(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属でできている中心部と、第２の金属でできている外側リングと、電気的絶縁材料からなり、前記中心部と前記外側リングとの間に配置されている中央リングとを備えるコインを検査する方法であって、
前記方法では、前記コインが光学装置を通って移動し、真のコイン信号または偽のコイン信号を生成するための評価装置によって、光学装置からの信号が評価され、
光が少なくとも１つの光センサから前記コインに通され、光学センサ装置が前記中央リングによって反射される光および／またはそれを通る光を受け、前記コインが前記光学センサ装置を通って移動するときに前記評価装置が信号を生成し、
前記評価装置が前記光学センサ装置の前記信号を分析し、受光スペクトルが真のコインの前記中央リングの材料に対応する場合、真のコイン信号を生成することを特徴とするコインを検査する方法。
【請求項２】
前記光学センサ装置が、少なくとも１つの定められた波長域に感応性を有する請求項１に記載のコインを検査する方法。
【請求項３】
前記光学センサ装置が、可視光波長域に感応性を有する請求項２に記載のコインを検査する方法。
【請求項４】
前記光学センサ装置が、不可視光波長域に感応性を有する請求項２に記載のコインを検査する方法。
【請求項５】
前記光学センサ装置が、可視光波長域および不可視光波長域に感応性を有する請求項２に記載のコインを検査する方法。
【請求項６】
２つのセンサが設けられている請求項５に記載のコインを検査する方法。
【請求項７】
前記光がＬＥＤによって生成される請求項１から６のいずれか一項に記載のコインを検査する方法。
【請求項８】
フォトトランジスタがセンサとして使用される請求項１から７のいずれか一項に記載のコインを検査する方法。
【請求項９】
前記光学センサ装置が、表面センサまたはラインセンサを使用する請求項１から７のいずれか一項に記載のコインを検査する方法。
【請求項１０】
前記光学センサ装置の前記信号によって、前記コインの機械的寸法、特に前記外側リングの幅、前記中央リングの幅、前記中心部の直径、および前記コインの直径が測定される請求項１から９のいずれか一項に記載のコインを検査する方法。
【請求項１１】
前記コインが、いずれの場合においても光送信器および光センサを有する２つの光路を通過し、１つの経路が可視スペクトル域の波長で作動し、他の経路が不可視スペクトル域の波長で作動する請求項１から９のいずれか一項に記載のコインを検査する方法。
【請求項１２】
前記光学センサ装置は、前記可視スペクトル域および前記不可視スペクトル域の波長に感応性を有し、前記光送信器が一時的に次のように順番に作動する、まず前記可視スペクトル域の光を生成し、次に前記不可視スペクトル域の光を生成する請求項１１に記載のコインを検査する方法。
【請求項１３】
感度の異なる２つの光センサが使用される請求項１２に記載のコインを検査する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載のコインの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長年にわたって、いわゆる２色コインが世界中で使用されている。この２色コインは、内側の中心部とこの中心部を囲む外側のリングからなる。この中心部と外側のリングとは、異なる金属材料から製造される。独国特許第ＤＥ１０ ２０１０ ０１３ １４８号には、中央のリング形状をしたさらなる材料部品をコインに追加することも開示されている。例えば、重合体（ポリマー）または複合体の材料から製造されるこの中央リングは、外側リングおよび中心部に電気的に絶縁され、かつ固定接続されている。
【０００３】
バイメタル・コインの検査は、主に、電磁測定方法によって行われる。例えば、腐食によって、中心部と外側リングの間の境界抵抗が、測定結果の誤差につながることが分かっている。これらの誤差の影響はより一層大きくなり、使用される金属または合金の電位差がより一層大きくなる。
【０００４】
引用文献では、中央リングが、透明、半透明、乳白色の材料、および／または色効果を生み出す材料からなることを意図とすることが、さらに開示されている。中央リングの幅は、０．５ｍｍから３ｍｍであることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第ＤＥ１０ ２０１０ ０１３ １４８号
【特許文献２】独国特許第ＤＥ２７ ２４ ８６８号
【特許文献３】欧州特許第ＥＰ０ ８３９ ３６４号
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ０ ６９４ ８８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電磁手段によって上記のコインを検査する能力を向上させることに加えて、他の従来のコインと差別化するための能力もまた向上する。ユーザは、例えば、単に観察するだけで透明の中央リングを識別することができる。
【０００７】
本発明の目的は、光学的構成によって容易に検出可能なコインに提供することである。また、本発明の目的は、中央リングを含むコインが簡単かつ効果的に検出可能な方法を提供することに基づくものである。
【０００８】
本目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【００１０】
例えば、中央リングが透明材でできている場合に、この種のコインが光バリアを通過すると、光バリア信号の数または光バリアの遮断数でさえもカウントすることができる。同時に、光線が遮断されるか、あるいは光線が通過する個々の時間を信号の変化とし、あるいは信号の持続時間として記録してもよい。結果として生じる信号シーケンスから、透明あるいは半透明のリングの存在を検出することができ、かつ検出時間から、外側リング、半透明の中央リング、および金属製の中心部の個々の幅を測定することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によると、中央リングの材料が、可視波長域を半透過する。本発明のさらなる実施形態によると、中央リングの材料が、不可視波長域に半透過する。本発明のさらなる実施形態によると、中央リングの材料が、可視波長域および不可視波長域を半透過し、およびある波長域に、すなわち可視光または不可視光の特定の波長域、特に赤外線の領域を不透過にする。本発明の最後の実施形態が、特に好ましい。これは、コイン検査装置では、既存の検出用光バリアが通常は赤外線を使用して動作するという事実による。中央リングが半透明であるが赤外線に対して不透過にする材料からなる場合、ついでセンサ装置は、赤外線におよび可視光の両方に感応性を有するが、コインが光学装置を通って移動し、障害物があるかないかのセンサ装置を通って光が通過すると、異なって反応する。一方、中央リングの材料が、可視光波長域、例えば赤色光を不透過にすることも、本発明の範囲内でもある。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態によると、中央リングの材料は、可視波長域を半透過し、可視光の少なくとも１つの特定の波長域を不透過にする。本発明の別の実施形態は、中央リングの材料が不可視光の波長域を半透過し、可視光の少なくとも１つの特定の波長域を透過することを提供している。
【００１３】
可視域または不可視域における電磁波の透過性あるいは不透過性に関するすべての開示された可能性によって、少なくとも１つの限られた光のスペクトル域に透過性を有する電気的な絶縁材料でできている中央リングを備えたコインを簡単な識別する方法が可能となる。
【００１４】
本発明のさらなる実施形態によると、中央リングが、中心部または外側リングとは異なる反射率を有する。コイン表面の反射特性は、外側リングまたは中心部のものと異なる場合には、光学装置によって検出してもよい。したがって、例えば、中央リングが、中心部または外側リングよりもより反射してもよい。さらに言うまでもなく、中央リングの光学的に検出可能なさらなる特性を、着色顔料、紫外線安定剤、蛍光粒子、またはホログラフィック粒子などの適した光学装置によって検出してもよい。
【００１５】
電気的な絶縁材料でできている中央リングからなるコインを検査する方法は、光学装置に基づくものである。この光学装置によって、コインが移動し、同時に信号が生成される。この信号は、真のコイン信号または偽のコイン信号を生成するための評価装置において評価される。本発明によると、光が少なくとも１つの光送信器からコインに通され、光学装置が中央リングによって反射される光および／またはそれを通る光を受け、コインがセンサ装置を通って移動するときに評価装置が信号を生成する。例えば、中央リングの材料が透明である場合、可視波長域の光が中央リングを通過し、センサ装置に衝突して対応する信号をそこで生成することが可能である。中央リングが不可視波長域の光を透過し、センサ装置が光に感応性がある場合、光源または光センサの不可視光線が中央リングの材料を通過して、センサ装置に衝突すると、信号を生成することもまた可能である。したがって、例えば、コインの進行方向に交差するように配置されている光バリアを設けてもよく、コインが光バリアを通過する場合に、評価装置が信号への変化数をカウントする。ここでは、同時に、光線が遮断されるか、または光線が通過する個々の時間をそれぞれ、信号の持続時間を介して記録する。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、評価装置がセンサ装置の信号を分析し、受光スペクトルが真のコインの中央リングの材料に対応する場合、真のコイン信号を生成する。例えば、白色光が光センサによって生成されると、センサ装置によって、それを通過する光のスペクトルが、真のコインの中央リングの材料によって通常生成されるものに対応するかどうかを、スペクトル分析を用いて確定してもよい。例えば、中央リングの材料が不可視光を透過するかどうかを検査するために、光送信器の光が不可視成分を有するかどうかをこの分析から判断することが可能である。
【００１７】
電磁波または光がそれぞれ、上記および下記で述べられると場合、これは、概して、可視および不可視のスペクトルの光として理解される。ただし、それは、当時利用可能な安全対策のない従来の要素および装置によって処理可能である。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、センサ装置が少なくとも１つの定められた波長域に感応性がある。本発明のさらなる実施形態によると、センサ装置が可視光の波長域に感応性がある。あるいは、センサ装置が、不可視光線の波長域に感応性があってもよい。本発明のさらなる実施形態によると、センサ装置が、可視光の波長域および不可視光線の波長域に感応性がある。
【００１９】
センサ装置自体の選択的な感度を想定する代わりに、その上流側に、光送信器の光の特定の波長域を通るか塞ぐことのできる１つ以上のフィルタを配置することもまた可能である。
【００２０】
センサ装置は、例えばフォトトランジスタの形態の少なくとも１つのセンサ要素を含む。本発明の一実施形態によると、２つ以上のセンサを設けていてもよい。狭い視野を持つセンサを設ける代わりに、本発明の一実施形態によると、表面センサまたはラインセンサを使用することも想定し得る。この目的のため、例えばコインの経路の一方側に透過して遮断された波長域の光、例えば白色光を送信する光源を使用する。反対側に、光電性表面のセンサまたはラインセンサを配置する。上記のセンサは、コインの中央リングの幅と少なくとも同じであるのが好ましい。通常、このリング幅は、１．０ｍｍから１．５ｍｍである。この光電性のセンサ装置は、２つの波長域、すなわち、透過性の光の波長域および遮断された波長域、または可視光および不可視光それぞれの波長域を検出するように設計されている。静止状態では、物体が送信器と受信器との間に配置されていないので、センサ装置が両方の波長域を検出する。しかし、コインがセンサ装置を通り越して中央リングとともに転動すると、最初に、すべての波長が金属製の外側リングによって遮断される。中央リングの特定の材料がセンサ装置を通過すると、赤外線域など遮断された波長域のみが吸収され、他の波長は吸収されない。したがって、このことは評価可能な特徴であり、コインを検査しそれぞれ識別する役目をする特徴である。開示された処理では、中心部が、現時点でセンサ装置を通り過ぎると、再びすべての波長が遮断される。その後、第２の位置で、中央リングが、センサ装置を通過し、最後に金属製の外側リングの第２の側を通過する。
【００２１】
開示された光電性のセンサ装置によって、照射された全表面のサイズと、外側リングおよび中心部の個々の構成要素の幅とを測定することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態によると、センサ装置の信号によって、コインの機械的寸法、特に外側リングの幅、中央リングの幅、中心部の直径およびコインの直径を測定する。
【００２３】
３部構成のコインを検査する最も簡単な光学装置は、単一の光路からなっていてもよい。本発明の一実施形態によると、いずれの場合においても光送信器および光センサを有する２つの光路を通してコインを移動させることが好ましい。ここでは、例えば、１つの経路が可視スペクトル域の波長で作動し、他の経路が不可視スペクトル域の波長で作動する。可視域のおよび不可視域の両方の光を送信する光源では、たとえば、両光センサは受光すると起動する。中央リングが不可視光線を不透過にする材料でできている場合、中央リングが２つの光路を通って移動すると、２つの光路のうちの１つのセンサのみが受光する。
【００２４】
あるいは、可視域および不可視域の波長に同時に感知できるセンサ装置を設け、まず可視域の光を生成し、次に不可視域の光を生成するために、光センサを順番に起動させてもよい。この目的のために、本発明の一実施形態によると、２つの光送信器を使用してもよい。最後に、例えば定められた波長域に対して異なる感度を有するように、一時的に光センサを順番に作動させることも考えられる。
【００２５】
図面を参照しつつ、本発明を以下により詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１Ａは３つの材料でできているコインの平面図であり、図１Ｂは、線ＢーＢに沿った図１Ａの断面図である。
【図２】２つの光バリアＬ１およびＬ２を通過するときの図１Ａおよび図１Ｂによるコインの概略図である。
【図３】コインの中央リングの異材質に対する光バリアの反応を示す図である。
【図４】互いの頂部に２つの光バリアを有する、図２に類似した装置を示す図である。
【図５】本発明による方法を実行するための光学装置の断面図である。
【図６】光学装置のライン検出器または表面検出器を有する、図２に類似した装置を示す図である。
【図７】本発明による方法を実行するための、図６による光学装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１Ａおよび１Ｂに示されているのは、３部からなる、すなわち、第１の金属材料でできている中心部１と、第２の金属材料でできている外側リング２と、重合体（ポリマー）などの電気的絶縁材料でできている中央リング３とを有するコインである。さらに、中央リング３の材料は、半透明または透明であってもよい。中心部１の厚さをｄｄとして示し、外側リング２の厚さをｄｒとして示す。
【００２８】
コイントラック２０が、図２に示されており、コイン１０がこれに沿って転動する。２つの光バリアＬ１、Ｌ２が間隔ａで配置されており、上記の光バリアはコイントラック２０から高さｈのところにある。光バリアは、例えば、コイン１０の経路の異なる側面にある少なくとも１つの光送信器と光受信器または光センサとからなる。光バリアＬ１は、可視波長域の光によって作動し、光バリア２は、赤外線波長域で作動する。コイン１０が光バリアＬ１およびＬ２を通過すると、光バリアが遮断される場合に時間が記録される。最初に遮断されるのは、コイン１０の縁部が光バリアＬ１内を通過して図３ａの時間ｔ０を示す時である。この時点で、両方の（透過のおよび不透過の）波長域が遮断される。しかし、金属製の外側リングから中央リングまでの境界縁部が光バリアＬ１を通過すると、透過する波長域が光バリアＬ１の光センサによって検出される。これは、時間ｔ１によって示されている。中央リングから金属製の中心部への境界部では、両方の波長域が再び遮断される。これは時間ｔ２で起こる。コイン１０の残り半分が通過する場合、時間ｔ３、ｔ４およびｔ５を同様に測定する。個々のリング幅、または、中心部の直径およびコインの全直径をそれぞれ、ｔ０からｔ１、ｔ１からｔ２、ｔ２からｔ３、ｔ３からｔ４、ｔ４からｔ５の測定済み期間から検出可能である。独国特許第ＤＥ２７ ２４ ８６８号、欧州特許第ＥＰ０ ８３９ ３６４号、および欧州特許第ＥＰ０ ６９４ ８８８号に開示されているように、このような検出は当然に知られている。測定済みの個々のリング幅は、セキュリティ機能として使用可能である。
【００２９】
光バリアＬ２は、トラック２０から光バリアＬ１と同じ距離で配置されており、Ｌ１からＬ２までの間隔は知られている。これらの予め設定された測定値から、コインの機械的間隔を計算してもよい。光バリアＬ２は、特定の波長域、例えば赤外線に対して設計される。この特定の波長域には、信号への変化はｔ１１およびｔ１２、ｔ１３およびｔ１４では現在のところ特定されずに、コイン１０全体が光バリアＬ２を通過する場合には、中央リングの材料が赤外線を通すことができるので、ｔ１５でのみ特定される。これは、図３ａの下のグラフから明らかである。図３ｂは、赤外線を透過する中央リングの材料を有するコインが検査される場合の過程を示す。同じ信号シーケンスが光バリアＬ１およびＬ２に対して生成されることもわかる。したがって、このことは、偽の中央リングの材料を備えたコインを特定するのに効果的な識別特徴である。
【００３０】
図３ｃは、従来の２色コインおよび中央リングを備えたコインへの２つの光バリアＬ１およびＬ２の信号シーケンスを示し、中央リングの材料は、可視光および不可視光を透過しない。
【００３１】
全体として、以下のセキュリティ機能を特定することができる：
可視光線を透過する中央リングの材料、赤外線が遮断される材料、外側リングの左右の幅、中央リングの材料の左右の幅、中心部の直径。
【００３２】
図４では、１つの光送信器および１つの光受信器からそれぞれなる４つの光バリアが、それぞれ１１、１１’、１２、および１２’で示されており、これらは、コイントラック２０からの距離ｈまたはｈ’、および互いの距離ａで、上下に配置されている。直径の小さな規格コインが光バリア１１および１２通って移動すると、信号シーケンスｔ１およびｔ２が生成される。直径の大きいコインでは、類似の信号シーケンスが光路１１’および１２’によっても生成される。しかし、光バリアが図１Ａまたは１Ｂによる中央リングと水平に配置されると、図３に関連して記載したように、１１および１２、および１１’および１２’への類似の信号シーケンスを再び生成してもよい。
【００３３】
図５では、主要プレート３０およびピボット式プレート３２を示し、上記のピボット式プレートは、コイントラック２０を形成する。ＬＥＤ３４が、プレート３２に組み込まれている。上記のＬＥＤは、コイン１０がトラック２０に沿って移動してＬＥＤを通り越した場合、コイン１０を介して光を通す。フォトトランジスタ３６が主要プレートに配置されている。上記のフォトトランジスタは、光学素子３８と協動する。光学素子３８は、レンズ効果を生み出し、小径を有し主要プレート３０の凹部４２に突出する部分４０を有し、かつＬＥＤによって生成される光を受信する。ただし、上記の図に関連する場合のように、この光は、コイン１０によって遮断されないか、あるいはコイン１０の領域を介して通過することができるかのどちらかである。
【００３４】
ＬＥＤ３４の光の１つの位置にある受信器の代わりに、図６においてそれぞれ４４または４６に示されているように、ラインセンサまたは表面センサが、垂直方向または水平方向に配置されてもよい。図７では、コインによって遮断されないか、あるいはコインを通過できるＬＥＤ３４からの光を受信するために、ラインセンサ４６が水平方向に配置されており、光がＬＥＤ３４によって全幅にわたってラインセンサ４６を通過する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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