CN1430770A - 文件检验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动检验有价值的文件和安全文件的文件检验装置，它包括一个可沿X－Y方向移动的十字滑座，在该十字滑座上安装用于鉴定真实性标记所需的部件。十字滑座的可沿X方向移动的X滑座可移动地安装在可沿Y方向移动的在外部的Y滑座中。其中用于鉴定衍射结构的包括激光器和光学鉴定装置的第一组鉴定单元安装在X滑座上，而例如用于鉴定文字、红外区(IR－Feld)和/或光电区(Fotofeld)的第二组鉴定单元安装在Y滑座上。此外，为了检验文件的荧光标记，可以设有一紫外(UV)照明源，荧光标记通过一单独的位置固定的鉴定单元或通过在X滑座上的鉴定单元鉴定。采用按照本发明的文件检验装置，能够快速而准确地实施对文件真实性标记的自动检验，此外，也能够可靠和高效地识别带衍射结构的真实性标记。

Description

文件检验装置

技术领域

本发明的对象是一种根据权利要求1前序部分所述的文件检验装置。这类文件检验装置已知多种实施形式。它们用于自动检验文件的特别是护照、证件、驾驶执照、身份证、居留证(签证)以及诸如此类的多种凭证的真实性，例如入场卷也属于此范围内。

背景技术

也就是说，本发明涉及自动检验(核实)设有规定的真实性标记的那种类型的文件。在这方面已知的是，将要检验的文件平放在透明的支承面上，从下面用相应的照明源照射该文件，并用照相机拍摄反射的图像。在此，按照已知的方式是用一个或者多个矩阵照相机，它们拍摄被照射的证件图像或文件图像，并用随后的软件进行分析。然而，此类位置固定的装置分辨能力是十分有限的，因为例如已知的照相机分辨率为600dpi，并且由于反射镜转向以及传统的身份证或护照中的文件尺寸，鉴定精度只能达到100dpi。

也就是说，已知的文件检验装置具有较低的分辨率，并且因而具有较差的识别文件上真实性标记的能力。

虽然此类文件检验装置适合于从文件中读出文字一如在平板扫描器(Flattenbettscannern)中也已知的那样一，但是它们不适合于鉴定例如二维条形码或者完全不适合于鉴定基于衍射结构的相应的真实性标记或者涉及隐藏在图像部分中的暗号书写式(steganographisch)的真实性标记。

此类已知装置的分辨能力是不够的。

至今只知道用单独的激光装置来鉴别基于衍射结构的真实性标记，其中在手动装置中设置一激光器和一配套的鉴定单元，并用手将整个装置平放在文件上相应的用眼睛看到的真实性标记上，然后推动所述用于读出真实性标记的手动装置并鉴定此真实性标记。

然而没有发现在自动工作的文件检验装置中使用这种类型的鉴定单元。

此外，在现有技术的一般领域中已知平板扫描器，它们主要由一可沿Y方向移动的滑座组成，在该滑座上设置一照明单元并且除此以外还有一照相机，它采集并鉴定由被照射的文件产生的图像。然而，这种平板扫描器不适合于自动文件检验，因为它们不适合于识别在文件中基于衍射结构的真实性标记。也就是说在这里要借助激光束来检验。

此外，平板扫描器不适合于识别在文件上的特殊结构，因为为此还必须用不同的照明源来照射这种特殊结构

发明内容

因此本发明的目的是，这样进一步改进开头所述类型的文件检验器，使得能够快速而准确地自动检验文件的真实性标记，其中尤其也能可靠和高效地识别带有衍射结构的真实性标记。

本发明通过权利要求1特征部分所述的技术理论来达到所提出的目的。

本发明的主要特征在于，文件检验装置具有一可沿X-Y方向移动的十字滑座，其中用于检验真实性标记所需的部件设置在该十字滑座(下文也称为X-Y滑座)上。

根据所给出的技术理论得到的主要优点是，现在采用了一X-Y滑座，在其上设置有用于检验真实性标记所必需的部件。

也就是说由此形成的优点是，人们能够将这种X-Y滑座高精度地移到要检验的文件真实性标记上，并能够就地用最高的分辨率和最高的识别精度直接实施这些真实性标记的检验。因此，通过鉴定单元的这种X-Y定位可能性，也能够补偿文件上的真实性标记的定位误差。也就是说，如果文件按这种方式制成，即真实性标记例如错移了几毫米，则基于X-Y滑座的结构仍能够将它识别出来，因为滑座的定位是这样进行的，即鉴定单元正好准确地定位在这些真实性标记的下面。

在本发明的一种优选设计中规定，在X-Y滑座上设置检验组件，它们用于检验衍射结构，以及除此之外还用于检验其他的真实性标记，例如文字、条形码、在红外区可见的字迹或者其他真实性标记。

在此优选的是，用于鉴定衍射结构的鉴定单元由激光器和相应的光学鉴定装置组成，在这里整个鉴定单元设置在可沿X-Y方向移动的在内部的滑座上，其中此在内部的滑座(下文也称为X滑座)可移动地设置在可沿Y方向移动的在外部的滑座上。

这种光学鉴定装置特别是包括一个带物镜的OCR照相机，它不仅可在白光中而且可在红外光中读出规定的文件结构。

因此，现在首次能够做到，人们可以将由激光器和配套的光学鉴定装置组成的整个鉴定单元沿X-Y方向移动，并借此能够高精度地将整个鉴定单元定位在要检验的文件的真实性标记下面。

虽然人们也能够将其他的鉴定部件(用于鉴定文字、红外区和光电区)设置在内部的X滑座上，然而这并不是解决方案所必要的。因此优选地，当其他的鉴定单元设置在Y滑座上并固定在Y滑座上时，从而这些鉴定单元只能沿Y方向而不能沿X方向移动。

这样做的优点是，这些部件不在X滑座中移动，并因此只是随Y滑座非常准确地沿文件的整个宽度看的方向扫描此文件，并且能够沿整个宽度在唯一的一个工作过程中扫描文件。也就是说，在这里是沿Y方向按行扫描的方式扫描文件。

在此，在本发明的一项进一步发展中优选的是，在Y滑座上还设置一照明单元。尽管这不一定是解决方案所必需的，因为一个照明单元(或同样多个照明单元)也可以位置固定地设置在X-Y滑座的外部，从而同样能够透过支承面照射文件。然而优选的是，将该照明单元设置在Y滑座上并由至少一个照明装置行组成，从而当Y滑座在文件上沿照明装置行移动时，在此文件上沿文件的整个宽度产生一行光线(扫描行)，并且该扫描行通过相应的光学反射镜转向OCR矩阵照相机，并由此照相机进行鉴定。

在本发明的一项进一步发展中规定，除此之外还在此文件检验装置上设置一位置固定的用于文件荧光标记的鉴定单元。

为此，在第一种实施例中在装置的外壳内安装有一位置固定的照相机，它对着反射镜，该反射镜再映射在其上放有文件的支承面。

现在，用一合适的紫外线照明源在紫外区域内照射支承面，从而文件中用于被激发产生荧光的安全元素发射光线，并且该光线通过反射镜转向位置固定的矩阵照相机。

该鉴定单元完全独立于X-Y滑座，并且针对该鉴定单元及其位置固定的装置以及针对这些元件的设计，要求独立于本发明其他特征的单独的保护。

在该鉴定单元的另一项设计中可以规定，取消位置固定地安装的紫外照相机，而代替它同时使用在X滑座上为激光鉴定所使用的照相机，令照相机也鉴定紫外图像。

当然，也可以在X滑座上安装两个相互分开的照相机，其中一个适合用于衍射结构的激光鉴定，而另一个照相机规定用于紫外图像的鉴定。

显然，本发明不限于上面提及的在紫外区域内的鉴定；这种鉴定尤其取决于所采用的过滤器的类型和所采用的照明源的类型。当然所有的鉴定也可以在其他的光谱范围内进行，特别是可使用偏振光过滤器代替紫外过滤器，或者可以采用完全不同的波长范围。

尤其可采用近红外线(NIR)的波长范围(接近红外线范围)或者其他的那些波长范围。也就是说，在下文的描述中虽然讨论的是紫外鉴定，但这只理解为是一个实施例。

总之可以肯定，在这里所描述的采用X-Y滑座和在X滑座中安装激光鉴定单元的方案的主要优点是，以优秀的方式保护该激光器单元防止失调。

也就是说可以设想，设置一位置固定的激光器，它照射在处于其对面的反射镜上，反射镜的反射又被可移动地设置在滑座内的鉴定单元接收。但这样做也有缺点，位置固定安装的激光器和处于其对面的反射镜之间具有特别长的光路长度，从而整个装置对于失调非常敏感。这样的装置对冲击负荷很敏感，并且在受到这样的冲击时失调并很难调整好。

在此根据本发明规定，由激光器、反射镜和配套的带物镜的照相机组成的整个鉴定单元在最狭窄的空间内设置在可沿X-Y方向移动的(在内部的)滑座中，借此保护整个单元防止受冲击，因为在激光单元和鉴定单元之间只经过很短的光路长度。

在输送过程中能够很容易地固定(制动)整个X-Y滑座，借此也相应地保护X-Y滑座在其中导引的导引装置并防止振动。

本发明还涉及X-Y滑座的运动转换。上面已经说明，可沿X方向移动的滑座是在内部的滑座，而可沿Y方向移动的滑座是在外部的滑座，后者沿装置的纵向轴看可沿文件移动。在运动转换中也可规定，在内部的滑座可沿Y方向移动而在外部的滑座可沿X方向移动。

当然，前面已提及的X-Y滑座或Y-X滑座也能够被其他的，可定位在两个平面内的定位系统代替。因此规定，所有的鉴定部件可在一定位系统上自由地沿两个相互垂直的方向在空间移动。这可通过轴驱动装置、电动机驱动装置或电磁驱动装置来实现。

这种可自由地在X-Y平面内定位的系统是已知的。它们由液动缸或气动缸、由电动机驱动的轴或类似装置组成。

本发明的发明对象不仅由各项权利要求的内容得出，而且也由各权利要求的相互组合得出。

在此文件中所有的内容，包括摘要、公开的说明和特征，特别是在附图中示出的空间结构，均作为本发明重要的权利要求，只要它们单个或组合相对于现有技术是新的。

附图说明

下面借助仅表示一种实施方式的附图进一步阐述本发明。在此，从附图及其说明中得出本发明其他的重要特征和优点。附图中：

图1根据本发明的文件检验装置的示意剖视图；

图2激光鉴定单元的一部分的侧向透视图；

图3表示有其他细节的装置的剖视图；

图4带有其驱动装置的X滑座的单独视图；

图5Y滑座的侧视图；

图6根据图3所示的带有X滑座的装置在两个不同位置上的俯视图。

具体实施方式

在图1中总的表示了装置的外壳1，它大体上设计成斜台状并具有一个相对于水平面倾斜角度4的面板2，在该面板中设置有一透明的支承面3(例如由玻璃制成)。用规定的压紧力将要检验的文件铺在该支承面3上并将其压紧，从而可从支承面3的下侧看到要检验的文件表面。

现在按照本发明，在外壳1中将X-Y滑座7、8可移动地安装在后面还要说明的滑座导引装置上，其中Y滑座7可沿箭头方向5移动并且X滑座可沿箭头方向6(即垂直于图1的图纸平面)移动。

现在重要的是，在此在外部的Y滑座7上设置不太敏感的鉴定部件，即具体而言是一个相对于面板的平面沿倾斜的方向倾斜布置的照明单元14，在它的上游连接有一设计成条状的聚焦透镜15，从而同样在设计成条状的照明单元14前面射出的光线经过聚焦透镜15聚焦到位于支承面3上的文件下侧面上。

优选地，照明单元14(另外参见图6)由条状布置的发光二级管(LED)组成，这些发光二级管主要产生白光。然而，也可采用其他的照明单元，例如交替设置其中一部分发出白光而另一部分发出红外光(IR Licht)的LEDs的照明单元。

当然也可以并列或上下重叠地设置多个照明单元14，并且每个照明单元能够产生单独的光谱或也能产生混合的光谱。

由照明单元在文件下侧面反射的光沿光路13转向反射镜12，并在那里通过物镜11对准行扫描照相机(Zeilen-Kamera)10，此照相机适合于相应地读出文件上的文字或者也读出图像信息或者也读出例如只能在近红外区域读出的隐藏的信息。

此外，在滑座7上还固定安装有一信号处理印刷电路板9，借助于它进行相应的鉴定。这样确保短的信息路程和电缆长度，并因而使整个装置不易产生故障。

此外，通过比较图1和图3可看出，光路16的方向可以完全不同，也就是说，在图1中光路16向支承面3上沿向前倾斜的方向倾斜，而在图3中光路16斜向后倾斜。在本发明中两种倾斜的光路都是权利要求所要求保护的。

相对于支承面3成一夹角地倾斜的光路16的布置的优点是，在扫描文件的过程中，用该照明单元14和末端用照相机10首先能够粗略地确定在后面用激光鉴定单元鉴定的衍射结构在文件上的相应位置。也就是说，在扫描文件表面时首先用行扫描照相机10粗略地确定在后面用激光光学装置来识别的衍射标记的位置，然后在晚些时候才用设置在X滑座上的激光鉴定部件来检验该衍射标记。

也就是说重要之处在于，借助于设置在X滑座8上的部件进行实际的检验。这些部件由激光器21(另外参见图2)组成，该激光器产生射向转向反射镜20的光路22，该转向反射镜20将光路23转向要检验的文件表面。

在此假定，X-Y滑座7、8现在已准确地定位在要检验的衍射标记下面，也就是说，X-Y滑座已经移动到准确确定的X-Y位置。图1只表示基本位置，而在鉴定位置，X-Y滑座移动到支承面3下面的一个完全准确地确定的并适合用于鉴定衍射标记的位置。

由衍射标记产生的反射图像反射到毛玻璃片19上，并在毛玻璃片19上形成确定的衍射图案49，透过毛玻璃片19从下往上按OCR矩阵照相机17的确定的空间角24通过物镜18观察该衍射图案49。

也就是说，出现在毛玻璃片上的衍射图案49聚焦在物镜18内并转向到OCR矩阵照相机17上并在那里进行鉴定。

由此可看出，整个鉴定单元设置在最狭窄的空间中并克服失调不敏感地设置在X滑座8中，并因此形成非常紧凑的单元。

下面说明紫外鉴定单元，它特别是用于鉴定文件表面上发荧光的真实性标记。

整个装置尤其定位于在紫外光范围进行观察。这意味着，为此设有一带有过滤片27的紫外闪光器26，该紫外闪光器沿箭头方向30将含有高紫外成分的光对准文件表面，并借此激活发出独特的照明荧光线的文件表面。由文件3反射的光在构成边界的光路32、33之间导向反射镜25，从并从那里经过物镜8以投影31的方式在照相机29中成像，并由设置在那里的电荷耦合装置芯片(CCD-Chip)检测。

在物镜28前面可以设置一截止紫外光的紫外线过滤器，从而只有在紫外范围之外的光被照相机检测到。借此，照相机29不会被紫外闪光器26“遮挡”。

现在借助图3至图6进一步说明装置的机械部件。

在此重要的是，按照图3和图6两根沿Y方向延伸的导轨35相互平行地设置并固定地安装在外壳1中。在此，导轨35分别由轴承座39支承。

在导轨35上分别运行有两个前后设置的球形衬套48(参见图6)，Y滑座7牢固地与它们连接。

因此，整个Y滑座可按箭头方向5沿Y方向自由移动和控制。在此由步进电动机34驱动，该步进电动机牢固地安装在外壳1中并通过驱动轴36支承齿形皮带37，该齿形皮带37在位于相对端的导向轮40上运行。在此，齿形皮带的一段与Y滑座7连接。

当然，本发明不限于位于上方的具有在上面的平行导轨35的导引装置；也可以采用其他的导引元件，特别是位于下方的导轨35，并且代替所采用的四个导引衬套48也可以使用更多或者更少的导引衬套。

此外，所有的直线导引装置也是权利要求所要求的，该直线导引装置能够实现这种X-Y滑座7、8的导引功能。

在Y滑座7的下侧设置一个外壳38，行扫描照相机10和物镜11牢固地设置在该外壳中，这使得这些部件可方便地更换并因而能够彼此独立调整。也就是说，基于在外壳38中的布局，照相机10工作侧能够非常准确地对准设置在那里的物镜11，并且后面整个外壳38能够非常准确地对准设置在外部的转向反射镜12。

X滑座8垂直于图3的图纸平面可移动地设置在Y滑座内。

在此，X滑座8在一个设计成导向管41的左侧导引装置上可相对于图3的图纸平面移动地被驱动移动，而导引装置的右侧由滑动导轨(Gleitfuehrung)50构成，Y滑座只通过滑块放置于滑动导轨50上，并且导轨牢固地固定在Y滑座上。

在此，为了调整X滑座8在Y滑座7中的终端位置，设有两个相互隔开距离布置的终端开关(Endschalter)42，在图4和图5中也表示了这些终端开关。

也就是说，X轴和Y轴各自具有两个终端开关。

在此，用于X滑座的驱动电动机43固定在Y滑座7内，并通过驱动电动机的驱动轴44和齿形皮带45沿箭头方向6驱动滑座8。

在此，齿形皮带45通过按照图5所示的导向轮47在Y滑座7中运动。

此外，导向管41按图5所示在Y滑座内固定两个相互隔开距离设置的轴承座46上。

图6用俯视图表示X滑座8可移动到两个不同的终端位置，其中一个X滑座终端位置用8’表示。

附图标记列表1   外壳                    26  紫外闪光器2   面板                    27  过滤片3   支承面                  28  物镜4   角度                    29  矩阵照相机5   Y方向                   30  箭头方向6   X方向                   31  投影7   Y滑座                   32  光路8   X滑座                   33  光路9   信号处理印刷电路板      34  步进电动机10  行扫描照相机            35  导轨11  物镜                    36  驱动轴12  转向反射镜              37  齿形皮带13  光路                    38  外壳14  照明单元                39  轴承座(Y)15  聚焦透镜                40  导向轮16  光路(照明)              41  导向管17  光学字符识别矩阵照相机  42  终端开关

(OCR-Matrix-Kamera)18  物镜                    43  电动机(X)19  毛玻璃片                44  驱动轴20  转向反射镜              45  齿形皮带21  激光器                  46  轴承座(X)22  光路                    47  导向轮(X)23  光路                    48  球形衬套(Y)24  空间角                  49  衍射图案25  转向反射镜              50  滑动导轨

Claims (11)

1.一种用于自动检验有价值的文件和安全文件的文件检验装置，其特征在于，所述文件检验装置包括一个可沿X-Y方向(5、6)移动的十字滑座(7、8)，其中用于鉴定真实性标记所需的部件(9-12、14-21)安装在所述十字滑座(7、8)上。

2.根据权利要求1所述的文件检验装置，其特征在于，所述十字滑座的可沿X方向(6)移动的X滑座(8)可移动地安装在可沿Y方向(5)移动的在外部的Y滑座(7)的里面。

3.根据权利要求1或2所述的文件检验装置，其特征在于，用于鉴定衍射结构的第一组鉴定单元(17-21)安装在十字滑座(7、8)的在内部的可沿X方向(6)移动的X滑座(8)上，并因而可沿Y方向(5)并也可沿X方向(6)移动；以及例如用于鉴定文字、红外区和/或光电区的第二组鉴定部件(9-12、14、15)安装在十字滑座(7、8)的可沿Y方向(5)移动的Y滑座(7)上，并因而不能沿X方向移动。

4.根据权利要求3所述的文件检验装置，其特征在于，所述用于鉴定衍射结构的第一组鉴定单元包括激光器(21)和相应的光学鉴定装置(17-20)。

5.根据权利要求4所述的文件检验装置，其特征在于，所述光学鉴定装置(17-20)循着激光器(21)的光路先后包括鉴定反射镜(20)、毛玻璃片(19)、物镜(18)和OCR矩阵照相机(17)。

6.根据权利要求5所述的文件检验装置，其特征在于，所述OCR矩阵照相机(17)既可在白光中采集，也可在红外光中采集。

7.根据权利要求1至6之一所述的文件检验装置，其特征在于，在Y滑座(7)上还安装有照明单元(14)，它由至少一个照明行组成。

8.根据权利要求1至7之一所述的文件检验装置，其特征在于，用于文件荧光标记的位置固定的鉴定单元(25-29)设置在文件检验装置上，该鉴定单元(25-29)包括在此装置的外壳(1)中的位置固定的照相机(29)，它对着反射镜(25)，该反射镜(25)映射用于文件的支承面(3)，其中用合适的紫外照明源(26)照射支承面(3)，从而文件发射的光通过反射镜(25)转向位置固定的照相机(28)。

9.根据权利要求1至7之一所述的文件检验装置，其特征在于，设有一合适的紫外照明源(26)，它照射支承面(3)，并且文件发射的光由OCR矩阵照相机(17)或单独固定在Y滑座(7)上的可采集紫外射线的照相机采集。

10.用于自动检验有价值的文件和安全文件的文件检验装置，其特征在于，用于文件荧光标记的位置固定的鉴定单元(25-29)设置在文件检验装置上。

11.根据权利要求10所述的文件检验装置，其特征在于，所述用于文件荧光标记的位置固定的鉴定单元(25-29)包括在外壳(1)内的位置固定的照相机(29)，它对着反射镜(25)，该反射镜(25)映射用于文件的支承面(3)，其中用合适的紫外照明源(26)照射支承面(3)，从而文件发射的光通过反射镜(25)转向位置固定的照相机(28)。

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