ЛИНЗОВЫЙ МОДУЛЬ

1. Область применения изобретения:
Настоящее изобретение касается линзовых модулей, в частности, линзового модуля для использования в приемнике банкнот для определения подлинности банкноты, причем данный линзовый модуль снабжен несколькими типами установочных элементов, обеспечивающих определенное и точное расположение линзового элемента между корпусом и крышкой.
2. Описание аналогов:
Вслед за быстрым развитием технологий изменился наш образ жизни. Повсеместно используются различные торговые автоматы (раздаточные автоматы, торговые автоматы для продажи билетов, автоматы для размена денег и т.д.) для продажи различных продуктов без участия продавца. Эти торговые автоматы выполняют много работы и создают удобства для людей. Автоматы для размена денег обычно снабжены монетоприемником и приемником банкнот.
Тем не менее, как продавцы, так и потребители всегда озабочены проблемой подделки денег, особенно бумажной валюты. Вслед за развитием компьютерных технологий злоумышленники могут пользоваться компьютером для сканирования, копирования и печатания бумажных денег. Вследствие этого бумажные деньги снабжают средствами, затрудняющими их подделку. Визуальные средства, затрудняющие подделку бумажных денег, включают в себя бумажный материал, окраску, знаки, метки и т.д., которые легко заметить невооруженным глазом. Однако проверка невидимых средств, затрудняющих подделку, требует специальных машин или инструментов для установления подлинности банкноты. Известный идентификатор, предназначенный для этих целей, основан на использовании валков для протягивания бумажных денег над магнитной головкой, которая обнаруживает магнитные краски эмблем и изображения, сравнивая обнаруженный сигнал с соответствующим образом заданным опорным значением - с целью определения подлинности находящейся в обращении банкноты, в зависимости от результатов
сравнения. Однако магнитная головка имеет склонность загрязняться остатками краски, что приводит к неверному детектированию. Кроме того, фальшивомонетчик может изготовить такие деньги, которые, имея похожие магнитные краски, введут машину в заблуждение.
В настоящее время современные идентификаторы бумажных денег, как правило, основаны на использовании разного рода СИДов (светоизлучающих диодов) как источника различных световых излучений, предназначенных для проверки параметров различных бумажных денег. На фиг.9 и 10 показан прототип идентификатора бумажных денег (банкнот). Данная конструкция идентификатора бумажных денег включает в себя первый источник А1 линейного света и второй источник А2 линейного света, расположенные с двух сторон над тестовой зоной F1, определенное количество фотодатчиков С1, установленных между указанными линейными источниками А1 и А2, и первый оптический элемент В1, установленный под фотодатчиками С1. Когда документ (банкнота) Е1 поступает на вход идентификатора бумажных денег, указанный вход заблокирован, и листопротяжные валки начинают продвигать документ Е1 через тестовую зону F1. При этом источники А1 и А2 линейного света настроены на излучение пульсирующего света на документ Е1, первый оптический элемент В1 фокусирует отраженный свет на фотодатчиках С1, а фото датчики С1 по обратной связи передают определенный показатель в заданный момент времени обращения информации. Этот определенный показатель служит признаком нормального ДИС (двух импульсного снижения) плотности цвета сканируемой поверхности документа Е1. Описанный метод должен обеспечить проверку всего документа. Кроме того, по другую сторону могут быть установлены дополнительный источник А4 света и четвертый оптический элемент В4, Дополнительный источник А4 света настроен на излучение проникающего света, проходящего сквозь документ Е1 для проверки проницаемости документа Е1. После сканирования рабочий узел идентификатора бумажных денег получает различные показатели, выработанные различными источниками света, и сравнивает эти показатели с опорными показателями запоминающего устройства, таким образом определяя, принять или отвергнуть документ Е1. Согласно данному индуктивному методу необходимо проверять составные ленточные блоки документа Е1 и сравнивать сканированные показатели, выработанные указанными ленточными блоками, с опорными показателями для дальнейших вычислений. Согласно этой конструкции в каждом из источников А1 или А2 линейного света используются разноцветные светоизлучающие диоды A3 для получения верификационного
света различной окраски. Далее, второй оптический элемент В2 и третий оптический элемент ВЗ установлены перед первым источником А1 линейного света и перед вторым источником А2 линейного света для коррекции соответствующего угла выхода светового излучения. Расположение источников А1 и А2 линейного света, оптических элементов В1, В2 и В3 и фото датчиков С1 должны быть тщательного рассчитаны, так чтобы обнаруженные сигналы можно было сравнить с опорными показателями для дальнейших точных вычислений.
Описанный прототип идентификатора бумажных денег имеет ряд недостатков, а именно:
1. Поскольку СИДы A3 в каждом источнике А1 или А2 линейного света установлены друг от друга на расстоянии, СИДы A3 не позволяют проверить документ Е1 в одной и той же тестовой зоне F1 светом различной окраски и могут использовать только обычную оценку всего сканированного света, чтобы рассчитать поверхностную цветовую реакцию документа Е1.
2. Разные документы (банкноты) Е1 разных стран имеют различные характеристики, затрудняющие их подделку. Поэтому главный узел должен быть снабжен высокопроизводительной базой данных для хранения заданных опорных сведений, требующихся для сравнения.
3. Данный способ идентификации основан на использовании светоизлучающих диодов A3 для излучения света различной окраски на документ Е1 и фотодатчиков С1 с первым оптическим элементом В1 для улавливания света, отраженного от различных ленточных блоков документа Е1, для сравнения с опорными значениями. Точность юстировки между светоизлучающими диодами A3, фотодатчиками С1 и оптическими элементами B1, B2 и ВЗ является весьма ответственной.
4. После сканирования различных ленточных блоков документа Е1 с разными цветовыми оттенками света от светоизлучающих диодов A3 для проверки подлинности документа Е1 необходима процедура матричного вычисления точности. Эта процедура вычисления требует определенного промежутка времени, что не приемлемо для торговых автоматов, проверяющих подлинность бумажных денег.
5. Сложная конструкция этого образца идентификатора бумажных денег отличается большим количеством деталей, что приводит к повышенным производственным затратам.
Далее, АКА (автоматические кассовые аппараты) или счетчики банкнот, используемые в банковской системе, обычно основаны на использовании ультрафиолетовых ламп для сканирования бумажных денег. Ультрафиолетовые лампы не пригодны для использования в идентификаторе банкнот, предназначенном для торгового автомата. Когда идентификатор банкнот с ультрафиолетовыми лампами используется в уличном торговом автомате, влажный воздух может проходить через зазор между колбой лампы и патроном, вызывая короткое замыкание. Более того, колба ультрафиолетовой лампы в процессе эксплуатации быстро ослабевает. Сверх того, ультрафиолетовая лампа потребляет много электроэнергии и выделяет много тепловой энергии во время работы. Наконец, ультрафиолетовая лампа имеет большую боковую поверхность и короткий срок службы и легко повреждаема.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было разработано в связи с изложенными обстоятельствами.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения линзовый модуль включает корпус, линзовый элемент, установлен на верхней стороне корпуса, и надетую на корпус крышку для предотвращения выпадения линзового элемента. Корпус со своей верхней стороны снабжен фланцем, ориентирующим пазом на одном конце фланца и несколькими установочными отверстиями, расположенными асимметрично на обоих концах корпуса с верхней стороны внутри пространства, охваченного фланцем. Линзовый элемент вставлен в пространство, охваченное фланцем, имея выступ, предназначенный для установки в ориентирующий паз, и несколько установочных штифтов, вставленных в соответствующие установочные отверстия корпуса. Таким образом, линзовому элементу обеспечено точное и определенное расположение между корпусом и крышкой.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения линзовый элемент имеет определенное число плоских выступов, выступающих над нижней поверхностью и соответствующим образом вставленных в соответствующие сквозные отверстия корпуса с точной ориентировкой на СИДы или датчики схемной платы, на которой
установлен корпус, и определенное число выпуклых участков, выступающих над верхней поверхностью, соответствуя плоским выступам. Следовательно, соосность линзового элемента с СИДами или датчиками схемной платы достигается автоматически после монтажа линзового модуля на схемную плату, и дополнительная операция юстировки не требуется.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения линзовый модуль разработан с целью использования в приемнике банкнот. В процессе эксплуатации плоские выступы и выпуклые участки линзового элемента линзового модуля, установленного на схемной плате светоизлучающего блока приемника банкнот, направляют свет различной длины волны от СИДов присоединенной схемной платы на выпуклые участки линзового элемента линзового модуля, установленного на схемной плате световоспринимающего блока приемника банкнот, так что плоские выступы линзового элемента линзового модуля, установленного на схемной плате световоспринимающего блока фокусируют соответствующие лучи света на датчики присоединенной схемной платы для проверки подлинности банкноты. Данная конструкция предотвращает интерференцию между лучами света, исходящими от разных СИДов, повышая точность идентификации в приемнике банкнот.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - объемное изображение линзового модуля в соответствии с настоящим изобретением, с пространственным разделением деталей.
Фиг.2 соответствует фиг.1 под другим углом зрения.
Фиг.3 соответствует фиг.1, представляя линзовый элемент, вмонтированный во фланец корпуса.
Фиг.4 - вид узла линзового модуля спереди в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.5 - объемное изображение линзового модуля и схемной платы в соответствии с настоящим изобретением, с пространственным разделением деталей.
Фиг.6 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий использование данного изобретения в приемнике банкнот.
Фиг.7 - расширенный вид одного узла фиг.6.
Фиг.8 - вид в разрезе одного узла приемника банкнот, включающего данное изобретение.
Фиг.9 - схематическое изображение иллюстрирующее конструкцию идентификатора бумажных денег в соответствии с прототипом.
Фиг.10 - схематическое изображение, иллюстрирующее устройство источника линейного света в соответствии с прототипом.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.1-4, линзовый модуль в соответствии с данным изобретением состоит из корпуса 1, линзового элемента 2 и крышки 3.
Корпус 1 линзового модуля - узкая, продолговатая деталь, на верхней стороне которой имеется фланец 11. В корпусе линейно в ряд выполнено определенное число сквозных вертикальных отверстий 12, охваченных фланцем 11. На верхней стороне корпуса внутри пространства, охваченного фланцем 11, выполнено несколько установочных отверстий 13. Они расположены асимметрично с двух противоположных сторон относительно выстроенных в ряд сквозных отверстий 12. Корпус снабжен ориентирующим пазом 111 на одном конце фланца 11; несколькими установочными штырями 112, асимметрично расположенными на двух противоположных стенках фланца 11 и выступающими над фланцем 11; несколькими монтажными элементами 14, симметрично расположенными на двух противоположных боковых сторонах корпуса и предназначенными для закрепления линзового модуля на монтажной плате; несколькими направляющими канавками 15, выполненными симметрично на двух боковых сторонах корпуса так, что их ширина постепенно уменьшается в направлении от его верхней стороны к его нижней стороне; несколькими стопорными язычками 16, выступающими соответственно из двух противоположных боковых сторон корпуса, в каждой из направляющих канавок 15, причем на каждом стопорном язычке 16 сверху имеется скос 161. Корпус имеет также с нижней стороны определенное число днищевых приемных отверстий 17 соответственно числу сквозных отверстий 12 и несколько днищевых установочных штырей 18 для скрепления со схемной платой.
Линзовый элемент 2 установлен на верхней стороне корпуса 1 внутри фланца 11. Он имеет узкое продолговато-плоское основание 21, снабженное выступом 211, расположенным на одном конце основания 21 и предназначенным для установки в ориентирующий паз 111 фланца 11 корпуса 1. Определенное число выпуклых участков 22 выступают с верхней стороны над поверхностью основания
21, и определенное число плоских выступов 23 цилиндрической формы выступают с нижней стороны над поверхностью основания 21, будучи соответствующим образом вставленными в сквозные отверстия 12 корпуса 1. Основание 21 со своей нижней стороны снабжено также несколькими установочными штифтами 24, вставленными в соответствующие установочные отверстия 13 корпуса 1.
Для предотвращения выпадения линзового элемента 2 на корпус 1 надета крышка 3, имеющая определенное число сквозных отверстий 31, соответствующих выпуклым участкам 22 линзового элемента 2. Крышка 3 снабжена также: нижней выемкой 32, в которую входят фланец 11 корпуса 1 и линзовый элемент 2, находящийся внутри фланца 11; несколькими установочными отверстиями 321, выполненными на ее нижней поверхности внутри нижней выемки 32 и соответствующим образом стыкующимися с установочными штифтами 112 корпуса 1; и несколькими зажимными проушинами 33, простирающимися вниз от ее двух противоположных боковых сторон и соответствующим образом входящими в направляющие канавки 15 корпуса 1. В каждой из зажимных проушин 33 имеется фиксирующая прорезь 34, каждая из которых входит в зацепление с соответствующим стопорным язычком 16 корпуса 1.
В процессе сборки линзового модуля линзовый элемент 2 с помощью нажатия размещают внутри фланца 11, с тем, чтобы выступ 211 и установочные штифты 24 вошли соответственно в ориентирующий паз 111 установочные отверстия 13 корпуса 1, вводя плоские выступы 23 в сквозные отверстия 12 корпуса 1. Благодаря конструктивным соответствиям между выступом 211 и ориентирующим пазом 111 и соответственно между установочными штифтами 24 и установочными отверстиями 13 в настоящем изобретении предотвращается неправильная установка линзового элемента 2.
После установки линзового элемента 2 в корпус 1 надевают крышку 3 на корпус 1, вставляя зажимные проушины 33 в направляющие канавки 15 корпуса 1 и приводя в зацепление фиксирующие прорези 34 с соответствующими стопорными язычками 16 корпуса 1. Благодаря наличию скоса 161 у каждого фиксирующего язычка 16 зажимные проушины 33 легко приводятся в зацепление со стопорными язычками 16 корпуса 1, с тем, чтобы зафиксировать линзовый элемент 2 в корпусе 1, удерживая соответственно выпуклые участки 22 линзового элемента 2 в сквозных отверстиях 31 крышки 3.
Как показано на фиг.5 и 6, линзовый модуль в соответствии с данным изобретением можно без особого труда закрепить на схемной плате 4, имеющей
определенное число СИДов 41 или датчиков 42, установленных на ней в соответствии с ТПМ (Технологией Поверхностного Монтажа).
Во время монтажа днищевые установочные штыри 18 корпуса 1 соответствующим образом вставляют в монтажные отверстия 43 схемной платы 4, тем самым вводя СИДы 41 или датчики 42 в днищевые приемные отверстия 17 корпуса 1. Затем монтажные элементы 14 корпуса 1 соответствующим образом соединяют с соответствующими резьбовыми отверстиями 44 схемной платы 4 соответствующими винтами 45. В результате такого монтажа СИДы 41 или датчики 42 оказываются соответствующим образом ориентированными на сквозные отверстия 12 корпуса 1. Исходя из вышесказанного, линзовый модуль может быть легко установлен на схемной плате 4, и ее толщина не имеет значения для монтажа линзового модуля.
В реальной практике монтируют два линзовых модуля соответственно на две схемные платы 4 (на одной - набор СИДов 41, а на другой - набор датчиков 42), и эти две схемные платы и две сборочные единицы линзовых модулей размещают друг напротив друга. Одну схемную плату и сборочную единицу линзового модуля используют в качестве светоизлучающего блока, в то время как другую схемную плату и относящуюся к ней сборочную единицу линзового модуля используют в качестве световоспринимающего блока. Светоизлучающий и световоспринимающий блоки устанавливают в приемнике банкнот (не показано) с двух сторон относительно канала подачи банкноты. Когда СИДы 41 светоизлучающего блока включены, они излучают свет сквозь плоские выступы 23 и выпуклые участки 22 по направлению к выпуклым участкам 22 линзового модуля световоспринимающего блока. Благодаря свойству выпуклых участков 22 линзового модуля светоизлучающего элемента, параллельные световые лучи проходят к выпуклым участкам 22 линзового модуля световоспринимающего блока, а затем, сфокусированные соответствующими плоскими выступами 23 линзового модуля световоспринимающего блока, - на соответствующие датчики 42 (см. фиг.7).
Далее, СИДы 41 могут быть снабжены составными светоизлучающими диодными чипами для излучения света различной длины волны, например: красный свет с длиной волны 615-635 нм; зеленый свет с длиной волны 515-532 нм; голубой свет с длиной волны 460-475 нм; и отличающийся высокой проницаемостью инфракрасный свет первого диапазона с длиной волны 850 нм или инфракрасный свет второго диапазона с длиной волны 940 нм. Посредством регулировки схемной платы 4 светоизлучающего блока интенсивное импульсное
световое излучение различной длины волны может быть направлено на один и тот же участок проверяемой банкноты 6, так что могут быть обследованы все элементы защиты банкноты 6. Проверяемая банкнота 6 может быть ассигнацией, проездным билетом, бумажной купюрой, ценной бумагой и т.д., пригодной для использования в торговых автоматах.
На фиг.8 показан вид в разрезе одного из примеров применения данного изобретения в приемнике 5 банкнот в торговом автомате. Когда банкноту 6 вставляют в канал 51 подачи банкноты в приемнике 5 банкнот, подающий механизм 52 приемника 5 банкнот протягивает банкноту 6 сквозь щель между двумя линзовыми модулями (линзовым модулем светоизлучающего блока и линзовым модулем световоспри-нимающего блока). При этом схемная плата 4 светоизлучающего блока дает команду СИДам 41 испускать интенсивное импульсное световое излучение различной длины волны сквозь присоединенный линзовый модуль в направлении от его плоских выступов 23 к его выпуклым участкам 22, а выпуклые участки 22 линзового модуля светоизлучающего элемента направляют поступившее световое излучение от соответствующих СИДов 41 к детектируемому участку банкноты 6. Проходя сквозь детектируемый участок банкноты 6, световой луч каждого из СИДов 41 идет в соответствующий выпуклый участок 22 линзового модуля световоспринимающего блока, а затем фокусируется присоединенным плоским выступом 23 на присоединенный датчик 42. Возбужденные световыми лучами СИДов 41, датчики 42 вырабатывают соответствующий сигнал для сравнения с заданным опорным значением, на которое настроен блок управления приемника банкнот 5, чтобы определить подлинность банкноты 6.
Проверка подлинности банкноты 6 посредством излучения света различной длины волны может быть осуществлена одним из двух различных способов. По первому способу свет различной длины волны из СИДов 41 излучается на один и тот же детектируемый участок банкноты 6, а детектируемый участок банкноты 6 проявляет различную степень пропускания для сравнения с заданным опорным значением с целью определения подлинности банкноты 6. По второму способу конкретный проникший свет происходит от излучения света различной длины волны, обусловленного воздействием окраски банкноты 6, и датчики 42 улавливают этот проникший свет для сравнения с заданным опорным значением с целью определения подлинности банкноты 6.
Как указано выше, данное изобретение характеризуется следующими
Как указано выше, данное изобретение характеризуется следующими признаками:
1. Посредством ориентирования выступа 211 и установочных штифтов 24 линзового элемента 2 на ориентирующий паз 111 и установочные отверстия 13 корпуса 1, затем вставив линзовый элемент 2 внутрь фланца 11 корпуса 1 и прикрепив крышку 3 к корпусу 1, поучают линзовый модуль в сборе, при этом линзовый элемент 2 оказывается точно и определенно зафиксированным от выпадения между корпусом 1 и крышкой 3. После установки линзового модуля на схемную плату 4 плоские выступы 23 линзового элемента 2 оказываются соответственно и точно сориентированными на СИДы 41 или датчики 42 схемной платы 4 в нужном направлении.
2. Благодаря монтажным элементам 14 и днищевым установочным штырям 18 корпуса 1 линзовый модуль может быть легко установлен на схемную плату 4, с тем, чтобы СИДы 41 или датчики 42 схемной платы 4 соответственно вошли в днищевые приемные отверстия 17 корпуса 1, будучи безошибочно сориентированными на плоские выступы 23 линзового элемента 2. При использовании линзового модуля в приемнике 5 банкнот торгового автомата, свет различной длины волны от СИДов 41 направляется на соответствующие датчики 42 выпуклыми участками 22 линзового элемента 2 без интерференции. При этом датчики 42 могут безошибочно воспринимать свет различной длины волны, проходящий от СИДов 41 сквозь банкноту 6.
3. Линзовому элементу 2 обеспечено точное и определенное расположение между корпусом и крышкой. После установки линзового модуля на схемную плату 4 плоские выступы 23 линзового элемента 2 оказываются точно сориентированными на СИДы 41 или датчики 42 схемной платы 4. Так что в дальнейшем не требуется какой-либо юстировки между линзовым элементом 2 и СИДами 41 или датчиками 42 схемной платы 4.
Хотя для иллюстративных целей здесь описан конкретный вариант воплощения изобретения, могут быть выполнены различные модификации и усовершенствования устройства без отклонения от сущности и сферы применения изобретения. Следовательно, данное изобретение не должно быть ограничено ничем иным, кроме прилагаемых пунктов формулы изобретения.