DE102009025324B4 - Method and detection device with a contact image sensor for detecting spatial structures - Google Patents

Method and detection device with a contact image sensor for detecting spatial structures Download PDF

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Abstract

Erfassungsvorrichtung (1) umfassendeine Kontaktfläche (2), relativ zu der ein zu erfassendes Objekt anordenbar ist, einen benachbart zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Kontakt-Bildsensor (5) zum Erfassen des relativ zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Objekts, wobei der Kontakt-Bildsensor (5) eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit (7, 7-1, ..., 7-6) und mindestens eine Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) umfassen, wobei die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche (2), vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche (2), angeordneten Objekts auf die jeweilig mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) abbilden, wobei die Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6) einfallende abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln,wobei mittels der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche (2) aufweisenden Ebenen (18, 19) des Objekts erfassbar sind oder erfasst werden,dadurch gekennzeichnet, dassdie unterschiedlichen Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts erfassen, Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Brennweiten, aufweisen.Detection device (1) comprising a contact surface (2), relative to which an object to be detected can be arranged, a contact image sensor (5) arranged adjacent to the contact surface (2) for detecting the object arranged relative to the contact surface (2), wherein the Contact image sensor (5) comprises a plurality of pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6), each of which has an imaging unit (7, 7-1, ..., 7-6) and at least one pixel detection unit (8, 8-1, ..., 8-6), the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) each having sections of the relative to the contact surface (2), preferably in contact with the contact surface (2), map the arranged object onto the respective at least one assigned pixel detection unit (8, 8-1, ..., 8-6), the pixel detection units (8, 8-1, ..., 8-6) convert incident imaged electromagnetic radiation into electrical signals, whereby by means of the image point detection units (6, 6-1, ..., 6-6) sharply imaged Bi Id points of at least two planes (18, 19) of the object which are at a different distance from the contact surface (2) can be detected or are detected, characterized in that the different pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6), which capture the sharp image points of the different planes (18, 19) of the object, have imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) with different imaging properties, in particular different focal lengths.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen räumlicher Strukturen eines Objekts. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Erfassungsvorrichtung, welche eine Kontaktfläche, relativ zu der ein zu erfassendes Objekt anordenbar ist, einen benachbart zu der Kontaktfläche angeordneten Kontakt-Bildsensor zum Erfassen des relativ zu der Kontaktfläche angeordneten Objekts umfasst, wobei der Kontakt-Bildsensor eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit und mindestens eine Pixeldetektionseinheit umfassen, wobei die Abbildungseinheiten jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche, vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche angeordneten Objekts, auf die jeweilig mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit abbilden, wobei die Pixeldetektionseinheiten einfallende abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln. Mit solch einer Erfassungsvorrichtung ist es möglich, ein Objekt, welches relativ zu der Kontaktfläche angeordnet ist, vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche angeordnet wird, optisch zu erfassen. Die abgebildete elektromagnetische Strahlung wird in elektrische Signale gewandelt, die ein Maß für eine empfangene Lichtintensität darstellen.The invention relates to a method and a detection device for detecting spatial structures of an object. In particular, the invention relates to a detection device which comprises a contact surface, relative to which an object to be detected can be arranged, a contact image sensor arranged adjacent to the contact surface for detecting the object arranged relative to the contact surface, the contact image sensor having a plurality of pixel detection units each comprising an imaging unit and at least one pixel detection unit, the imaging units each imaging sections of the object arranged relative to the contact surface, preferably in contact with the contact surface, onto the respective at least one assigned pixel detection unit, the pixel detection units converting incident imaged electromagnetic radiation into electrical Convert signals. With such a detection device, it is possible to optically detect an object which is arranged relative to the contact surface, preferably in contact with the contact surface. The electromagnetic radiation shown is converted into electrical signals that represent a measure of the received light intensity.

Solche Erfassungsvorrichtungen und solche Verfahren zur Erfassung eines Objekts werden beispielsweise in Scannern eingesetzt. Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Scannern zum Erfassen von Objekten, beispielsweise Papierdokumenten, bekannt. Darüber hinaus werden Scanner im Bereich der Sicherheitstechnik für verschiedene Aufgaben eingesetzt. So sind beispielsweise Scanner im Bereich der Verifikation von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten bekannt, die zur maschinellen Erfassung von Informationen des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments verwendet werden, um anschließend eine Verifikation der erfassten Informationen auszuführen. Hierbei werden insbesondere Sicherheitsmerkmale und Sicherheitselemente des entsprechenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments erfasst und ausgewertet.Such detection devices and such methods for detecting an object are used, for example, in scanners. A large number of scanners for detecting objects, for example paper documents, are known in the prior art. In addition, scanners are used for various tasks in the field of security technology. For example, scanners in the field of verification of value and / or security documents are known, which are used for the automatic acquisition of information from the value and / or security document in order to subsequently carry out a verification of the acquired information. In particular, security features and security elements of the corresponding value and / or security document are recorded and evaluated.

Aus der US 5,627,366 A1 ist ein Strichcodescanner bekannt, der mehrere Zylinderlinsen mit unterschiedlichen Brennweiten aufweist, die jeweils das Stichcodemuster auf einen der jeweiligen Linse zugeordneten abbildenden Festköper-Detektor, insbesondere eine CCD-Sensorzeile (Charge Coupled Device-Zeile) abbilden. Die Mit Hilfe der CCD-Sensorzeilen erfassten Signale werden einer Vergleichseinrichtung zugeführt, um jeweils das Signal mit dem besten Kontrast aus den über die unterschiedlichen Linsen erfassten Signale auszuwählen und für die Decodierung des Strichcodemusters zu verwenden.From the US 5,627,366 A1 a bar code scanner is known which has several cylindrical lenses with different focal lengths, each of which image the bar code pattern on an imaging solid-state detector assigned to the respective lens, in particular a CCD sensor line (Charge Coupled Device line). The signals detected with the aid of the CCD sensor lines are fed to a comparison device in order to select the signal with the best contrast from the signals detected via the different lenses and to use it for decoding the bar code pattern.

Aus der DE 103 49 611 A1 sind Systeme und Verfahren zum optischen Scannen mehrerer Objektebenen bekannt, die benötigt werden, um auch Textteile in einem zu einer Bucheinbandnut gekrümmten Abschnitt einer Buchseite optimal erfassen zu können. Ein beschriebenes Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Bereitstellen mehrerer Objektebenen in einer optischen Bildscanumgebung, das ein Positionieren eines ersten optischen Sensorarrays, um ein optisches Signal zu empfangen, das einer ersten Objektebene entspricht, die in einer ersten Entfernung von der Auflage angeordnet ist, und ein Positionieren eines zweiten optischen Sensorarrays, um ein optisches Signal zu empfangen, das einer zweiten Objektebene entspricht, die in einer zweiten Entfernung von der Auflage angeordnet ist, umfasst.From the DE 103 49 611 A1 systems and methods for optical scanning of several object planes are known which are required in order to also be able to optimally detect text parts in a section of a book page that is curved to form a book cover groove. A described embodiment is a method for providing multiple object planes in an optical image scanning environment that includes positioning and positioning a first optical sensor array to receive an optical signal corresponding to a first object plane located a first distance from the support a second optical sensor array to receive an optical signal corresponding to a second object plane located a second distance from the support.

Als Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird ein Dokument bezeichnet, welches mindestens ein so genanntes Sicherheitsmerkmal oder Sicherheitselement aufweist. Als Sicherheitsmerkmale werden solche Merkmale bezeichnet, die ein Nachahmen, Verfälschen und/oder Kopieren des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments erschweren und/oder unmöglich machen. Als Sicherheitselement wird eine bauliche Einheit bezeichnet, die mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfasst oder darstellt.A document is referred to as a value and / or security document which has at least one so-called security feature or security element. Security features are those features that make it difficult and / or impossible to imitate, falsify and / or copy the value and / or security document. A structural unit which comprises or represents at least one security feature is referred to as a security element.

Wert- und/oder Sicherheitselemente umfassen beispielsweise Reisepässe, Identifikationskarten, Personalausweise, Führerscheine, Fahrzeugscheine, Steuerzeichen, Postwertzeichen, Kreditkarten, Banknoten, Wertpapiere usw. Im Bereich der Sicherheitstechnik werden darüber hinaus Scanner beispielsweise zum Erfassen biometrischer Daten, beispielsweise von Papillarlinienmustern eingesetzt. Das Papillarlinienmuster der Finger eines Menschen ist für jeden Menschen individuell charakterisierend. Dies bedeutet, dass eine Identifikation über eine Mustererkennung der Papillarlinien mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit möglich ist.Valuable and / or security elements include, for example, passports, identification cards, identity cards, driver's licenses, vehicle registration documents, tax codes, postage stamps, credit cards, banknotes, securities, etc. In the field of security technology, scanners are also used, for example, to record biometric data, such as papillary line patterns. The pattern of papillary lines on a person's fingers is unique to each person. This means that identification via pattern recognition of the papillary lines is possible with very high reliability.

Es ist jedoch bekannt, dass sich das Papillarlinienmuster einer Person nachbilden lässt. Hierfür kann beispielsweise ein Kunststoffüberzug auf einen fingerartigen toten Gegenstand oder einen lebenden Finger einer anderen Person aufgebracht werden. Um eine Unterscheidung zwischen Papillarlinienmustern einer lebenden Person und einem gefälschten Papillarlinienmusterzu ermöglichen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, nicht nur Informationen der Oberfläche, an der sich das Papillarlinienmuster optisch erfassen lässt, sondern auch aus der „Tiefe“ des Fingers zu erfassen. Aus der WO 98/35118 A1 ist beispielsweise eine Identifikationsvorrichtung bekannt, die eine Einheit zum Erfassen von Biometrikmerkmalen und eine Einheit zum Erfassen der Vitalität einer Person aufweist. Erst wenn erkannt ist, dass die Person, die identifiziert werden soll, auch tatsächlich lebt, werden die erfassten Biometrikmerkmale mit gespeicherten personenspezifischen Merkmalen verglichen, um eine Identifikation auszuführen. Zum Erfassen der Biometriksignale ist beispielsweise vorgeschlagen, elektromagnetische Signale oder akustische Signale auszusenden und zu empfangen. Mit elektromagnetischen Signalen im optischen Bereich, vorzugsweise im infraroten Wellenlängenbereich, wird das Erfassen eines äußeren Fingerabdrucks, d.h. der Papillarlinien an der Oberfläche, vorgeschlagen. Mittels des Aussendens und Empfangens von akustischen Signalen ist beschrieben, sowohl den äußeren Fingerabdruck als auch einen inneren Fingerabdruck (eine Epidermis im Innern des Fingers) zu erfassen. Um die Vitalität des Fingers festzustellen, sind weitere Sensoren, beispielsweise eine Pulserkennungseinheit, vorgesehen.However, it is known that a person's papillary line pattern can be recreated. For this purpose, for example, a plastic coating can be applied to a finger-like dead object or a living finger of another person. In order to enable a distinction between papillary line patterns of a living person and a forged papillary line pattern, it is known from the prior art not only to acquire information about the surface on which the papillary line pattern can be optically detected, but also from the "depth" of the finger. From the WO 98/35118 A1 For example, an identification device is known which has a unit for detecting biometric features and a unit for detecting the vitality of a person. Only when it has been recognized that the person who is to be identified is actually alive are those recorded Biometric features compared with stored person-specific features in order to carry out an identification. In order to detect the biometric signals, it is proposed, for example, to transmit and receive electromagnetic signals or acoustic signals. With electromagnetic signals in the optical range, preferably in the infrared wavelength range, it is proposed to record an external fingerprint, ie the papillary lines on the surface. By means of the transmission and reception of acoustic signals, it is described how to record both the external fingerprint and an internal fingerprint (an epidermis inside the finger). In order to determine the vitality of the finger, further sensors, for example a pulse detection unit, are provided.

Allgemein besteht ein Bedürfnis, immer neue und komplexere Sicherheitsmerkmale für Sicherheitsdokumente zu schaffen und andererseits ausgefeiltere Erfassungsvorrichtungen und Verfahren zu schaffen, um komplexe Sicherheitsmerkmale und/oder biometrische Merkmale sicher zu erfassen und hierdurch Fälschungen oder. Verfälschungen von Sicherheitsmerkmalen oder biometrischen Merkmalen zuverlässig zu erkennen. Darüber hinaus sollen die Erfassungsvorrichtungen und Verfahren einfach und kostengünstig auszuführen sein sowie die Erfassungsvorrichtungen eine genügende Robustheit aufweisen, um auch in tragbaren Einheiten eingesetzt werden zu können.In general, there is a need to create ever new and more complex security features for security documents and, on the other hand, to create more sophisticated detection devices and methods to securely detect complex security features and / or biometric features and thereby forgeries or. Reliably detect falsification of security features or biometric features. In addition, the detection devices and methods should be simple and inexpensive to implement and the detection devices should be sufficiently robust to be able to be used in portable units.

Eine Möglichkeit, komplexe Sicherheitsmerkmale zu schaffen, besteht darin, räumliche Strukturen als Sicherheitsmerkmale zu nutzen. In Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten können hierüber in unterschiedlichen Ebenen des Dokuments unterschiedliche Informationen abgespeichert sein, die beispielsweise für einen menschlichen Betrachter eine über eine Fläche verteilte Information darstellen. Beispielsweise können die Pixel eines Gesichtsbilds in unterschiedlichen Ebenen des Dokuments gespeichert sein. Dies bedeutet, die einzelnen Bildpunkte des Gesichtsbilds sind in unterschiedlichen Ebenen des Dokuments gespeichert. Werden über den Bildpunkten jeweils nur transparente Schichten angeordnet, so ist das Gesichtsbild für einen Betrachter als Ganzes wahrnehmbar. Nur bei einer genauen Analyse lässt sich feststellen, dass einzelne Bildpunkte in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.One possibility of creating complex security features is to use spatial structures as security features. In value and / or security documents, different information can be stored about this in different levels of the document, which for example represent information distributed over an area for a human observer. For example, the pixels of a face image can be stored in different layers of the document. This means that the individual pixels of the face image are stored in different layers of the document. If only transparent layers are arranged above the image points, then the facial image can be perceived as a whole by a viewer. Only with a precise analysis can it be determined that individual pixels are arranged in different planes.

Bei der Erfassung von Papillarlinienmustern können über eine räumliche Erfassung, d.h. eine Erfassung in unterschiedlichen Ebenen des Objekts, erreicht werden, dass nur oberflächlich ausgebildete Papillarlinienmuster von Papillarlinienmustern lebender Finger unterschieden werden können, da bei diesen das Papillarlinienmuster eine größere räumliche Tiefe aufweist.When detecting papillary line patterns, spatial detection, i.e. detection in different planes of the object, it can be achieved that only superficially formed papillary line patterns can be distinguished from papillary line patterns of living fingers, since in these the papillary line pattern has a greater spatial depth.

Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, eine Erfassungsvorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen räumliche Strukturen optisch erfasst werden können.The invention is therefore based on the technical problem of creating a detection device and a method with which spatial structures can be detected optically.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, einen Kontakt-Bildsensor (Contact Image Sensor - CIS) zum Erfassen von Bildpunkte zu nutzen. Ein solcher Kontakt-Bildsensor umfasst eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten. Die Bildpunkterfassungseinheiten umfassen jeweils eine Abbildungseinheit, die einen Ausschnitt eines Objekts auf eine Pixeldetektionseinheit abbildet. Die Pixeldetektionseinheit wandelt die abgebildete elektromagnetische Strahlung in ein elektrisches Signal. Dieses ist proportional zu der abgebildeten Intensität der elektromagnetischen Strahlung. Der Kontakt-Bildsensor wird gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kontakt-Bildsensoren so modifiziert, dass mittels der Bildpunkterfassungseinheiten scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu einer Kontaktfläche, relativ zu der der Kontakt-Bildsensor angeordnet ist, aufweisende Ebenen des Objekts erfassbar sind oder erfasst werden. Ein Verfahren zum Erfassen von Bildpunkten eines Objekts mit einem Kontakt-Bildsensor, der relativ zu der Kontaktfläche angeordnet ist und eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit und mindestens eine Pixeldetektionseinheit umfassen, umfasst somit die Schritte: Anordnen des Objekts relativ zu der Kontaktfläche, Erfassen von Bildpunkten des Objekts, wobei die Abbildungseinheiten jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche, vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche, angeordneten Objekts auf die jeweilige mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit abbilden und die Pixeldetektionseinheiten die abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln, die ein Maß für eine empfangene Lichtintensität darstellen. Hierbei ist vorgesehen, dass mittels der Bildpunkterfassungseinheiten scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche aufweisenden Ebenen des Objekts erfasst werden. Wird ein Bildpunkt des Objekts scharf auf eine Pixeldetektionseinheit abgebildet, so wird eine maximale Intensität der an dem Bildpunkt des Objekts reflektierten gebeugten oder gestreuten Strahlung auf die Pixeldetektionseinheit abgebildet. Hierbei wird davon ausgegangen, dass ein Bildpunkt hell (beispielsweise weiß) vor einem dunklen Hintergrund (beispielsweise schwarz) ist. Wird ein Bildpunkt einer anderen Ebene abgebildet, so ist dessen Bild in der Pixeldetektionsebene aufgeweitet, so dass ein Teil der Lichtintensität nicht detektiert wird.The invention is based on the basic idea of using a contact image sensor (CIS) for capturing image points. Such a contact image sensor comprises a plurality of image point detection units. The pixel detection units each include an imaging unit which images a section of an object onto a pixel detection unit. The pixel detection unit converts the imaged electromagnetic radiation into an electrical signal. This is proportional to the mapped intensity of the electromagnetic radiation. The contact image sensor is modified compared to the contact image sensors known from the prior art in such a way that by means of the image point detection units sharply mapped image points of at least two planes of the object having a different distance to a contact surface relative to which the contact image sensor is arranged are or will be recorded. A method for capturing image points of an object with a contact image sensor which is arranged relative to the contact area and comprises a plurality of image point detection units, each comprising an imaging unit and at least one pixel detection unit, thus comprises the steps of: arranging the object relative to the contact area Acquisition of pixels of the object, the imaging units each imaging sections of the object arranged relative to the contact surface, preferably in contact with the contact surface, onto the respective at least one assigned pixel detection unit and the pixel detection units converting the imaged electromagnetic radiation into electrical signals that provide a measure represent for a received light intensity. It is provided here that sharply mapped image points of at least two planes of the object that have a different distance from the contact surface are captured by means of the image point acquisition units. If an image point of the object is sharply imaged on a pixel detection unit, a maximum intensity of the diffracted or scattered radiation reflected at the image point of the object is imaged on the pixel detection unit. It is assumed here that an image point is light (for example white) against a dark background (for example black). If an image point is imaged in another plane, its image is expanded in the pixel detection plane so that part of the light intensity is not detected.

Als scharf abgebildet wird ein Bildpunkt bezeichnet, wenn das hiervon erfasste Pixel gemeinsam mit weiteren Pixeln von anderen Bildpunkten einer Struktur zu einer aufgelösten und kontrastreichen Abbildung der Struktur beiträgt. D.h., dass das aus einem Abschnitt des Objekts in der betreffenden Ebene stammende Licht (bei einem hellen Bildpunkt) gebündelt, d. h. fokussiert abgebildet wird. Hierüber erfolgt eine selektive Abbildung hinsichtlich eines Abstands von dem Kontakt-Bildsensor. Die Bildpunkte werden so erfasst, dass die erfassten Pixeln einen Informationsgehalt einer bestimmten Ebene wiedergeben.A pixel is referred to as sharply imaged if the pixel captured by it together with further pixels from other pixels of a structure contributes to a resolved and high-contrast image of the structure. This means that the light originating from a section of the object in the relevant plane is bundled (in the case of a bright image point), that is to say is imaged in a focused manner. This is used for selective mapping with regard to a distance from the contact image sensor. The image points are recorded in such a way that the recorded pixels reflect information content of a specific level.

Bevorzugt wird somit eine aktive Fläche der Pixeldetektionseinheit angepasst an eine minimale Größe eines scharf abgebildeten Bildpunkts des Objekts einer jeweiligen Abbildungseinheit einer Bildpunkterfassungseinheit gewählt. Neben der Brennweite hat hierauf unter anderem auch eine Wahl einer Blende auf der Austrittsseite der Abbildungseinheit einen Einfluss.An active area of the pixel detection unit is therefore preferably selected to be adapted to a minimum size of a sharply imaged image point of the object of a respective imaging unit of an image point detection unit. In addition to the focal length, the choice of a diaphragm on the exit side of the imaging unit also has an influence on this.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass Informationen unterschiedlicher Ebenen erfassbar sind bzw. erfasst werden und zur Verifikation komplexer räumlich ausgebildeter Sicherheitsmerkmale oder biometrischer Merkmale verwendet werden können.The advantage of the device according to the invention and the method according to the invention is that information from different levels can be or is recorded and can be used to verify complex, spatially developed security features or biometric features.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die unterschiedlichen Bildpunkterfassungseinheiten, die die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen des Objekts erfassen, Abbildungseinheiten unterschiedlicher Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedlicher Brennweite, aufweisen. Sollen beispielsweise Bildpunkte zweiter unterschiedlicher Ebenen erfasst werden, so existieren zwei unterschiedliche Typen von Bildpunkterfassungseinheiten, die zeitgleich die Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen erfassen. Diese unterschiedlichen Typen von Bildpunkterfassungseinheiten weisen jeweils unterschiedliche Abbildungseinheiten auf, die unterschiedliche Abbildungseigenschaften aufweisen. Der eine Typ Bildpunkterfassungseinheiten weist beispielsweise Abbildungseinheiten mit einer ersten Brennweite und der andere Typ von Bildpunkterfassungseinheiten Abbildungseinheiten mit einer anderen Brennweite, die von der ersten Brennweite abweicht, auf.According to the invention it is provided that the different image point acquisition units, which acquire the sharply imaged image points of the different planes of the object, have imaging units with different imaging properties, in particular with different focal lengths. If, for example, image points on two different levels are to be acquired, there are two different types of image point acquisition units which simultaneously acquire the image points of the different levels. These different types of pixel acquisition units each have different imaging units which have different imaging properties. One type of image point detection units has, for example, imaging units with a first focal length and the other type of image point detection units has imaging units with a different focal length that deviates from the first focal length.

Um eine Kalibration der einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten zu erleichtern, wird der Bild-Kontaktsensor vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Pixeldichte der Pixeldetektionseinheiten größer ist als eine Bildpunktdichte in dem Objekt, d. h. als eine minimale Strukturgröße, die erfasst werden soll. Dies bedeutet, dass die zu erfassenden Strukturen des Objekts in einer Ebene jeweils eine laterale Ausdehnung aufweisen, die durch mindestens zwei benachbarte Bildpunkterfassungseinheiten auf zwei erfasste Bildpixel abgebildet werden.In order to facilitate calibration of the individual pixel detection units, the image contact sensor is preferably designed such that a pixel density of the pixel detection units is greater than a pixel density in the object, i.e. H. as a minimum feature size to be captured. This means that the structures of the object to be recorded each have a lateral extent in a plane, which is mapped onto two recorded image pixels by at least two adjacent image point detection units.

Vorteilhafterweise werden die mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen mittels gleichmäßig abwechselnd angeordneter Bildpunkterfassungseinheiten, die Abbildungseinheiten mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften aufweisen, erfasst. Weisen die die Informationen enthaltenden Strukturen, welche erfasst und ausgewertet werden sollen, lateral in den Ebenen jeweils Ausdehnungen auf, die durch mehrere benachbarte erfasste Pixel abgebildet werden, so ist ein deutlicher Signalunterschied benachbarter Pixel erfassbar. Jeweils nur eine von zwei benachbarten Bildpunkterfassungseinheiten bildet die entsprechende Struktur des Objekts scharf ab, wenn man davon ausgeht, dass nur jeweils in einer Ebene des Objekts eine Information in Form einer zu der lateral in der Ebene ausgebildeten Struktur ausgebildet ist.The at least two different planes are advantageously detected by means of image point detection units which are arranged uniformly alternately and which have imaging units with different imaging properties. If the structures containing the information, which are to be recorded and evaluated, each have extensions laterally in the planes, which are mapped by several neighboring recorded pixels, then a clear signal difference between neighboring pixels can be recorded. In each case, only one of two adjacent pixel detection units images the corresponding structure of the object sharply, if it is assumed that information in the form of a structure formed laterally in the plane is only formed in one plane of the object.

Um eine gute Trennung der einzelnen Ebenen des Objekts zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Abbildungseinheiten der Bildpunktserfassungseinheiten jeweils einen geringen Schärfentiefebereich aufweisen. Dies kann zum einen erreicht werden, indem die Abbildungseinheiten mit einer möglichst großen numerischen Apertur ausgebildet werden.In order to achieve a good separation of the individual planes of the object, it is advantageous if the individual imaging units of the image point acquisition units each have a small depth of field. On the one hand, this can be achieved by designing the imaging units with the largest possible numerical aperture.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Abbildungseinheiten Stablinsen. Mit diesen lassen sich besonders günstig die gewünschten Abbildungseigenschaften realisieren.In a preferred embodiment, the imaging units comprise rod lenses. With these, the desired imaging properties can be implemented particularly favorably.

Um eine gute Auflösung, d.h. Zuordnung der erfassten Informationen zu den einzelnen Ebenen, welche erfasst werden, zu erhalten, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Brennweiten der Abbildungseinheiten der Bildpunkterfassungseinheiten beim Erfassen der scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen sich mindestens um einen Wert unterscheiden, der in der Größenordnung eines Wertes einer maximalen Länge der Schärfentiefebereiche liegt, die die Abbildungseinheiten entsprechend beim Erfassen der Bildpunkte aufweisen.To get a good resolution i.e. Assignment of the captured information to the individual planes that are captured is provided in a preferred embodiment that the focal lengths of the imaging units of the pixel capture units when capturing the sharply mapped pixels of the different planes differ by at least a value that is of the order of magnitude of a value of a maximum length of the depth of field areas that the imaging units correspondingly have when capturing the image points.

Um eine Auflösung im Bereich von 100 µm zu erlangen, ist daher der Schärfentiefebereich kleiner 100 µm zu wählen. Hierzu ist zum einen die numerische Apertur der Abbildungseinheit möglichst groß zu wählen. Zum andern ist eine aktive Fläche der Pixelgröße möglichst klein zu wählen. Bevorzugte Ausführungsformen weisen daher einen Durchmesser einer aktiven Fläche der Pixeldetektionseinheiten in der Größenordnung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung auf, die umgewandelt wird. Wird beispielsweise grünes Licht verwendet, welches eine Wellenlänge im Bereich von 550 nm aufweist, so sind aktive Flächen der Pixeldetektionseinheiten in der Größenordnung von 1 µm wünschenswert.In order to achieve a resolution in the range of 100 µm, a depth of field less than 100 µm should be selected. For this purpose, on the one hand, the numerical aperture of the imaging unit must be selected as large as possible. On the other hand, an active area of the pixel size should be selected as small as possible. Preferred embodiments therefore have a diameter of an active area of the pixel detection units in the order of magnitude of the wavelength of the electromagnetic radiation that is converted. If, for example, green light is used, which has a wavelength in the range of 550 nm, then active areas of the pixel detection units of the order of magnitude of 1 μm are desirable.

Um von chromatischer Aberration unabhängig zu sein, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass ein oder mehrere Leuchtelemente relativ zu der Kontaktfläche angeordnet sind, um das zu erfassende Objekt monochromatisch zu beleuchten. Bei einigen Ausführungsformen sind mehrere unterschiedliche Leuchtmittel vorgesehen, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge, z.B. im infraroten Wellenlängenbereich im sichtbaren und im ultravioletten Wellenlängenbereich, erzeugen. Die unterschiedlichen Leuchtmittel können so angesteuert werden, dass das Objekt jeweils monochromatisch mit einer der Wellenlängen ausgeleuchtet wird. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erhalten, sind vorzugsweise jeweils mehrere Leuchtmittel vorhanden, die Licht derselben Wellenlänge erzeugen.In order to be independent of chromatic aberration, it is provided in a preferred embodiment that one or more luminous elements are arranged relative to the contact surface in order to illuminate the object to be detected monochromatically. In some embodiments, several different illuminants are provided which generate light of different wavelengths, for example in the infrared wavelength range in the visible and in the ultraviolet wavelength range. The different illuminants can be controlled in such a way that the object is illuminated monochromatically with one of the wavelengths. In order to obtain uniform illumination, there are preferably a plurality of illuminants that generate light of the same wavelength.

Um eine hohe Flexibilität zu erreichen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Vielzahl der Bildpunkterfassungseinheiten Abbildungseinheiten umfassen, die hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften gesteuert modifizierbar sind.In order to achieve a high degree of flexibility, it is provided in a preferred embodiment that at least some of the plurality of pixel acquisition units comprise imaging units which can be modified in a controlled manner with regard to their imaging properties.

Bei einer Weiterbildung, bei der die Abbildungseinheiten Linsen, vorzugsweise Stablinsen, umfassen, ist vorgesehen, dass die Linsen der Abbildungseinheiten des Teils der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten, die gesteuert hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifizierbar sind, verformbar ausgebildet sind und gemeinsam, in Gruppen oder einzeln mit einem Aktor gekoppelt sind, über den entsprechend eine Verformung aller Linsen der Gruppe von Linsen oder der einzelnen Linsen bewirkbar ist, um die optischen Eigenschaften zu modifizieren. Als Aktoren können beispielsweise Piezokristalle benachbart zu den Linsen angeordnet werden, um beispielsweise eine Streckung der Linsen zu erreichen. Andere Ausführungsformen sehen vor, dass über eine Kompression bzw. Elongation ein Krümmungsradius der Austrittsfläche der Linsen modifiziert wird, um eine Brennweitenmodifikation zu erreichen.In a development in which the imaging units include lenses, preferably rod lenses, it is provided that the lenses of the imaging units of the part of the plurality of image point detection units, which can be modified in a controlled manner with regard to their imaging properties, are designed to be deformable and jointly, in groups or individually with one Actuator are coupled, via which a deformation of all lenses of the group of lenses or of the individual lenses can be brought about in order to modify the optical properties. Piezocrystals, for example, can be arranged as actuators adjacent to the lenses in order, for example, to stretch the lenses. Other embodiments provide that a radius of curvature of the exit surface of the lenses is modified via compression or elongation in order to achieve a focal length modification.

Vorzugsweise ist mit dem Kontakt-Bildsensor eine Auswerteeinheit gekoppelt, die ausgebildet ist zu ermitteln, ob und welche durch die erfassten Bildpunkte verkörperte Informationen in den unterschiedlichen Ebenen des Objekts abgespeichert sind. Bei dem Objekt, welches erfasst wird, kann es sich beispielsweise um einen Finger oder ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument handeln.An evaluation unit, which is designed to determine whether and which information embodied by the captured image points is stored in the different planes of the object, is preferably coupled to the contact image sensor. The object that is detected can be, for example, a finger or a value and / or security document.

Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale der Erfassungsvorrichtung auf.The features of the method according to the invention have the same advantages as the corresponding features of the detection device.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer als Dokumentenscanner ausgebildeten Erfassungsvorrichtung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei der einzelne Bildpunkterfassungseinheiten modifizierbare Abbildungseinheiten umfassen;
  • 3 eine weitere Ausführungsform mit modifizierbaren Abbildungseinheiten; und
  • 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform modifizierbarer Abbildungseinheiten.
The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments. Here show:
  • 1 a schematic representation of a detection device designed as a document scanner;
  • 2 a schematic representation of a further embodiment, in which individual image point acquisition units comprise modifiable imaging units;
  • 3 a further embodiment with modifiable imaging units; and
  • 4th a plan view of a further embodiment of modifiable imaging units.

In 1 ist schematisch eine Erfassungsvorrichtung 1 dargestellt. Die Erfassungsvorrichtung 1 ist als Dokumentenscanner ausgebildet. Die Erfassungsvorrichtung 1 umfasst eine transparente Kontaktfläche 2. Die transparente Kontaktfläche 2 ist hier als Auflageplatte ausgebildet. Diese schließt ein Gehäuse 3 zu einer Oberseite 4 hin ab. In dem Gehäuse 3, benachbart zu der Kontaktfläche 2, ist ein Kontakt-Bildsensor 5 angeordnet. Der Kontakt-Bildsensor 5 umfasst einzelne Bildpunkterfassungseinheiten 6.In 1 is schematically a detection device 1 shown. The detection device 1 is designed as a document scanner. The detection device 1 includes a transparent contact surface 2 . The transparent contact surface 2 is designed here as a support plate. This includes a housing 3 to a top 4th down. In the case 3 , adjacent to the contact surface 2 , is a contact image sensor 5 arranged. The contact image sensor 5 comprises individual pixel acquisition units 6th .

In den Figuren ist dem Bezugszeichen „6“ eine mit einem Bindestrich versehene Zahl angehängt, um die einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten 6 zu unterscheiden. Wenn auf alle Bildpunkterfassungseinheiten Bezug genommen wird, wird das Bezugszeichen „6“ ohne nachgestellte Zahl verwendet. In analogerweise wird mit anderen Merkmalen und Entitäten verfahren, die mehrfach auftreten.In the figures, a number provided with a hyphen is appended to the reference symbol “6” to indicate the individual pixel detection units 6th to distinguish. When reference is made to all image point detection units, the reference symbol “6” is used without a number after it. The procedure is analogous to other characteristics and entities that occur more than once.

Jede Bildpunkterfassungseinheit 6 umfasst eine Abbildungseinheit 7 und eine Pixeldetektionseinheit 8. Die Abbildungseinheiten 7 sind in der dargestellten Ausführungsform als Stablinsen (rodlenses) ausgebildet. Jede Bildpunkterfassungseinheit 6 bildet einen Abschnitt 9 eines Dokuments 10 ab. Hierbei ist das Dokument 10 mit seiner Vorderseite 11 in Kontakt mit der Kontaktfläche angeordnet. Die Abbildungseinheiten 7 der einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten 6 bilden jeweils einen der Abschnitte 9 auf die zugeordnete Pixeldetektionseinheit 8 ab. Die Pixeldetektionseinheiten 8 wandeln die empfangene abgebildete elektromagnetische Strahlung in ein elektrisches Signal.Each pixel acquisition unit 6th comprises an imaging unit 7th and a pixel detection unit 8th . The imaging units 7th are designed as rod lenses in the illustrated embodiment. Each pixel acquisition unit 6th forms a section 9 of a document 10 from. Here is the document 10 with its front 11 arranged in contact with the contact surface. The imaging units 7th of the individual pixel acquisition units 6th each form one of the sections 9 on the assigned pixel detection unit 8th from. The pixel detection units 8th convert the received, imaged electromagnetic radiation into an electrical signal.

Die Pixeldetektionseinheiten 8 sind auf einem gemeinsamen Substrat 12, vorzugsweise mittels der CMOS-Technologie, ausgebildet. Die gewandelten Signale der Pixeldetektionseinheiten 8 werden an eine Steuereinheit 13 weitergeleitet. Diese umfasst in der Regel eine Auswerteeinheit 14, die die empfangenen elektrischen Signale auswertet. Um das Dokument 10 zu beleuchten, sind eine oder mehrere Leuchtmittel 15 vorgesehen. Diese erzeugen monochromatische Strahlung, die das Dokument 10 von dessen Vorderseite 11, die in Kontakt mit der Kontaktfläche 2 ist, beleuchten. Die Beleuchtung kann sowohl im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch im ultravioletten oder infraroten Wellenlängenbereich erfolgen. Ebenso ist es möglich, dass die Anregung mit einer Wellenlänge erfolgt, die von der Wellenlänge abweicht, die durch den Kontakt-Bildsensor 5 nachgewiesen wird. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die nachzuweisenden Strukturen 16, 17, über die Informationen in das Dokument 10 kodiert sind, als lumineszierende Strukturen ausgebildet sind. Einige Ausführungsformen besitzen unterschiedliche Leuchtmittel, so dass gezielt eine Wellenlänge für die Ausleuchtung ausgewählt werden kann.The pixel detection units 8th are on a common substrate 12 , preferably by means of CMOS technology. The converted signals from the pixel detection units 8th are connected to a control unit 13 forwarded. This usually includes an evaluation unit 14th that evaluates the received electrical signals. To the document 10 to illuminate are one or more lamps 15th intended. These generate monochromatic radiation that covers the document 10 from its front 11 that are in contact with the contact surface 2 is to illuminate. The lighting can take place both in the visible wavelength range and in the ultraviolet or infrared wavelength range. It is also possible for the excitation to take place with a wavelength that deviates from the wavelength generated by the contact image sensor 5 is proven. This is advantageous when the structures to be detected 16 , 17th , about the information in the document 10 are coded, are designed as luminescent structures. Some embodiments have different illuminants so that a specific wavelength can be selected for the illumination.

Die Strukturen 16, 17 sind in unterschiedlichen Ebenen 18, 19 angeordnet, die einen unterschiedlichen Abstand zu der Vorderseite 11 des Dokuments 10 und somit zu der Kontaktfläche 2 aufweisen.The structures 16 , 17th are in different levels 18th , 19th arranged at a different distance from the front 11 of the document 10 and thus to the contact surface 2 exhibit.

Die Abbildungseinheiten 7 der einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten 6 sind unterschiedlich ausgebildet. Alternierend weisen die in diesem Ausführungsbeispiel als Stablinsen ausgebildeten Abbildungseinheiten 7 eine unterschiedliche Brennweite auf. Dies bedeutet, dass die Abbildungseinheiten 7 alternierend wechselnde Abbildungseigenschaften aufweisen. Die Abbildungseinheiten 6-1, 6-3, 6-5, deren Stablinsen der schematischen Darstellung länger dargestellt sind, sind so ausgebildet, dass sie Bildpunkte bzw. eine Struktur 16 der Ebene 18 scharf auf die Pixeldetektionseinheiten 8-1, 8-3, 8-5 abbilden. Die kürzer dargestellten Abbildungseinheiten 6-2, 6-4, 6-6 sind hingegen so ausgeführt, dass sie Bildpunkte bzw. eine Struktur 17 der Ebene 19 scharf auf die Pixeldetektionseinheiten 8-2, 8-4, 8-6 abbilden. Ein Schärfentiefebereich der Abbildungseinheiten 7 ist jeweils so gewählt, dass dieser geringer als ein Abstand der beiden Ebenen 18, 19 voneinander ist.The imaging units 7th of the individual pixel acquisition units 6th are trained differently. The imaging units embodied as rod lenses in this exemplary embodiment have alternating 7th a different focal length. This means that the imaging units 7th have alternately changing imaging properties. The imaging units 6-1 , 6-3 , 6-5 , the rod lenses of which are shown longer in the schematic representation, are designed so that they have image points or a structure 16 the level 18th keen on the pixel detection units 8-1 , 8-3 , 8-5 depict. The abbreviated representation units 6-2 , 6-4 , 6-6 however, are designed so that they have pixels or a structure 17th the level 19th keen on the pixel detection units 8-2 , 8-4 , 8-6 depict. A depth of field of the imaging units 7th is chosen so that it is less than a distance between the two levels 18th , 19th from each other.

Die Bildpunkterfassungseinheiten 6-1 bis 6-3 bilden in dem dargestellten Beispiel die Struktur 16 ab, die in der Ebene 18 angeordnet ist. Hierbei werden die Abschnitte 9-1 bis 9-3 entsprechend von den Bildpunkterfassungseinheiten 6-1 bis 6-3 abgebildet und erfasst. Die Abbildungseinheiten 7-1 und 7-3 bilden hierbei jeweils die in den Abschnitten 9-1 und 9-3 liegenden Anteile der Struktur 16 scharf auf die Pixeldetektionseinheiten 8-1 und 8-3 ab. Scharf heißt in diesem Zusammenhang, dass das von dem jeweiligen Abschnitt erfasste Licht gebündelt auf die aktive Fläche der jeweiligen Pixeldetektionseinheit 8-1 bzw. 8-3 fokussiert wird. Die Bilderpunkterfassungseinheit 6-2 weist hingegen eine als Mikrolinse ausgebildete Abbildungseinheit 7-2 auf, die für eine scharfe, d.h. fokussierte Abbildung von Licht aus der Ebene 19 ausgebildet ist. Der im Abschnitt 9-2 liegende Anteil der Struktur 16 wird somit nicht scharf, d.h. nicht fokussiert auf die Pixeldetektionseinheit 8-2 abgebildet. Vielmehr ist der durch die Linse hindurchtretende Lichtkegel im Bereich einer Detektionsebene 20, in der sich die Pixeldetektionseinheiten 8 befinden, aufgeweitet. Somit ist zwischen den Pixeln, die mit den Pixeldetektionseinheiten 8-1 und 8-3 erfasst werden, und dem Pixel, welches mit der Pixeldetektionseinheit 8-2 erfasst wird, ein deutlicher Kontrast erkennbar. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass eine aktive Fläche der Pixeldetektionseinheiten 8 jeweils an eine Fokusgröße angepasst gewählt ist, in deren Bereich das Licht eines Bildpunkt der entsprechenden vorgesehenen Ebene, die scharf abgebildet wird, gesammelt wird..The pixel acquisition units 6-1 to 6-3 form the structure in the example shown 16 starting that in the plane 18th is arranged. Here are the sections 9-1 to 9-3 accordingly from the pixel acquisition units 6-1 to 6-3 mapped and recorded. The imaging units 7-1 and 7-3 form in each case those in the sections 9-1 and 9-3 lying parts of the structure 16 keen on the pixel detection units 8-1 and 8-3 from. In this context, sharp means that the light captured by the respective section is bundled onto the active surface of the respective pixel detection unit 8-1 or. 8-3 is focused. The image point acquisition unit 6-2 however, has an imaging unit designed as a microlens 7-2 on that for a sharp, ie focused image of light from the plane 19th is trained. The one in section 9-2 lying portion of the structure 16 thus does not become sharp, ie not focused on the pixel detection unit 8-2 pictured. Rather, the light cone passing through the lens is in the area of a detection plane 20th , in which the pixel detection units 8th located, expanded. Thus, between the pixels associated with the pixel detection units 8-1 and 8-3 are detected, and the pixel, which with the pixel detection unit 8-2 is detected, a clear contrast can be seen. It must be taken into account here that an active area of the pixel detection units 8th is selected adapted to a focus size in the area of which the light of an image point of the corresponding intended plane, which is imaged in focus, is collected

Entsprechend verhält es sich mit den Bildpunkterfassungseinheiten 6-4 bis 6-6. Die Bildpunkterfassungseinheiten 6-4 und 6-6 sind für eine Erfassung von Bildpunkten in der Ebene 19 ausgebildet, die der Kontaktfläche stärker angenähert ist als die Ebene 18 des Dokuments 10. Die Bildpunkterfassungseinheit 6-5 ist hingegen ausgebildet, um Bildpunkte der Ebene 18 scharf fokussiert auf die entsprechende Pixeldetektionseinheit 8-5 abzubilden. Für die im Bereich der Abschnitte 9-4 bis 9-6 liegenden Anteile der Struktur 19 gilt nun, dass diese von den Bildpunkterfassungseinheiten 6-4 und 6-6 scharf auf die entsprechenden Pixeldetektionseinheiten 8-4 und 8-6 abgebildet werden. Hingegen wird der Anteil der Struktur 17 im Abschnitt 9-5 nicht scharf auf die entsprechende Pixeldetektionseinheit 8-5 abgebildet. Erneut ist somit ein Kontrastunterschied zu detektieren. Hierdurch wird es möglich zu entscheiden, ob die jeweils erfasste Struktur 16, 17 in der Ebene 18 bzw. der Ebene 19 liegt.The same applies to the pixel acquisition units 6-4 to 6-6 . The pixel acquisition units 6-4 and 6-6 are for capturing image points in the plane 19th formed, which is closer to the contact surface than the plane 18th of the document 10 . The pixel acquisition unit 6-5 on the other hand, is designed around image points of the plane 18th sharply focused on the corresponding pixel detection unit 8-5 map. For those in the field of sections 9-4 to 9-6 lying parts of the structure 19th it is now true that this is from the pixel acquisition units 6-4 and 6-6 sharp on the corresponding pixel detection units 8-4 and 8-6 be mapped. In contrast, the proportion of structure 17th in the section 9-5 not focused on the corresponding pixel detection unit 8-5 pictured. A contrast difference can thus be detected again. This makes it possible to decide whether the structure being recorded 16 , 17th in the plane 18th or the level 19th lies.

Es zeigt sich, dass es vorteilhaft ist, die erfasste Pixelauflösung so zu wählen, dass jede Struktureinheit durch mindestens zwei Pixel, vorzugsweise besser 3 Pixel, abgebildet wird, um mögliche Randfehler, d.h. eine nicht optimale Ausrichtung der Struktur bezüglich der erfassten Pixel besser verarbeiten zu können. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen Strukturen bis zu einer 1:1-Zuordnung Bildpunkt:erfasstes Pixel möglich sind. In diesem Fall ist jedoch eine gute Kalibrierung notwendig, um zuverlässig ermitteln zu können, aus welcher Ebene elektromagnetische Strahlung nachgewiesen wird.It turns out that it is advantageous to choose the captured pixel resolution so that each structural unit is mapped by at least two pixels, preferably 3 pixels, in order to avoid possible edge errors, i.e. better processing a non-optimal alignment of the structure with respect to the captured pixels. However, embodiments are also possible in which structures up to a 1: 1 assignment image point: captured pixel are possible. In this case, however, a good calibration is necessary in order to be able to reliably determine the plane from which electromagnetic radiation is detected.

Der Kontakt-Bildsensor kann zeilenförmig oder matrixförmig ausgebildet sein. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Kontakt-Bildsensor 5 als zeilenförmig angenommen. Über den Scanaktor 21 kann der Kontakt-Bildsensor 5 senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt werden, um das Dokument 10 flächig zu erfassen.The contact image sensor can be designed in the form of lines or a matrix. At the in 1 The embodiment shown is the contact image sensor 5 assumed to be linear. Via the scan actuator 21st can the contact image sensor 5 can be moved perpendicular to the drawing plane to the document 10 to capture flat.

Über eine Schnittstelle 29 kann die Steuereinheit 13 Informationen, beispielsweise Auswertungsergebnisse, mit anderen Vorrichtungen austauschen. Die Schnittstelle kann beispielsweise als Netzwerkschnittstelle ausgebildet sein.Via an interface 29 can the control unit 13 Exchange information, for example evaluation results, with other devices. The interface can for example be designed as a network interface.

In 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Erfassungsvorrichtung gezeigt. Gleiche technische Merkmale sind hierbei mit denselben Bezugszeichen versehen. In einem oberen Abschnitt ist eine Draufsicht auf den zeilenförmig ausgebildeten Kontakt-Bildsensor 5' dargestellt. Im unteren Abschnitt ist eine schematische Seitenansicht dargestellt. Abweichend zu der Ausführungsform nach 1 ist bei der Ausführungsform nach 2 alternierend jede zweite Abbildungseinheit 7-1, 7-3, 7-5 modifizierbar ausgebildet. Die einzelnen als Stablinsen ausgebildeten Abbildungseinheiten 7-1, 7-3, 7-5 sind mit einer Mechanik 22 verbunden, die über einen Linsenaktor 23 gemeinsam hinsichtlich ihrer Länge verformbar sind. Hierdurch wird eine Brennweite der entsprechenden Abbildungseinheit 7-1, 7-3, 7-5 modifiziert. Bei dieser Anordnung sind beispielsweise die hinsichtlich ihrer Länge nicht modifizierbaren Abbildungseinheiten 7-2, 7-4 und 7-6 so ausgebildet, dass sie Bildpunkte in einer Ebene einer Kontaktfläche (nicht dargestellt) scharf auf die entsprechenden Pixeldetektionseinheiten 8-2, 8-4, 8-6 abbilden. Über eine Modifizierung der Längen der Stablinsen der Abbildungseinheiten 7-1, 7-3, 7-5 kann ein Abstand variiert werden, den die Ebene zu der Kontaktfläche aufweist, welche detektiert werden soll. Hierdurch wird eine höhere Flexibilität geschaffen, da Dokumente unterschiedlichen Aufbaus mit derselben Erfassungsvorrichtung erfasst und ausgewertet werden können, bei denen die einzelnen in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Strukturen unterschiedliche Abstände zu der Kontaktfläche aufweisen.In 2 a further embodiment of a detection device is shown. The same technical features are provided with the same reference symbols. In an upper section is a plan view of the line-shaped contact image sensor 5 ' shown. A schematic side view is shown in the lower section. In contrast to the embodiment according to 1 is in the embodiment according to 2 alternating every second imaging unit 7-1 , 7-3 , 7-5 designed to be modifiable. The individual imaging units designed as rod lenses 7-1 , 7-3 , 7-5 are with a mechanism 22nd connected via a lens actuator 23 are jointly deformable in terms of their length. This creates a focal length of the corresponding imaging unit 7-1 , 7-3 , 7-5 modified. In this arrangement, for example, the length of the imaging units is not modifiable 7-2 , 7-4 and 7-6 designed in such a way that the pixels in a plane of a contact surface (not shown) are sharply focused on the corresponding pixel detection units 8-2 , 8-4 , 8-6 depict. By modifying the lengths of the rod lenses of the imaging units 7-1 , 7-3 , 7-5 a distance between the plane and the contact surface which is to be detected can be varied. This creates greater flexibility, since documents of different structures can be recorded and evaluated with the same recording device, in which the individual structures arranged in different planes have different distances from the contact surface.

3 zeigt eine Modifikation der Vorrichtung nach 2. Bei dieser Ausführungsform sind alle Abbildungseinheiten 7-1 bis 7-6 variabel ausgeführt. Hierbei können die Abbildungseigenschaften jeweils gruppenweise modifiziert werden. Die Abbildungseigenschaften der Stablinsen der Abbildungseinheiten 7-1, 7-3, 7-5 können wie bei der Ausführungsform nach 2 gemeinschaftlich hinsichtlich ihrer Länge modifiziert werden. Bei der Ausführungsform nach 3 sind jedoch auch die ebenfalls als Stablinsen ausgebildeten Abbildungseinheiten 7-2-, 7-4, 7-6 mit einer weiteren Mechanik 23 und einem weiteren Modifikationsaktor 24 gekoppelt. 3 shows a modification of the device according to 2 . In this embodiment, all are imaging units 7-1 to 7-6 variably executed. The imaging properties can be modified in groups. The imaging properties of the rod lenses of the imaging units 7-1 , 7-3 , 7-5 can as in the embodiment according to 2 be modified jointly with regard to their length. In the embodiment according to 3 However, the imaging units 7-2-, 7-4, 7-6, which are also designed as rod lenses, have a further mechanism 23 and another modification factor 24 coupled.

Bei dieser Ausführungsform können die Abbildungseinheiten 7 beider Gruppen von Bildpunkterfassungseinheiten 6 hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifiziert werden. Bei dieser Ausführungsform können somit zwei einen in Grenzen frei wählbaren Abstand zu einer Kontaktfläche aufweisende Ebenen erfasst werden. Bei der Ausführungsform nach 3 ist es darüber hinaus möglich, dieselben Abschnitte des Dokuments zeitlich nacheinander mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften der beiden Gruppen von Bildpunkterfassungseinheiten zu erfassen. Zusätzlich zu einer lateralen Variation des Signals kann auch eine zeitliche Variation aufgrund einer Veränderung der Abbildungseigenschaft der zugehörigen Abbildungseinheit eines jeweiligen Pixels ausgewertet werden. Besonders vorteilhaft werden die Gruppen von Abbildungseinheiten so eingestellt, dass sie jeweils alternierend zeitlich nacheinander die entsprechenden Ebenen abbilden. Zu einem Zeitpunkt bilden beispielsweise die Bildpunkterfassungseinheiten 6-1, 6-3, 6-5 eine erste Ebene und die Bildpunkterfassungseinheiten 6-2, 6-4, 6-6 eine zweite Ebene ab. Zu einem darauf folgenden Zeitpunkt werden die Abbildungseinheiten so modifiziert, dass nun die Bildpunkterfassungseinheiten 6-1, 6-3, 6-5 die zweite Ebene und die Bildpunkterfassungseinheiten 6-2, 6-4, 6-6 die erste Ebene erfassen.In this embodiment, the imaging units 7th both groups of pixel acquisition units 6th be modified with regard to their imaging properties. In this embodiment, two planes having a freely selectable distance to a contact surface can be detected. In the embodiment according to 3 it is also possible to acquire the same sections of the document one after the other with different imaging properties of the two groups of image point acquisition units. In addition to a lateral variation of the signal, a variation over time due to a change in the imaging property of the associated imaging unit of a respective pixel can also be evaluated. It is particularly advantageous for the groups of imaging units to be set in such a way that they each alternately depict the corresponding planes one after the other. For example, the image point acquisition units form at one point in time 6-1 , 6-3 , 6-5 a first level and the pixel acquisition units 6-2 , 6-4 , 6-6 a second level. At a subsequent point in time, the imaging units are modified in such a way that the image point acquisition units are now 6-1 , 6-3 , 6-5 the second level and the pixel acquisition units 6-2 , 6-4 , 6-6 capture the first level.

Es versteht sich für den Fachmann, dass eine Verlängerung der Stablinsen nur eine mögliche Modifikation der Abbildungseigenschaften darstellt. In Fig: 4 ist schematisch eine Draufsicht auf einen anderen Typ Abbildungseinheiten 7-1 bis 7-4 abgebildet. Dargestellt ist eine Draufsicht auf zylinderförmig ausgebildete Linsenelemente 26. Benachbart zu den Linsenelementen 26-1 bis 26-4 sind Piezoelemente 27-1 bis 27-4 angeordnet. Über diese können die Linsenelemente 26-1 bis 26-4 individuell komprimiert werden, wodurch sich Krümmungsradien der Linsenelemente 26 variieren lassen. Exemplarisch ist dies in einem unteren Bereich für ein Linsenelement 26-1 schematisch dargestellt. Während unten links das Linsenelement 26-1 unverformt dargestellt ist, ist rechts unten das Linsenelement 26-1 durch die Piezoelemente 27-1 komprimiert dargestellt, so dass ein Krümmungsradius 28 verändert ist. Hierdurch ändern sich die Abbildungseigenschaften, so dass eine andere Ebene eines Objekts scharf auf eine relativ zu dem Linsenelement 26-1 angeordnete Pixeldetektionseinheit abgebildet wird.It goes without saying for a person skilled in the art that an extension of the rod lenses represents only one possible modification of the imaging properties. Figure 4 is a schematic plan view of another type of imaging unit 7-1 to 7-4 pictured. A plan view of cylinder-shaped lens elements is shown 26th . Adjacent to the lens elements 26-1 to 26-4 are piezo elements 27-1 to 27-4 arranged. The lens elements 26-1 to 26-4 are individually compressed, thereby increasing the radii of curvature of the lens elements 26th let vary. This is exemplified in a lower area for a lens element 26-1 shown schematically. While the lens element at the bottom left 26-1 is shown undeformed, the lens element is at the bottom right 26-1 through the piezo elements 27-1 shown compressed so that a radius of curvature 28 is changed. This changes the imaging properties, so that another plane of an object is in focus relative to the lens element 26-1 arranged pixel detection unit is imaged.

Beschrieben sind Ausführungsformen mit zeilenförmigen Bild-Kontaktsensoren. Andere Ausführungsformen können matrixartige Bild-Kontaktsensoren umfassen.Embodiments with line-shaped image contact sensors are described. Other embodiments may include matrix type image contact sensors.

Es versteht sich für den Fachmann, dass lediglich beispielhafte Ausführungsformen schematisch beschrieben sind. Die dargestellten Dimensionen entsprechen nicht den realen Dimensionen, sondern sind lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung gewählt.It is understood by those skilled in the art that only exemplary embodiments are described schematically. The dimensions shown do not correspond to the real dimensions, but are merely selected for the purpose of illustration.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
ErfassungsvorrichtungDetection device
22
KontaktflächeContact area
33
Gehäusecasing
44th
Oberseite (des Gehäuses 3)Top (of the case 3 )
55
Kontakt-BildsensorContact image sensor
6, 6-1...6-66, 6-1 ... 6-6
BildpunkterfassungseinheitPixel acquisition unit
7, 7-1...7-67, 7-1 ... 7-6
AbbildungseinheitImaging unit
8, 8-1...8-68, 8-1 ... 8-6
PixeldetektionseinheitPixel detection unit
9, 9-1...9-69, 9-1 ... 9-6
Abschnittsection
1010
Dokumentdocument
1111
Vorderseitefront
1212th
SubstratSubstrate
1313
SteuereinheitControl unit
1414th
AuswerteeinheitEvaluation unit
1515th
LeuchtmittelBulbs
16, 1716, 17
StrukturenStructures
18, 1918, 19
Ebenen (des Dokuments/Objekts)Layers (of the document / object)
2020th
DetektionsebeneDetection level
2121st
ScanaktorScan actuator
2222nd
Mechanikmechanics
2323
LinsenaktorLens actuator
2424
weitere Mechanikfurther mechanics
2525th
weiterer Linsenaktorfurther lens actuator
2626th
LinsenelementLens element
2727
PiezoelementPiezo element
2828
KrümmungsradiusRadius of curvature
2929
Schnittstelleinterface

Claims (21)

Erfassungsvorrichtung (1) umfassend eine Kontaktfläche (2), relativ zu der ein zu erfassendes Objekt anordenbar ist, einen benachbart zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Kontakt-Bildsensor (5) zum Erfassen des relativ zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Objekts, wobei der Kontakt-Bildsensor (5) eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit (7, 7-1, ..., 7-6) und mindestens eine Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) umfassen, wobei die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche (2), vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche (2), angeordneten Objekts auf die jeweilig mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) abbilden, wobei die Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6) einfallende abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln, wobei mittels der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche (2) aufweisenden Ebenen (18, 19) des Objekts erfassbar sind oder erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts erfassen, Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Brennweiten, aufweisen.Detection device (1) comprising a contact surface (2), relative to which an object to be detected can be arranged, a contact image sensor (5) arranged adjacent to the contact surface (2) for detecting the object arranged relative to the contact surface (2), wherein the contact image sensor (5) comprises a plurality of image point detection units (6, 6-1, ..., 6-6), each of which has an imaging unit (7, 7-1, ..., 7-6) and at least one Pixel detection unit (8, 8-1, ..., 8-6), the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) each having sections of the relative to the contact surface (2), preferably in contact with the contact surface (2) on the respective at least one assigned pixel detection unit (8, 8-1, ..., 8-6), the pixel detection units (8, 8-1, ..., 8-6 ) convert incident imaged electromagnetic radiation into electrical signals, with the image point detection units (6, 6-1, ..., 6-6) being sharply imaged Image points of at least two planes (18, 19) of the object having a different distance from the contact surface (2) can be detected or are detected, characterized in that the different image point detection units (6, 6-1, ..., 6-6) which capture the sharp image points of the different planes (18, 19) of the object, have imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) with different imaging properties, in particular different focal lengths. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) umfassen, die hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften gesteuert modifizierbar sind.Detection device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least some of the plurality of pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) comprise imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) which are controlled with regard to their imaging properties are modifiable. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) Stablinsen umfassen.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) comprise rod lenses. Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) des Teils der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die gesteuert hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifizierbar sind, verformbar ausgebildet sind und gemeinsam, in Gruppen oder einzeln mit einem Aktor gekoppelt sind, über den entsprechend eine Verformung aller Linsen, der Gruppe der Linsen oder der einzelnen Linse bewirkbar ist, um die optischen Eigenschaften zu modifizieren.Detection device (1) according to Claim 3 , characterized in that the lenses of the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) of the part of the plurality of pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) which are controlled with respect to their Imaging properties are modifiable, deformable and are coupled together, in groups or individually to an actuator, via which a deformation of all lenses, the group of lenses or the individual lens can be brought about in order to modify the optical properties. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (18, 19) mittels abwechselnd angeordnete Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften aufweisen, erfassbar sind.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two different planes (18, 19), the imaging units (7, 7), by means of alternately arranged pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) -1, ..., 7-6) with different imaging properties are detectable. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser einer aktiven Fläche der Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6) in der Größenordnung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung liegt, die umgewandelt wird.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a diameter of an active area of the pixel detection units (8, 8-1, ..., 8-6) is of the order of magnitude of the wavelength of the electromagnetic radiation that is converted. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Leuchtelemente relativ zu der Kontaktfläche (2) angeordnet sind, um das zu erfassende Objekt monochromatisch zu beleuchten.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more luminous elements are arranged relative to the contact surface (2) in order to illuminate the object to be detected monochromatically. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennweiten der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) beim Erfassen der scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen sich mindestens um einen Wert unterscheiden, der in der Größenordnung eines Wertes einer maximalen Länge der Schärfentiefebereiche liegt, die die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) entsprechend beim Erfassen der Bildpunkte aufweisen.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that that the focal lengths of the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) of the pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) when capturing the sharply mapped pixels of the different planes are at least one Distinguish value that is of the order of magnitude of a value of a maximum length of the depth of field regions that the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) have when capturing the image points. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, um zu ermitteln, ob und welche durch die Bildpunkte verkörperte Informationen in den unterschiedlichen Ebenen des Objekts abgespeichert sind.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an evaluation unit is provided in order to determine whether and which information embodied by the image points is stored in the different levels of the object. Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt ein Finger oder ein Sicherheitsdokument ist.Detection device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the object is a finger or a security document. Verfahren zum Erfassen von Bildpunkten eines Objekts mit einem Kontakt-Bildsensor (5), der relativ zu einer Kontaktfläche (2) angeordnet ist und eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit (7, 7-1, ..., 7-6) und mindestens eine Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) umfassen, umfassend die Schritte: Anordnen des Objekts relativ zu der Kontaktfläche (2), Erfassen von Bildpunkten des Objekts, wobei die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche (2), vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche (2), angeordneten Objekts auf die jeweilige mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) abbilden und die Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6), die abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln, die ein Maß für eine empfangene Lichtintensität darstellen, wobei mittels der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche (2) aufweisenden Ebenen (18, 19) des Objekts erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die scharf abgebildeten Bildpunkte der mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts mittels der der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) erfasst werden, deren Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) unterschiedliche Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedliche Brennweite, aufweisen.Method for capturing image points of an object with a contact image sensor (5) which is arranged relative to a contact surface (2) and comprises a plurality of image point acquisition units (6, 6-1, ..., 6-6), each of which an imaging unit (7, 7-1, ..., 7-6) and at least one pixel detection unit (8, 8-1, ..., 8-6), comprising the steps of: arranging the object relative to the contact surface ( 2), capturing image points of the object, the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) each having sections of the object arranged relative to the contact surface (2), preferably in contact with the contact surface (2) onto the respective at least one assigned pixel detection unit (8, 8-1, ..., 8-6) and the pixel detection units (8, 8-1, ..., 8-6) convert the imaged electromagnetic radiation into electrical signals , which represent a measure of a received light intensity, with sharp by means of the pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) imaged image points of at least two planes (18, 19) of the object having a different distance from the contact surface (2) are detected, characterized in that the sharply imaged image points of the at least two different planes (18, 19) of the object are detected by means of the image point detection units (6, 6-1, ..., 6-6), whose imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) have different imaging properties, in particular different focal lengths. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für ein Teil der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften gesteuert modifiziert werden, um für die Erfassung der Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts unterschiedliche Abbildungseigenschaften zu schaffen.Procedure according to Claim 11 characterized in that the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) are modified in a controlled manner with regard to their imaging properties for at least some of the plurality of pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) in order to create different imaging properties for the detection of the image points of the different planes (18, 19) of the object. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte des Objekts mittels Stablinsen abgebildet werden.Method according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that the sections of the object are imaged by means of rod lenses. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stablinsen der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) des Teils der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die gesteuert hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifiziert werden, verformt werden.Procedure according to Claim 13 , characterized in that the rod lenses of the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) of the part of the plurality of pixel detection units (6, 6-1, ..., 6-6) that are controlled with respect to their Imaging properties are modified, are deformed. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte der mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (18, 19) bezogen auf eine laterale Ausdehnung des Kontakt-Bildsensors (5) gleichmäßig abwechselnd erfasst werden.Method according to one of the Claims 11 to 14th , characterized in that the image points of the at least two different planes (18, 19) are recorded alternately with respect to a lateral extent of the contact image sensor (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte der mindestens zwei Ebenen (18, 19) zeitlich versetzt erfasst werden.Method according to one of the Claims 11 to 15th , characterized in that the image points of the at least two planes (18, 19) are detected offset in time. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt mit monochromatischer elektromagnetischer Strahlung beleuchtet wird.Method according to one of the Claims 11 to 16 , characterized in that the object is illuminated with monochromatic electromagnetic radiation. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen mit Brennweiten der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) erfasst werden, die sich mindestens um einen Wert unterscheiden, der in der Größenordnung eines Wertes einer maximalen Länge der Schärfentiefebereiche liegt, die die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) entsprechend beim Erfassen der Bildpunkte aufweisen.Method according to one of the Claims 11 to 17th , characterized in that the sharply mapped image points of the different planes are captured with focal lengths of the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) of the pixel acquisition units (6, 6-1, ..., 6-6) which differ by at least a value that is of the order of magnitude of a value of a maximum length of the depth of field regions that the imaging units (7, 7-1, ..., 7-6) have when detecting the image points. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Bildpunkte ausgewertet werden, um zu ermitteln, ob und welche durch die Bildpunkte verkörperte Informationen in den unterschiedlichen Ebenen des Objekts abgespeichert sind.Method according to one of the Claims 11 to 18th , characterized in that the captured image points are evaluated in order to determine whether and which information embodied by the image points is stored in the different levels of the object. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Papillarlinien in mindestens zwei Ebenen eines Fingers erfasst und im Hinblick auf eine Gleichheit der Muster ausgewertet werden.Method according to one of the Claims 11 to 19th , characterized in that papillary lines are detected in at least two levels of a finger and evaluated with regard to the equality of the patterns. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen aus mindestens zwei Ebenen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments ausgelesen und ausgewertet werden, um eine Verifikation auszuführen.Method according to one of the Claims 11 to 20th , characterized in that information from at least two levels of a value and / or Security document are read and evaluated in order to carry out a verification.
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