Устройство и способ для оптического исследования ценных документов

Устройство и способ для оптического исследования ценных документов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для оптического исследования ценных документов, а также к устройствам для обработки ценных документов с применением предлагаемого в изобретении устройства для исследования ценных документов.

Уровень техники

Под ценными документами понимаются предметы, которые представляют собой, например, денежную ценность или определенное полномочие, и поэтому они не должны изготавливаться не уполномоченными на то лицами. По этой причине они имеют признаки, которые непросто изготовить, прежде всего скопировать, и наличие которых является свидетельством подлинности, т.е. факта изготовления ценного документа уполномоченной на то организацией.

Важными примерами подобных ценных документов являются чип-карты, купоны, талоны, чеки и прежде всего банкноты.

Важным классом признаков таких ценных документов являются оптически распознаваемые признаки, к которым относятся, прежде всего, признаки, в которых используются люминофоры, которые при их облучении оптическим излучением испускают люминесцентное излучение, т.е. люминесцируют, с заданной длиной волны и характерным спектром. При этом под оптическим излучением понимается электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях электромагнитного спектра.

Для проверки подлинности ценный документ можно облучать подходящим для этого оптическим излучением. В этом случае с помощью соответствующего сенсорного устройства можно проверить, возбуждает ли оптическое излучение люминесценцию в заданных местах на ценном документе или в нем, для чего исходящее от ценного документа оптическое излучение подвергают спектральному анализу. Такая проверка должна проходить как можно быстрее и требовать небольших аппаратных ресурсов; для того чтобы устройства, в которых выполняется проверка подлинности по люминесцентным признакам, занимали как можно меньше места, желательно, чтобы устройство для проверки люминесцентных признаков имело очень компактную конструкцию, но при этом обладало бы спектральным разрешением и чувствительностью, достаточными для того, чтобы распознавать наличие характерного спектра люминесценции.

Раскрытие изобретения

Поэтому в основу изобретения была положена задача разработки устройства для оптического исследования ценных документов, которое обладало бы очень компактной малогабаритной конструкцией, а также соответствующего способа исследования ценных документов.

Эта задача согласно первому варианту решается в устройстве для оптического исследования ценных документов, имеющем зону обнаружения, в которой при исследовании находится ценный документ, и спектрографическое устройство для исследования оптического излучения, приходящего из зоны обнаружения. Спектрографическое устройство содержит пространственно диспергирующий оптический прибор для по меньшей мере частичного разложения оптического излучения, приходящего из зоны обнаружения, на спектрально разделенные, распространяющиеся в различных направлениях соответственно длине волны спектральные компоненты, детекторное устройство (приемник излучения), обладающее пространственным разрешением по меньшей мере в одном направлении пространства и предназначенный для обнаружения спектральных компонент, прежде всего с пространственным разрешением, и коллиматорно-фокусирующую оптическую систему для коллимирования оптического излучения, направленного из зоны обнаружения на диспергирующий прибор, и для фокусировки по меньшей мере некоторых из спектральных компонент, созданных посредством диспергирующего оптического прибора, на детекторное устройство. Эта задача согласно первому варианту решается также в способе оптического исследования ценного документа, при осуществлении которого оптическое излучение, исходящее от ценного документа, формируют с помощью оптической системы, прежде всего коллиматорно-фокусирующей оптической системы, в параллельный пучок лучей, этот пучок лучей по меньшей мере частично разлагают на спектральные компоненты различных длин волн, которые в зависимости от длины волны распространяются в различных направлениях, по меньшей мере некоторые из спектральных компонент фокусируют с помощью оптической системы на детекторное устройство, и обнаруживают спектральные компоненты, сфокусированные на детекторное устройство.

В предлагаемом в изобретении устройстве, выполненном согласно первой альтернативе, для исследования ценного документа в зоне обнаружения используется спектральное разложение оптического излучения, исходящего из зоны обнаружения, прежде всего от находящегося в зоне обнаружения ценного документа, которое в дальнейшем называется также регистрируемым излучением. Для этого предлагаемое в изобретении устройство имеет пространственно диспергирующий прибор, который по меньшей мере частично разлагает падающее оптическое излучение на спектральные компоненты, которые распространяются, в зависимости от длины волны соответствующей спектральной компоненты, в различных в пространственном отношении направлениях. При этом диспергирующий прибор может работать лишь в заданном, в зависимости от исследуемых ценных документов, диапазоне длин волн. Наличие оптического излучения в определенном направлении пространства, а значит, и наличие соответствующей спектральной компоненты детектируется детекторным устройством с пространственным разрешением, сигналы детектирования которого для по меньшей мере частичной регистрации определенного спектра исходящего из зоны обнаружения излучения посылаются в устройство обработки, где они могут подвергаться анализу. При этом зона обнаружения в частном случае может выбираться таким образом, чтобы обеспечить подачу исследуемых ценных документов в зону обнаружения заданным транспортирующим устройством для перемещения ценных документов, например приводимыми в движение ремнями.

Детекторное устройство в частном случае может включать в себя несколько детекторных элементов, предназначенных для обнаружения падающего на них оптического излучения с генерированием соответствующих сигналов детектирования и предпочтительно расположенных в виде линейки. Вместе с тем, можно применять и двумерное поле из детекторных элементов.

Особым отличием предлагаемого в изобретении устройства является то, что для выполнения двух задач, а именно, во-первых, для коллимирования оптического излучения, исходящего из зоны обнаружения, прежде всего от находящегося в ней ценного документа, а во-вторых, для фокусировки спектрально разложенных компонентов на детекторное устройство, в нем используется только одна оптическая система, каковой является коллиматорно-фокусирующая оптическая система.

Предложение этой неожиданно простой конструкции основано на том наблюдении, что для целей проверки ценных документов достаточно лишь посредственной, по сравнению с научной спектроскопией, спектральной разрешающей способности, которую можно просто получить предлагаемыми средствами.

Применение всего одной оптической системы для коллимирования и фокусировки также позволяет получить путь лучей после оптической системы по меньшей мере с одним изломом, что обеспечивает хорошую спектральную разрешающую способность при малых габаритах.

По сравнению с другим возможным решением, а именно применением отображающей решетки, изобретение дает еще одно преимущество - то, что диспергирующий прибор и коллиматорно-фокусирующая оптическая система являются сравнительно простыми компонентами, а значит, легкими и недорогими в производстве.

Кроме того, юстировки требует лишь одна коллиматорно-фокусирующая оптическая система, тогда как в конструкциях с отдельными оптическими системами для коллимирования и фокусировки юстировать нужно две оптические системы.

Еще одно преимущество предлагаемой компоновки устройства заключается в том, что она позволяет получить очень высокую числовую апертуру пути лучей между коллиматорно-фокусирующей оптической системой.

Коллиматорно-фокусирующая оптическая система может, в принципе, иметь любое исполнение. Например, в качестве коллимирующего и фокусирующего оптического элемента она может содержать по меньшей мере одно отображающее зеркало. Для того же, чтобы достичь как можно более простого пути (хода) лучей и экономной конструкции, коллиматорно-фокусирующая оптическая система в предпочтительном исполнении имеет по меньшей мере одну линзу, в качестве которой может выступать лучепреломляющая линза или дифракционная оптическая линза.

Для достижения хорошего спектрального разрешения и обеспечения простоты обработки сигналов и калибровки детекторного устройства в предлагаемом в изобретении устройстве коллиматорно-фокусирующая оптическая система может быть ахроматической. Это следует понимать в том смысле, что эта оптическая система в спектральном диапазоне, в котором работает спектрографическое устройство, подвергнута хроматической коррекции; в предпочтительном варианте фокальные точки для двух различных длин волн в заданном спектральном диапазоне накладываются друг на друга. Применение ахроматической оптической системы дает то преимущество, что исходящее из зоны обнаружения и направленное на диспергирующий прибор излучение в хорошем приближении не претерпевает дополнительного спектрального расщепления, и особенно при фокусировке спектральных компонент на детекторное устройство если хроматические аберрации и возникают, то в небольшом объеме. При этом для того, чтобы при использовании входной диафрагмы или эквивалентного устройства оставаться как можно ближе к теоретическому пределу разрешения, определяемому величиной отверстия диафрагмы, например шириной щели в случае щелевой диафрагмы, следует стремиться к тому, чтобы круг нерезкости для точки изображения на детекторном устройстве, возникающий вследствие хромазии в подтверждаемом спектральном диапазоне, или рабочем спектральном диапазоне устройства, предпочтительно оставался меньшим 1/5, особенно предпочтительно меньшим 1/10, размера отверстия диафрагмы.

В принципе, детекторное устройство может быть расположено и ориентировано относительно пути лучей, идущих из зоны обнаружения, любым образом. Вместе с тем, в предлагаемом в изобретении устройстве предпочтительно, чтобы направление излучения, падающего на коллиматорно-фокусирующую оптическую систему из зоны обнаружения, было наклонено к поверхности развертывания спектральных компонент в области между коллиматорно-фокусирующей оптической системой и детекторным устройством. Этот вариант выполнения устройства обеспечивает особенно экономное с точки зрения занимаемого пространства размещение детекторного устройства. Особенно в том случае, когда спектральные компоненты развернуты по поверхности, представляющей собой плоскость, детекторное устройство может содержать проходящую в направлении этой плоскости линейку детекторных элементов, расположенную ниже или выше плоскости, определяемой ходом лучей излучения, исходящего из зоны обнаружения. Предпочтительно также, чтобы между коллиматорно-фокусирующей оптической системой и диспергирующим прибором направление исходящего из зоны обнаружения излучения было наклонено к поверхности развертывания спектральных компонент в области между коллиматорно-фокусирующей оптической системой и диспергирующим прибором.

Далее, в предлагаемом в изобретении устройстве по меньшей мере на участке, находящемся непосредственно перед коллиматорно-фокусирующей оптической системой, геометрическая проекция излучения, приходящего из зоны обнаружения, на поверхность развертывания падающих на детекторное устройство спектральных компонент, ограничиваемую этими спектральными компонентами, может лежать на этой поверхности. Это обеспечивает особенно компактную компоновку устройства.

Кроме того, в предлагаемом в изобретении устройстве на пути лучей из зоны обнаружения к спектрографическому устройству могут быть расположены диафрагма, помещенная в фокальной плоскости коллиматорно-фокусирующей оптической системы, и изображающая оптическая система для отображения зоны обнаружения на диафрагму. При этом диафрагма, в частности, может быть воплощена в физическом теле с отверстием или же в отклоняющем лучи элементе, например зеркале или светоделителе, имеющем по меньшей мере частично отражающую поверхность, представляющую диафрагму.

Тогда в особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения детекторное устройство может отстоять от диафрагмы в направлении, перпендикулярном направлению, в котором разделены спектральные компоненты. Это обеспечивает особенно компактную конструкцию предлагаемого в изобретении устройства.

При этом предпочтительно, чтобы диафрагма находилась, глядя в направлении пространственного расщепления спектральных компонент, сбоку от детекторного устройства рядом с ним. При этом в зависимости от ориентации предлагаемого в изобретении устройства относительно земли "сбоку" может означать "над" или "под". В случае применения детекторного устройства с линейкой детекторных элементов нормаль, проведенная от диафрагмы к линейке, предпочтительно пересекает саму линейку.

В принципе в качестве диспергирующего прибора может использоваться любой оптический компонент или комбинация оптических компонентов, который(-ые) по меньшей мере частично расщепляет(-ют) падающее излучение на спектральные компоненты, распространяющиеся в различных направлениях соответственно их длине волны. Например, в этом качестве может использоваться призма. Однако в предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении устройства диспергирующий оптический прибор содержит оптическую решетку. При этом в качестве спектральных компонент предпочтительно использовать спектральные компоненты первого порядка дифракции, хотя возможно также использование более высоких порядков дифракции. Этот вариант осуществления изобретения имеет то преимущество, что решетку можно просто и при небольших затратах получить для любых диапазонов оптического спектра, прежде всего для инфракрасного диапазона, В случае решетки речь может идти о любой решетке, изготовленной, например, механическим, литографическим или голографическим методами.

При этом предпочтительно использовать отражательную решетку, которая направляет спектральные компоненты непосредственно в коллиматорно-фокусирующую оптическую систему, за счет чего можно достичь особенной компактности конструкции устройства.

Далее предпочтительно, чтобы решетка была ориентирована относительно детекторного устройства и выбрана таким образом, чтобы излучение нулевого порядка дифракции не падало на детекторное устройство. Это дает то преимущество, что нулевой порядок дифракции при необходимости можно использовать для других исследований. В качестве решетки можно применять, прежде всего, ступенчатую решетку. В качестве ступенчатой решетки особенно предпочтительно использовать концентрирующую дифракционную решетку. Это имеет то преимущество, что за счет соответствующего выполнения и расположения решетки излучение заданного для формирования спектральных компонент порядка дифракции может получить особенно высокую интенсивность.

Дифракционная решетка может быть ориентирована своей обладающей диспергирующим действием линейчатой структурой перпендикулярно оптической оси коллиматорно-фокусирующей оптической системы. В этом случае исходящее из зоны обнаружения излучение должно падать на решетку с наклоном к оптической оси. В предпочтительном же варианте линейчатые структуры решетки расположены с наклоном к оптической оси коллиматорно-фокусирующей оптической системы. Это упрощает юстировку друг под друга всех компонентов, расположенных между зоной обнаружения и коллиматорно-фокусирующей оптической системой.

Далее, диспергирующий оптический прибор может сам быть отражательным или может быть объединен с отражательным элементом, что позволяет сократить число оптических компонентов. Вместе с тем, в качестве диспергирующего прибора также может применяться диспергирующий оптический прибор, работающий в проходящих лучах, и тогда для отражения сформированных диспергирующим прибором компонент излучения в коллиматорно-фокусирующую оптическую систему предусмотрен отклоняющий элемент, например зеркало.

В особенно предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении устройства детекторное устройство содержит по меньшей мере два краевых детекторных элемента, расположенных с возможностью прохождения между ними по меньшей мере части регистрируемых лучей. Путь регистрируемых лучей из зоны обнаружения к диспергирующему прибору по меньшей мере частично проходит через детекторное устройство, что обеспечивает компактность конструкции.

Однако эта компактность достигается не только в устройстве, выполненном согласно первой альтернативе, т.е. при использовании коллиматорно-фокусирующей оптической системы.

Положенная в основу изобретения задача решается также согласно второй альтернативе - в устройстве для оптического исследования ценных документов, имеющем зону обнаружения, в которой при исследовании находится ценный документ, и спектрографическое устройство, содержащее пространственно диспергирующий оптический прибор для по меньшей мере частичного разложения оптического излучения, приходящего из зоны обнаружения вдоль пути регистрируемых лучей, на спектрально разделенные, распространяющиеся в различных направлениях соответственно длине волны спектральные компоненты, и детекторное устройство для обнаружения спектральных компонент, обладающее пространственным разрешением по меньшей мере в одном направлении пространства и содержащее по меньшей мере два краевых детекторных элемента, расположенных с возможностью прохождения между ними по меньшей мере части регистрируемых лучей.

В случае обеих альтернатив детекторное устройство, помимо обоих названных краевых детекторных элементов, имеет и другие детекторные элементы, которые к ним примыкают и расположены линейкой. При этом краевые детекторные элементы могут ничем, кроме своего положения, не отличаться от возможно имеющихся других детекторных элементов, хотя возможен и вариант с различным выполнением детекторных элементов. Тогда мы имеем детекторное устройство с двумя линейками детекторных элементов, расположенных вдоль каждой линейки. Строки детекторных элементов образуют зазор, через который проходит по меньшей мере часть пути регистрируемых лучей. Оба краевых детекторных элемента расположены с обеих сторон зазора.

Особенно компактная конструкция предлагаемого в изобретении устройства достигается в обеих альтернативах, если это устройство выполнено таким образом, чтобы в зоне обоих краевых детекторных элементов путь регистрируемых лучей проходил параллельно плоскости, определяемой путями распространения спектральных компонент. В частности, путь регистрируемых лучей после обоих краевых детекторных элементов и пути распространения спектральных компонент могут по меньшей мере частично проходить в одной плоскости, что позволяет получить особенно компактную конструкцию.

В принципе, в устройстве, выполненном согласно второй альтернативе, диспергирующий прибор может быть выполнен так же, как и в случае первой альтернативы, при этом, однако, нужно принять во внимание измененные пути лучей. В частности, диспергирующий прибор может работать на отражение. Если коллиматорно-фокусирующая оптическая система не используется, в устройстве, выполненном согласно второй альтернативе, особенно предпочтительно, чтобы пространственно диспергирующий оптический прибор содержал изображающий диспергирующий элемент, который фокусирует на детекторное устройство, предпочтительно на его детекторные элементы, включая краевые детекторные элементы, прошедшее из зоны обнаружения между краевыми детекторными элементами оптическое излучение по меньшей мере для одного заданного спектрального диапазона с расщеплением этого излучения на спектральные компоненты. Этот вариант выполнения устройства дает, в частности, то преимущество, что можно использовать лишь небольшое число компонентов.

Диспергирующий прибор предлагаемого в изобретении устройства, выполненного согласно второй альтернативе, может быть выполнен в вариантах, соответствующих первой альтернативе. В частности, диспергирующий оптический прибор может содержать оптическую решетку, предпочтительно является являющейся ступенчатой решеткой, ступени которой подобраны таким образом, чтобы на детекторное устройство не падало излучение нулевого порядка дифракции. Применение решетки позволяет обеспечить особенно вариативную настройку расщепления излучения на спектральные компоненты.

Кроме того, решетка может быть выполнена просто в виде отражательной решетки, что позволяет получить конструкцию с небольшим числом элементов.

Если решетка представляет собой линейную дифракционную решетку, предпочтительно, чтобы линейчатые структуры решетки проходили перпендикулярно пути регистрируемых лучей непосредственно перед оптической решеткой. За счет этого спектральные компоненты могут снова направляться на детекторные элементы детекторного устройства.

В зоне между обоими краевыми детекторными элементами обнаруживают (детектируют) спектральную компоненту. Поэтому в предлагаемом в изобретении устройстве, выполненном согласно обеим альтернативам, путь лучей от пространственно диспергирующего прибора к детекторному устройству предпочтительно проходит таким образом, чтобы спектральная компонента заданной длины волны была направлена между обоими краевыми детекторными элементами. В частности, детекторное устройство, или его детекторные элементы, и диспергирующий прибор можно расположить относительно друг друга подходящим для этого образом. Длина волны может быть задана соответственно назначению предлагаемого в изобретении устройства. Если предлагаемое в изобретении устройство должно применяться, например, для измерения люминесценции или рамановского излучения, заданная длина волны предпочтительно равна длине волны возбуждающего излучения, используемого для возбуждения соответственно люминесценции или рамановского излучения.

В особенности для проверки банкнот часто желательно обеспечить возможность обнаружения излучения в различных диапазонах оптического спектра, прежде всего в его видимой и инфракрасной частях, со спектральным разрешением. Поэтому в предлагаемом в изобретении устройстве, выполненном согласно одной или другой альтернативе, предпочтительно, чтобы два краевых детекторных элемента обнаруживали излучение в разных спектральных диапазонах. Если детекторное устройство имеет две линейки детекторных элементов, у которых на противоположных концах расположено по два краевых детекторных элемента, предпочтительно, чтобы детекторные элементы каждой из двух линеек обнаруживали излучение в одном и том же спектральном диапазоне, вследствие чего диапазоны обнаруживаемого излучения будут различаться для детекторных элементов, расположенных с противоположных сторон зазора. В частности, одна линейка может содержать детекторные элементы для обнаружения излучения по меньшей мере в видимом диапазоне оптического излучения, например детекторные элементы на основе кремния, а другая - детекторные элементы для обнаружения излучения в инфракрасном диапазоне, предпочтительно с длинами волн выше 900 нм, на основе InGaAs-полупроводников. Это дает преимущество возможности обнаружения излучения в особенно широком спектральном диапазоне при небольшой потребной площади для размещения детекторных элементов. В особенности, это позволяет преодолеть тот недостаток, что чувствительность детекторных элементов на основе кремния на практике слишком низка для обнаружения излучения в спектральном диапазоне длин волн выше 1100 нм.

Для того чтобы при как можно меньших временах регистрации излучения достичь хорошего отношения "сигнал-шум", в предлагаемом в изобретении устройстве, выполненном согласно одной или другой альтернативе, предпочтительно, чтобы по меньшей мере некоторые детекторные элементы детекторного устройства имели площадь чувствительной поверхности, составляющую по меньшей мере 0,1 мм². Таким образом, в частности, можно получить значительные преимущества по сравнению с использованием элементов на приборах с зарядовой связью (ПЗС) в плане отношения "сигнал-шум" и времени регистрации излучения.

В особенно предпочтительном варианте детекторное устройство имеет, прежде всего дополнительно к обоим краевым детекторным элементам, детекторные элементы, позволяющие одновременно вырабатывать сигналы детектирования, характеризующие определенное свойство падающего на детекторные элементы излучения, прежде всего его интенсивность. Этот вариант дает то преимущество, что сигналы детектирования, формируемые детекторными элементами на основе спектральных компонент, могут регистрироваться одновременно, что, особенно по сравнению с ПЗС-матрицами, обеспечивает высокую скорость регистрации или частоту повторения измерений. В частности, детекторные элементы могут быть считываемыми независимо друг от друга или могут независимо друг от друга вырабатывать сигналы детектирования.

В этом случае особенно предпочтительно, чтобы предлагаемое в изобретении устройство, выполненное согласно одной или другой альтернативе, содержало устройство обработки, связанное с детекторными элементами сигнальными соединениями и осуществляющее параллельную регистрацию (сбор) сигналов детектирования, формируемых детекторными элементами. Подобное устройство в предпочтительном случае может использоваться для того, чтобы после испускания лишь одного импульса регистрировать по меньшей мере один спектр, предпочтительно временную последовательность спектров, что является рациональным решением, прежде всего, для исследования явлений люминесценции.

При этом весьма выгоден вариант, в котором устройство обработки регистрирует сигналы детектирования от детекторных элементов детекторного устройства в зависимости от сигнала, характеризующего посылку импульса освещающего излучения, падающего на зону обнаружения. Это позволяет очень просто и одновременно точно выполнять исследование люминесценции, например банкноты, поскольку можно задать временной промежуток между моментами посылки импульса и регистрации люминесценции.

Для того чтобы при обнаружении излучения ограничить или вовсе исключить уменьшение отношения "сигнал-шум" вследствие постороннего излучения, в предлагаемых в изобретении устройствах, выполненных согласно обеим альтернативам, на пути регистрируемых лучей между зоной обнаружения и пространственно диспергирующим оптическим прибором предпочтительно установить фильтр, подавляющий излучение в заданном спектральном диапазоне. Заданный спектральный диапазон, в свою очередь, может выбираться в зависимости от назначения устройства. Если применять предлагаемое в изобретении устройство, например, для измерения люминесценции или рамановского излучения, заданным спектральным диапазоном может быть, например, спектральный диапазон возбуждающего излучения, используемого для возбуждения соответственно люминесценции или рамановского излучения. Вместе с тем, можно также применять фильтры, которые пропускают излучение только в спектральном диапазоне, определяемом обнаруживаемыми спектральными компонентами, но по меньшей мере сильно ослабляют излучение вне этого диапазона.

Далее, в предлагаемом в изобретении устройстве, выполненном согласно одной или другой альтернативе, на пути лучей между зоной обнаружения и промежуточным пространством, образованным обоими краевыми детекторными элементами, или коллиматорно-фокусирующей оптической системой предпочтительно предусмотреть светоделитель, обеспечивающий отвод части приходящего из зоны обнаружения оптического излучения от пути лучей, ведущего к коллиматорно-фокусирующей оптической системе. Преимущество этого варианта заключается в том, что исходящее из зоны обнаружения излучение не только может подвергаться спектральному исследованию, но также может использоваться, по меньшей мере частично, для других исследований, например для целей формирования изображений или для спектрального анализа в других, не анализируемых спектрографическим устройством, спектральных диапазонах. В особенно предпочтительном варианте устройства вышеупомянутый фильтр образован светоделителем, выполненным для этого соответствующим образом.

В зависимости от типа освещения предлагаемое в изобретении устройство не обязательно должно иметь входную щель, или, в общем случае, входную диафрагму, или же иное устройство, выполняющее ту же функцию. Однако предпочтительно, чтобы устройство, выполненное согласно одной или другой альтернативе, имело по меньшей мере один компонент, выполняющий функцию входной диафрагмы.

Так, например, предлагаемое в изобретении устройство может иметь входную диафрагму, расположенную, по меньшей мере приблизительно - т.е. в зоне глубины резкости изображающих элементов, расположенных за входной щелью вдоль пути лучей - в плоскости детекторных элементов. Эта входная диафрагма может быть предусмотрена как отдельный компонент, но предпочтительно она образована детекторными элементами и/или одним или несколькими носителями детекторных элементов. Это обеспечивает особенно простую конструкцию. При использовании светоделителя или отклоняющего лучи элемента, расположенного на пути регистрируемых лучей от зоны обнаружения до диспергирующего прибора, светоделитель или отклоняющий лучи элемент, например зеркало, также выполняют функцию входной щели. Передача регистрируемого излучения с особенно низкими потерями при одновременном обеспечении защиты от проникновения постороннего излучения может быть достигнута в предлагаемом в изобретении устройстве, выполненном согласно одной или другой альтернативе, предпочтительно за счет того, что на пути регистрируемых лучей расположен световод для направления регистрируемого излучения, причем конец световода расположен между обоими краевыми детекторными элементами. Этот конец предпочтительно также может выполнять функцию входной диафрагмы. При этом под световодом понимается, в частности, также любой элемент, предназначенный для направления, а при необходимости - и для отклонения оптического излучения, регистрируемого посредством диспергирующего прибора и детекторного устройства со спектральным разрешением. Соответственно, в зависимости от выполнения диспергирующего прибора и детекторного устройства световод может быть, в частности, выполнен также с возможностью направления невидимого оптического излучения в инфракрасном диапазоне.

Хотя освещение зоны обнаружения возможно, в принципе, с использованием окружающего света, предлагаемое в изобретении устройство, выполненное согласно одной или другой альтернативе, предпочтительно снабдить источником излучения для направления освещающего оптического излучения по меньшей мере в одном заданном диапазоне длин волн в зону обнаружения. При этом в качестве освещающего излучения может использоваться падающий свет или проходящий свет.

В предпочтительном варианте устройства, выполненного согласно одной или другой альтернативе, оно содержит по меньшей мере один полупроводниковый источник излучения для освещения зоны обнаружения. Применение полупроводниковых источников излучения имеет ряд преимуществ. Так, полупроводниковые источники излучения имеют, как правило, значительно больший срок службы, чем другие источники излучения. Кроме того, для испускания оптического излучения заданной мощности они требуют меньшей входной мощности и выделяют меньше тепла, что значительно снижает требования к охлаждению устройства. Кроме того, имеются полупроводниковые источники излучения для различных диапазонов длин волн, что позволяет простым образом генерировать возбуждающее излучение в заданных диапазонах длин волн. В качестве полупроводниковых источников излучения подходят, например, светоизлучающие диоды или сверхлюминесцентные диоды, но предпочтительным являются полупроводниковые лазеры. При этом под полупроводниковыми источниками излучения понимаются не только компоненты на основе неорганических полупроводников, на и компоненты на основе органических материалов, прежде всего органических светодиодов.

В принципе, при использовании освещения зоны обнаружения в падающем свете освещающее излучение можно направлять на ценный документ под углом к нему. Однако предпочтительно, чтобы на пути лучей от зоны обнаружения к спектрографическому устройству был расположен светоделитель, посредством которого оптическое излучение от полупроводникового источника излучения попадает в зону обнаружения или падает на нее, прежде всего направляется к зоне обнаружения. Это имеет то преимущество, что освещающее излучение можно направлять на ценный документ перпендикулярно, благодаря чему возникает меньше рассеянного излучения, способного затруднить обнаружение регистрируемого излучения. Особенно целесообразным является применение дихроичного светоделителя, позволяющего отделить излучение в области освещающего излучения, попадающего в зону обнаружения, от регистрируемого излучения, исходящего от ценного документа, предназначенного для спектрального разложения и находящегося в заданном диапазоне длин волн, который может быть выбран, например, в зависимости от по меньшей мере одного оптического признака ценного документа. Это повышает отношение "сигнал-шум" при обнаружении регистрируемого излучения.

Еще одним объектом изобретения является устройство для обработки ценных документов, содержащее предлагаемое в изобретении устройство для исследования ценных документов, выполненное согласно одной или другой альтернативе, и путь транспортировки для перемещения обрабатываемых ценных документов, проходящий в зону обнаружения и/или через нее. При этом, в частности, путь транспортировки ценных документов может иметь, например, ремни, приводимые в движение транспортировочным устройством для перемещения ценных документов. В частности, в качестве устройств для обработки ценных документов могут использоваться счетчики и/или сортировщики банкнот, автоматические кассы для приема и выдачи ценных документов, прежде всего банкнот, а также аппараты для проверки подлинности ценных документов.

Краткое описание чертежей

Ниже сущность изобретения поясняется на примерах его осуществления с привлечением чертежей, на которых показано:

на фиг.1 - схематическое изображение сортировщика банкнот,

на фиг.2 - схематический вид сверху устройства для исследования банкнот, выполненного согласно первому предпочтительному варианту осуществления изобретения,

на фиг.3 - схематический местный вид сбоку устройства, показанного на фиг.2,

на фиг.4 - схематический вид сверху устройства для исследования банкнот, выполненного согласно второму предпочтительному варианту осуществления изобретения,

на фиг.5 - схематический местный вид сбоку устройства, показанного на фиг.4,

на фиг.6 - схематический вид сверху устройства для исследования банкнот, выполненного согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения,

на фиг.7 - схематический местный вид сбоку устройства, показанного на фиг.6,

на фиг.8 - схематический вид сверху устройства для исследования банкнот, выполненного согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения,

на фиг.9 - схематический местный вид сбоку устройства, показанного на фиг.8,

на фиг.10 - схематический вид сверху устройства для исследования банк