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Title:
OPTICAL SYSTEM AND SENSOR FOR CHECKING VALUE DOCUMENTS HAVING SUCH AN OPTICAL SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/146103
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical system having a flat anisotropic retroreflector section, which specularly reflects radiation components in a first plane of incidence but retroreflects radiation components in a second plane of incidence, a first imaging section, which produces a linear intermediate image on the retroreflector section from an object point in an object plane at a specified relative position to the system, which intermediate image extends along a line in the second plane of incidence, and a second imaging section, by means of which the linear intermediate image is imaged into an image point.

Inventors:
WUNDERER, Bernd (3832 Clipper Cove Drive, Naples, Florida, 34112, US)
Application Number:
EP2010/058513
Publication Date:
December 23, 2010
Filing Date:
June 17, 2010
Export Citation:
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Assignee:
Giesecke & Devrient GmbH (Prinzregentenstraße 159, München, 81677, DE)
WUNDERER, Bernd (3832 Clipper Cove Drive, Naples, Florida, 34112, US)
International Classes:
G02B5/12; G07D7/12
Foreign References:
DE510063C1930-10-15
EP0694795A21996-01-31
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KSNH Patentanwälte Klunker.Schmitt-Nilson.Hirsch (Destouchesstraße 68, München, 80796, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Optisches System mit einem ebenen anisotropen Retroreflektorabschnitt, der Strahlungskom- ponenten in einer ersten Einfallsebene spekular reflektiert, Strahlungskomponenten in einer zweiten Einfallsebene jedoch retroreflektiert, einem ersten abbildenden Abschnitt, der von einem Gegenstandspunkt in einer Gegenstandsebene in einer vorgegebenen Relativlage zu dem System ein linienförmiges Zwischenbild auf dem Retroreflektorabschnitt er- zeugt, das sich entlang einer Linie in der zweiten Einfallsebene erstreckt, und einem zweiten abbildenden Abschnitt, mittels dessen das linienförmige Zwischenbild in einen Bildpunkt abgebildet wird

2. Optisches System nach Anspruch 1, das so ausgebildet ist, daß es eine 1:1- Abbildung bewirkt.

3. Optisches System nach Anspruch 1, bei dem die beiden abbildenden Abschnitte gleiche Abbildungseigenschaften besitzen.

4. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens einer der abbildenden Abschnitte eine Zylinderoptik, vorzugsweise wenigstens eine Zylinderlinse und/ oder einen Parabol- oder Zylinderspiegel aufweist.

5. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Strahlengang zwischen wenigstens einem der abbildenden Abschnitte und dem Retroreflektorabschnitt ein reflektierendes Element angeordnet ist.

6. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens einer der abbildenden Abschnitte den Strahlengang abknickt oder faltet.

7. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens einer der abbildenden Abschnitte, vorzugsweise die beiden optischen Abschnitte und der Retroreflektorabschnitt, zusammen einstückig ausgebildet ist bzw. sind.

8. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der zweiten Einfallsebene eine Blende, vorzugsweise eine Spaltblende, ausgebildet ist, deren Rand teilweise durch den Retroreflektorabschnitt gebildet ist.

9. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine Ebene parallel zu der zweiten Einfallsebene aufgebaut ist.

10. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das paral- IeI zu dem Retroreflektorabschnitt einen weiteren ebenen anisotropen Retroreflektorabschnitt aufweist, und bei dem der erste abbildende Abschnitt so ausgebildet ist, daß er ein weiteres linienf örmiges Zwischenbild des Gegenstandspunkts auf dem weiteren Retroreflektorabschnitt erzeugt, und der zweite abbildende Abschnitt so ausgebildet ist, daß er das weitere linienförmige Zwischenbild auf den Bildpunkt abbildet.

11. Sensor zur Erfassung von optischen Eigenschaften eines Wertdokuments mit einem optischen System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Sensor nach Anspruch, der eine dem optischen System nachgeordnete dispergierende Einrichtung und ein Feld von Empfangselementen zum Empfang verschiedener, durch die dispergierende Einrichtung erzeugter Spektralkomponenten aufweist.

13. Verfahren zur Abbildung eines Gegenstandspunktes, bei dem der Gegenstandspunkt auf ein linienförmiges Zwischenbild auf einem anisotropen Retroreflektorabschnitt so abgebildet wird, daß sich das Zwischenbild mit seiner Längsrichtung in einer Einfallsebene erstreckt, in der Retroreflek- torabschnitt retroreflektierend wirkt, und bei dem das Zwischenbild auf einen Bildpunkt abgebildet wird.

Description:
Optisches System und Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten mit einem solchen optischen System

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, insbesondere ein abbildendes optisches System, einen Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten mit einem solchen optischen System und ein Verfahren zur Abbildung eines Gegenstandspunktes.

Unter Wertdokumenten werden dabei blattförmige Gegenstände verstanden, die beispielsweise einen monetären Wert oder eine Berechtigung repräsentieren und daher nicht beliebig durch Unbefugte herstellbar sein sollen. Sie weisen daher nicht einfach herzustellende, insbesondere zu kopierende Merkmale auf, deren Vorhandsein ein Indiz für die Echtheit, d.h. die Herstellung durch eine dazu befugten Stelle, ist. Wichtige Beispiele für solche Wertdokumente sind Karten, Coupons, Gutscheine, Schecks und insbesondere Banknoten. Banknoten im Sinne der Erfindung sind blattförmig.

Unter optischen Systemen im allgemeinen werden im Folgenden Systeme verstanden, die optische Strahlung beeinflussen, insbesondere deren Strahlenverlauf verändern. Optische Strahlung bezeichnet dabei in bekannter Weise elektromagnetische Strahlung im UV- und/ oder IR- und/ oder insbesondere im sichtbaren Wellenlängenbereich.

Zur Untersuchung von Wertdokumenten werden häufig optische Sensoren verwendet, die ortsaufgelöst optische Eigenschaften eines zu untersuchenden Wertdokuments erfassen und dazu streifenförmige Bereiche auf dem Wertdokument wenigstens teilweise auf ein im wesentlichen zeilenf örmiges Feld von Empfangselementen abbilden. Die Empfangselemente bilden in Abhängigkeit von der auf diese fallenden Strahlung Empfangssignale, die zusammen ein Bild des jeweiligen Bereichs des Wertdokuments darstellen. Durch Bewegung des Wertdokuments quer zur Richtung der Zeile bzw. des Streifens kann durch sequentielle Erfassung solcher Bilder während der Bewegung an dem Sensor vorbei ein zweidimensionales Bildes des Wertdokuments erfaßt werden.

Bei vielen Anwendungen ist es dabei wünschenswert, daß der Sensor sehr kompakt und preiswert aufgebaut werden kann. Die optische Auflösung dagegen braucht nicht immer hohen Anforderungen zu genügen. Sensoren mit konventionellen abbildenden Systemen, die nur Linsen oder Parabolspiegel verwenden, erfüllen bei zeilenf örmiger Abbildung diese Anf orde- rungen nicht immer in dem gewünschten Umfang. In der Vergangenheit wurden teilweise selbstf okussierende Lichtleiter, sogenannte SELFOCs, zu diesem Zweck eingesetzt, doch nimmt deren Verfügbarkeit ab. Dies gilt insbesondere für solche SELFOCs, die zur Erzielung von erforderlichen Tiefenschärfen erforderliche Schnittweiten aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches System zur Abbildung von Bereichen eines Wertdokuments, ein entsprechendes Abbildungsverfahren und einen Sensor zur Erfassung von optischen Eigenschaften eines Wertdbkuments zu schaffen, die einen kompakten Aufbau auch ohne den Einsatz von SELFOCs ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein optisches System mit einem ebenen anisotropen Retroreflektorabschnitt, der Strahlungskomponenten in einer ersten Einfallsebene spekular reflektiert, Strahlungskomponenten in einer zweiten Einfallsebene jedoch retroreflektiert, einem ersten abbildenden Abschnitt, der von einem Gegenstandspunkt in einer Gegenstandsebene in einer vorgegebenen Relativlage zu dem System ein linienförmiges Zwischenbild auf dem Retroreflektorabschnitt erzeugt, das sich entlang einer Linie in der zweiten Einfallsebene erstreckt, und einem zweiten abbildenden Abschnitt, mittels dessen das linienförmige Zwischenbild in einen Bildpunkt abgebildet wird.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Abbildung eines Gegenstandspunktes, bei dem der Gegenstandspunkt auf ein linienförmiges Zwischenbild auf einem anisotropen Retroreflektorabschnitt so abgebildet wird, daß sich das Zwischenbild mit seiner Längsrichtung in einer Einfallsebene erstreckt, in der Retroreflektorabschnitt retroreflektierend wirkt, und bei dem das Zwischenbild auf einen Bildpunkt abgebildet wird. Unter der Längsrichtung des Zwischenbildes wird dabei insbesondere die Richtung der Linie verstanden, die durch das Zwischenbild gebildet wird.

Darunter, daß der Retroreflektorabschnitt eben ist, wird verstanden, daß Strahlen, die aus der gleichen Richtung auf den Retroreflektorabschnitt fallen bzw. parallel sind, aber an verschiedenen Orten auf diesen treffen, in jeweils gleiche Richtungen reflektiert werden. Insbesondere kann der Retroreflektorabschnitt hierzu optisch wirksame, vorzugsweise gleich ausgebildete Strukturen aufweisen, die entlang einer Ebene angeordnet sind.

Unter spekularer Reflexion in der ersten Einfallsebene wird im Rahmen der Erfindung verstanden, daß ein Strahl in der ersten Einfallsebene, der einen gegebenen Einfallswinkel mit einer Normalen auf die Ebene des Retroreflek- torabschnitts einschließt, von dem Retroreflektorabschnitt in einen neue Richtung, gegeben durch einen Ausfallwinkel gegenüber der Normalen auf die Ebene des Retroreflektorabschnitts, abgelenkt wird. Einfalls- und Ausfallswinkel sind dann wie üblich gleich. Bei Einfall orthogonal auf die Ebene des Retroreflektorabschnitts, d.h. einem Einfallswinkel von 0°, wird der Strahl in der ersten Einfallsebene auf sich zurückreflektiert. Unter den Begriffen "retroreflektiert" bzw. Retroreflexion wird im Rahmen der Erfindung dagegen verstanden, daß ein einfallender Strahl in der zweiten Einfallsebene und der aus der Retroreflexion des einfallendes Strahls resultierende retrore- flektierte Strahl parallel verlaufen, wobei ein gewisser Versatz der Strahlen voneinander in einer Richtung parallel zu der Ebene des Retroreflekto- rabschnitts gegeben sein kann. Je nach Typ des Retroreflektorabschnitts tritt dieses Verhalten allerdings nur in einem bestimmten Bereich von Einfallswinkeln auf. Soweit nichts anderes ausgeführt wird, wird im Rahmen der Erfindung davon ausgegangen, daß die einfallenden Strahlen in einem Winkelbereich liegen, in dem die Retroreflexion wenigstens in guter Näherung möglich ist.

Ein anisotroper Retroreflektorabschnitt im Sinne der Erfindung kann beispielsweise einen Körper mit einer ebenen Oberfläche, beispielsweise eine Platte, aus einem transparenten Material aufweisen, auf bzw. in dessen ebe- ner Oberfläche ein Feld von parallel zu einer Geraden in der ersten Einfallsebene verlaufenden Prismen, vorzugsweise Dachkantprismen mit einem Prismenwinkel von 90°, ausgebildet ist. Die Prismen sorgen in der zweiten Einfallsebene für die Retroreflexion in an sich bekannter Weise, wobei die Reflexion an den Grenzflächen der Prismen durch Totalreflexion oder Refle- xion an einer spiegelnden Schicht auf der Oberfläche der Prismen gegeben sein kann.

Verglichen mit einem einfachen Spiegel zeigt ein anisotroper Retroreflektorabschnitt im Sinne der Erfindung also ein ungewöhnliches Verhalten: Fällt ein Strahl aus einer vorgegebenen Richtung auf den anisotropen Retroreflektorabschnitt, so kann man sich vorstellen, daß sich der reflektierte Strahl dadurch ergibt, daß der einfallende Strahl bzw. die einfallende Strahlung in erste und zweite Richtungskomponenten zerlegbar ist, deren vektorielle Summe gerade die Richtung des einfallenden Strahls bzw. der einfallenden Strahlung wiedergibt und die in der ersten bzw. der zweiten Einfallsebene liegen. Die erste Richtungskomponente wird spekular, die zweite Richtungskomponente jedoch retroreflektiert und die beiden reflektierten Richtungskomponenten werden wieder vektoriell summiert bzw. überlagert. In der ersten Ebene erfolgt eine spekulare Reflexion, wobei gleichzeitig eine Retroreflexion in der zweiten Ebene stattfindet. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Richtung des einfallenden Strahls so vorgegeben ist, daß überhaupt eine Retroreflexion stattfinden kann. Im Fall der genannten Dachkantprismen als retroreflektierender Struktur kann dazu die Richtung des einfallenden Strahls so liegen, daß der Einfallswinkel der Komponente in der zweiten Einfallsebene kleiner als 45° ist.

Zur Abbildung wird mittels des ersten abbildenden Abschnitts, der entsprechend hierzu ausgebildet ist, ein Punkt bzw. Gegenstandspunkt aus einer vorgegebenen Gegenstandsebene auf den Retroreflektorabschnitt abgebildet, wobei das dort entstehende Zwischenbild allerdings nur linienförmig, vorzugsweise geradenf örmig, ist. Das erste abbildende System ist so ausgebildet und relativ zu dem anisotropen Retroreflektorabschnitt angeordnet, daß das linienförmige Zwischenbild in der zweiten Einfallsebene liegt, bzw. sich in dieser erstreckt. Die Linie entsteht dabei durch von dem Gegenstandspunkt ausgehende auseinanderlaufende Strahlen, die von dem ersten abbildenden Abschnitt nur so auf den Retroreflektorabschnitt gelenkt werden, daß sie unmittelbar vor dem Retroreflektorabschnitt in der zweiten Einfallsebene parallele oder insbesondere auseinanderlaufende Komponenten aufweisen, in der ersten Einfallsebene jedoch zusammenlaufen bzw. fokussiert werden. Da sich das Zwischenbild bzw. die Linie in der zweiten Einfallsebene erstreckt, werden die in dieser Einfallsebene liegenden Strahl- bzw. Strahlungskomponenten in ihre Einfallsrichtung zurückgeworfen, wobei allerdings in Abhängigkeit von dem Typ des Retroreflektorabschnitts, der Lage des einfallendes Strahls relativ zu dem Retroreflektorabschnitt, bei Verwendung von Dachkantprismen relativ zu der Dachkante eines der Dachkantprismen, und dem Einfallswinkel ein Versatz auftreten kann. Die Strahlungskomponenten in der ersten Einfallsebene werden dagegen spekular reflektiert, weswegen die einfallende Strahlung nicht auf sich selbst reflektiert, sondern abgelenkt wird. Die durch die Strahlungskomponenten in der zweiten Einfallsebene gebildeten retroreflektierten Strahlungskomponenten laufen nun wieder zusammen, während die anderen Komponenten wieder gebündelt werden müssen. Hierzu dient der zweite abbildende Abschnitt, mittels dessen das linienförmige Zwischenbild in einen Bildpunkt abgebildet wird. Diese Bildung des Bildpunktes erfolgt also unter Mitwirkung sowohl des anisotropen Retroreflektorabschnitts als auch des zweiten abbildenden Abschnitts.

Dadurch, daß das Zwischenbild auf dem Retroreflektorabschnitt gebildet wird und in der ersten Einfallsebene eine nur kleine Ausdehnung hat, werden geometrische Fehler stark reduziert. Bei diesen kann es sich insbesondere um Fehler handeln, die durch die endliche Ausdehnung der retroreflektie- renden Strukturen in der ersten Einfallsebene und durch schrägen Einfall auf diese in der zweiten Einfallsebene und dadurch auftretende Unterschiede in der Länge der optischen Wege zwischen dem Gegenstandspunkt und dem Retroreflektorabschnitt in der zweiten Einfallsebene entstehen können. Gleichzeitig ist es möglich, ein kompaktes optisches System aufzubauen, in dem keine SELFOCS verwendet zu werden brauchen. Darüber hinaus kön- nen solche Systeme sehr unterschiedliche Schnittweiten aufweisen und so einfach auf gegebene Anforderungen, insbesondere auch größere Tiefenschärfen, angepaßt werden. Weiter können sie bei geeigneter Ausbildung einfach gefertigt werden. Damit der Bildpunkt möglichst scharf wird, ist das optische System vorzugsweise so ausgebildet ist, daß es eine 1:1- Abbildung bewirkt. In besonders einfacher Weise kann dies dadurch erhalten werden, daß die beiden abbildenden Abschnitte gleiche Abbildungseigenschaften, beispielsweise gleiche Brennweiten und/ oder Schnittweiten, besitzen.

Die Erzeugung des Zwischenbildes kann prinzipiell auf beliebige Art und Weise erfolgen. Vorzugsweise weist bei dem optischen System jedoch wenigstens einer der abbildenden Abschnitte wenigstens eine Zylinderoptik, vorzugsweise eine Zylinderlinse und/ oder einen Zylinder- oder Parabolspiegel auf, die vorzugsweise das Zwischenbild erzeugt. Unter einer Zylinderoptik wird hierbei eine Optik verstanden, die für Strahlen in einer durch die Zylinderoptik gegebenen Ebene abbildende, d.h. insbesondere bündelnde, Eigenschaften aufweist, für Strahlen in einer dazu orthogonalen Ebene jedoch nicht. Unter einer Zylinderlinse wird dabei ein transparenter Körper oder ein Abschnitt eines transparenten Körpers verstanden, der wenigstens einen Oberflächenabschnitt mit der Form eines Zylinderabschnitts aufweist oder eine asphärische Optik mit entsprechenden Abbildungseigenschaften bildet. Entsprechend wird unter einem Zylinderspiegel ein Abschnitt einer reflektierenden Oberfläche oder eine reflektierende Schicht verstanden, der zylindrisch geformt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Abbildung mit sehr einfachen Mitteln erzeugt werden kann.

Vorzugsweise ist bei dem optischen System im Strahlengang zwischen we- nigstens einem der abbildenden Abschnitte und dem Retroreflektorabschnitt ein reflektierendes Element angeordnet. Diese Ausführungsform erlaubt es, den Gesamtstrahlengang des optischen Systems, insbesondere in der ersten Einfallsebene, wenigstens einmal zu knicken oder zu falten. Im einfachsten Fall kann das reflektierende Element durch eine vorzugsweise reflektieren- de, insbesondere totalreflektierende Oberfläche eines transparenten Körpers gegeben sein. Das System kann so gestaltet sein, daß wenigstens einer der abbildenden Abschnitte den Strahlengang abknickt oder faltet. Dies erlaubt einen besonders kompakten Aufbau des Systems.

Insbesondere kann bei dem optischen System wenigstens einer der abbildenden Abschnitte eine Zylinderlinse und ein abbildendes reflektierendes Element, vorzugsweise einen Parabol- oder Zylinderspiegel, umfassen, die vorzugsweise zur Bildung des Zwischenbildes bzw. der Abbildung des Zwi- schenbildes dienen. Das abbildende System erfüllt dann gleich zwei Funktionen, nämlich die Erzeugung des Zwischenbildes bzw. die Abbildung des Zwischenbildes und das Knicken bzw. Falten des Strahlengangs. Bei einer besonders günstigen Ausführungsform kann vorzugsweise der Strahlengang zwischen der Zylinderlinse und dem abbildenden reflektierenden Element projiziert auf eine Ebene orthogonal zu der Zylinderachse, vorzugsweise in der ersten Einfallsebene, parallel sein bzw. verlaufen.

Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, daß das abbildende reflektierende Element durch eine reflektierende Oberfläche eines die Zylin- derlinse bildenden Körpers gebildet ist. Dies ermöglicht es, den jeweiligen abbildenden Abschnitt einstückig auszubilden, was nicht nur eine einfache Fertigung erlaubt, sondern auch eine gute Ausrichtung der Zylinderlinse und des abbildenden reflektierenden Elements, insbesondere auch aufeinander, sicherstellt.

Weiter ist es bevorzugt, daß wenigstens einer der abbildenden Abschnitte, vorzugsweise die beiden optischen Abschnitte und der Retroreflekto- rabschnitt zusammen einstückig ausgebildet ist bzw. sind. Auch dies ermöglicht eine besonders einfache Fertigung. Der abbildende Abschnitt kann dann insbesondere wie im vorhergehenden Absatz beschrieben ausgebildet sein.

Weiter ist es bevorzugt, daß in der zweiten Einfallsebene eine Blende, vor- zugsweise eine Spaltblende, ausgebildet ist, deren Rand wenigstens teilweise durch den Retroreflektorabschnitt gebildet ist. Ein dem Retroreflekto- rabschnitt gegenüberliegender Randabschnitt der Blende kann dann in einem vorgegebenen Abstand zu der Ebene des Retroreflektorabschnitts verlaufen. Diese Ausbildung bietet gleich zwei Vorteile. Zum einen kann die Blende Streulicht reduzieren, die durch Mehrfachreflexionen je nach deren Ausbildung an den abbildenden Abschnitten entstehen. Zum anderen kann sie das Zwischenbild begrenzen und so als Gesichtsfeldblende wirken, was den Aufbau des optischen Systems stark vereinfacht. Vorzugsweise ist die Blende dann in der Mittelebene des Strahlengangs im Bereich des Retrore- flektorabschnitts angeordnet.

Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, insbesondere bei einer Ausbildung für eine 1:1- Abbildung, dadurch, daß das optische System spiegel- symmetrisch in Bezug auf eine Ebene bzw. Spiegelebene parallel zu der zweiten Einfallsebene aufgebaut ist. Insbesondere kann die Ebene das Zwischenbild auf dem Retroreflektorabschnitt wenigstens näherungsweise schneiden. Wird eine Blende in der zweiten Einfallsebene vorgesehen, liegt diese vorzugsweise in der genannten Spiegelebene.

Bei einer anderen Weiterbildung weist das optische System parallel zu dem Retroreflektorabschnitt einen weiteren ebenen anisotropen Retroreflektorabschnitt auf. Der erste abbildende Abschnitt kann dann so ausgebildet sein, daß er ein weiteres linienf örmiges Zwischenbild des Gegenstandspunkts auf dem weiteren Retroreflektorabschnitt erzeugt. Der zweite abbildende Ab- schnitt ist dann vorzugsweise so ausgebildet, daß er das weitere linienförmi- ge Zwischenbild auf den Bildpunkt abbildet. Vorzugsweise sind die beiden Retroreflektorabschnitte parallel zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist das System spiegelsymmetrisch zu einer Ebene parallel zu den Re- troreflektorabschnitten.

Ein erfindungsgemäßes optisches System kann vorteilhaft bei Sensoren für Wertdokumente eingesetzt werden. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Sensor zur Erfassung von optischen Eigenschaften eines Wertdo- kuments mit einem erfindungsgemäßen optischen System, das insbesondere einen Bereich des untersuchenden Wertdokuments abbildet.

Als besonders vorteilhaft erweist sich das optische System bei Sensoren, die von dem Gegenstandspunkt ausgehende optische Strahlung spektral zerle- gen und die Spektralkomponenten erfassen. Der im vorhergehenden Absatz genannten Sensor kann dann insbesondere eine dem optischen System nach- geordnete dispergierende Einrichtung und ein Feld von Empfangselementen zum Empfang verschiedener, durch die dispergierende Einrichtung erzeugter Spektralkomponenten aufweisen. Das Feld von Empfangselementen kann insbesondere für die Strahlung von einem Gegenstandspunkt eine Zeile von Empfangselementen aufweisen, die so relativ zu der dispergierenden Einrichtung angeordnet ist, daß verschiedene Empfangselemente der Zeile verschiedene Spektralkomponenten empfangen bzw. erfassen. Das optische System bildet dann im Ergebnis in Verbindung mit der dispergierenden Ein- richtung jeweils eine Spektralkomponente bzw. Spektralkomponenten aus einem vorgegebenen Wellenlängenbereich auf ein entsprechendes der Empfangselemente ab. Insbesondere kann die dispergierende Einrichtung als dispergierendes Element ein beugendes Element, beispielsweise ein Gitter, oder vorzugsweise ein Prisma aufweisen. Weiter kann der Sensor vorzugsweise eine Strahlungsquelle aufweisen, die optische Strahlung, vorzugsweise Strahlung im sichtbaren und/ oder IR- Wellenlängenbereich, auf den Bereich der Gegenstandsebene des optischen Systems in einem Erfassungsbereich des Sensors, d.h. einem Bereich der Gegenstandsebene, der auf die Empfangselemente abgebildet wird, abgibt. Vorzugsweise erzeugt die Strahlungsquelle ein streifenförmiges Beleuchtungsmuster.

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

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer sehr einfachen Ausführungsform eines optischen Systems,

Fig. 2 eine schematische Ansicht auf einen Teil eines Retroreflektorab- schnitts in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Wertdokumenten,

Fig. 4 eine schematische teilweise Darstellung eines Sensors der Vorrichtung in Fig. 3, der zur Erfassung optischer Eigenschaften von Wertdokumenten ausgebildet ist,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines optischen Systems des Sensors in Fig. 4 in Form eines als erster und zweiter abbildender Abschnitt und Retroreflektorabschnitt dienenden Körpers, Fig. 6 eine Ansicht eines Strahlengangs in dem Körper in Fig. 5 von einer Seite, und

Fig. 7 eine Ansicht eines Strahlengangs eines als erster und zweiter abbil- dender Abschnitt und Retroreflektorabschnitt dienenden Körpers eines optischen Systems nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.

Ein optisches System 10 in Fig. 1 dient zur Abbildung eines Gegenstands- punktes 12 auf einen Bildpunkt 14. Dazu besitzt es einen ebenen anisotropen Retroreflektorabschnitt 16, einen ersten abbildenden Abschnitt 18, der von dem Gegenstandspunkt 12, der in einer Gegenstandsebene 20 in einer vorgegebenen Relativlage zu dem System 10 liegt, ein linienförmiges Zwischenbild 22 auf dem Retroreflektorabschnitt 16 erzeugt, und einen zweiten abbil- denden Abschnitt 24, mittels dessen das linienförmige Zwischenbild 22 in den Bildpunkt 14 abgebildet wird.

Der Begriff "Abbildung" im Sinne der Erfindung umfaßt dabei auch den Fall, daß die Abbildung nicht perfekt scharf ist, sondern eine durch die Kompo- nenten des optischen Systems begrenzte Auflösung aufweist.

Der ebene anisotrope Retroreflektorabschnitt 16 reflektiert Strahlungskomponenten 26 in einer ersten Einfallsebene 28 spekular; Strahlungskomponenten 30 in einer zweiten Einfallsebene 32 werden jedoch retroreflektiert, d.h. in dieselbe Richtung, aus der sie kommen, bzw. parallel zur der Richtung, aus der sie kommen, zurückgeworfen. Stellt man die Ausbreitungsrichtung der Strahlung lokal als Vektor dar, bedeutet dies, daß die Strahlung als Überlagerung von zwei Vektorkomponenten in der ersten und der zweiten Einfallsebene darstellbar ist. Die von dem Retroreflektorabschnitt 16 zurückge- worfene Strahlung breitet sich dann in einer Richtung aus, die durch Komponenten in den beiden Einfallsebenen gegeben ist. Die Komponente in der ersten Einfallsebene entspricht spekularer Reflexion, die Komponente in der zweiten Einfallsebene entspricht Retroreflexion.

Die Lage der ersten und zweiten Einfallsebene zueinander hängt von der Ausbildung des Retroreflektorabschnitts ab. Im Beispiel sind die ersten und zweiten Einfallsebenen 28 und 32 orthogonal zueinander orientiert.

Der Retroreflektorabschnitt 16 ist eben, d.h. die oben genannten Reflexionseigenschaften sind unabhängig davon, an welcher Stelle die Strahlen von dem abbildenden Abschnitt auf den Retroreflektorabschnitt fallen.

Der Retroreflektorabschnitt 16 umfaßt im vorliegenden Beispiel als anisotrop reflektierende Struktur entlang parallel zueinander verlaufender Geraden verlaufende, in gleichen Abständen zueinander angeordnete, langgestreckte symmetrische Prismen 34, genauer Dachkantprismen mit einem Prismenwinkel von 90°, die in einer ebenen Oberfläche eines Grundkörpers 36 geformt sind. Da der Retroreflektorabschnitt 16 eben ausgebildet ist, liegen sich entsprechende Kanten der Prismen 34 jeweils wenigstens näherungsweise in einer Ebene. Der Querschnitt der Prismen 34 orthogonal zu der Längserstreckung, d.h. in der zweiten Einfallsebene, hat im Beispiel die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit einem Scheitelwinkel α von 90° und eine Basisbreite B von etwa 300 μm. Der Brechungsindex des Materials der Prismen ist so gewählt, daß die Retroreflexion durch zweimalige Totalreflexion an den Flanken der Prismen erfolgt. Die Retroreflexion tritt dabei vorzugsweise über einen ganzen Bereich von Einfallswinkeln auf die Ebene des Retroreflektorabschnitts 16 bzw. der Prismenanordnung auf. Der erste und der zweite abbildende Abschnitt 18 bzw. 24 sind im Beispiel zur Erzielung einer 1:1- Abbildung in Verbindung mit dem Retroreflektor- abschnitt 16 ausgebildet und besitzen hierzu gleiche Abbildungseigenschaften. Dazu sind sie gleich ausgebildet und umfassen jeweils Zylinderlinsen 38 und 40 gleicher Brennweiten bzw. Schnittweiten.

Der erste abbildende Abschnitt 18, im Beispiel die Zylinderlinse 38, ist so angeordnet, daß sie den Gegenstandspunkt 12 in der Gegenstandsebene 20 in das linienförmige Zwischenbild 22 auf dem Retroreflektorabschnitt 16, genauer den Bereich der Prismen 34 abbildet. Der erste abbildende Abschnitt 18 und insbesondere dessen Zylinderlinse 38 sind so relativ zu dem Retroreflektorabschnitt 16 angeordnet, daß sich das linienförmige Zwischenbild wenigstens in guter Näherung entlang einer Linie in der zweiten Einfallsebene erstreckt. Die Gegenstandsebene 20 verläuft wenigstens näherungsweise or- thogonal zu einer optischen Ebene 42 der Zylinderlinse, d.h. einer Ebene durch die Zylinderlinsenachse, bezüglich derer die Abbildungseigenschaften der Zylinderlinse spiegelsymmetrisch sind. Diese Ebene verläuft im Beispiel durch die Zylinderlinsenachse und die Scheitellinie der Zylinderlinse.

Im allgemeinen werden von dem Gegenstandspunkt 12 ausgehende Strahlen, die durch den ersten abbildenden Abschnitt 18 auf den Retroreflektorabschnitt 16 gelenkt werden, schräg sowohl zu der ersten als auch der zweiten Einfallsebene 28 bzw. 32 auf den Retroreflektorabschnitt 16 fallen. Ein solcher Strahl wird entsprechend seiner Komponenten bzw. Richtungskom- ponenten, d.h. Projektionen eines Einheitsvektors entlang des einfallenden Strahls auf die Einfallsebenen, reflektiert: Die Komponente in der ersten Einfallsebene 28, d.h. die Projektion des Einheitsvektors auf die erste Einfallsebene 28, wird spekular in Richtung auf den Bildpunkt 14 reflektiert, die Komponente in der zweiten Einfallsebene 32, d.h. die Projektion des Ein- heitsvektors auf die zweite Einfallsebene 32, retroreflektiert. Die sich aus den spekular und retroreflektierten Komponenten ergebende Richtung des von dem Retroreflektorabschnitt 16 reflektierten Strahls ergibt sich durch vekto- rielle Addition der reflektierten Komponenten und ist auf den Bildpunkt 14 gerichtet. Insbesondere sorgt die Retroreflexion dafür, daß in einer Projektion auf die zweite Einfallsebene das linienförmige Zwischenbild wieder auf einen Punkt, den Bildpunkt 14, abgebildet werden kann.

Die Schärfe der Abbildung wird unter anderem von den Abbildungsfehlern bei der Retroreflexion an den Prismen und Beugung an den Prismen beeinflußt. Prinzipbedingt tritt bei der Retroreflexion ein von der Breite B der Prismenbasis abhängiger Versatz zwischen einfallendem und retroreflektierten Strahl in der zweiten Einfallsebene auf. Dadurch, daß der Gegenstandspunkt auf das linienförmige Zwischenbild auf einer retroreflektierenden Struktur des Retroreflektorabschnitts 16, im Beispiel die Prismen 34, abgebildet wird, werden diese Abbildungsfehler durch die Retroreflexion stark reduziert.

Ein optisches System, das nach dem Prinzip des oben beschriebenen opti- sehen Systems arbeitet, ist insbesondere in Sensoren zur optischen Untersuchung von Wertdokumenten einsetzbar.

Eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 44 in Fig. 3, im Beispiel eine Banknotenbearbeitungsvorrichtung, verfügt in einem Gehäuse 46 über ein Eingabefach 48 für die Eingabe von zu bearbeitenden Wertdokumenten 50, im Beispiel Banknoten, einen Vereinzier 52, der auf Wertdokumente 50 in dem Eingabefach 48 zugreifen und diese vereinzeln kann, eine Transporteinrichtung 54 zum Transport der vereinzelten Wertdokumente mit Weichen 56 und in Zweigen eines durch die Transporteinrichtung 54 gegebenen Transportpfades 58 in Transportrichtung nach den Weichen 56 jeweils Ausgabefächer 60 zur Aufnahme von mittels der Wertdokumentbearbeitungs- vorrichtung 44 bearbeiteter Wertdokumenten. Vor den Ausgabefächern 60 sind Staplerrädern 62 angeordnet. Weiter besitzt die Wertdokumentbearbei- tungsvorrichtung 44 entlang des durch die Transporteinrichtung 54 gegebenen Transportpfades 58 eine vor den Weichen 56 angeordnete Sensoranordnung 64 zur Erfassung von Eigenschaften entlang des Transportpfades 58 transportierter Wertdokumente 50 sowie eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 66, die wenigstens mit der Sensoranordnung 64 und den Weichen 56 über Signalverbindungen verbunden ist und zur Auswertung von wenigstens eine Eigenschaft eines von der Sensoranordnung 64 erfaßten Wertdokuments 50 wiedergebenden Sensorsignalen der Sensoranordnung 64 und Ansteuerung wenigstens einer der Weichen 56 in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung der Sensorsignale ausgebildet ist.

Die Sensoranordnung 64 umfaßt in diesem Ausführungsbeispiel einen Sensor 68 zur Erfassung von optischen Eigenschaften der Wertdokumente, im Beispiel eines spektral aufgelösten Bildes der Wertdokumente, beispielsweise zur Prüfung auf Verschmutzungen, und/ oder zur Ermittlung des Nenn- wertes der Wertdokumente und/ oder zur Ermittlung der Echtheit der Wertdokumente entsprechend vorgegebenen Kriterien. Die Sensoranordnung kann weiter beispielsweise einen in Fig. 3 nicht gezeigten Ultraschallsensor zur Erfassung des Zustande von Wertdokumenten, beispielsweise des Vorhandenseins von Klebestreifen, umfassen, der Transmissionseigenschaf- ten der Wertdokumente für Ultraschall erfaßt.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 66 erfaßt die Signale der Sensoranordnung 64 und ermittelt, ob das von der Sensoranordnung 64 erfaßten Wertdokumente wenigstens einem vorgegebenen Kriterium entsprechend der Verschmutzung in einem verkehrsfähigen, d.h. noch zur weiteren Verwendung als Zahlungsmittel geeignetem, Zustand ist, bzw. welchen Nennwert es hat bzw. ob es echt ist. In Abhängigkeit von dem Ergebnis der Prüfung steuert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 66 wenigstens eine der Wei- chen 56 so an, daß das Wertdokument 50 von der Transporteinrichtung 54 in ein dem Prüfergebnis zugeordnetes bzw. einem bestimmten vorgegebenen Typ, insbesondere Nennwert, von Wertdokumenten entsprechenden Ausgabefach 60 gefördert und dort abgelegt wird.

Der zur Ermittlung des spektral aufgelösten Bildes des Wertdokuments dienende Sensor 68 ist in Fig. 4 zusammen mit einem Teil der Transporteinrichtung 54 grob schematisch gezeigt. Der Sensor 68 ist zur zeilenweisen Erfassung eines spektral aufgelösten Bildes des Wertdokuments während des Transports an dem Sensor 68 vorbei ausgelegt. Die Zeilen verlaufen quer zur Transportrichtung. Der Sensor 68 verfügt über eine Beleuchtungseinrichtung 70 zur Abgabe optischer Strahlung, im Beispiel sichtbaren Lichts, vorzugsweise zusätzlich auch infraroter Strahlung, auf das Wertdokument, eine optisches System 72 zur Abbildung wenigstens eines Teils des beleuchten Bereichs auf dem Wertdokument 50 auf einen Empfänger 74, der über ein zweidimensionales Feld von matrixartig angeordneten Empfangselementen 76 verfügt, und eine im Strahlengang zwischen dem optischen System 72 und dem Empfänger 74 angeordnete dispergierende Einrichtung 78, die einfallende Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge räumlich aufspaltet, so daß Spektralkomponenten der einfallenden Strahlung je nach Grad der Aufspaltung auf unterschiedliche Empfangselemente 76 fallen. Zur Verarbeitung und Auswertung der Signale des Empfängers 74 bzw. der Empfangselemente 76 und vorzugsweise auch zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung 70 dient eine mit dem Empfänger 74 und vorzugsweise der Beleuchtungseinrichtung über Signalverbindungen verbundene Sensorauswer- teeinrichtung 80, die nach der Auswertung Signale über die Signalverbindung zu der Steuer- und Auswerteeinrichtung 66 abgibt, die das Ergebnis der Auswertung darstellen.

Das Wertdokument 50, das von der Transporteinrichtung 54 an dem Sensor 68 vorbeitransportiert wird, wird während des Vorbeitransports mit optischer Strahlung aus einer Beleuchtungseinrichtung 70 zur Abgabe optischer Strahlung, im Beispiel sichtbaren Lichts, beleuchtet. Die Beleuchtungseinrichtung 70 ist so ausgebildet, daß die optische Strahlung nur einen Streifen auf dem Wertdokument 50 beleuchtet, der sich mit seiner Längsrichtung quer zur Transportrichtung des Wertdokuments 50 über dessen gesamte Breite erstreckt und wenigstens teilweise im Erfassungsbereich des Sensors, insbesondere der Gegenstandsebene liegt. Der Erfassungsbereich des Sensors ist durch den Bereich gegeben, der von dem optischen System 72 auf den Empfänger 74 abgebildet wird.

Von wenigstens einem Teil des beleuchteten Bereichs des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich ausgehende optische Strahlung wird von dem optischen System 72 auf den Empfänger 74 abgebildet, wobei die dispergierende Einrichtung 78 die optische Strahlung spektral aufspaltet. Dazu ist das optische System 72 so relativ zu der Transporteinrichtung 54 bzw. dem Transportpfad 58 angeordnet, daß ein Wertdokument wenigstens in guter Näherung in dem Transportpfadabschnitt im Sensor in einer Gegenstandsebene des optischen Systems 72 liegt. In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die dispergierende Einrichtung ein Prisma aus einem im sichtbaren, vorzugsweise auch infraroten Wellenlängenbereich dispersiven transparenten Material. Die Beleuchtungseinrichtung 70, das optische System 72, die dispergierende Einrichtung 78 und der Empfänger 74 sind so ausgerichtet, daß die spektrale Aufspaltung quer zu derjenigen Ebene erfolgt, in der der Strahlengang für die Zeile bzw. den Streifen für eine Wellenlänge verläuft, und sowohl eine ortsaufgelöste Detektion in einer der Richtung des Streifens bzw. der Zeile quer zur Transportrichtung entsprechenden Richtung als auch eine spektral aufgelöste Detektion in einer quer, insbesondere orthogonal dazu verlaufenden Richtung, erfolgt.

Das optische System 72 ist genauer in Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht und in Fig. 6 in einer Schnittansicht gezeigt. Dabei ist zur Vereinfachung der Darstellung die Abbildung ohne die dispergierende Einrichtung 78 dargestellt.

In diesem Ausführungsbeispiel besitzt das optische System 72 aus einem einstückigen bzw. integralen Körper, der sowohl einen Retroreflektorabschnitt 82, einen ersten abbildenden Abschnitt 84 zur Abbildung eines Gegenstandspunkts 12 in der Gegenstandsebene 20, im Beispiel die Ebene, in der das Wertdokument 50 an dem Sensor 68 vorbeitransportiert wird, auf ein linienförmiges Zwischenbild 22 auf den Retroreflektorabschnitt 82 und einen zweiten abbildenden Abschnitt 86, der das von dem Retroreflektorabschnitt teilweise spekular und teilweise retroreflektierte Zwischenbild auf einen Bildpunkt 14 in einer Bildebene abbildet, die bei Anwendung in dem Sensor 68 in der Ebene der Empfangselemente 76 liegt.

Der Körper kann beispielsweise aus einem für optische Strahlung in dem mit dem Sensor zu untersuchenden Spektralbereich transparenten Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff oder Glas, gefertigt sein. Der Brechungsindex wenigstens im Bereich des Retroreflektorabschnitts 82 ist vor- zugweise so gewählt, daß die Retroreflexion durch Totalreflexion erfolgt. Andernfalls oder zusätzlich kann die entsprechende retroreflektierende Oberfläche des Retroreflektorabschnitts 16, beispielsweise durch Aufbringen einer geeigneten Schicht, verspiegelt sein.

Der Retroreflektorabschnitt 82 ist wie der Retroreflektorabschnitt 16 aufgebaut, wobei allerdings der Grundkörper 88 auf seiner der retroreflektieren- den Struktur abgewandten Seite anders ausgebildet ist, da er zugleich den ersten und zweiten abbildenden Abschnitt 84 bzw. 86 bildet. Da der Retrore- flektorabschnitt 82 wie der Retroreflektorabschnitt 16 aufgebaut ist und die Eigenschaften des Retroreflektorabschnitts 82 denen des Retroreflektorabschnitts 16 entsprechen, werden hier für dieselben Elemente, Ebenen und Bilder dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet und die entsprechenden Erläuterungen gelten auch hier entsprechend.

Die abbildenden Abschnitte sind in Bezug auf eine orthogonal zu dem ebenen Retroreflektorabschnitt 82 bzw. parallel zu der zweiten Einfallsebene 32 verlaufenden Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet.

Es genügt daher, nur den ersten abbildenden Abschnitt 84 genauer zu beschreiben. Die Beschreibung gilt dann für den zweiten Abschnitt 86 entsprechend.

Der abbildende Abschnitt 84 wirkt als Zylinderoptik, die, wie zuvor be- schrieben, einen Punkt in der Gegenstandsebene in ein linienförmiges Zwischenbild 22 auf dem Retroreflektorabschnitt 82 abbildet, und knickt gleichzeitig den Strahlengang so, daß ein beinahe orthogonaler Einfall der Strahlung auf den Retroreflektorabschnitt 82 erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß das Auftreten von Streulicht reduziert wird. Der abbildende Abschnitt 84 verfügt dazu über einen ersten gewölbten Oberflächenabschnitt 90 mit der Form eines Zylinderabschnitts, dessen Radius so gewählt ist, daß er den Punkt in der Gegenstandsebene nach Unend- lieh abbildet. Das heißt, daß die in einer Ebene orthogonal zu der Zylinderachse bzw. im Beispiel in der ersten Einfallsebene liegenden Komponenten der von dem Gegenstandspunkt 12 ausgehenden Strahlen nach Passieren des Oberflächenabschnitts 90 parallel verlaufen. Der Oberflächenabschnitt 90 wirkt daher wie eine Zylinderlinse.

Ein zweiter, dem ersten Oberflächenabschnitt 90 gegenüberliegender Oberflächenabschnitt 92 des Grundkörpers 88 ist, beispielsweise durch eine spiegelnde Schicht, als linearer Parabolspiegel ausgebildet. Die Zylinderachse 94 des ersten gewölbten Oberflächenabschnitts 90 und die Längsachse 96 des zweiten gewölbten Oberflächenabschnitts 92 sind parallel zueinander ausgerichtet, so daß sie Teile einer Zy linder optik sind. Insbesondere liegt in diesem Beispiel die Längsachse 96 in der optischen Ebene des ersten Oberflächenabschnitts 90. Die Parabelachse 98 des Parabolspiegels ist so gegenüber dem ersten Oberflächenabschnitt 90 geneigt, daß ein Winkel zwischen der Ebene durch die Zylinderachse des ersten gewölbten Oberflächenabschnitts 90 und die Längsachse 96 des zweiten Oberflächenabschnitts 92 und der Parabelachse 98 zwischen 35° und 55°, vorzugsweise 40° und 50°, im Beispiel bei 42°, liegt. Dadurch wird der Strahlengang in Richtung auf den Retrore- flektorabschnitt 82 gefaltet bzw. abgeknickt. Die Wölbung des zweiten Ober- flächenabschnitts 92 ist so gewählt, daß die Brennlinie des Parabolspiegels auf bzw. in dem Retroreflektorabschnitt 82 liegt, so daß ein Gegenstandspunkt 12 in der Gegenstandsebene 20 auf eine Linie bzw. ein linienförmiges Zwischenbild auf bzw. in dem Retroreflektorabschnitt 82 abgebildet wird. Die Wölbung des zweiten Oberflächenabschnitts 92 bzw. des Parabolspiegels ist weiter so gewählt, daß die Brennweite kleiner ist als die des ersten Oberflächenabschnitts 90. Dadurch kann der Abstand zu dem Retroreflekto- rabschnitt 82 gering gehalten werden. Weiter entsteht auf diesem ein kleineres Zwischenbild, was die Abbildungsfehler durch das optische System ver- ringern hilft.

Zwischen den Bereichen des Grundkörpers 88, die den ersten und den zweiten abbildenden Abschnitt 84 bzw. 86 bilden, ist in diesem Ausführungsbeispiel eine orthogonal zu der Ebene des Retroreflektorabschnitts 82 bzw. par- allel zu der zweiten Einfallsebene verlaufende Blende 100 ausgebildet, die auf einer Seite durch den Retroreflektorabschnitt 82 begrenzt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite wird sie im Beispiel durch das Ende eines Spalts 102 in dem Grundkörper 88 begrenzt, der orthogonal zu der Ebene des Retroreflektorabschnitts 82 zwischen den genannten Bereichen des Grundkör- pers 88 verläuft und in geringem Abstand, im Beispiel von etwa 0,1 mm, über dem Retroreflektorabschnitt 82 endet. Die den Spalt begrenzenden Oberflächen des Grundkörpers 88 sind so ausgebildet bzw. gestaltet, beispielsweise durch Beschichtung mit einem nichttransparenten Material, daß eine Blende für den Strahlengang des optischen Systems entsteht. In anderen Ausführungsbeispielen könnte der Spalt auch durch ein anderes Element ersetzt sein, das den Strahlengang begrenzt, beispielsweise eine intransparente Schicht. Die Blende 100 verläuft daher mit ihrer Längsausdehnung parallel zu der zweiten Einfallsebene und in einer Spiegelsymmetrieebene des optischen Systems.

Diese Blende 100 reduziert zum einen Streulicht, welches durch Mehrfachreflexion an nicht genutzten Oberflächen des Grundkörpers 88 und an den optisch wirksamen Flächen selbst entstehen kann. Da sie aber letztlich auch das Zwischenbild 22 auf dem Retroreflektorabschnitt 82 begrenzt, wirkt sie auch als Gesichtsfeldblende. Damit braucht der Sensor 68 keine spaltförmige Beleuchtung des Wertdokuments 50 oder eine unmittelbar über dem Wertdokument angeordnete spaltförmige Gesichtsfeldblende aufzuweisen, um ein für die spektrale Zerlegung mittels der dispergierenden Einrichtung 78 not- wendiges spaltförmiges Bild zu erhalten. Die Blende 100 ist in diesem Zusammenhang insbesondere so ausgerichtet, daß das Bild ihrer Schmalseite auf dem Empfänger 74 quer zur spektralen Aufspaltung verläuft.

In anderen Ausführungsbeispielen kann die Abbildung allein durch den er- sten gewölbten Oberflächenabschnitt erfolgen, während der zweite Oberflächenabschnitt eben ausgebildet ist und nur zum Abknicken des Strahlengangs dient.

In noch weiteren Ausführungsbeispielen können die optischen Achsen bzw. Ebenen der abbildenden Abschnitt statt wie in den vorhergehenden Beispielen parallel zueinander zueinander geneigt angeordnet sein, wodurch der Knick des Strahlengangs des Sensors durch die dispergierende Einrichtung 78 kompensiert werden kann.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Sensor unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 dadurch, daß eine andere Ausführungsform eines optischen Systems das optische System 72 ersetzt.

Das optische System 104 unterscheidet sich von dem optischen System 72 dadurch, daß es zwei ebene Retroreflektorabschnitte 106 und 106' aufweist, auf denen jeweils ein linieförmiges Zwischenbild eines Gegenstandspunktes 12 in der Gegenstandsebene 20 erzeugt wird. Die Retroreflektorabschnitte 106 und 106' sind gleich ausgebildet und parallel zueinander so angeordnet, daß deren erste und zweite Einfallsebenen parallel zueinander verlaufen. Das optische System 104 wird wieder durch einen Grundkörper 108 gebildet, der sowohl die Retroreflektorabschnitte 106 und 106' als auch erste und zweite abbildende Abschnitte 110 und 112 umfaßt.

Der Grundkörper 108 ist symmetrisch zu einer Mittelebene 114, die parallel zu den Ebenen der Retroreflektorabschnitte 106 und 106' in der Mitte zwischen diesen verläuft.

Die Bereiche des Grundkörpers 108 auf beiden Seiten der Mittelebene 114 sind jeweils wie der Grundkörper 88 ausgebildet, wobei jedoch der erste gewölbte Oberflächenabschnitt 90 und dessen Gegenstück in dem zweiten abbildenden Abschnitt ersetzt sind durch gemeinsamen gewölbte Oberflächenabschnitte 116 und 118, die ebenfalls zylindrisch geformt sind, deren Zylin- derachsen jedoch in der Mittelebene 114 liegen. Wie bei dem optischen System 72 sind zweite reflektierende, gewölbte lineare Parabolspiegel bildende Oberflächenabschnitte 120 vorgesehen, die die in der Einfallsebene 28 liegenden Komponenten des von dem gewölbten Oberflächenabschnitt 116 kommenden parallelen Strahlenbündels von dem Gegenstandspunkt 12 auf den jeweiligen Retroreflektorabschnitt 106 bzw. 106' unter Bildung eines linearen Zwischenbildes fokussieren. Entsprechende Flächen 120 parallelisie- ren die parallel zu der Einfallsebene 32 liegenden Komponenten des von dem Zwischenbild ausgehenden Strahlenbündels, das dann von dem gewölbten Oberflächenabschnitt 118 auf den Bildpunkt fokussiert wird.

Eine Hälfte eines von einem Gegenstandspunkt in der Gegenstandsebene ausgehenden Strahlenbündels wird daher von dem Bereich des Grundkörpers 108 in Fig. 7 oberhalb der Mittelebene 114, die andere Hälfte des Strahlenbündels von dem in Fig. 7 unteren Bereich des Grundkörpers 108 abge- bildet. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die Abbildungseigenschaften auch in der Richtung orthogonal zu der Mittelebene symmetrischer sind.

In anderen Ausführungsbeispielen kann die Beleuchtung auch getaktet erfolgen.

In noch anderen Ausführungsbeispielen kann die Beleuchtungseinrichtung auch zur Abgabe von infraroter Strahlung oder von infraroter Strahlung und sichtbarem Licht ausgebildet sein.

Die Grundkörper 88 und 108 können durch Spritzguß aus einem geeigneten Kunststoff oder durch Prägen von geeignetem Glas kostengünstig hergestellt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann sich von dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 dadurch unterscheiden, daß der Parabolspiegel 92 durch entsprechende Wahl des Materials durch Totalreflexion spiegelt.