Измерительно - преобразовательное устройство для спектрально-разрешенного сканирования ценных документов и соответствующий способ
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к средствам детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства. Технический результат заключается в повышении точности измерения за счет коррекции данных при их обработке. Измерительное устройство имеет детекторное устройство для спектрально-разрешенного детектирования детектируемого излучения и передачи измерительных сигналов, отражающих по меньшей мере одно спектральное свойство детектированного излучения, по меньшей мере один излучатель эталонного излучения, излучающий оптическое эталонное излучение, которое вводится в детектируемое излучение и которое имеет спектр с одной структурой, расположенной в пределах спектрального детектируемого диапазона, используемый в качестве передатчика фотоэлектрического барьера или фотодетектора источник излучения, управляющее и обрабатывающее устройство для приема и обработки сигналов детекторного устройства, выполненное таким образом, что использует измерительные сигналы, отражающие свойство эталонного излучения, для проверки и/или для настройки детекторного устройства и для подготовки данных коррекции. 2 н. и 40 з.п. ф-лы, 10 ил.
Реферат
Настоящее изобретение относится к измерительному устройству для спектрально-разрешенной регистрации оптического детектируемого излучения, исходящего от ценного документа, перемещаемого через зону действия измерительного устройства в заданном направлении перемещения, и к способу детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства.
Согласно настоящему изобретению под ценными документами подразумеваются листовые объекты, которые, например, обладают денежной стоимостью или предоставляют те или иные полномочия и поэтому не должны изготавливаться любыми не уполномоченными на это лицами. По этой причине подобные ценные документы снабжены защитными признаками, которые невозможно изготовить простым путем, прежде всего невозможно сымитировать путем простого копирования, и наличие которых является подтверждением подлинности ценных документов, т.е. подтверждением их изготовления уполномоченным на это учреждением. В качестве важных примеров таких ценных документов можно назвать купоны, ордера, чеки и прежде всего банкноты.
Высокая стоимость ценных документов является серьезным побудительным мотивом к их подделке, т.е. к незаконному изготовлению документов с аналогичными физическими свойствами. В целях затруднения изготовления подобных фальшивок ценные документы обычно имеют лишь сложно выполняемые и/или лишь мало известные цветные краски и/или люминесцентные вещества, имеющие характеристический спектр отражения, соответственно люминесценции. Для проверки ценного документа на подлинность, соответственно классификации его как фальшивки с использованием измерительного устройства, можно регистрировать исходящее от ценного документа оптическое излучение, представляющее собой характеристическую область спектра краски, соответственно люминофора, и сравнивать с заданными спектрами.
Подобная проверка ценных документов может выполняться, главным образом, автоматически с премещением ценных документов через зону действия измерительного устройства. В данном случае и далее зона действия измерительного устройства определяется как та зона, из которой исходит излучение, которое регистрируется и детектируется, соответственно измеряется измерительным устройством. При автоматической проверке необходимо управлять применяемым измерительным устройством таким образом, чтобы оно регистрировало свойства ценного документа при его нахождении в зоне действия измерительного устройства.
При такой автоматической проверке возникает проблема, заключающаяся в том, что с течением времени или при длительной эксплуатации могут изменяться рабочие характеристики измерительного устройства. Так, в частности, может иметь место, например, смещение спектров в сторону больших или меньших длин волн, т.е. спектральная линия в спектре заданного вещества может детектироваться на длине волны, смещенной относительно фактической длины волны, соответствующей спектральной линии. Такое изменение работоспособности может затруднять отличение подлинных ценных документов от фальшивых. Этот недостаток усиливается вследствие того, что соответствующее смещение не обнаруживается вовсе или обнаруживается недостаточно своевременно.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать такое измерительное устройство для спектрально-разрешенной регистрации оптического детектируемого излучения, исходящего от перемещаемого через зону действия измерительного устройства в заданном направлении перемещения ценного документа, которое позволяло бы легко обнаруживать изменение работоспособности измерительного устройства и предпочтительно позволяло бы легко по меньшей мере частично компенсировать подобные изменения. Еще одна задача настоящего изобретения состояла в разработке соответствующего способа.
Указанная задача решается с помощью такого измерительного устройства для спектрально-разрешенной регистрации оптического детектируемого излучения, исходящего от перемещаемого через зону действия измерительного устройства в заданном направлении перемещения ценного документа, которое имеет детекторное устройство для спектрально-разрешенного детектирования детектируемого излучения в по меньшей мере одном заданном спектральном детектируемом диапазоне и для передачи измерительных сигналов, которые отражают по меньшей мере одно прежде всего спектральное свойство детектированного излучения, по меньшей мере один излучатель эталонного излучения, излучающий оптическое эталонное излучение, которое по меньшей мере частично вводится вдоль хода или в ход детектируемого излучения детекторного устройства и которое имеет спектр со структурой, расположенной в пределах заданного спектрального детектируемого диапазона, и спектр с по меньшей мере одной узкой полосой, расположенной в пределах заданного спектрального детектируемого диапазона, и/или с по меньшей мере одним краем, расположенным в заданном спектральном детектируемом диапазоне, и источник излучения, излучающий эталонное излучение, или его излучение используется для генерирования эталонного излучения, и функционирует в качестве передатчика фотоэлектрического барьера или фотодетектора, с использованием которого (фотоэлектрического барьера или фотодетектора) можно детектировать перемещение и/или положение ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства, и управляющее и обрабатывающее устройство, которое выполнено таким образом, что принимает измерительные сигналы детекторного устройства, обрабатывает и передает полученные при обработке сигналы в зависимости от результата обработки, и которое выполнено также таким образом, что использует измерительные сигналы, отражающие свойство эталонного изобретения, для проверки, и/или настройки детекторного устройства, и/или для подготовки данных коррекции, используемых при обработке измерительных сигналов, которые отражают по меньшей мере одно свойство детектируемого излучения, исходящего от ценного документа.
Таким образом, предлагаемое в изобретении измерительное устройство устроено и настроено с расчетом на регистрацию спектрально-разрешенных оптических свойств ценных документов, перемещаемых вдоль транспортировочного пути в заданном направлении перемещения. При этом собственно для регистрации свойств используется детекторное устройство, предназначенное для спектрально-разрешенного детектирования исходящего от ценного документа такого оптического излучения в спектральном детектируемом диапазоне, заданном, например, в зависимости от свойств исследуемых ценных документов, которое представляет собой детектируемое излучение. При этом под спектрально-разрешенной регистрацией подразумевается прежде всего осуществляемая в непрерывном диапазоне длин волн регистрация или регистрация, осуществляемая в нескольких, преимущественно более чем в восьми полосах длин волн. Для получения детектируемого излучения ценный документ можно освещать, например, освещающим светом, который, например, без изменения длин волн более или менее диффузно отражается как детектируемое излучение. Однако ценный документ, соответственно оснащенный по меньшей мере одним люминесцирующим защитным признаком, можно также освещать освещающим светом, возбуждающим исходящую от ценного документа люминесценцию, которая затем образует детектируемое излучение.
При этом детектируемое излучение попадает вдоль его хода из зоны действия измерительного устройства в обеспечивающее спектральное расщепление устройство детекторного устройства, от которого спектральные составляющие попадают на по меньшей мере один приемный, соответственно детекторный элемент детекторного устройства. Положение зоны действия измерительного устройства, в состав которого входит детекторное устройство, задано по меньшей мере его положением и конструктивным исполнением. Транспортировочный путь и направление перемещения задаются в том числе положением зоны действия измерительного устройства, требованием, в соответствии с которым ценный документ непосредственно перед зоной действия измерительного устройства должен входить в нее без бокового отклонения, и при наличии у измерительного устройства нескольких дорожек - их положением.
При перемещении ценного документа вдоль транспортировочного пути к измерительному устройству детекторное устройство может регистрировать детектируемое излучение, исходящее от по меньшей мере одного того участка ценного документа, который находится в зоне действия измерительного устройства.
Излучатель эталонного излучения предназначен для передачи оптического эталонного излучения, которое вводится вдоль хода детектируемого излучения детекторного устройства и тем самым может регистрироваться детекторным устройством со спектральным разрешением. При этом под оптическим излучением подразумевается излучение в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра. При этом эталонное излучение можно вводить в любом том месте вдоль хода детектируемого излучения, в котором также возможно спектральное детектирование, однако эталонное излучение предпочтительно вводить таким образом, чтобы оно выходило из зоны действия измерительного устройства. Ход лучей эталонного излучения определяется в значительной мере излучателем эталонного излучения, однако может также определяться частично положением ценного документа. В зависимости от варианта выполнения излучателя эталонного излучения и, следовательно, хода лучей эталонного излучения его можно вводить либо в том случае, когда в зоне действия измерительного устройства нет никакого ценного документа, либо в том случае, когда в зоне действия измерительного устройства находится ценный документ. В первом случае эталонное излучение по меньшей мере частично попадает непосредственно в ход детектируемого излучения; так, в частности, ход лучей эталонного излучения может вести непосредственно в ход детектируемого излучения. Во втором случае может иметь место диффузное отражение эталонного излучения, исходящее от участка ценного документа, находящегося в зоне действия измерительного устройства, в результате чего отраженное эталонное излучение попадает в ход детектируемого излучения.
Для генерирования эталонного излучения его излучатель имеет соответствующий источник, который либо непосредственно излучает эталонное излучение, либо используется как источник излучения для получения эталонного излучения, например, путем освещения флуоресцирующего эталонного материала излучением из соответствующего источника.
Поскольку спектр эталонного излучения входит по меньшей мере частично в спектральный детектируемый диапазон детекторного устройства и, следовательно, измерительного устройства и задан, соответственно известен, эталонное излучение можно использовать для проверки по меньшей мере одного оптического, главным образом, спектрального свойства измерительного, соответственно детекторного устройства, для настройки измерительного, соответственно детекторного устройства и/или для подготовки данных, прежде всего данных коррекции, используемых при обработке измерительных сигналов при проверке ценного документа.
С этой целью предусмотрено управляющее и обрабатывающее устройство, соединенное с детекторным устройством по меньшей мере одной сигнальной линией, принимающее на себя также обработку измерительных сигналов при регистрации оптического детектируемого излучения ценного документа и передающее соответствующие сигналы после их обработки. Управляющее и обрабатывающее устройство можно выполнять в принципе любым образом, и оно может иметь прежде всего процессор, запоминающее устройство, в котором хранится компьютерная программа, при исполнении которой процессором осуществляется функция управляющего и обрабатывающего устройства, специализированная интегральная схема и/или вентильная матрица, прежде всего вентильная матрица, программируемая пользователем (англ. FPGA, "field programmable gate array"), или же эти компоненты в комбинации между собой.
Спектр эталонного излучения задан конструктивным исполнением излучателя эталонного излучения, как это более подробно рассмотрено ниже. Управляющее и обрабатывающее устройство может использовать измерительные сигналы непосредственно или после преобразования в данные, которые отражают свойство детектируемого излучения.
Источник излучения излучателя эталонного излучения используется также в качестве передатчика фотоэлектрического барьера или фотодетектора, с использованием которого (барьера или фотодетектора) можно детектировать перемещение и/или положение ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства и который (барьер или фотодетектор) можно использовать таким образом для управляемого задействования соответствующих конструктивных элементов измерительного устройства, прежде всего детекторного устройства и управляющего и обрабатывающего устройства. Поэтому источник излучения выполняет двойную функцию, а именно: функцию источника эталонного излучения или для обеспечения эталонного излучения и функцию передатчика фотоэлектрического барьера или фотодетектора. При этом под фотоэлектрическим барьером подразумевается такое устройство, которое имеет передатчик для передачи оптического излучения вдоль хода лучей фотоэлектрического барьера, приемник для приема распространяющегося вдоль хода лучей фотоэлектрического барьера излучения передатчика и передачи соответствующих входных сигналов и соединенный по меньшей мере с приемником блок обработки сигналов, который после этого обрабатывает входные сигналы приемника для определения, экранируется ли объектом испускаемое передатчиком оптическое излучение, проходящее вдоль хода лучей фотоэлектрического барьера, и не доходит до приемника или не экранируется. Поэтому фотоэлектрический барьер проверяет, перекрыт ли ход его лучей объектом, фотоэлектрический барьер может быть выполнен как отражательный фотоэлектрический барьер или фотоэлектрический барьер однонаправленного действия. Фотодетектор же имеет передатчик для передачи оптического излучения вдоль хода передаваемых лучей, приемник для приема оптического излучения передатчика, которое отражается на участке хода передаваемых лучей от объекта, и для передачи соответствующих сигналов приемника, и связанный с по меньшей мере приемником блок обработки сигналов, который на основе сигналов приемника определяет, находится ли объект вдоль хода передаваемых лучей и передает ли соответствующий сигнал.
Благодаря исполнению источником излучения двойной функции можно создавать измерительное устройство упрощенной конструкции.
Таким образом, указанная задача изобретения решается также путем детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства для спектрально-разрешенной регистрации оптического детектируемого излучения, исходящего от ценного документа, перемещаемого через зону действия измерительного устройства в заданном направлении перемещения, при этом измерительное устройство имеет детекторное устройство для спектрально-разрешенного детектирования детектируемого излучения в по меньшей мере одном заданном спектрально детектируемом диапазоне, и передачи измерительных сигналов, отражающих по меньшей мере одно прежде всего спектральное свойство детектированного излучения, при этом ценный документ перемещается вдоль транспортировочного пути в зону действия измерительного устройства в заданном направлении перемещения, генерируется оптическое излучение, направляемое по меньшей мере частично на транспортировочный путь ценного документа, вследствие чего оно пригодно для детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства, и используется для получения эталонного излучения, которое вводится в ход детектируемого излучения детекторного устройства, и имеет спектр с узкой полосой в пределах заданного спектрального детектируемого диапазона и/или по меньшей мере один спектр с краем в пределах заданного спектрального детектируемого диапазона, исходящее из зоны действия эталонное излучение регистрируется с формированием измерительных сигналов, отражающих свойство эталонного излучения, и измерительные сигналы используются для проверки, и/или для настройки детекторного устройства, и/или для подготовки данных коррекции, которые применяются при обработке измерительных сигналов, отражающих по меньшей мере одно свойство детектируемого излучения, исходящего от ценного документа, и регистрируется исходящее от транспортировочного пути оптическое излучение или регистрируется исходящее из зоны действия эталонное излучение и используется для детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства или для определения, входит ли и/или когда входит ценный документ в зону действия измерительного устройства и/или находится ли ценный документ по меньшей мере частично в зоне действия измерительного устройства.
Согласно изобретению под свойством эталонного излучения, как и в общем случае детектируемого излучения, подразумевается свойство, отражаемое по меньшей мере одним численным значением.
Под проверкой подразумевается при этом, во-первых, определение того, находится ли в заданных пределах допуска значение, отражающее зарегистрированное свойство эталонного излучения. В зависимости от результата проверки может выдаваться соответствующий сигнал. Во-вторых, согласно изобретению под определением "проверка" подразумевается также калибровка. Под калибровкой понимается процесс, при проведении которого при заданных условиях определяют корреляцию, соответственно рассогласование между значением, соответствующим зарегистрированному свойству эталонного излучения, и заданным, предпочтительно известным значением свойства эталонного излучения, и сохраняют в памяти данные, представляющие рассогласование, соответственно корреляцию между указанными значениями.
Под настройкой, как и под регулировкой, подразумевается такое изменение измерительного устройства, вследствие которого максимально уменьшается рассогласование между значением, соответствующим зарегистрированному свойству эталонного излучения, и заданным, предпочтительно известным значением свойства эталонного излучения.
Однако зарегистрированное свойство детектируемого излучения можно использовать также для обеспечения настройки измерительного устройства с целью проведения коррекции при обработке измерительных сигналов. Для этого при осуществлении предлагаемого в изобретении способа на основе измерительных сигналов для эталонного излучения можно получать данные, которые далее называются так же, как данные коррекции и которые сохраняются в запоминающем устройстве, например в управляющем и обрабатывающем устройстве, и в последующем используются при обработке измерительных сигналов при проверке ценных документов. Для получения данных на основе измерительных сигналов для эталонного излучения можно использовать управляющее и обрабатывающее устройство, которое для этого устроено соответствующим образом.
Путем использования прежде всего узкополосного эталонного излучения или эталонного излучения с краем в спектре можно легко выявлять изменения показателей работоспособности измерительного устройства.
Фотоэлектрический барьер, соответственно фотодетектор должны иметь еще по приемнику излучения соответствующего источника. Существуют различные варианты такого приемника. Согласно первому варианту для фотоэлектрического барьера, соответственно фотодетектора используется оптическое излучение, которое не является эталонным излучением. Для этого измерительное устройство может иметь в качестве приемника фотоэлектрического барьера или фотодетектора по меньшей мере один не относящийся к детекторному устройству детекторный элемент, предназначенный для преобразования излучения соответствующего источника в электрические входные сигналы и не принимающий никакого детектируемого излучения. Благодаря этому становится возможным включать детекторное устройство лишь в том случае, когда фактически в зоне действия измерительного устройства находится ценный документ. Согласно этому варианту эталонное излучение в принципе можно вводить любым образом в ход детектируемого излучения, однако эталонное излучение предпочтительно вводить в ход детектируемого излучения в зависимости от положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства. Преимущество этого варианта заключается в том, что эталонное излучение, исходящее из зоны действия измерительного устройства, можно вводить в ход детектируемого излучения, вследствие чего для проверки детекторного устройства можно задавать условия или соотношения, соответствующие условиям или соотношениям, соблюдаемым собственно при регистрации свойств ценного документа.
В соответствии с другим вариантом для фотоэлектрического барьера, соответственно фотодетектора в качестве излучения используется эталонное излучение. В первом предпочтительном варианте измерительное устройство в качестве приемника фотоэлектрического барьера или фотодетектора может иметь по меньшей мере один не относящийся к детекторному устройству детекторный элемент, предназначенный для преобразования эталонного излучения в электрические входные сигналы и не принимающий никакого детектируемого излучения. В этом варианте, в частности, эталонное излучение также можно вводить в ход детектируемого излучения в зависимости от положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства, однако это условие необязательно необходимо соблюдать.
Таким образом, при осуществлении предлагаемого в изобретении способа с целью детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства или для определения, входит ли и/или когда входит ценный документ в зону действия измерительного устройства и/или находится ли ценный документ по меньшей мере частично в зоне действия измерительного устройства, используют не относящийся к детекторному устройству детекторный элемент, который не принимает никакого детектируемого излучения и предназначен для преобразования оптического излучения или эталонного излучения в электрические входные сигналы, на основе которых определяют положение или перемещение ценного документа, и при осуществлении которого на основе входных сигналов определяют, входит ли и/или когда входит ценный документ в зону действия измерительного устройства и/или находится ли ценный документ по меньшей мере частично в зоне действия измерительного устройства.
Во второй модификации другого варианта в измерительном устройстве по меньшей мере один участок детекторного устройства используется в качестве приемника фотоэлектрического барьера или фотодетектора. Благодаря этому становится возможным использовать исключительно небольшое количество детекторных элементов. В этом случае прежде всего управляющее и обрабатывающее устройство можно выполнять также таким образом, чтобы оно на основе измерительных сигналов детекторного устройства как входных сигналов определяло, входит ли и/или когда входит ценный документ в зону действия измерительного устройства и/или находится ли ценный документ по меньшей мере частично в зоне действия измерительного устройства.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа соответственно эталонное излучение можно вводить в зависимости от положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства по меньше мере частично в ход детектируемого излучения. Для детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства на основе измерительных сигналов детекторного устройства, отражающих свойство эталонного излучения, можно определять, входит ли и/или когда входит ценный документ в зону действия измерительного устройства и/или находится ли ценный документ по меньшей мере частично в зоне действия измерительного устройства.
Так, в частности, эталонное излучение можно направлять по меньшей мере частично на транспортировочный путь ценного документа, вследствие чего оно пригодно для детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства. Далее до регистрации свойства эталонного излучения и/или для последующей регистрации спектрального свойства ценного документа можно детектировать излучение, обусловленное эталонным излучением, и использовать для детектирования перемещения и/или положения ценного документа относительно зоны действия измерительного устройства.
Во всех вариантах прежде всего для измерительного устройства можно предусматривать функционально связанный с ним транспортировочный путь, который предназначен для перемещения ценного документа в направлении перемещения в зону действия измерительного устройства и на который можно направлять оптическое излучение, прежде всего эталонное излучение. В таком случае источник излучения может направлять свое излучение, предпочтительно эталонное излучение, на транспортировочный путь. Благодаря этому можно использовать фотоэлектрический барьер или фотодетектор особо простой конструкции.
Особо точная проверка, соответственно калибровка детекторного устройства, соответственно точная обработка измерительных сигналов становятся возможными в том случае, когда у измерительного устройства излучатель эталонного излучения выполнен таким образом, чтобы ширина полосы спектра эталонного излучения в пределах спектрального детектируемого диапазона составляла меньше 5 нм. В соответствии с этим при осуществлении предлагаемого в изобретении способа предпочтительно использовать такое эталонное излучение, в спектре которого ширина полосы в пределах спектрального детектируемого диапазона составляет меньше 5 нм. Ширина полосы представляет собой при этом полную ширину на полувысоте или на половине максимальной интенсивности (англ. FWHM, "full width at half maximum").
В принципе в качестве излучателей эталонного излучения можно использовать любые устройства, оптическое излучение которых характеризуется необходимым спектром.
Так, например, эталонное излучение можно получать путем облучения оптическим излучением люминесцентной пробы для испускания эталонного излучения в виде люминисцентного излучения. Для этого излучатель эталонного излучения может иметь люминесцентную пробу, которая под воздействием оптического излучения соответствующего источника возбуждается и излучает эталонное излучение в виде люминесценции. Преимущество этого варианта заключается в том, что нет необходимости предъявлять высокие требования к источнику излучения.
Однако предпочтительно использовать такой источник излучения устройства эталонного излучения, который может функционировать непосредственно как источник эталонного излучения, излучающий эталонное излучение, которое при определенных условиях после фильтрации имеет спектр с узкой полосой, расположенной в пределах заданного спектрального детектируемого диапазона, и/или по меньшей мере один спектр с краем, расположенным в пределах заданного спектрального детектируемого диапазона. Путем непосредственной выдачи эталонного излучения из его источника можно обеспечивать исключительно длительное и стабильное генерирование эталонного излучения с известными свойствами, что необязательно имеет место при использовании испускающих люминесценцию люминесцирующих веществ в качестве эталонного излучения. При этом нет причин опасаться загрязнения люминесцентной пробы. Так, например, устройство или излучатель эталонного излучения может иметь источник эталонного излучения, предпочтительно светодиод или лазерный диод, и последовательно установленный за ним узкополосный фильтр для получения узкополосного эталонного излучения. В соответствии с этим при осуществлении предлагаемого в изобретении способа можно генерировать оптическое излучение, спектр которого располагается по меньшей мере частично в пределах спектрального детектируемого диапазона, и подвергать узкополосной фильтрации сгенерированное излучение для получения эталонного излучения.
Помимо этого входящий в состав измерительного устройства источник излучения, используемый в качестве источника эталонного излучения, может иметь в качестве такового температурно-стабилизированный лазерный диод с краевым излучением или лазерный диод с краевым излучением с селективным по длинам волн оптическим резонатором, прежде всего резонатором с высокой добротностью. В таком случае при осуществлении предлагаемого в изобретении способа для генерирования эталонного излучения можно использовать по меньшей мере один температурно-стабилизированный лазерный диод с краевым излучением или лазерный диод с краевым излучением с селективным по длинам волн оптическим резонатором, прежде всего резонатором с высокой добротностью. В принципе известны соответствующие устройства. Соответствующее устройство описано в заявке DE 102005040821 А1. Используемый резонатор имеет частоту собственных колебаний, которая соответствует требуемой длине волны эталонного излучения.
С целью снижения влияния температуры в альтернативном варианте в качестве источников излучения можно также использовать лазерные диоды с распределенной обратной связью (РОС), - так называемые лазерные РОС-диоды (англ. "distributed feedback reflector", DFR), или лазерные диоды с распределенным брэгговским отражателем (РБО) (англ. "distributed Bragg reflector", DBR), - так называемые лазерные РБО-диоды, которые для реализации преследуемой в настоящем изобретении цели нет необходимости снабжать системой стабилизации температуры.
Однако еще более простой вариант заключается в том, что в измерительном устройстве источник излучения используется в качестве источника эталонного излучения и имеет по меньшей мере один лазерный диод с поверхностным излучением. При осуществлении предлагаемого в изобретении способа для генерирования эталонного излучения используют предпочтительно по меньшей мере один лазерный диод с поверхностным излучением. Применение такого лазерного диода обеспечивает равным образом несколько преимуществ. Так, например, такие лазерные диоды имеют исключительно узкополосный эмиссионный спектр, благодаря чему нет необходимости использовать предпочтительно между излучателем эталонного излучения и детекторным устройством какой-либо фильтр или какое-либо эталонное вещество с целью ограничения спектральной полосы пропускания эталонного излучения. Помимо этого положение полосы по сравнению с лазерными диодами другого типа относительно не чувствительно к воздействию температуры, вследствие чего не требуется обеспечивать термостабилизацию. Кроме того, излучение, испускаемое лазерными диодами с поверхностным излучением, не относится к значительно расходящемуся излучению. Преимущество излучения таких лазерных диодов заключается в том, что в измерительном устройстве предпочтительно вдоль хода лучей за лазерным диодом с поверхностным излучением вплоть до детекторного устройства нет необходимости предусматривать и не предусмотрено использовать какой-либо фокусирующий оптический элемент или какое-либо люминесцирующее вещество для получения эталонного излучения.
В принципе можно использовать любые отражаемые измерительными сигналами свойства зарегистрированного эталонного излучения. Однако, в частности, для регистрации спектров в качестве свойства эталонного излучения предпочтительно использовать спектральное свойство эталонного излучения, отражаемое измерительными сигналами, при проверке, соответственно при настройке, соответственно при обработке измерительных сигналов. С этой целью управляющее и обрабатывающее устройство можно выполнять таким образом, чтобы в качестве свойства эталонного излучения определять его спектральное свойство и использовать его при проверке, соответственно при настройке, соответственно при определении данных для обработки измерительных сигналов. Так, в частности, управляющее и обрабатывающее устройство может определять, совпадают ли измерительные сигналы, отражающие спектральные свойства эталонного излучения, в пределах заданного поля допуска с известными, соответственно заданными соответствующими свойствами эталонного излучения, которые были заданы излучателем эталонного излучения и при необходимости независимо определены. В качестве спектрального свойства можно использовать прежде всего положение максимума спектра или центра тяжести, определенное в заданном диапазоне длин волн около полосы, соответственно края.
Однако альтернативно или дополнительно при проверке, соответственно настройке, соответственно определении данных, необходимых при обработке измерительных сигналов, в качестве свойства можно также использовать отражаемую измерительными сигналами интенсивность эталонного излучения. С этой целью в измерительном устройстве управляющее и обрабатывающее устройство можно выполнять таким образом, чтобы измерительные сигналы в качестве свойства отражали интенсивность эталонного излучения и чтобы использовать отражаемую измерительными сигналами интенсивность эталонного излучения при проверке, соответственно настройке, соответственно обработке измерительных сигналов. Таким путем можно определять, например, также чувствительность детекторного устройства, поскольку при обработке спектральных свойств необязательно необходимо использовать абсолютные значения интенсивности в спектральном детектируемом диапазоне.
Так, в частности, при необходимости выполнения настройки входящее в состав измерительного устройства детекторное устройство может иметь спектрографическое устройство с матрицей из детекторных элементов и с устройством для пространственного рассеивания излучения, разделяющим в пространстве детектируемое излучение на спектральные составляющие, которые попадают на матрицу из детекторных элементов, и, кроме того, измерительное устройство может иметь по меньшей мере один приводимый в действие управляющим и обрабатывающим устройством исполнительный элемент, который механически соединен с матрицей из детекторных элементов, расположенной с возможностью перемещения, или с по меньшей мере одним расположенным с возможностью перемещения оптическим элементом спектрографического устройства, который по меньшей мере частично определяет положение спектральных составляющих на матрице из детекторных элементов, прежде всего устройство для пространственного рассеивания излучения или входную щель. Управляющее и обрабатывающее устройство выполнено при этом таким образом, чтобы приводить в действие исполнительный элемент в зависимости от измерительных сигналов для введенного эталонного излучения таким образом, чтобы уменьшалось рассогласование между положением спектральных составляющих эталонного излучения на матрице из детекторных элементов и заданным положением.
Свойства детекторного устройства могут зависеть от целого ряда факторов. Так, например, при осуществлении предлагаемого в изобретении способа можно регистрировать температуру по меньшей мере части детекторного устройства, и/или части соответствующего используемого для получения эталонного излучения излучателя, и/или соединенного с детекторным устройством и/или излучателем эталонного излучения температурного компенсатора и использовать при проверке, соответственно настройке, соответственно определении данных для обработки измерительных сигналов. Для