Lumineszenzstoff

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Substrats, vorzugsweise eines Substrats für ein Wertdokument oder eines Substrats eines Wertdokuments, mit einem flächig ein- und/ oder aufgebrachten vor gegebenen Lumineszenzstoff und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Unter Wertdokumenten werden hier blattförmige Gegenstände verstanden, die beispielsweise einen monetären Wert oder eine Berechtigung repräsen tieren und daher nicht beliebig durch Unbefugte herstellbar sein sollen. Sie weisen daher Sicherheitsmerkmale, das heißt nicht einfach herzustellende, insbesondere zu kopierende, Merkmale, auf, deren Vorhandensein mit vor gegebenen Eigenschaften ein Indiz für die Echtheit, d.h. die Herstellung durch eine dazu befugte Stelle, ist. Wichtige Beispiele für solche Wertdoku mente sind Chipkarten, Coupons, Gutscheine, Schecks, Ausweisdokumente und insbesondere Banknoten.

Unter einem Substrat für ein Wertdokument wird hier blatt- oder bahnför miges Material verstanden, das zur Herstellung eines Wertdokuments ver wendet werden kann, während ein Substrat eines Wertdokuments den blatt- förmigen Körper des Wertdokuments darstellt. Bei dem Material für Substra te kann es sich beispielsweise um Papier, insbesondere Banknotenpapier, Polymersubstrate oder Kombinationen aus Papier- und Polymerschichten und/ oder -elementen handeln. Als Sicherheitsmerkmal von Wertdokumenten wie z.B. Banknoten werden seit längerem unter anderem in das Substrat des jeweiligen Wertdokuments flächig ein- oder auf das Substrat aufgebrachte Lumineszenzstoffe verwen det, die ein für den jeweiligen Lumineszenzstoff charakteristisches Lumines- zenverhalten zeigen: Auf Beleuchtung mit geeigneter optischer Anregungs strahlung hin gibt ein solcher Lumineszenzstoff Lumineszenzstrahlung mit für den Lumineszenzstoff charakteristischen Lumineszenzeigenschaften ab. Zu den Eigenschaften zählt insbesondere das Spektrum der Lumineszenz strahlung. Meist werden solche Lumineszenzstoffe flächig in ein Substrat für ein Wertdokument eingebracht. Dies kann beispielsweise bei der Papier Her stellung erfolgen. Umfasst das Substrat mehr als eine Schicht, wie im Fall von Hybridbanknoten, braucht der Lumineszenzstoff nur in einer der Schichten, beispielsweise der Papierschicht, vorhanden zu sein. Der Lumi neszenzstoff kann aber auch nachträglich auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt, werden. Besonders im ersten Fall liegt der Lumineszenzstoff typischerweise wenigstens annähernd gleichmä ßig in dem Substrat verteilt vor. Unter einem Lumineszenzstoff wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch eine Mischung von Lumines zenzmaterialien bzw. -stoffen verstanden.

Solche Sicherheitsmerkmale sind mit einem auf die Sicherheitsmerkmale ausgelegten Lumineszenzsensor maschinell detektierbar, so dass deren De tektion für einen Echtheitsnachweis herangezogen werden kann. Beispiels weise können Wertdokumente mit einem solchen Sicherheitsmerkmal an dem Lumineszenzsensor vorbeitransportiert werden, wobei eine Erfassung der Lumineszenzeigenschaft bzw. Lumineszenzeigenschaften des Sicher heitsmerkmals während des Vorbeitransports geschieht. Je nach Prüfergeb nis kann das Wertdokument danach entsprechend weiter behandelt, bei spielsweise sortiert, werden.

Zur Prüfung des Vorhandenseins eines Lumineszenzstoffs in oder auf einem Substrat kann geprüft werden, ob für verschiedene Orte auf dem Wertdo kument mittels geeigneter Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung mit für den Lumineszenzstoff charakteristischen Lumineszenzeigenschaften, insbesondere einem charakteristischen Spektrum, angeregt und in der Folge detektiert werden kann. Die Intensitäten der angeregten Lumineszenzstrah lung hängen unter anderem von der Konzentration bzw. Menge des Lumi neszenzstoffs an dem jeweiligen Ort ab. Da die Intensitäten der angeregten Lumineszenzstrahlung bzw. die Lumineszenzintensitäten sehr gering sind, werden häufig bei bekannten Verfahren die Lumineszenzintensitäten über die verschiedene Orte auf einem Wertdokument integriert oder gemittelt. Der integrierte Wert oder der Mittelwert wird als Lumineszenzkennwert für das Wertdokument verwendet. Dieser wird als Maß dafür angesehen, dass das Substrat wenigstens eine vorgegebene Menge des Lumineszenzstoffs enthält.

Die Intensität der angeregten Lumineszenzstrahlung hängt jedoch weiter zum einen von Detektionsbedingungen, insbesondere der Stärke der Anre gungsstrahlung, und zum anderen von weiteren Eigenschaften des Substrats selbst ab. Zu diesen gehört unter anderem das Vorhandsein von Elementen, beispielsweise Schichten, auf dem Substrat, die die Lumineszenzstrahlung oder die Anregungsstrahlung schwächen können. Dabei kann es sich bei spielsweise um Druckschichten oder Aufdrucke oder lokale Verschmutzun gen handeln. Diese können den Mittelwert für die Lumineszenzintensität und damit den Lumineszenzkennwert beeinflussen, so dass dieser nicht sehr aussagekräftig ist.

Weitere Probleme können sich bei der Verwendung des Mittelwerts als Lu mineszenzkennwert dadurch ergeben, dass ein Wertdokument einen Bereich aufweist, der keinen Lumineszenzstoff enthält, beispielsweise ein Fenster. Je nachdem, ob im Einzelfall je nach Lage des Wertdokuments bei Erfassung der Lumineszenzstrahlung der Fensterbereich miterfasst wird oder nicht, können sich deutlich unterschiedliche Mittelwerte und damit Schwankungen im Lumineszenzkennwert ergeben.

Mit den bekannten Verfahren ist es daher nicht möglich, aus dem Lumines zenzkennwert eines fertigen, also bedruckten und eventuell verschmutzten Wertdokuments auf den Lumineszenzkennwert desselben Wertdokuments vor der Bedruckung beziehungsweise Verschmutzung zu schließen. Stellt man mit den bekannten Verfahren an einem fertigen Wertdokument einen auffälligen, insbesondere zu niedrigen, Lumineszenzkennwert fest, ist es nicht möglich, zu bestimmen, ob diese Auffälligkeit durch die Bedruckung oder Verschmutzung des Wertdokuments hervorgerufen wird, oder ob be reits das noch nicht bedruckte und damit nicht fertige Wertdokument, insbe sondere dessen Substrat, auffällig, also beispielsweise gefälscht oder von schlechter Qualität war.

Zur Prüfung auf die Echtheit eines Wertdokuments wird daher bislang meist nur geprüft, ob der ermittelte integrierte Wert oder Mittelwert bzw. Lumi neszenzkennwert einen vorgegebenen Mindestschwellwert überschreitet. Dieser Mindestschwellwert ist so gering gewählt, dass störende Einflüsse, wie beispielsweise die oben genannten Einflüsse, nicht dazu führen, dass ein Vorhandensein des Lumineszenzstoffs wegen zur geringer Intensität nicht erkannt wird, die Abwesenheit der Lumineszenz überhaupt aber schon.

Die Größe der Lumineszenzintensität, die auch ein Indikator für die Kon zentration des Lumineszenzstoffs (bezogen auf die Fläche) auf und/ oder in dem Wertdokument sein könnte, kann bei dem geschilderten Vorgehen nicht ohne weiteres zur Echtheitserkennung und/ oder Qualitätsprüfung hinsicht lich der Konzentration des Lumineszenzstoffs verwendet werden. Es wäre zwar denkbar, bestimmte vorgegebene Bereiche auf einem Wertdokument zu erkennen und entsprechende Lumineszenzintensitätswerte bei der Mitte lung auszuschließen, doch wäre hierzu eine genaue Information über die Art des Wertdokuments und dessen Lage (Drehung um eine Achse parallel zur Längsrichtung) und Orientierung (Drehung um eine Achse normal zur Ebe ne des Wertdokuments) und gegebenenfalls der Lage der Messorte auf dem Wertdokument notwendig. Darüber hinaus wäre die Auswertung für viele Anwendungen, insbesondere in Banknotenbearbeitungsvorrichtungen mit hoher Transportgeschwindigkeit, zu aufwendig. Auch würden Verschmut zungen eine aussagekräftige Prüfung beeinträchtigen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zum Prüfen eines Substrats, vorzugsweise eines Substrats für ein Wert dokument oder eines Substrats eines Wertdokuments, mit einem flächig ein- und/ oder aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff anzugeben, das auch bei Vorliegen von bereichsweisen Verschmutzungen oder eines be reichsweise Drucks auf einem solchen Substrat verwendbar und einfach durchführbar ist. Weiter soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens bereitgestellt werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1 und insbesondere ein Verfahren zum Prüfen eines Substrats, vor zugsweise eines Substrats für ein Wertdokument oder eines Substrats eines Wertdokuments, mit einem flächig ein- und/ oder aufgebrachten vorgegebe nen Lumineszenzstoff, bei dem ein Substratlumineszenzkennwert für das Substrat ermittelt wird, wozu eine Anzahl N von Lumineszenzintensitäts werten an jeweils verschiedenen Orten auf dem Wertdokument bereitgestellt werden, und der Substratlumineszenzkennwert in Abhängigkeit von einer Rangordnung der Lumineszenzintensitätswerte ermittelt wird. Es wird dann vorzugsweise geprüft, ob der Substratlumineszenzkennwert ein vorgegebe nes Kriterium erfüllt.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und insbesondere eine Vorrichtung zum Prüfen eines Substrats, vorzugsweise eines Substrats für ein Wertdokument oder eines Substrats eines Wertdokuments, mit einem flächig ein- und/ oder aufge brachten vorgegebenen Lumineszenzstoff, mit einem Lumineszenzsensor zum Erfassen einer Lumineszenzintensität für den vorgegebenen Lumines zenzstoff und Bilden eines entsprechenden Lumineszenzintensitätswerts für verschiedene Orte auf dem Substrat, und einer Auswerteeinrichtung, die mit dem Lumineszenzsensor über eine Datenverbindung zur Übertragung der Lumineszenzintensitätswerte verbunden ist und dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wobei als Lumineszenzintensi tätswerte mittels des Lumineszenzsensors erfasste Lumineszenzintensitäts werte für das Substrat verwendet werden. Die Auswerteeinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, zum Ermitteln eines Substratlumines zenzkennwerts eine Anzahl N von Lumineszenzintensitätswerten mittels des Lumineszenzsensors an jeweils verschiedenen Orten auf dem Wertdo kument zu erfassen und bereitzustellen, und den Substratlumineszenz kennwert in Abhängigkeit von einer Rangordnung der Lumineszenzintensi tätswerte zu ermitteln, und zu prüfen, ob der Substratlumineszenzkennwert ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.

Die Auswerteeinrichtung kann dazu vorzugsweise wenigstens einen Prozes sor und einen mit dem Prozessor verbundenen Speicher aufweisen, in dem Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung durch den Prozessor ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Compu terprogramm mit Programmcode, bei dessen Ausführung durch wenigstens einen Prozessor ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird.

Noch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein computer lesbares Speichermedium, auf dem ein erfindungsgemäßes Computerpro gramm gespeichert ist.

Bei dem Verfahren wird ein Substrat geprüft, in und/ oder auf dem sich ver teilt wenigstens ein vorgegebener Lumineszenzstoff befindet. Dieser ist vor zugsweise wenigstens näherungsweise gleichmäßig bzw. homogen wenigs tens in dem untersuchten Bereich des Substrats verteilt. Das Substrat kann prinzipiell Bereiche aufweisen, die keinen Lumineszenzstoff enthalten, bei spielsweise Fensterbereiche, jedoch ist dies nicht notwendig. Soweit das Sub strat bahnförmig ist, kann ein Abschnitt vorgegebener Länge geprüft wer den.

Bei dem Verfahren wird für N (N>2) verschiedene Orte auf dem Substrat, im Folgenden auch als Erfassungsorte bezeichnet, jeweils ein Lumineszenzin tensitätswert bereitgestellt, der die Intensität von von geeigneter Anregungs strahlung angeregter, von dem jeweiligen Ort ausgehender Lumineszenz strahlung wiedergibt. Als Lumineszenzintensitätswert kann jeweils ein ent sprechender Messwert eines Lumineszenzsensors oder ein anderer Wert, der eine monotone Funktion eines solchen Messwerts ist, verwendet werden. Die verschiedenen Erfassungsorte können beliebig über das Substrat verteilt sein. Vorzugsweise sind sie über das gesamte Wertdokument, besonders be vorzugt wenigstens näherungsweise gleichmäßig, verteilt, d. h. nicht nur in einem Bereich konzentriert. Beispielsweise können sie entlang einer oder mehrere Spuren angeordnet sein, die sich über das Substrat, beispielsweise parallel zu einer Längs- oder Querrichtung des Substrats, erstrecken. Weiter können ein oder mehrere der Erfassungsorte auch in Bereichen liegen, die keine Lumineszenzstoffe enthalten. Vorzugsweise ist die Anzahl der Orte N und damit der Lumineszenzintensitätswerte größer als 20. Zur Bereitstellung dieser Lumineszenzintensitätswerte genügt es grundsätzlich, diese zur wei teren Verarbeitung, beispielsweise in einem Speicher, zu sammeln. Vor zugsweise werden bei dem Verfahren die Lumineszenzintensitäts werte je doch mittels eines Lumineszenzsensors erfasst und so, gegebenenfalls nach Speicherung in einer Speichervorrichtung, bereitgestellt. Die Vorrichtung verfügt hierzu über den Lumineszenzsensor zum Erfassen einer Lumines zenzintensität für den vorgegebenen Lumineszenzstoff und Bilden eines ent sprechenden Lumineszenzintensitätswerts für verschiedene Orte auf dem Substrat. Vorzugsweise kann bei dem Verfahren zur Erfassung der Lumi neszenzintensitätswerte das Substrat mit vorgegebener, vorzugsweise kon stanter, Geschwindigkeit an dem Lumineszenzsensor vorbeitransportiert werden, wobei die Messwerte für die Lumineszenzintensität während des Vorbeitransportierens erfasst werden. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass dies eine schnellere maschinelle Prüfung größerer Anzahlen von Substraten, insbesondere Wertdokumenten, ermöglicht, sondern auch, dass der Lumi neszenzsensor einfacher aufgebaut sein kann. Entsprechend können bei der Vorrichtung vorzugsweise der Lumineszenzsensor und die Auswerteein- richtung dazu ausgebildet sein, die Lumineszenzintensitätswerte für ein Substrat zu erfassen, während dieses an dem Lumineszenzsensor mit vorge gebener, vorzugsweise konstanter, Transportgeschwindigkeit vorbeitrans portiert wird. Auf diese Weise können einfach Lumineszenzintensitätswerte für über das Substrat verteilte Orte erfasst werden, insbesondere entlang wenigstens einer, vorzugsweise mehr als einer, Spur bzw. Messspur parallel zur Transportrichtung. Besonders bevorzugt kann die Vorrichtung hierzu eine Transportvorrich tung zum Transportieren des Substrats entlang eines Transportpfades mit der vorgegebenen Transportgeschwindigkeit aufweisen, an dem der Lumi neszenzsensor angeordnet ist.

Unter Verwendung der Lumineszenzintensitätswerte wird dann für das Substrat ein Substratlumineszenzkennwert ermittelt. Dieser kann als Maß dafür verwendet werden oder vorzugsweise ein Maß dafür darstellen, wel che Menge bzw. Konzentration des Lumineszenzstoffs das Substrat selbst, besonders bevorzugt also ohne Druck oder Verschmutzung oder Bereiche ohne Lumineszenzstoff und möglichst unbeeinflusst von anderweitigen un systematischen Fluktuationen in der Verteilung des Lumineszenzstoffs, auf weist. Dies erscheint sinnvoll, da der Lumineszenzstoff wenigstens nähe rungsweise gleichmäßig in dem Substrat verteilt sein soll. Im Folgenden wird der besseren Lesbarkeit halber statt des Begriffs Substratlumineszenz kennwert die kürzere Bezeichnung Lumineszenzkennwert verwendet.

Bei der Herstellung eines Wertdokuments kann das für die Herstellung des Wertdokuments verwendete Substrat vor dem Bedrucken oder vor dem Hinzufügen anderer Sicherheitselemente durch diesen Substratlumines zenzkennwert bzw. Lumineszenzkennwert charakterisiert werden.

Der Lumineszenzkennwert wird in Abhängigkeit von einer Rangordnung der erfassten Lumineszenzintensitätswerte ermittelt. Soweit nicht bereits für die bereitgestellten Lumineszenzintensitätswerte eine Rangordnung vorliegt, wird für diese eine Rangordnung gebildet. Insbesondere kann diesen ein Rang bzw. Rangindex zugeordnet werden. Im einfachsten Fall kann die Rangordnung eine Ordnung nach der Größe der einzelnen bereitgestellten Lumineszenzintensitätswerte darstellen, d. h. der Rang bzw. ein diesen darstellender Rangindex kann der Größe der ein zelnen bereitgestellten Lumineszenzintensitätswerte entsprechen. Sind zwei Lumineszenzintensitätswerte gleich, kann ihnen der gleiche Rang zugewie sen werden oder ihnen können unmittelbar aufeinander folgende Ränge zu gewiesen werden. Es ist aber auch möglich, eine Rangordnung auf der Basis vorgegebener, sich aufsteigend aneinander anschließender Intervalle, denen jeweils ein aufsteigender Rang bzw. ein diesen darstellender Rangindex zu geordnet ist, festzulegen; die Anzahl der Intervalle ist dabei vorzugweise größer als 10. Einem Lumineszenzintensitätswert wird dann der Rang zuge ordnet, der demjenigen der Intervalle entspricht, in dem der Lumineszenzin tensitätswert liegt. Die Intervalllängen können dabei gleich oder unter schiedlich sein. Zählt man die Anzahl der Lumineszenzintensitätswerte in den einzelnen Intervallen, kann sich eine Häufigkeitsverteilung der Lumi neszenzintensitätswerte ergeben, bei der die Klassen durch die Intervalle gegeben sind. Die Verwendung der Rangordnung hat mehrere Vorteile. Da die Orte, für die die Lumineszenzintensitätswerte gemessen wurden, d. h. die Erfassungsorte, und deren Anordnung zueinander beim Ermitteln keine Rolle spielen, ist der ermittelte Substratlumineszenzkennwert, je nach An zahl N und Position der Erfassungsorte, weitgehend oder vollkommen un abhängig von der Lage und Orientierung des Substrats, vorzugsweise Wert dokuments. Werden die Substrate transportiert, spielt auch eine ungenaue Ausrichtung der Substrate relativ zu der Transporteinrichtung keine oder eine nur sehr geringe Rolle. Ein so ermittelter Substratlumineszenzkennwert kann daher als charakteristisch für das Substrat angesehen werden.

Es wurde gefunden, dass so bestimmte Substratlumineszenzkennwerte für ein unbedrucktes Substrat für ein Wertdokument, ein frisch gedrucktes Wertdokument auf Basis des Substrats und ein gleichartiges um gelaufenes, insbesondere lokal verschmutztes, Wertdokument gut übereinstimmen.

Bei einer ersten bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann zum Ermit teln des Substratlumineszenzkennwerts eine positive Zahl p mit 0,4<p<l vorgegeben werden. Es wird dann ein Wert ermittelt, unterhalb dessen oder gleich dem mindestens ein Anteil p der Lumineszenzintensitätswerte und gleich dem oder oberhalb dessen mindestens der Rest der Lumineszenzin tensitätswerte liegt, und der Substratlumineszenzkennwert wird in Abhän gigkeit von dem ermittelten Wert bestimmt. Zum Ermitteln des Substratlu mineszenzkennwerts kann auch eine positive Zahl p mit 0,4<p<l vorgege ben werden, und dann ein p-Quantil einer Verteilung der Lumineszenzin tensitätswerte ermittelt werden, und der Substratlumineszenzkennwert in Abhängigkeit von dem ermittelten p-Quantil bestimmt werden. Dieses Vor gehen ermöglicht es sehr einfach, Lumineszenzintensitätswerte von Erfas sungsorten, an denen kein Lumineszenzstoff vorhanden ist und/ oder an denen es zu einer Abschwächung der Lumineszenzstrahlung durch wenigs tens teilweise die Lumineszenzstrahlung schwächende Schichten oder Ele mente kommt, nicht direkt in den Lumineszenzkennwert einfließen zu las sen. Die Zahl p bestimmt unter anderem, welcher Anteil der kleinsten Lumi neszenzintensitätswerte als zu klein gilt. Der Lumineszenzkennwert ist dann im Wesentlichen durch die Lumineszenzintensitäts werte von Orten be stimmt, bei denen Lumineszenzstrahlung ohne Beeinträchtigung auftreten sollte. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zum Prüfen eines Substrats, vorzugsweise eines Substrats für ein Wertdo kument oder eines Substrats eines Wertdokuments, mit einem flächig ein- und/ oder aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff, bei dem ein Sub stratlumineszenzkennwert für das Substrat ermittelt wird, wozu eine Anzahl N >2, vorzugsweise N> 20, von Lumineszenzintensitätswerten an jeweils verschiedenen Orten auf dem Wertdokument erfasst wird, und der Substrat lumineszenzkennwert in Abhängigkeit vom p-Quantil einer Verteilung der Lumineszenzintensitätswerte für eine Zahl p>0,4 und kleiner 1 ermittelt wird, und geprüft wird, ob der Substratlumineszenzkennwert ein vorgege benes Kriterium erfüllt. Hierfür gelten die Ausführungen zu dem ersten An spruch entsprechend. Im einfachsten Fall kann als Substratlumineszenz kennwert der ermittelte Wert bzw. das p-Quantil verwendet werden. Der Substratlumineszenzkennwert kann aber auch durch den Wert einer mono tonen Funktion des ermittelten Wertes bzw. des p-Quantils gegeben sein. Insbesondere kann der Substratlumineszenzkennwert durch Multiplikation des ermittelten Werts mit einem vorgegebenen Faktor erhalten werden.

Bei einer zweiten bevorzugten Weiterbildung können bei dem Verfahren zum Ermitteln des Substratlumineszenzkennwerts nicht-negative Zahlen p<l und q<l-p mit 0,4<p<l vorgegeben werden und es können diejenigen der Lumineszenzintensitätswerte verwendet werden, die größer als die p*N kleinsten der Messwerte oder gleich den p*N kleinsten der Messwerte sind und die kleiner als die q*N größten der Lumineszenzintensitäts werte sind p und q stellen also Anteile der Lumineszenzintensitäts werte dar, die im Wei teren nicht zur Ermittlung des Substratlumineszenzkennwerts verwendet werden. Es wird also nur ein Anteil 1-p-q der Lumineszenzintensitätswerte verwendet, die nicht zu den p*N kleinsten oder q*N größten Lumineszenzin tensitätswerten gehören. Auch können bei dem Verfahren zum Ermitteln des Substratlumineszenzkennwerts nicht-negative Zahlen p<l und q<l-p mit 0,4<p<l vorgegeben werden und es können diejenigen der Lumineszenzin tensitätswerte verwendet werden, die größer als die oder gleich den p*N kleinsten der Lumineszenzintensitätswerte sind und die kleiner als die oder gleich den q*N größten der Lumineszenzintensitäts werte sind. Ist p*N oder q*N keine ganze Zahl, wird unter p*N bzw. q*N jeweils die auf die nächste ganze Zahl aufgerundete Zahl verstanden. Unter den Zahlen p*N bzw. q*N wird also genauer jeweils die kleinste natürliche Zahl verstanden, die größer oder gleich p*N bzw. q*N ist. Die verwendeten Lumineszenzintensitätswerte müssen also größer als die oder gleich den n _p kleinsten der Lumineszenzin tensitätswerte sein, wobei n _p die kleinste natürliche Zahl ist, die größer oder gleich p*N ist, und kleiner also die oder gleich den n _q größten der Lumines zenzintensitätswerte, wobei n _q die kleinste natürliche Zahl ist, die größer oder gleich q*N ist. p und q legen somit auch hier Anteile der Lumines zenzintensitätswerte fest, die im Weiteren nicht zur Ermittlung des Substrat lumineszenzkennwerts verwendet werden. Vorzugsweise können bei dem Verfahren zum Ermitteln des Substratlumineszenzkennwerts diese Lumi neszenzintensitätswerte zur Bildung eines Mittelwerts verwendet oder summiert werden. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass zum einen durch die Vorgabe von p kleinere Lumineszenzintensitätswerte, die beispielsweise für Orte ohne Lumineszenzstoff oder für Orte mit einer Abschwächung der Lumineszenzstrahlung durch andere Schichten, lokale Verschmutzungen oder Elemente bedingt sind, von der Mittelung bzw. Summe ausgeschlossen werden. Gleichzeitig fließen bei geeigneter Wahl der Zahl q auch zu helle bzw. zu intensitätsstarke Bereiche eines Substrates, wie sie beispielsweise im Bereich erhöhter Substratdicke, z. B. im Bereich eines Wasserzeichens, auftre- ten, nicht in die Bildung des Substratlumineszenzkennwerts ein. Dieser gibt daher die Lumineszenzeigenschaften des Substrats selbst, also ohne bei spielsweise Bedruckung oder Verschmutzung, besser wieder. Die Mittel wert- oder Summenbildung über die verbleibenden Lumineszenzintensi tätswerte gleicht zufällige Schwankungen der Lumineszenzintensitätswerte aus. Der so ermittelte Substratlumineszenzkennwert ist daher ziemlich ge nau reproduzierbar und nur wenig empfindlich gegen zufällige Schwan kungen der einzelnen Lumineszenzintensitätswerte, beispielsweise durch technisches Rauschen. Weiter ist er weitgehend unabhängig von der Position der Erfassungsorte relativ zueinander. Im einfachsten Fall kann als Substrat lumineszenzkennwert der ermittelte Mittelwert bzw. die ermittelte Summe der verwendeten Lumineszenzintensitätswerte verwendet werden. Der Sub stratlumineszenzkennwert kann aber auch durch den Wert einer monotonen Funktion des ermittelten Mittelwertes bzw. der ermittelten Summe gegeben sein. Insbesondere kann der Substratlumineszenzkennwert durch Multipli kation des ermittelten Mittelwertes bzw. der ermittelten Summe mit einem vorgegebenen Faktor erhalten werden.

Bei beiden Weiterbildungen muss der Wert des Anteils p größer als 0,4, das heißt 40% sein. Vorzugsweise wird der Wert in Abhängigkeit von dem Typ des Substrats, insbesondere des Substrats für ein Wertdokument oder Sub strats von Wertdokumenten bzw. eines Wertdokuments, größer gewählt, da der resultierende Substratlumineszenzkennwert dann genauer ist. Für typi sche Wertdokumenttypen, beispielsweise mit Gestaltungselementen wie Druck, Fenstern und Folienelementen, kann der Anteil p vorzugsweise grö ßer als 0,5, besonders bevorzugt größer als 0,6, sein, da für diesen Anteil der Erfassungsorte die Lumineszenzstrahlung durch die Gestaltungselemente abgeschwächt ist. Je nach Wertdokumenttyp und Gestaltung, beispielsweise bei Wertdokumenttypen mit Fenstern oder großen bedruckten Bereichen, kann p auch noch größer gewählt werden. Ein geeigneter Wert für p kann insbesondere ermittelt werden, in dem ein Wert für p gesucht wird, für den die ermittelten Substratlumineszenzkennwerte für ein unbedrucktes Substrat ohne Verschmutzungen und für ein fertig hergestelltes, also insbesondere bedrucktes Wertdokuments, möglichst gut übereinstimmen. Für typische Banknoten lässt sich beispielsweise eine Übereinstimmung bis auf etwa 5% erzielen. Bei der zweiten bevorzugten Weiterbildung muss der Anteil q kleiner als oder gleich 1-p gewählt werden. Vorzugsweise wird der Anteil q, soweit möglich größer als 0,05 oder 5%, besonders bevorzugt größer als 0,1 oder 10% gewählt. Hierdurch können zu helle bzw. zu intensitätsstarke Bereiche, beispielsweise im Bereich eines Wasserzeichens, ausgeblendet werden, so dass der ermittelte Substratlumineszenzkennwert genauer ist. Es sei ange merkt, dass das Verfahren für die Wahl von q als 1-p dem Verfahren der ers ten Weiterbildung entspricht p und q können vorzugsweise analog zu dem in vorhergehenden Absatz beschriebenen Verfahren gewählt werden. Für typische Banknoten lässt sich beispielsweise eine Übereinstimmung bis auf etwa 5% erzielen.

Werden als Lumineszenzintensitätswerte unmittelbar die von einem Lumi neszenzsensor erfassten Messwerte verwendet, hängen diese von einer Reihe von Umständen der Erfassung ab, beispielsweise der Intensität der Anre gungsstrahlung, mit der die Lumineszenz angeregt wird, dem Aufbau des Lumineszenzsensors und der relativen Anordnung von Substrat und Lumi neszenzsensor während der Erfassung der Messwerte. Dies führt im Ergeb nis dazu, dass die Größe des Substratlumineszenzkennwerts ebenfalls von diesen Umständen abhängt. Das erschwert den Vergleich der Substratlumi neszenzkennwerte, die in Abhängigkeit von Lumineszenzintensitätswerten ermittelt werden, die unter unterschiedlichen Umständen, beispielsweise mit unterschiedlichen Sensoren oder Sensoranordnungen, erfasst wurden.

Wie oben ausgeführt, brauchen die Lumineszenzintensitätswerte nur eine monotone Funktion der Messwerte für die Lumineszenzintensitäten zu sein. Es ist daher bevorzugt, dass der Substratlumineszenzkennwert wenigstens näherungsweise auf vorgegebene Standardbedingungen bezogen, vorzugs weise normiert, ist. Dazu können die Lumineszenzintensitätswerte auf Stan- dardbedingungen normiert bereitgestellt sein und/ oder bei der Ermittlung, insbesondere vor, während oder nach der Bildung der Rangordnung, nor miert werden. Es ist aber auch möglich, Zwischenergebnisse für den Sub stratlumineszenzkennwert auf Standardbedingungen zu beziehen, vorzugs weise zu normieren. Dadurch, dass die Rangordnung der Lumineszenzin tensitätswerte verwendet wird, kann die Berücksichtigung eines solchen Be zugs bzw. diese Normierung an verschiedenen Stellen des Verfahrens durch führt werden. Die Normierung auf Standardbedingungen kann insbesondere so erfolgen, dass Einflüsse der Erfassungsbedingungen, insbesondere der Intensität der Anregungsstrahlung an dem jeweiligen Erfassungsort sowie Eigenschaften eines zur Erfassung der Messwerte verwendeten Sensors und/ oder dessen Anordnung relativ zu dem Substrat während des Erfas sens, weitgehend ausgeglichen werden. So können die zur Erfassung der Messwerte verwendeten Sensoren anhand wenigstens eines Referenzmusters justiert oder kalibriert sein, so dass sie bei gleichen Referenzmustern an glei chen Erfassungsorten möglichst gleiche Messwerte liefern. So normierte Substratlumineszenzkennwerte eignen sich insbesondere zur Prüfung von Substraten in verschiedenen Herstellungsphasen eines Wertdokuments und insbesondere auch nach Fertigstellung eines Wertdokuments. Vorzugsweise kann als einfache Standardbedingung eine vorgegebene Intensität der Anre gungsstrahlung zur Anregung der Lumineszenz oder eine Unabhängigkeit von einer solchen Intensität vorgegeben sein. Die Lumineszenzintensitäts werte bzw. die Messwerte für die Lumineszenzintensitäten können dazu beispielsweise in ein Verhältnis zu der bei der Messung verwendeten Inten sität der Anregungsstrahlung zur Anregung der Lumineszenz gesetzt sein.

Es wird dann vorzugsweise geprüft, ob der Substratlumineszenzkennwert, vorzugsweise der auf Standardbedingungen normierte Substratlumines zenzkennwert, ein vorgegebenes Kriterium bzw. Prüfkriterium erfüllt. Das Kriterium kann dabei auf die Art der Bestimmung des Substratlumineszenz kennwerts und/ oder die Definition des Substratlumineszenzkennwerts durch das Verfahren der Bestimmung abgestimmt sein. Das Kriterium kann insbesondere für vorgegebene Substrattypen, zum Beispiel Wertdoku menttypen, beispielsweise bestimmt durch die Währung und/ oder Denomi nation und/ oder Emission, vorgegeben sein. Im einfachsten Fall können sich die Kriterien für verschiedene Substrattypen nur durch Parameter unter scheiden, wenn das Verfahren zur Bestimmung des Substratlumineszenz kennwerts gleich ist. Als Kriterium kann bei einer bevorzugten Weiterbil dung das Kriterium verwendet werden, dass der Substratlumineszenzkenn wert mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, besonders bevor zugt diesen übersteigt. Übersteigt der Substratlumineszenzkennwert den Grenzwert, kann dies als Hinweis darauf gewertet werden, dass das Substrat eine hinreichende Konzentration des vorgegebenen Lumineszenzstoffs ent hält. Es ist aber möglich, als Kriterium das Kriterium zu verwenden, dass der Substratlumineszenzkennwert innerhalb eines vorgegebenen Intervalls liegt. Liegt der Substratlumineszenzkennwert innerhalb des Intervalls, kann dies als Hinweis darauf gewertet werden, dass das Substrat wenigstens nähe rungsweise eine vorgegebene Konzentration des vorgegebenen Lumines zenzstoffs enthält. Der Grenzwert bzw. das Intervall können für vorgegebe ne Substrattypen vorgegeben sein, und insbesondere durch Versuche ermit telt werden hn Anschluss an das Prüfen kann vorzugsweise ein Signal ge bildet werden, das das Ergebnis des Prüfens darstellt.

Vorzugsweise hängt das Kriterium von einem mit einem erfindungsgemä ßen Verfahren ermittelten Substratlumineszenzkennwert für ein oder vor zugsweise mehrere Referenzsubstrate vor dem Aufbringen von Druck oder einem anderen Element oder für druckfrische Wertdokumente ab. Bei spielsweise kann ein Grenzwert oder ein Intervall für zulässige Substratlu- mineszenzkennwerte von einem Substratlumineszenzkennwert abhängen, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren für ein oder vorzugsweise mehrere Referenzsubstrate vor dem Aufbringen von Druck oder einem an deren Element oder für druckfrische Wertdokumente ermittelt wurde. Der ermittelte Lumineszenzkennwert kann beispielsweise in der Mitte eines sol chen Intervalls liegen. Erfindungsgemäß für fertige, insbesondere bedruckte und gegebenenfalls lokal verschmutzte, Wertdokumente ermittelte Substrat lumineszenzkennwerte lassen Rückschlüsse auf den Lumineszenzkennwert des jeweilige Substrats des Wertdokuments zu.

Vorzugsweise kann bei dem Verfahren geprüft werden, ob der ermittelte Substratlumineszenzkennwert als Kriterium ein vorgegebenes Echtheitskri terium für das Vorliegen eines als echt anzusehenden Substrats erfüllt, und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Prüfung ein Echtheitssignal erzeugt werden, das einen Hinweis auf das Vorliegen eines echten Substrats oder eines gefälschten Substrats darstellt.

Bei dem Verfahren kann aber auch das Substrat ein, vorzugsweise unbe drucktes, Substrat zur Herstellung von Wertdokumenten sein, und es kann geprüft werden, ob der ermittelte Substratlumineszenzkennwert ein vorge gebenes Qualitätskriterium erfüllt, und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Prüfung kann ein Qualitätssignal erzeugt werden, das einen Hinweis auf das Vorliegen eines Substrats mit einer vorgegebenen Konzentration oder vorgegebenen hinreichenden Konzentration des Lumineszenzstoffs (bezogen auf die Fläche) dar stellt. Dies erlaubt es, ein Substrat für ein Wertdokument schon im Verlauf der Herstellung des Wertdokuments daraufhin zu prüfen, ob es nach Fertigstellung für eine spätere Echtheitsprüfung geeignet ist. Ins besondere kann bei der Qualitätsprüfung und der Echtheitsprüfung mit ei nem erfindungsgemäßen Verfahren das gleiche Verfahren zur Ermittlung des Substratlumineszenzkennwerts verwendet werden. Die Parameter der jeweils verwendeten Kriterien können dann aufeinander abgestimmt ge wählt sein.

Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens geprüfte Wertdokumente kön nen in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Prüfens sortiert werden. Vor zugsweise kann die Vorrichtung weiter eine Ausgabeeinrichtung mit we nigstens zwei Ausgabeeinheiten aufweisen, deren Transporteinrichtung da zu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem Sortiersignal der Auswer teeinrichtung ein an dem Lumineszenzsensor vorbeitransportiertes Substrat einer ersten oder einer zweiten der Ausgabeeinheiten zuzuführen. Dabei kann dann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Prüfens des Kriteriums ein Sortiersignal an die Trans porteinrichtung abzugeben.

Die Erfindung wird im Folgenden noch weiter beispielhaft an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Wertdokumentbearbeitungsvorrich- tung in Form einer Banknotensortiervorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Lumineszenzsensors der Wert dokumentbearbeitungsvorrichtung in Fig. 1 in einer Richtung quer zu einer Transportrichtung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Wertdokuments und von Orten auf dem Wertdokument, für die Lumineszenzintensitäts werte erfasst wurden, Fig. 4 eine schematische Darstellung von Lumineszenzintensitätswerten für das Wertdokument in Fig. 3 als Funktion des Erfassungsortes in Längsrichtung des Wertdokuments,

Fig. 5 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Verfahrens zum Prüfen eines Substrats für ein Wertdokument oder eines Wertdokuments mit einem vorgegebenen Lumineszenz stoff,

Fig. 6 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbei spiels für ein Verfahren zum Prüfen eines Substrats für ein Wertdo kument oder eines Wertdokuments mit einem vorgegebenen Lumi neszenzstoff.

Eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 in Fig. 1, im Beispiel eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Wertdokumenten 12 in Form von Bankno ten, ist zur Sortierung von Wertdokumenten in Abhängigkeit von der Er kennung der Echtheit von bearbeiteten Wertdokumenten ausgebildet. Echte Wertdokumente enthalten in diesem Ausführungsbeispiel einen Lumines zenzstoff, der für diesen charakteristische Lumineszenzeigenschaften auf weist. Die im Folgenden beschriebenen Komponenten der Vorrichtung sind in einem nicht gezeigten Gehäuse der Vorrichtung angeordnet oder an die sem gehalten, soweit sie nicht als extern bezeichnet sind.

Die Vorrichtung verfügt über eine Zuführeinrichtung 14 zur Zuführung von Wertdokumenten, eine Ausgabeeinrichtung 16 zur Aufnahme bearbeiteter, d. h. sortierter, Wertdokumente, und eine Transporteinrichtung 18 zum Transportieren von vereinzelten Wertdokumenten von der Zuführeinrich- tung 14 zu der Ausgabeeinrichtung 16. Die Zuführeinrichtung 14 umfasst im Beispiel ein Eingabefach 20 für einen Wertdokumentstapel und einen Vereinzeler 22 zum Vereinzeln von Wertdo kumenten aus dem Wertdokumentstapel in dem Eingabefach 20 und zum Zuführen der vereinzelten Wertdokumente zu der Transporteinrichtung 18.

Die Ausgabeeinrichtung 16 weist im Beispiel zwei Ausgabeabschnitte 24 und 26 auf, in die bearbeitete Wertdokumente sortiert nach dem Ergebnis der Bearbeitung ausgegeben werden können. Im Beispiel umfasst jeder der Ab- schnitte ein Stapelfach und ein nicht gezeigtes Stapelrad, mittels dessen zu geführte Wertdokumente in dem Stapelfach abgelegt werden können. In an deren Ausführungsbeispielen kann einer der Ausgabeabschnitte durch eine Einrichtung zur Vernichtung von Banknoten ersetzt sein. Die Transporteinrichtung 18 verfügt über wenigstens zwei Zweige 28 und 30, an deren Enden jeweils einer der Ausgabeabschnitte 24 bzw. 26 angeord net ist, und an der Verzweigung über eine durch Stellsignale steuerbare Weiche 32, mittels derer Wertdokumente in Abhängigkeit von Stellsignalen den Zweigen 28 und 30 und damit den Ausgabeabschnitten 24 und 26 zu- führbar sind.

An einem durch die Transporteinrichtung 18 definierten Transportpfad 36 zwischen der Zuführeinrichtung 14, im Beispiel genauer dem Vereinzeler 22, und der in Transportrichtung ersten Weiche 32 nach dem Vereinzeler 22 ist eine Sensoreinrichtung 38 angeordnet, die während des Vorbeitransports von Wertdokumenten in Transportrichtung T physikalische Eigenschaften der Wertdokumente misst und die Messergebnisse wiedergebende Sensor signale bildet. In diesem Beispiel verfügt die Sensoreinrichtung 38 über zwei Sensoren, nämlich einen optischen Transmissionssensor 40, der ein Trans- missionsfarbbild und ein Transmissions-IR-Bild des Wertdokuments erfasst, und einen Lumineszenzsensor 42, der ortsaufgelöst Lumineszenzeigenschaf ten des Wertdokuments erfasst. Die von den Sensoren gebildeten Sensorsig- nale entsprechen Messdaten bzw. Rohdaten der Sensoren, die je nach Sensor bereits einer Korrektur, beispielsweise in Abhängigkeit von Kalibrierdaten und/ oder Rauscheigenschaften, unterzogen worden sein können.

Zur Erfassung und Anzeige von Bedienungsdaten verfügt die Wertdoku mentbearbeitungsvorrichtung 10 über eine Ein-/ Ausgabeeinrichtung 46. Die Ein-/ Ausgabeeinrichtung 46 ist im Beispiel durch eine berührungsempfind liche Anzeigeeinrichtung („touch screen") realisiert. In anderen Ausfüh rungsbeispielen kann sie beispielsweise eine Tastatur und eine Anzeigeein richtung, beispielsweise eine LCD-Anzeige, umfassen.

Eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 48 ist über Signalverbindungen mit der Sensoreinrichtung 38, der Ein-/ Ausgabeeinrichtung 46 und der Trans porteinrichtung 18, insbesondere der Weiche 32, verbunden.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 48 bildet eine Datenverarbeitungsein richtung und verfügt neben entsprechenden in den Figuren nicht gezeigten Datenschnittstellen für die Sensoreinrichtung 38 bzw. deren Sensoren über einen Prozessor 50 und einen mit dem Prozessor 50 verbundenen Speicher 52, in dem wenigstens ein Computerprogramm mit Programmcode gespei chert ist. Bei Ausführung des Computerprogramms wertet die Steuer- und Auswerteeinrichtung 48 bzw. der Prozessor 50 die Signale bzw. Messwerte der Sensoreinrichtung 38 aus und steuert die Vorrichtung entsprechend den Eigenschaften der Wertdokumente. So kann sie in ihrer Funktion als Aus werteeinrichtung die Sensorsignale, insbesondere zur Ermittlung einer Echtheitsklasse eines bearbeiteten Wertdokuments, aus werten; in ihrer Funktion als Steuereinrichtung kann sie entsprechend der Auswertung die Transporteinrichtung 18 ansteuern und optional die Messdaten speichern. In anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine von der Steuereinrichtung getrennte Auswerteeinrichtung vorgesehen sein, die über Schnittstellen mit den Sensoren der Sensoreinrichtung 38 einerseits und der Steuereinrichtung andererseits verbunden ist. In noch anderen Ausführungsbeispielen kann der Lumineszenzsensor 42 über eine eigene Sensorauswerteeinrichtung ver fügen, die mit einer zweiten Sensorauswerteinrichtung zur Auswertung der Signale der anderen Sensoren der Sensoreinrichtung 38 und über diese mit der Steuereinrichtung oder direkt mit der Steuereinrichtung verbunden sein kann. Die Sensorauswerteeinrichtung und die zweite Sensorauswerteeinrich tung bilden dann eine Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung ist zur Auswertung der Sensorsignale ausgebildet und liefert das jeweilige Er gebnis an die Steuereinrichtung, die die Transporteinrichtung ansteuert. Die im Folgenden geschilderten Auswertevorgänge können dann allein von der Auswerteeinrichtung durchgeführt werden.

Weiter steuert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 48 die Ein-/ Ausgabe einrichtung 46, unter anderem zur Anzeige von Bedienungsdaten, an und erfasst über diese Bedienungsdaten, die Eingaben eines Bedieners entspre chen. hn Betrieb werden Wertdokumente aus der Zuführeinrichtung 14 vereinzelt und an der Sensoreinrichtung 38 vorbei bzw. durch diese hindurch transpor tiert. Die Sensoreinrichtung 38 erfasst bzw. misst physikalische Eigenschaf ten des jeweils an ihr vorbei bzw. durch sie hindurch transportierten Wert dokuments und bildet Sensorsignale bzw. Messdaten, die die Messwerte für die physikalischen Eigenschaften beschreiben. Die Steuer- und Auswerteein richtung 48 klassifiziert in Abhängigkeit von den Sensorsignalen der Sen- soreinrichtung 38 für ein Wertdokument und von in der Auswerteeinrich- tung gespeicherten Klassifizierungsparametern das Wertdokument in eine von wenigstens zwei vorgegebenen Echtheitsklassen und steuert durch Ab gabe von Stellsignalen die Transporteinrichtung 18, hier genauer die Weiche 32 so an, dass das Wertdokument entsprechend seiner bei der Klassifizie rung ermittelten Klasse in einen der Klasse zugeordneten Ausgabeabschnitt der Ausgabeeinrichtung 16 ausgegeben wird. Die Zuordnung zu einer der vorgegebenen Echtheitsklassen bzw. die Klassifizierung erfolgt dabei in Ab hängigkeit von wenigstens einem vorgegebenen Echtheitskriterium.

Zu der im Folgenden genauer beschriebenen Prüfung von Wertdokumenten werden für jedes der Wertdokumente als Lumineszenzintensitätswerte Lu mineszenzintensitätsmesswerte verwendet, die mittels des Lumineszenz sensors 40 unter Verwendung von Anregungsstrahlung mit einer vorgege benen Intensität erfasst werden, während das Wertdokument an dem Lumi neszenzsensor 40 vorbeitransportiert wird.

Der Lumineszenzsensor 40 und die Steuer- und Auswerteeinrichtung 48 sind dazu ausgebildet, die Lumineszenzintensitätswerte für das Substrat zu erfas sen, während dieses an dem Lumineszenzsensor mit vorgegebener, im Bei spiel konstanter, Transportgeschwindigkeit vorbeitransportiert wird. Ge nauer verfügt der in Fig. 2 schematisch gezeigte Lumineszenzsensor 40 über eine Anregungsstrahlungsquelle 44, die optische Strahlung in einem vorge gebenen Wellenlängenbereich erzeugt, eine Umlenkeinrichtung 45, die die Anregungsstrahlung auf einen Bereich des Transportpfades lenkt und eine Messeinrichtung 47, die so eingerichtet ist, dass sie von dem Wertdokument 12 ausgehende Lumineszenzstrahlung, die durch die Anregungsstrahlung erzeugt wurde, detektiert. Optional können im Strahlengang von der Anre gungsquelle zu dem Transportpfad bzw. von dem Transportpfad zu der Messeinrichtung 47 noch weitere optische Elemente, beispielsweise fokussie rende Element wie Linsen oder filternde Elemente, vorgesehen sein. Diese sind in Fig. 2 nicht gezeigt.

Der Lumineszenzsensor 40 ist so ausgelegt, dass er zur Messung von Lumi neszenzstrahlung geeignet ist, die für den Lumineszenzstoff in dem Wertdo kument charakteristisch ist. Das bedeutet, dass der Wellenlängenbereich der Anregungsstrahlung so gewählt ist, dass die Anregungsstrahlung geeignet ist, den vorgegebenen Lumineszenzstoff in dem jeweiligen Wertdokument zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung anzuregen. Die Anregungsstrah lungsquelle 44 ist entsprechend ausgebildet.

Als Umlenkeinrichtung 45 kann beispielsweise ein halbdurchlässiger Spie gel verwendet werden, der die Anregungsstrahlung in Richtung des Trans portpfades reflektiert, aber zu detektierende Lumineszenzstrahlung durch lässt.

Die Messeinrichtung 47 ist dazu eingerichtet, die Intensität von Lumines zenzstrahlung zu messen, die von dem Wertdokument ausgeht und durch Beleuchtung des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung der Anregungs strahlungsquelle 44 entstanden ist. Die Messeinrichtung 47 kann hierzu Elemente aufweisen, mittels derer Strahlung in dem vorgegebenen, für den Lumineszenzstoff charakteristischen, Wellenlängenbereich, von möglicher weise vorhandenen anderen Strahlungsanteilen getrennt werden kann, bei spielsweise Filter oder dispergierende Einrichtungen wie optische Gitter. Es wäre in anderen Ausführungsbeispielen aber auch eine Trennung über zeit liche Eigenschaften der Lumineszenzstrahlung denkbar. Weiter kann die Messeinrichtung entsprechende Photodetektionselemente aufweisen. Im vorliegenden Beispiel ist der Lumineszenzsensor dazu ausgebildet, Lumi- neszenzintensitätsmesswerte für vier nebeneinander in Transportrichtung auf dem Wertdokument verlaufende Spuren zu erfassen. Die Ortsauflösung in Transportrichtung ergibt sich dadurch, dass in vorgegebenen Intervallen Lumineszenzmessungen durchgeführt werden, so dass beim Transport mit vorgegebener im Wesentlichen konstanter Transportgeschwindigkeit Mess werte in konstanten örtlichen Intervallen auf dem Wertdokument erfasst werden. Weiter sind die Anregungsstrahlungsquelle 44, die Umlenkeinrich tung 45 und die Messeinrichtung 47 so eingerichtet, dass für einen Zeitpunkt Messdaten für mehrere, im Beispiel vier, Orte des Transportpfades bzw. Er fassungsorte auf einem Wertdokument in dem Transportpfad erfasst wer den. Damit werden für ein Wertdokument vier Spuren mit Lumineszenzin tensitätsmesswerten erhalten, die in diesem Ausführungsbeispiel als Lumi neszenzintensitätswerte verwendet werden.

In den Figuren 3 und 4 sind beispielhaft Ergebnisse einer Lumineszenzinten sitätsmessung für ein Wertdokument 12 dargestellt, in dessen Substrat 100 ein Lumineszenzstoff mit wenigstens näherungsweise räumlich konstanter Konzentration eingebracht ist. Fig. 3 veranschaulicht die Position der Mess punkte bzw. Erfassungsorte auf dem dargestellten Wertdokument. Da das Wertdokument mit der Längsrichtung parallel zur Transportrichtung trans portiert wurde, liegen sie in vier Spuren; die Lumineszenzintensitätswerte für Erfassungsorte der Spuren sind mit unterschiedlichen Symbolen gekenn zeichnet. Fig. 3 zeigt auch Achsen eines Koordinatensystems für Orte auf dem Wertdokument in frei gewählten, aber dann festen Einheiten ("arbitary units").

Das im Folgenden beschriebene Verfahren zum Prüfen eines Substrats eines Wertdokuments mit einem flächig ein- und/ oder aufgebrachten vorgegebe nen Lumineszenzstoff ist insbesondere dazu geeignet, Wertdokumente zu prüfen, die zwar wenigstens einen im Substrat wenigstens näherungsweise gleichmäßig verteilten Lumineszenzstoff aufweisen, aber weitere Merkmale besitzen, die dazu führen, dass bei einer Anregung von Lumineszenzstrah lung des Lumineszenzstoffs Lumineszenzintensitätswerte gemessen werden, die nicht charakteristisch für das Substrat selbst, d. h das Substrat im Bereich ohne solche Merkmale, sind. Beispiele dafür sind schematisch in Fig. 3 ge zeigt. Das Wertdokument 12 umfasst das Substrat 100, in das der Lumines zenzstoff gleichmäßig eingebracht ist. In oder auf dem Substrat finden sich Elemente, die die Stärke der angeregten Lumineszenzstrahlung gegenüber Bereichen ohne solche Elemente beeinflussen. In dem Substrat 100 ist ein Wasserzeichen 102 ausgebildet, in dessen Bereich zu große Intensitäten ge messen werden, die durch die geänderte Dicke des Substrats bedingt sind. Weiter finden sich auf dem Substrat 100 bedruckte Bereiche 104, die die An regungsstrahlung, die in das Substrat eintritt, und/ oder die Lumineszenz strahlung, die aus dem Substrat 100 austritt, schwächen oder fast ganz ab sorbieren. Zudem kann ein Applikationselement 106 mit einem optischen Sicherheitsmerkmal auf das Substrat 100 aufgebracht sein, das sich quer über das Wertdokument erstreckt und ebenfalls die Anregungs- und/ oder Lumi neszenzstrahlung schwächt. Im Beispiel handelt es sich um einen Folienstrei fen.

In der Fig. 4 sind für das Wertdokument in Fig. 3 die Lumineszenzintensi tätswerte als Funktion des Erfassungsortes in Transportrichtung aufgetra gen. Während die Abszisse die Koordinaten in Richtung des Transports, im Beispiel der Längsrichtung des Wertdokuments, in den Einheiten in Fig. 3 angibt, entspricht die Ordinate den gemessenen Intensitäten, ebenfalls in frei gewählten, dann aber festen Einheiten (arbitrary units). Fig. 3 und Fig. 4 ist zu entnehmen, dass die Lumineszenzintensitäten bzw. Lumineszenzintensitätswerte stark mit dem Erfassungsort variieren, obwohl der Lumineszenzstoff wenigstens näherungsweise homogen, das heißt mit wenigstens näherungsweise gleicher Konzentration in dem Substrat verteilt ist. Wie den Figuren 3 und 4 weiter zu entnehmen ist, führt das Vorhanden sein der Elemente 104 und 106 dazu, dass der Lumineszenzsensor für diese Bereiche eine geringere Lumineszenzintensität misst, als aufgrund der Kon zentration des Lumineszenzstoffs in dem Substrat 100 und der Dicke des Substrats 100 zu erwarten wäre. Verwendete man diese gemessenen Intensi täten ohne Weiteres zur Echtheits prüfung, ergäbe die Prüfung, beispielswei se durch Vergleich mit einem Referenzwert, zu häufig ein Anzeichen für eine Fälschung, obwohl eine solche nicht vorliegt. Alternativ könnte man das Echtheitskriterium relativ breit wählen, um alle echten Banknoten sicher als solche zu erkennen. Dadurch würde die Echtheitsprüfung eher ungenau, da auch ein gefälschter Lumineszenzstoff nur diese breiten Echtheitskriterien erfüllen müsste

Einen ähnlichen Effekt hätten lokale, das heißt sich nicht über das gesamte Substrat erstreckende, Verschmutzungen auf dem Wertdokument.

Das im Folgenden beschriebene Verfahren zum Prüfen eines Substrats eines Wertdokuments mit einem flächig ein- und/ oder aufgebrachten vorgegebe nen Lumineszenzstoff verwendet die Ortsabhängigkeit der Lumineszenzin tensitätsmesswerte bzw. Lumineszenzintensitätswerte nicht, sondern eine Rangordnung der Lumineszenzintensitätswerte für das gesamte Wertdoku ment, wobei eine Aufteilung oder Trennung, beispielsweise nach Spuren, nicht stattfindet. Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 veranschaulicht. Zur Durchführung des Verfahrens ist in dem Speicher 52 ein Computerpro gramm mit Programmcode gespeichert, bei dessen Ausführung mittels des Prozessors 50 das im Folgenden beschriebene Verfahren ausgeführt wird.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 48 stellt daher insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung dar.

Zur Prüfung eines Wertdokuments werden zunächst in Schritt S10 mittels der Sensoreinrichtung 38, genauer des Lumineszenzsensors 40, Lumines zenzintensitätsmesswerte an verschiedenen Orten auf dem Wertdokument erfasst und als Lumineszenzintensitätswerte bereitgestellt. Im Beispiel wer den Messwerte entlang von vier Spuren erfasst, jeweils 27 an verschiedenen Erfassungsorten entlang einer Spur. Die Gesamtzahl N der Lumineszenzin tensitätsmesswerte und damit Lumineszenzintensitätswerte ist daher 108.

Es wird dann in den Schritten S12 und S14 ein Substratlumineszenzkennwert bzw. Lumineszenzkennwert in Abhängigkeit von einer Rangordnung der Lumineszenzintensitätswerte ermittelt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Rangordnung durch die Größe der Lumineszenzintensitätswerte gegeben. In Schritt S12 wird eine Rangordnung der erfassten Lumineszenzintensitätswerte festgelegt. Dazu werden die er fassten Lumineszenzintensitätswerte entsprechend ihrer Größe, beispiels weise aufsteigend, sortiert und damit geordnet. Diese Ordnung erfolgt un abhängig vom Erfassungsort. Im Beispiel werden die erwähnten Lumines zenzintensitätswerte Xi für die Erfassungsorte i unabhängig vom Erfassungs ort nach ihrer Größe geordnet; dabei ist der ganzzahlige Index i größer oder gleich 1 und kleiner oder gleich 108. Dadurch ergibt sich eine Rangordnung der Werte Xi: Bezeichnet die ganze Zahl J mit 1<= J <= 108 einen Rangindex, so ergibt sich eine Rangordnung x ⁽ J) (c0)<=c( ² ) <= ... <= c( ¹⁰⁸ )), die jedoch im Allgemeinen von der durch die Erfassungsorte festgelegte Reihe der Lumi neszenzintensitätswerte Xi, i=l bis 108, abweicht.

In Schritt S14 wird dann für eine vorgegebene Zahl p, die zwischen 0,4 und 1 liegt, ein Wert ermittelt, unterhalb dessen oder gleich dem mindestens ein Anteil p der Lumineszenzintensitäts werte und gleich dem oder oberhalb dessen mindestens der Rest der Lumineszenzintensitätswerte liegt hn Bei spiel wird das p-Quantil ermittelt, im Beispiel also eine Zahl, die größer oder gleich ist als mindestens der Anteil p der erfassten Lumineszenzintensitäts werte, also der kleinsten p*N Lumineszenzintensitätswerte, und die kleiner oder gleich ist als mindestens die restlichen, also größten, (l-p)*N Lumines zenzintensitätswerte ist. Dieser Wert wird als Substratlumineszenzkennwert bzw. Lumineszenzkennwert verwendet. Der Anteil p kann in Abhängigkeit von der Lläche und Anordnung der absorbierenden Bereiche, das heißt hier des Drucks und des streifenförmigen Elements, gewählt werden. Lür typi sche Banknoten bzw. Banknoten mit großen Lumineszenzstrahlung und/ oder Anregungsstrahlung absorbierenden Bereichen ergibt ein Wert p von 0,7 gute, einer von 0,8 bessere Resultate. Das liegt daran, dass Lumines zenzintensitätswerte für Erfassungsorte mit absorbierenden Bereichen, die daher eher zu klein sind, nicht berücksichtigt werden. Im Beispiele wird für p beispielsweise p=0,8 gewählt. Zur Bestimmung des Substratlumineszenz kennwerts wird also ein Wert ermittelt, unterhalb dessen oder gleich dem mindestens ein Anteil 0,8 der Lumineszenzintensitätswerte liegt. Hier han delt es sich um p-N = 0,8-108 = 86,4 Lumineszenzintensitätswerte. Es wird auf die nächste ganze Zahl aufgerundet, so dass mindestens 87 Lumines zenzintensitätswerte kleiner oder gleich dem zu ermittelnden Wert sind. Gleichzeitig sollen mindestens (l-p)-N = 0.2-108 = 21,6 Lumineszenzintensi tätswerte größer oder gleich dem zu bestimmenden Wert sein. Wieder wird auf die nächste ganze Zahl aufgerundet, so dass mindestens 22 Lumines- zenzintensitätswerte größer oder gleich dem zu ermittelnden Wert sind. Der zu ermittelnde Wert ist also xö ⁾ für J=87 (die Werte xd ⁾ bis x< ⁸⁷ ) sind kleiner oder gleich, x< ⁸⁷ ) bis x ^(l08) sind größer oder gleich c ⁽⁸⁷ >).

In Schritt S16 wird geprüft, ob der so ermittelte Substratlumineszenzkenn wert ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, und in Abhängigkeit von dem Er gebnis des Prüfens wird ein Signal erzeugt und abgegeben, das das Ergebnis des Prüfens darstellt. Genauer wird in diesem Ausführungsbeispiel geprüft, ob der ermittelte Substratlumineszenzkennwert ein vorgegebenes Echtheitskriterium für das Vorliegen eines als echt anzusehenden Substrats erfüllt. Je nach Ergebnis des Prüfens wird ein Echtheitssignal abgegeben, das einen Hinweis auf das Vorliegen eines echten Substrats oder eines gefälsch ten Substrats darstellt. Das Kriterium ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Schwellwertkriterium, d. h. es wird geprüft, ob der ermittelte Substratlumi neszenzkennwert einen Schwellwert überschreitet. Ein Überschreiten des Schwellwerts wird als Echtheitshinweis gewertet, ein Unterschreiten als Hinweis auf das Vorliegen einer Fälschung. In anderen Ausführungsbeispie len kann als Echtheitskriterium auch geprüft werden, ob der ermittelte Sub stratlumineszenzkennwert innerhalb eines Intervalls liegt, das für echte Wertdokumente des geprüften Typs vorgegeben ist. Der Schwellwert bzw. das Intervall kann beispielsweise durch Untersuchung von Referenzwertdo kumenten oder -Substraten, beispielsweise unbenutzten echten Wertdoku menten, erhalten werden. Das Echtheitssignal kann zur Bildung eines Sor tiersignals verwendet werden. In anderen Ausführungsbeispielen können darüber hinaus auch noch Ergebnisse einer Prüfung der Messwerte anderer Sensoren verwendet werden.

Da die örtliche Position der Erfassungsorte, für die Lumineszenzintensitäts werte erfasst bzw. bereitgestellt wurden, keine Rolle spielt, kann das Verfah- ren unabhängig von der Lage des Wertdokuments, im Beispiel Zahl aufrecht oder umgedreht, und der Orientierung des Wertdokuments, im Beispiel Zahl links oder rechts, in sehr guter Näherung gleiche Resultate ergeben. Gleiches gilt für den Fall, dass Wertdokumente verschiedenen Typs mit dem gleichen Substrat verwendet werden, beispielsweise Wertdokumente unterschiedli cher Stückelung, aber derselben Währung, wenn das Substratmaterial gleich ist.

Ein zweites in Fig. 6 veranschaulichtes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, dass der Substratlu mineszenzkennwert in anderer Weise in Abhängigkeit von einer Rangord nung der Lumineszenzintensitäts werte ermittelt wird.

Alle Verfahrensschritte bis auf die Schritte S14 und S16 sind daher unverän dert, die Schritte S14 und S16 sind ersetzt durch die Schritte S14 ¹ und S16 ¹ . Entsprechendes gilt für die Vorrichtung.

In Schritt S14 ¹ werden zum Ermitteln des Substratlumineszenzkennwerts nicht-negative Zahlen p<l und q<l-p vorgegeben, die Anteile der N Lumi neszenzintensitätswerte darstellen. Zum Ermitteln des Lumineszenzkenn werts bzw. Substratlumineszenzkennwerts werden diejenigen der Lumines zenzintensitätswerte verwendet, die größer als die p*N kleinsten der Mess werte und kleiner als die q*N größten der Messwerte sind, wobei p>0,4 ist. hn Beispiel ist p=0,745 und q=0,15. hn Beispiel haben die verwendeten der in Schritt S12 geordneten Lumines zenzintensitätswerte Ränge bzw. Rangindizes J größer oder gleich p-N = 0,745-108 = 80,46. Es wird auf die nächste ganze Zahlgerundet, hier also auf 80 abgerundet. Gleichzeitig haben die verwendeten Lumineszenzintensi- tätswerte Rangindizes bzw. Ränge J kleiner oder gleich (l-q)-N = 0,85-108 = 91,8. Es wird auf die nächste ganze Zahl, also 91, abgerundet. Die Ränge bzw. Rangindizes J der verwendeten Lumineszenzintensitätswerte sind also größer oder gleich 80 und kleiner oder gleich 91: Für die Ermittlung des Lu mineszenzkennwerts bzw. Substratlumineszenzkennwerts werden also die Lumineszenzintensitätswerte x ^(8(|) bis x ^{(91 )} verwendet.

Dadurch werden, wiederum unabhängig von der örtlichen Anordnung, die niedrigsten p*N Lumineszenzintensitätswerte, die beispielsweise durch den Aufdruck oder das Folienelement beeinflusst sind, und die q*N höchsten Lumineszenzintensitätswerte, die beispielsweise durch das Wasserzeichen erhöht sind, bei der weiteren Ermittlung nicht berücksichtigt. Aus den ver bleibenden, berücksichtigten Lumineszenzintensitätswerten wird nun ein Mittelwert, im Beispiel ein einfacher arithmetischer Mittelwert, gebildet, der als Substratlumineszenzkennwert verwendet wird. Die berücksichtigten bzw. verwendeten Lumineszenzintensitätswerte, die durch ihre Rangord nung, nicht aber ihren Erfassungsort ausgezeichnet sind, gehören zu unter schiedlichen Erfassungsorten auf dem Substrat bzw. Wertdokument. Dies ist in Fig. 3 veranschaulicht, in der die Symbole derjenigen Lumineszenzintensi tätswerte, die bei der Mittelwertbildung verwendet wurden, als schwarz ge füllte Symbole, die der anderen, nicht verwendeten Lumineszenzintensi tätswerte dagegen als Symbole ohne Füllung, nur mit Rand, dargestellt sind.

Die verwendeten die Lumineszenzintensitätswerte c< ⁸ ° ⁾ bis x< ⁹¹⁾ ergeben im Beispiel einen Mittelwert von 101, der in Fig. 4 durch eine entsprechende horizontale Linie dargestellt ist.

In dem entsprechend der anderen Ermittlung des Substratlumineszenz kennwerts in Schritt S14 ¹ geänderten Schritt S16 ¹ wird als Kriterium wiede- rum ein Echtheitskriterium verwendet. Im Beispiel unterscheidet sich Schritt S16 ¹ von Schritt S16 dadurch, dass als Echtheitskriterium geprüft wird, ob der ermittelte Substratlumineszenzkennwert innerhalb eines Intervalls liegt, das für den Typ von Substrat bzw. hier Wertdokument vorgegeben ist. Die Intervallgrenzen können analog zum ersten Ausführungsbeispiel ermittelt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuletzt be schriebenen Ausführungsbeispiel nur dadurch, dass der Schritt S14 ¹ durch einen Schritt S14" ersetzt ist. Letzterer ist gegenüber Schritt S14 ¹ etwas modi fiziert. Zum Ermitteln des Substratlumineszenzkennwerts werden nun die jenigen der Lumineszenzintensitäts werte verwendet, die größer als die oder gleich den mindestens p*N kleinsten der Lumineszenzintensitätswerte und kleiner als die oder gleich den mindestens q*N größten der Lumineszenzin tensitätswerte sind, wobei wieder p>0,4 ist. Im Beispiel ist wiederum p= 0,745 und q=0,15. Ansonsten ist der Schritt S14" gegenüber Schritt S14 ¹ unverän dert. hn Beispiel sind die verwendeten der in Schritt S12 geordneten Lumines zenzintensitätswerte größer oder gleich den mindestens p-N = 0,745-108 = 80,46 kleinsten Lumineszenzintensitätswerte -bzw. -werten. Es wird auf die nächste ganze Zahl auf gerundet, hier also auf 81. Gleichzeitig sind die ver wendeten Lumineszenzintensitätswerte kleiner als die oder gleich den (1- q)-N = 0,15-108 = 16,2 größten Lumineszenzintensitätswerten. Es wird auf die nächste ganze Zahl, also 17, aufgerundet. Die größten 17 Lumineszenzin tensitätswerte haben die Ränge bzw. Rangindizes 92 bis 108. Die Ränge bzw. Rangindizes J der verwendeten Lumineszenzintensitätswerte sind also grö ßer oder gleich 81 und kleiner oder gleich 92: Lür die Ermittlung des Sub- stratlumineszenzkennwerts werden also die Lumineszenzintensitätswerte x ⁽⁸ⁱ⁾ bis Xi ⁹²⁾ verwendet.

Wie zuvor werden dadurch, wiederum unabhängig von der örtlichen An- Ordnung, die niedrigsten p*N Lumineszenzintensitätswerte, die beispiels weise durch den Aufdruck oder das Folienelement beeinflusst sind, und die q*N höchsten Lumineszenzintensitätswerte, die beispielsweise durch das Wasserzeichen erhöht sind, bei der weiteren Ermittlung nicht berücksichtigt. Weitere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den ersten beiden

Ausführungsbeispielen dadurch, dass nicht ein Echtheitskriterium, sondern ein Qualitätskriterium verwendet wird. Als Qualitätskriterium wird jeweils geprüft, ob der ermittelte Substratlumineszenzkennwert innerhalb eines In tervalls liegt, das den Bereich als geeignet anzusehender Substrate festlegt. Als Signal wird dann ein Signal gebildet, das einen Hinweis dafür darstellt, dass die Substrate für eine Verwendung geeignet sind.

Weitere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass der ermittelte Lumineszenzkennwert wenigstens näherungsweise auf vorgegebene Standardbedingungen bezo gen, im Beispiel normiert, ist. Im Beispiel sind als Standardbedingungen vorgegeben, dass eine Normierung auf die Intensität der bei der Erfassung der Lumineszenzintensitätswerte verwendeten Anregungsstrahlung statt findet. Diese hat dann in guter Näherung keinen Einfluss auf die Größe der Lumineszenzintensitätswerte bzw. des Substratlumineszenzkennwerts. Bei einer ersten Alternative werden die Lumineszenzintensitätswerte mit der Anregungsintensität der Anregungsstrahlung normiert, also beispielsweise durch diese dividiert bzw. mit dem Kehrwert multipliziert. Die Lumines zenzintensitätswerte sind dann eine monotone Funktion der Messwerte bzw. Lumineszenzintensitätsmesswerte. Die Anwendung der Division bzw. Mul tiplikation mit einer Konstanten hat jedoch keinen Einfluss auf die Bildung der Rangordnung und die Bestimmung des Substratlumineszenzkennwerts auf der Basis der Rangordnung. Die Größe des Substratlumineszenzkenn werts ist jedoch als Konsequenz der Division bzw. Multiplikation verändert. Bei einer zweiten Alternative kann der ermittelte Substratlumineszenzkenn wert durch die Anregungsintensität der Anregungsstrahlung dividiert wer den. Die Parameter des Kriteriums, beispielsweise der Schwellwert oder die Intervallgrenzen, können bei beiden Alternativen unabhängig von der Inten sität der Anregungsstrahlung gewählt werden.

Bei den Ausführungsbeispielen werden sich bei der Prüfung der Papierbahn und der Prüfung eines aus der Papier bahn hergestellten Wertdokuments mit Aufdrucken, die Anregungsstrahlung und/ oder Lumineszenzstrahlung ab sorbieren, wenigstens näherungsweise gleiche Substratlumineszenzkenn werte ergeben, insbesondere wenn diese normiert sind. Die als Lumines zenzkennwert bezeichnete Größe kann daher sehr gut als Kennwert für das Substrat verwendet werden, auch wenn es weiterverarbeitet wurde.

In noch anderen Ausführungsbeispielen kann das Substrat eine Papierbahn sein, die an dem Lumineszenzsensor vorbeitransportiert wird. Lumines zenzintensitätswerte werden dabei für wenigstens einen Abschnitt vorgege bener Länge der Bahn ermittelt. Insbesondere kann für diese Abschnitt eine Qualitätsprüfung entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsbei spielen durchgeführt werden. Das Ergebnis des Prüfens gibt dann wieder, ob das Substrat für eine weitere Verarbeitung zu einem Wertdokument geeignet ist oder nicht. Noch andere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlungen dadurch, dass statt des Mittelwertes nur eine Summe gebildet wird.

Weitere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch die Bildung der Rangordnung. Es ist eine Rangordnung auf der Basis von aufsteigend aneinander anschließenden und sich daher nicht überlappenden Intervallen gegeben, denen jeweils ein Rang bzw. Rangindex zugeordnet ist, und den Lumineszenzintensitätswerten wird jeweils der Rang zugeordnet, der demjenigen der Intervalle entspricht, in dem sie jeweils liegen. Insbesondere wird zur Bildung der Rangordnung eine Anzahl von mehr als 10, im Beispiel gleich großen, aufeinanderfolgen den Intervallen bzw. Klassen, die zusammen den Bereich der Lumines zenzintensitätswerte abdecken, gebildet und diesen jeweils ein aufsteigender Rangindex zugeordnet. Die Rangordnung der Lumineszenzintensitätswerte wird dadurch ermittelt, in welchem der Intervalle bzw. welcher der Klassen ein jeweiliger der Lumineszenzintensitäts werte liegt. In den folgenden Ver fahrensschritten wird dann diese Rangordnung verwendet.

In einem konkreten Beispiel sind die erfassten N, N=108, Lumineszenzinten sitätsmesswerte dieselben wie im ersten Ausführungsbeispiel. Statt des Wer tes p=0,8 wird der Wert p=0,75 verwendet. Der Messbereich des Lumines zenzsensors wird durch Skalierung (Multiplikation) mit einem geeigneten Laktor S auf den Bereich von 0 bis 256 abgebildet. S kann beispielsweise der Kehrwert der Größe des Messbereichs, der bei 0 beginnt, sein.

Dann werden die Lumineszenzintensitätsmesswerte in gleicher Weise mit dem Laktor S skaliert, so dass die resultierenden Lumineszenzintensitätswer te im Bereich zwischen 0 und 256 liegen. Die so gebildeten Lumineszenzintensitätswerte werden nun entsprechend ihrer Größe in 256 aneinander angrenzende Intervalle eingeordnet, deren Länge 1 beträgt und deren untere Grenze jeweils eine andere ganz Zahl zwi- sehen 0 und 255 ist. Diese aufeinanderfolgenden Intervalle bilden Klassen, die mit der unteren Grenze des Intervalls bezeichnet sind und einen Rangin dex bilden. Zur Einordnung in die Klassen genügt es, bei den Lumines zenzintensitätswerten die Nachkommastellen zu streichen, d. h. die Lumi neszenzintensitätswerte durch ihren ganzzahligen Anteil zu ersetzen. Durch dieses Verfahren werden die Lumineszenzintensitäts werte in eine Rangord nung gebracht. Der Rangindex bzw. Rangordnungsindex der Lumines zenzintensitätswerte ist dann jeweils gegeben durch den Rangindex bzw. die untere Grenze des Intervalls, in das sie eingeordnet wurden. Daher kann der Fall auftreten, dass zwei geringfügig unterschiedliche Lumineszenzintensi- tätsmesswerte in die gleiche Klasse fallen, also den gleichen Rangindex er halten, also in einzelnen Intervallen bzw. Klassen mehrere Lumineszenzin tensitätswerte vorliegen können.

Für die vorliegenden Klassen ergibt sich damit eine Häufigkeitsverteilung der Lumineszenzintensitätswerte auf die Klassen. Lumineszenzintensitäts werte in einer Klasse haben den gleichen Rangindex.

Aus der Häufigkeitsverteilung kann nun durch sukzessives Aufsummieren der Häufigkeiten in den Klassen beginnend von 0 in aufsteigender Reihen- folge diejenige Klasse ermittelt werden, bei der erstmals der Wert von p*N, im Beispiel bei p=0,75 und N=108 von p*N=81 überschritten wird. Der Lu mineszenzkennwert ist dann gerade durch die untere Grenze des ermittelten Intervalls bzw. die Bezeichnung der entsprechenden Klasse gegeben. Optio nal kann der ermittelte Wert mit 1/S skaliert werden. In einer anderen Varianten des Beispiels könnten auch statt 256 Klassen nur 128 Klassen gebildet werden, wodurch das Verfahren schneller durchführbar wäre, der resultierende Lumineszenzkennwert aber etwas weniger genau wäre.

Diese Ausführungsbeispiele bieten den Vorteil, dass sie nur geringe Rechen zeit erfordern und daher auch auf schnell laufenden Banknotenbearbei tungsvorrichtungen in Echtheit ausführbar sind.

Alternativ wäre es auch möglich, die einzelnen resultierenden Lumines zenzintensitätswerte einer Rangordnung aufsteigender Größe zu ordnen und den einundachzigsten Lumineszenzintensitätswert zu ermitteln. Bei noch anderen Varianten kann auch ein anderer Skalierungsfaktor ver wendet werden, der beispielsweise von der Größe des größten Lumines zenzintensitätswerts abhängt. Beispielsweise kann der Skalierungsfaktor so bestimmt werden, dass die Lumineszenzintensitätswerte zwischen 0 und 1 liegen, wozu S als Kehrwert des größten auftretenden Lumineszenzintensi- täts werts gewählt würde.

Dann kann beispielweise die Anzahl der gleichlangen Intervalle und damit Klassen vorgegeben werden, so dass sich die Länge der Intervalle aus dem Kehrwert der Anzahl der Klassen ergibt.

Weitere Ausführungsbeispiele können sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass der Lumineszenzsensor so ausgelegt ist, dass die erfassten und weitergegebenen Lumineszenzinten sitätsmesswerte nur eine vorgegebene Anzahl von diskreten Werten, bei- spielsweise analog zu optischen Sensoren ganzen Zahlen im Bereich von 0 bis 255, annehmen können.

Weitere Ausführungsbeispiele können sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass andere, an sich bekann te, Bauformen von Lumineszenzsensoren verwendet werden. Insbesondere können Anregungsstrahlung und Lumineszenzstrahlung auch ohne eine Umlenkeinrichtung 45 über ihre räumlichen und/ oder spektralen Eigen schaften getrennt werden. Beispielsweise kann die Anregungsstrahlung un- ter einem ersten Winkel auf ein im Transportpfad befindliches Wertdoku ment eingestrahlt werden, während die Messeinrichtung 47 nur unter einem zweiten, von dem Winkel des remittierten Anregungslichts verschiedenen, Winkel die Lumineszenzstrahlung detektiert.