DE102009025061A1 - Method for generating e.g. barcode of paper to identify object, involves combining signatures with object, storing signatures in specific form in radio-frequency identification-chip and comparing signatures with reference signatures - Google Patents

Method for generating e.g. barcode of paper to identify object, involves combining signatures with object, storing signatures in specific form in radio-frequency identification-chip and comparing signatures with reference signatures Download PDF

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Abstract

The method involves scanning two regions (7) of an object and receiving sampling signals, which represent respective parts of surface structures (1) of the object within respective regions. Two signatures are generated from the sampling signals. The signatures are combined with the object and stored in a specific form in a radio-frequency identification-chip. The signatures are compared with reference signatures. Information about authenticity and/or identity of the object is generated based on the comparison result. An independent claim is also included for a sensor for scanning a surface.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Identifizierung und/oder Authentifizierung von Gegenständen anhand ihrer Oberflächenbeschaffenheit. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Sensor zur Abtastung einer Oberfläche.object The present invention is a method for identification and / or authentication of items based on theirs Surface finish. Subject of the present invention is also a sensor for scanning a surface.

Die Oberflächenbeschaffenheit von Objekten spielt bei vielen technischen Produkten und Verfahren eine wichtige Rolle, beispielsweise im Formenbau und bei technischen Gleit- oder Sichtflächen. Bei Papier ist die Oberflächenstruktur ein wichtiges Qualitätsmerkmal z. B. im Zusammenhang mit der Bedruckbarkeit.The Surface texture of objects plays in many technical products and processes play an important role, for example in mold making and in technical sliding or visible surfaces. For paper, the surface structure is an important quality feature z. B. in connection with the printability.

Dementsprechend gibt es eine Vielzahl an Messmethoden zur Ermittlung der Oberflächenstruktur und zur Ermittlung von charakteristischen Kennzahlen für die Oberflächenbeschaffenheit. Messmethoden, deren Ergebnis die Topographie der Oberfläche ist, werden auch als direkte Methoden bezeichnet. Die indirekten Methoden liefern charakteristische Kennzahlen wie z. B. für die Rauigkeit, ohne die tatsächliche Gestalt der Oberfläche selbst zu messen. Ein Beispiel einer indirekten Methode ist die Methode nach Bekk zur Bestimmung der Rauigkeit einer Papier- oder Kartonprobe durch Vermessen eines Luftstromes, der zwischen einer Blende und der Probenoberfläche strömt (vgl. ISO 5627 ).Accordingly, there are a variety of measurement methods for determining the surface structure and for determining characteristic characteristics for the surface condition. Measurement methods, the result of which is the topography of the surface, are also referred to as direct methods. The indirect methods provide characteristic indicators such. For roughness, without measuring the actual shape of the surface itself. An example of an indirect method is Bekk's method of determining the roughness of a paper or board sample by measuring an airflow passing between a baffle and the sample surface (see FIG. ISO 5627 ).

Bei den direkten Methoden können taktile und optische Verfahren unterschieden werden. Mit taktilen Verfahren werden Oberflächen mit mechanischen Tastern punktweise abgetastet. Die Tasterauslenkung wird elektronisch oder optoelektronisch gemessen. Das Ergebnis ist ein über dem Tastweg aufgezeichnetes Höhensignal, das so genannte Oberflächenprofil. Durch Abtasten eng aneinander liegender Oberflächenprofile erhält man die flächige Abtastung der Topographie. Ähnliche Verfahren, die berührungslos arbeiten, sind Rasterelektronen- oder Rasterkraftmikroskopie (im so genannten non-contact mode).at The direct methods can be tactile and optical methods be differentiated. With tactile processes become surfaces scanned point by point with mechanical buttons. The button deflection is measured electronically or opto-electronically. The result is a height signal recorded over the probe path, the so-called surface profile. By scanning closely together lying surface profiles are obtained the areal Scanning the topography. Similar methods, the contactless are scanning electron or atomic force microscopy (im so-called non-contact mode).

Ein Beispiel eines optischen Verfahrens zur Topographiebestimmung ist die dynamische Laserfokussierung (siehe beispielsweise Wochenblatt für Papierfabrikation, ISSN0043-7131, 117. Jahrgang, April 1989, Nr. 7; Seiten 271 bis 274). Bei der dynamischen Laserfokussierung wird ein Laser mittels einer Linse auf die Oberfläche fokussiert. Die Linse kann mittels einer Stellmotors senkrecht zur Oberfläche (in z-Richtung) bewegt werden. Ein Sensor ermittelt die jeweilige z-Position der Linse in fokussierter Stellung und liefert somit die Topographieinformation während die Probe durch einen xy-Tisch unter der Linse bewegt wird.One Example of an optical method for topography determination is dynamic laser focusing (see, for example, Wochenblatt for Papermaking, ISSN0043-7131, Volume 117, April 1989, No. 7; Pages 271 to 274). For dynamic laser focusing a laser is focused on the surface by means of a lens. The lens can by means of a servomotor perpendicular to the surface (in the z direction) are moved. A sensor determines the respective z position of the lens in a focused position and thus provides the topography information during the sample through a xy table is moved under the lens.

Weiterhin können topographische Informationen einer Oberfläche auch beispielsweise mit einem akustischen oder einem chromatische Nahfeldsensor, mit einem Wirbelstromsensor oder einem Phasen-Weißlichtinterferometer gewonnen werden.Farther can provide topographic information of a surface also for example with an acoustic or a chromatic Near field sensor, with an eddy current sensor or a phase white light interferometer be won.

Aus den ermittelten Topographien lassen sich wiederum Kennzahlen ermitteln wie beispielsweise der Mittenrauhwert Ra oder die Rauhtiefe Rz (siehe DIN EN ISO 4287:1998 ). Die genannten Kenngrößen werden an einer Einzelmessstrecke definiert und werden in der Regel als Mittelwerte aus mehreren Einzelmessstrecken berechnet. Für Rauheitskenngrößen sind fünf Einzelmessstrecken Standard ( DIN EN ISO 4288:1998 ).From the determined topographies, key figures can be determined such as, for example, the average roughness value R a or the roughness depth R z (see DIN EN ISO 4287: 1998 ). The parameters mentioned are defined on a single measuring section and are generally calculated as mean values from several individual measuring sections. For roughness parameters, five individual measuring sections are standard ( DIN EN ISO 4288: 1998 ).

Es ist demnach üblich, die mit direkten Methoden aufgenommenen Datenmengen zur Oberflächentopographie auf wenige Kennzahlen zu verdichten. Die Verdichtung der Datenmengen auf wenige Kennzahlen erlaubt eine Klassifizierung von Objekten. Durch die Verdichtung der Datenmengen auf wenige Kennzahlen geht jedoch die Individualität des einzelnen Objekts verloren, denn aus den Kennzahlen lässt sich nur auf Materialklassen schließen, nicht jedoch auf einzelne Objekte.It is therefore common to those recorded by direct methods Data sets for surface topography on a few key figures to condense. The compression of data volumes to a few key figures allows a classification of objects. By the compression However, the data volumes on a few key figures are individual of the individual object lost because of the key figures leaves only on material classes close, but not on individual objects.

Die Erfassung und Wiedererkennung von Objekten spielt jedoch beispielsweise bei der Produktverfolgung und im Zusammenhang mit Produktfälschungen eine wichtige Rolle.The Detecting and recognizing objects, however, plays for example in product tracking and in connection with counterfeit products an important role.

Die automatisierte Erkennung von Objekten anhand von z. B. Strichcodes ist in diesem Zusammenhang allgemein bekannt. Strichcodes (Barcodes) sind auf Waren und/oder Verpackungen aufgebracht und erlauben eine maschinelle Identifizierung der Waren zur Ermittlung z. B. des Preises. Sie bieten jedoch keinen Fälschungsschutz, da sie sich leicht kopieren und auf andere Objekte übertragen lassen.The automated detection of objects based on z. B. barcodes is well known in this context. Barcodes (barcodes) are applied to goods and / or packaging and allow a machine Identification of the goods for determination z. B. the price. she However, they do not provide protection against counterfeiting, as they are light copy and transfer to other objects.

Ausweise, Banknoten, Produkte etc. werden heute zur Fälschungssicherung mit Elementen versehen, die nur mit Spezialwissen und/oder hohem technischen Aufwand nachgemacht werden können. Solche Elemente werden hier als Sicherheitselemente bezeichnet. Die Echtheit eines Objekts kann anhand des Vorhandenseins eines oder mehrerer Sicherheitselemente überprüft werden.ID cards, Banknotes, products, etc. are now forgery protection provided with elements that only with specialized knowledge and / or high technical Effort can be imitated. Such elements will be referred to here as security elements. The authenticity of an object can be checked for the existence of one or more security elements become.

Optische Sicherheitselemente wie z. B. Wasserzeichen, Spezialtinten, Guilloche-Muster, Mikroschriften und Hologramme sind weltweit etabliert. Eine Übersicht über optische Sicherheitselemente, die insbesondere aber nicht ausschließlich für den Dokumentenschutz geeignet sind, gibt das folgende Buch: Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston/London, 2005 (S. 63–259 ).Optical security elements such. Watermarks, specialty inks, guilloche patterns, micro-typefaces and holograms are well established worldwide. An overview of optical security elements, which are particularly suitable but not exclusively for document protection, is the following book: Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston / London, 2005 (pp. 63-259 ).

Ein Großteil der heutzutage kommerziell erhältlichen Sicherheitselemente erlaubt jedoch keine Individualisierung, d. h. viele Objekte tragen dasselbe Sicherheitselement. Die Objekte, die dasselbe Sicherheitselement tragen, lassen sich nicht anhand des Sicherheitselements unterscheiden.One Much of today commercially available However, security elements do not allow individualization, i. H. many objects carry the same security element. The objects, which carry the same security element, can not be based on the Differentiate security elements.

Oftmals ist es aber gewünscht, ein einzelnes Objekt aus einer Vielzahl vergleichbarer Objekte eindeutig und sicher identifizieren zu können. Das in PCT/EP/2009/002809 beschriebene Sicherheitselement ermöglicht eine Individualisierung einzelner Objekte und damit die sichere und eindeutige Identifizierung. Es wäre jedoch vorteilhaft, eine Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Objekts auch ohne Hilfsmittel wie Sicherheitselemente vornehmen zu können.Often, however, it is desired to be able to unambiguously and reliably identify a single object from a multiplicity of comparable objects. This in PCT / EP / 2009/002809 described security element allows for individualization of individual objects and thus the secure and unambiguous identification. However, it would be advantageous to be able to identify and / or authenticate an object without aids such as security elements.

Nach dem Stand der Technik sind auch Verfahren zur Identifizierung und Authentifizierung bekannt, bei denen keine weiteren Merkmale als diejenigen verwendet werden, die das Objekt selbst bereitstellt.To In the prior art are also methods for identification and Authentication known in which no further characteristics than those used to provide the object itself.

In WO2005/088533(A1) ist beispielsweise ein Verfahren beschrieben, mit dem Gegenstände mittels kohärenter Strahlung identifiziert und authentifiziert werden können. Bei dem Verfahren wird kohärente Strahlung auf die Oberfläche des Gegenstands fokussiert und die Oberfläche abgetastet. Mittels Fotodetektoren wird die von der Oberfläche reflektierte Strahlung detektiert. Die erfasste reflektierte Strahlung stellt ein charakteristisches Reflexionsmuster dar, das für eine Vielzahl von unterschiedlichen Materialien einzigartig ist und sich nur sehr schwer nachahmen lässt, da es auf Zufälligkeiten bei der Herstellung und/oder Verarbeitung des Gegenstands zurückzuführen ist. Die charakteristischen Reflexionsmuster zu einzelnen Gegenständen werden in einer Datenbank gespeichert, um jeden Gegenstand zu einem späteren Zeitpunkt identifizieren und/oder authentifizieren zu können. Hierzu wird ein Gegenstand erneut vermessen und die charakteristischen Reflexionsmuster mit gespeicherten Referenzdaten verglichen.In WO2005 / 088533 (A1) For example, a method is described that allows objects to be identified and authenticated using coherent radiation. In the method, coherent radiation is focused on the surface of the article and the surface is scanned. Photodetectors detect the radiation reflected by the surface. The detected reflected radiation represents a characteristic reflection pattern that is unique to a variety of different materials and is difficult to imitate because of the randomness of manufacturing and / or processing of the article. The characteristic reflection patterns of individual objects are stored in a database in order to be able to identify and / or authenticate each object at a later time. For this purpose, an object is measured again and the characteristic reflection pattern compared with stored reference data.

In WO2005/088533(A1) wird ausgeführt, dass es sich bei dem erfassten Reflexionsmuster um eine Mischung aus Speckle-Muster und Streustrahlung handelt. Nachteilig an dem in WO2005/088533(A1) beschriebenen Verfahren ist, dass kohärente Strahlung verwendet werden muss. Dem Fachmann ist bekannt, dass Quellen für kohärente Strahlung deutlich teurer sind, als nicht-kohärente Strahlenquellen.In WO2005 / 088533 (A1) it is stated that the detected reflection pattern is a mixture of speckle pattern and scattered radiation. A disadvantage of the in WO2005 / 088533 (A1) described method is that coherent radiation must be used. It is known to those skilled in the art that sources of coherent radiation are significantly more expensive than non-coherent sources of radiation.

Ferner ist das in WO2005/088533(A1) beschriebene Verfahren auf Gegenstände beschränkt, die durch Bestrahlung nicht beschädigt werden und die einen ausreichenden Teil der eingestrahlten Strahlung auch wieder reflektieren. Lichtempfindliche Gegenstände oder Gegenstände mit einem hohen Absorptionsvermögen für elektromagnetische Strahlung können nicht erfasst und später eindeutig erkannt werden.Furthermore, this is in WO2005 / 088533 (A1) described method limited to objects that are not damaged by irradiation and reflect a sufficient portion of the irradiated radiation again. Photosensitive articles or articles with a high electromagnetic radiation absorptivity can not be detected and later clearly detected.

Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik stellt sich damit die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Vielzahl an unterschiedlichen Gegenständen identifiziert und/oder authentifiziert werden kann. Das gesuchte Verfahren soll die Unterscheidung von gleichartigen Gegenständen ermöglichen Dabei soll das gesuchte Verfahren ohne teure Hilfsmittel, wie beispielsweise individualisierte Hologramme oder dergleichen auskommen, anhand der eine Individualisierung von gleichartigen Gegenständen nach dem Stand der Technik erfolgen kann. Das gesuchte Verfahren sollte kostengünstig sein, intuitiv und einfach auszuführen sein, flexibel einsetzbar und erweiterbar sein, reproduzierbare und übertragbare Ergebnisse liefern sowie serientauglich sein.outgoing The described prior art thus sets itself the task of to provide a method with which a variety of different Identified and / or authenticated objects can. The sought process should distinguish the like Allow objects to do so Procedures without expensive tools, such as individualized holograms or the like, based on the individualization of similar objects according to the prior art done can. The process sought should be inexpensive, be intuitive and easy to execute, flexible to use and be extensible, reproducible and transferable Deliver results and be suitable for mass production.

Überraschend wurde gefunden, dass Gegenstände anhand ihrer Oberflächenbeschaffenheit identifiziert und authentifiziert werden können. Dabei verfügt die Oberfläche von Gegenständen über individuelle Merkmale, die für den jeweiligen Gegenstand charakteristisch sind. Diese Merkmale erlauben die Unterscheidung von gleichartigen Gegenständen.Surprised was found to identify objects based on their surface texture and can be authenticated. It has the surface of objects over individual characteristics relevant to the particular item are characteristic. These features allow the distinction of similar objects.

Unter gleichartigen Gegenständen werden solche Gegenstände verstanden, die augenscheinlich gleich, aber nicht identisch sind, wie z. B. die einzelnen Blätter eines Stapels Papier oder einzelne Bauteile aus einer Serienfertigung.Under similar objects become such objects understood, which are evidently the same, but not identical, such as B. the individual sheets of a pile of paper or individual components from a series production.

Die individuelle Oberflächenbeschaffenheit ist dabei überraschenderweise nicht auf Typen von Gegenständen oder Materialien beschränkt, sondern gilt prinzipiell für alle Gegenstände. So kann man überraschenderweise selbst bei polierten Spiegeln, bei denen man von einer glatten Oberfläche ohne nennenswerte Oberflächenstruktur sprechen würde, im atomaren Bereich eine individuelle Oberflächenbeschaffenheit ausmachen.The individual surface finish is surprisingly not limited to types of objects or materials, but in principle applies to all objects. So you can surprisingly even with polished mirrors, at which one of a smooth surface without significant Surface structure would speak, in the atomic Area make up an individual surface finish.

Überraschend wurde gefunden, dass die Oberflächenbeschaffenheit von vielen Gegenständen so robust ist, dass sie auch nach längerer Zeit noch weitestgehend unverändert ist, sodass sie zur Identifizierung und/oder Authentifizierung des jeweiligen Gegenstandes herangezogen werden kann. Da sich die Oberflächenbeschaffenheit durch eine Vielzahl unterschiedlicher Messmethoden bestimmen lässt, können verschiedene Typen von Gegenständen sicher identifiziert und/oder authentifiziert werden. Sollte ein Gegenstand lichtempfindlich sein, so könnte die Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit mit einem taktilen Verfahren erfolge. Sollte ein Gegenstand druckempfindlich sein, so könnte die Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit berührungslos z. B. mittels eines optischen Verfahren erfolgen.Surprisingly, it has been found that the surface texture of many objects is so robust that it is largely unchanged even after a relatively long time, so that it can be used to identify and / or authenticate the respective article. Since the surface texture can be determined by a variety of different measurement methods, different types of objects can be safely identified and / or authenticated. If an object is sensitive to light, the determination of the surface condition could be with a tactile method. If an object should be sensitive to pressure, so the determination of the surface condition could be contactless z. B. by means of an optical process.

Unter einem Gegenstand wird jeder feste Körper verstanden. Die Oberfläche des Körpers trennet ihn vom umgebenden Medium (meistens Luft).Under An object is understood as any solid body. The Surface of the body separates it from the surrounding Medium (mostly air).

Unter Oberflächenbeschaffenheit wird die dreidimensionale Struktur der Oberfläche eines Gegenstands (Topographie) verstanden. Die Begriffe Oberflächenbeschaffenheit und Topographie werden hier synonym verwendet. Ein Oberflächenprofil ist das Profil, das sich durch den (gedachten) Schnitt einer Oberfläche eines Gegenstands mit einer vorgegebenen Ebene ergibt (siehe z. B. DIN EN ISO 4287:1998, Bild 2 ). Topographie und Oberflächenprofil werden zusammen als Oberflächenstruktur bezeichnet.Surface texture is the three-dimensional structure of the surface of an object (topography). The terms surface texture and topography are used synonymously here. A surface profile is the profile that results from the (imaginary) intersection of a surface of an object with a given plane (see, for example, FIG. DIN EN ISO 4287: 1998, Figure 2 ). Topography and surface profile are collectively referred to as surface structure.

Unter Identifizierung wird ein Vorgang verstanden, der zum eindeutigen Erkennen eines Gegenstandes dient.Under Identification is a process that is unique Recognition of an object serves.

Unter Authentifizierung wird der Vorgang der Überprüfung (Verifikation) einer behaupteten Identität verstanden. Die Authentifizierung von Gegenständen ist die Feststellung, dass diese authentisch sind – es sich also um unveränderte, nicht kopierte und/oder nicht gefälschte Originale handelt.Under Authentication becomes the process of verification (Verification) of an alleged identity. The authentication of objects is the finding that these are authentic - so they are unchanged, not copied and / or not forged originals.

Verfahren zur Erzeugung einer Signatur eines GegenstandesMethod for generating a Signature of an object

Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Signatur eines Gegenstandes.One The first object of the present invention is a method for Generation of a signature of an object.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Signatur eines Gegenstandes umfasst mindestens die folgenden Schritte.

  • A1: Abtastung eines ersten Bereichs einer Oberfläche des Gegenstandes und Aufnahme eines Abtastsignals, das zumindest einen Teil der Oberflächenstruktur innerhalb dieses ersten Bereichs repräsentiert,
  • A2: Generierung einer Signatur aus dem in Schritt A1 ermittelten Abtastsignal,
  • A3: Verknüpfung der Signatur mit dem Gegenstand,
  • A4: Speicherung der Signatur in einer Form, in der sie für spätere Vergleichszwecke verfügbar ist.
The inventive method for generating a signature of an article comprises at least the following steps.
  • A1: scanning a first area of a surface of the object and picking up a scanning signal representing at least a part of the surface structure within this first area,
  • A2: generation of a signature from the scanning signal determined in step A1,
  • A3: linking the signature with the object,
  • A4: storage of the signature in a form in which it is available for later comparison purposes.

Die Signatur ist eine speicherbare Information über einen Gegenstand. Sie enthält Informationen zu charakteristischen Merkmalen des Gegenstands. Dabei resultieren die charakteristischen Merkmale aus der einzigartigen Oberflächenbeschaffenheit des jeweiligen Gegenstands.The Signature is a storable information about an item. It contains information about characteristic features of the object. This results in the characteristic features the unique surface texture of each Object.

Die Abtastung eines ersten Bereichs einer Oberfläche eines Gegenstands gemäß Schritt A1 kann mit einem beliebigen Verfahren durchgeführt werden, mit dem eine Oberflächenstruktur eines Gegenstands ermittelt werden kann, z. B. mit einem taktilen oder optischen Verfahren. Hier sind bereits kommerzielle Geräte auf dem Markt, die verwendet werden können. Bevorzugt werden Verfahren eingesetzt, die eine Oberflächenstruktur berührungslos erfassen. Besonders bevorzugt werden optische Methoden eingesetzt.The Scanning a first area of a surface of a Item according to step A1 can with any Procedures are carried out with a surface structure an item can be determined, for B. with a tactile or optical methods. Here are already commercial devices in the market that can be used. To be favoured Method used a surface structure contactless to capture. Particular preference is given to using optical methods.

Das Ergebnis der Abtastung ist ein Abtastsignal, das die Oberflächenstruktur innerhalb des ersten Bereichs repräsentiert.The The result of the sampling is a scanning signal representing the surface structure represented within the first area.

Die Abtastung kann entlang einer Linie erfolgen. In diesem Fall lässt sich aus dem Abtastsignal ein Oberflächenprofil ableiten. Ebenso ist es denkbar, eine Abtastung mäanderförmig oder entlang mehrerer, vorzugsweise parallel zueinander verlaufender Linien vorzunehmen. Die parallel verlaufenden Linien sind vorzugsweise so eng aneinanderliegend, das sich aus den Abtastsignalen eine Oberflächentopographie ableiten lässt. Dies ist beispielhaft in den 2, 3 und 5 der folgenden Veröffentlichung gezeigt: Wochenblatt für Papierfabrikation, ISSN0043-7131, 117. Jahrgang, April 1989, Nr. 7; Seiten 271 bis 274. Jedes einzelne Oberflächenprofil, das sich aus der Abtastung entlang einer einzigen Linie ergibt, ist für sich einzigartig. Benachbarte Oberflächenprofile weisen jedoch Ähnlichkeiten auf. Es sind also kontinuierliche Übergänge von einem Oberflächenprofil zu einem benachbarten Oberflächenprofil zu erkennen. Die einzelnen Linien, entlang derer eine Abtastung erfolgt, sollten demnach so nahe beieinander liegen, dass ein solcher kontinuierlicher Übergang erkennbar ist. Damit ist es möglich, die Bereiche zwischen benachbarten Oberflächenprofilen zu interpolieren und so die gesamte Topographie aus den einzelnen abgetasteten Linienbereichen zu approximieren.The scanning can be done along a line. In this case, a surface profile can be derived from the scanning signal. Likewise, it is conceivable to make a scan meander-shaped or along several lines, preferably parallel to one another. The parallel lines are preferably so close to each other that can derive from the scanning signals a surface topography. This is exemplary in the 2 . 3 and 5 the following publication: Wochenblatt für Papierfabrikation, ISSN0043-7131, Volume 117, April 1989, No. 7; Pages 271 to 274. Each surface profile that results from scanning along a single line is unique in itself. However, adjacent surface profiles have similarities. Thus, there are continuous transitions from a surface profile to an adjacent surface profile. The individual lines along which a scan takes place should therefore be so close together that such a continuous transition is recognizable. This makes it possible to interpolate the areas between adjacent surface profiles and thus to approximate the entire topography from the individual scanned line areas.

Das Abtastsignal, das bei der Abtastung aufgenommen wird, ist von der verwendeten Messmethode abhängig. Dies soll an zwei Beispielen erläutert werden.

  • I. Es ist möglich, die Oberflächenstruktur durch punktweises Abtasten der Oberfläche mit einem mechanischen Taster zu ermitteln. Denkbar ist, dass der Taster auf die Oberfläche zubewegt wird, bis er diese berührt. In dem Punkt, wo der Taster die Oberfläche berührt, tritt ein Widerstand auf. Es müsste eine erhöhte Kraft angewendet werden, um den Taster in die vorher eingeschlagene Richtung weiterzubewegen (die Oberfläche steht dem Taster im Weg). Diese Weglänge bis zum Auftreten des Widerstands wird registriert und der Taster wird in seine Ausgangsposition zurückbewegt. Im nächsten Schritt wird der Taster oder der Gegenstand ein Stück zur Seite bewegt (senkrecht zur Richtung, in die der Taster auf den Gegenstand zubewegt wurde) und der Taster wird erneut auf die Oberfläche zubewegt. Auf diese Weise wird Punkt für Punkt die Weglänge ermittelt, bis jeweils ein Widerstand auftritt. Das Abtastsignal umfasst in diesem Fall Werte für die Weglänge als Funktion des Ortes. Hieraus lässt sich in einfacher Weise eine Oberflächenstruktur (Oberflächenprofil oder Topographie) ableiten.
  • II. Es ist auch möglich, die Oberfläche mit Hilfe eines fokussierten Laserstrahls abzutasten. Der Laserstrahl wird mittels einer Linse auf die Oberfläche fokussiert. Die Linse kann mittels eines Stellmotors senkrecht zur Oberfläche (in z-Richtung) bewegt werden. Ein Sensor ermittelt die jeweilige z-Position der Linse in fokussierter Stellung und liefert somit die Topographieinformation während die Probe durch einen xy-Tisch unter der Linse bewegt wird. Üblicherweise ist der Sensor getaktet, d. h. er nimmt mit einer konstanten Frequenz Messsignale auf. Das Abtastsignal umfasst in diesem Fall die z-Position der Linse als Funktion der Zeit (Messfrequenz). Führt der xy-Tisch eine gleichförmige Bewegung mit einer konstanten Geschwindigkeit aus, so legt er in der Zeit zwischen der Aufnahme von zwei Messwerten des Sensors immer denselben Weg zurück. Es liegt also eine bekannte Korrelation zwischen der Zeit und dem Ort vor, so dass sich auch hier aus dem Abtastsignal in einer einfacher Weise die Topographie der Oberfläche ermitteln lässt. Erfolgt die Aufnahme von Messwerten taktweise mit einer gleichbleibenden Frequenz und wird eine Bewegung zwischen Abtastvorrichtung und Gegenstand vorgenommen, die nicht gleichförmig ist, so kann auch ein mechanischer Kodierer (Encoder) verwendet werden, mit dem die Zeitinformation in eine Ortsinformation transformiert werden kann. Solche Encoder sind insbesondere bei optischen Messmethoden hinreichend bekannt. Auch das in WO2005/088533(A1) beschriebene Verfahren setzt einen Encoder zur Korrelation der Zeit- mit der Ortsinformation ein (siehe dort).
The sampling signal recorded during sampling depends on the measurement method used. This will be explained with two examples.
  • I. It is possible to determine the surface structure by scanning the surface point by point with a mechanical probe. It is conceivable that the button is moved to the surface until it touches them. At the point where the button touches the surface, a resistance occurs. An increased force would have to be applied to move the button in the previously chosen direction (the surface is in the way of the button). This path length until the resistance occurs is registered and the button is moved back to its original position. In the next step, the button or the Ge The piece is moved sideways (perpendicular to the direction in which the button was moved to the object) and the button is moved to the surface again. In this way, the path length is determined point by point until a resistance occurs in each case. The sample signal in this case includes values for the path length as a function of the location. From this, a surface structure (surface profile or topography) can be derived in a simple manner.
  • II. It is also possible to scan the surface by means of a focused laser beam. The laser beam is focused on the surface by means of a lens. The lens can be moved by means of a servomotor perpendicular to the surface (in the z-direction). A sensor detects the respective z-position of the lens in a focused position and thus provides the topography information while the sample is moved through an xy-table under the lens. The sensor is usually clocked, ie it picks up measurement signals at a constant frequency. The scanning signal in this case comprises the z position of the lens as a function of time (measuring frequency). If the xy stage performs a uniform motion at a constant speed, it will always travel the same distance between taking two readings from the sensor. Thus, there is a known correlation between the time and the location, so that the topography of the surface can also be determined here from the scanning signal in a simple manner. If the recording of measured values takes place cyclically with a constant frequency and if a movement between scanning device and object is carried out which is not uniform, then a mechanical encoder (encoder) can also be used, with which the time information can be transformed into a location information. Such encoders are well known, in particular in optical measurement methods. Also in WO2005 / 088533 (A1) described method uses an encoder to correlate the time with the location information (see there).

In Schritt A2 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus dem Abtastsignal eine Signatur erstellt. Die Signatur wird erfindungsgemäß dazu verwendet, den Gegenstand zu einem späteren Zeitpunkt zu identifizieren und/oder zu authentifizieren. Von jedem Gegenstand, der zu einem späteren Zeitpunkt identifiziert und/oder authentifiziert werden soll, muss also zunächst eine Signatur erstellt werden. Dieser Prozess, bei dem die Signatur eines Gegenstands zum ersten Mal ermittelt wird, wird hier auch als Ersterfassung bezeichnet. Liegt die Signatur von einem Gegenstand vor, kann diese gespeichert werden. Zu einem späteren Zeitpunkt, an dem der Gegenstand erneut erfasst wird, d. h. seine Signatur erneut ermittelt wird, kann die gespeicherte Signatur als Referenz zu Vergleichszwecken eingesetzt werden.In Step A2 of the method according to the invention created a signature from the scanning signal. The signature is according to the invention used the item at a later date too identify and / or authenticate. Of every object, which is identified at a later date and / or must first be a signature to be created. This process in which the signature of an object is determined for the first time, is also here as first registration designated. If the signature of an object is present, this can get saved. At a later date on which the item is recaptured, d. H. his signature again is determined, the stored signature as a reference for comparison purposes be used.

Die Signatur ist also eine speicherbare und maschinell verarbeitbare Information, die aus dem Abtastsignal gewonnen und zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung eingesetzt werden kann. Unter speicherbar wird verstanden, dass die Signatur zu einem späteren Zeitpunkt zum Beispiel für Vergleichszwecke wieder aufgegriffen werden kann. Unter maschineller Verarbeitung wird verstanden, dass die Signatur maschinell gelesen und mit einer Maschine verschiedenen Rechen- und/oder Speicheroperationen unterzogen werden kann.The Signature is thus a storable and machine processable Information obtained from the scanning signal and for the purpose of Identification and / or authentication can be used. Under storable is understood that the signature to a later Time taken up for example for comparison purposes again can be. By machine processing is meant that the signature read by machine and with a machine different Arithmetic and / or memory operations can be subjected.

Die Signatur enthält Informationen zu Merkmalen, die einen Gegenstand eindeutig kennzeichnen. Die Signatur kann das Abtastsignal selbst sein. Die Signatur kann auch eine Oberflächentopographie sein, die aus dem Abtastsignal abgeleitet worden ist, d. h. eine Ansammlung von Höheninformationen eines Oberflächenbereichs als Funktion der jeweiligen Oberflächenorte. Ebenso ist es denkbar, dass eine Signatur ein Oberflächenprofil gemäß der Definition aus DIN EN ISO 4287:1998 ist.The signature contains information about features that uniquely identify an item. The signature may be the scanning signal itself. The signature may also be a surface topography derived from the scanning signal, ie, a collection of height information of a surface area as a function of the respective surface locations. It is also conceivable for a signature to have a surface profile as defined DIN EN ISO 4287: 1998 is.

In der Regel wird die Signatur aus dem Abtastsignal durch verschiedene mathematische Methoden wie Filterung und/oder Untergrundabzug erzeugt. Durch diese mathematischen Methoden werden zufällige oder systematische Schwankungen, die aus Einzelmessungen resultieren, weitestgehend eliminiert. Bei papierartigen Objekten kann z. B. eine Welligkeit in einem Oberflächenprofil auftreten, die aufgrund von Benutzung des Objekts entstanden ist. Diese kann bei einer Identifizierung und/oder Authentifizierung störend sein, da sie erst im Verlauf der Zeit entstanden und somit nicht in der ursprünglichen Signatur enthalten ist. Eine solche Welligkeit kann durch geeignete Filter aus dem Abtastsignal herausgerechnet (eliminiert) werden (siehe z. B. aus DIN EN ISO 4287:1998 ).As a rule, the signature is generated from the scanning signal by various mathematical methods such as filtering and / or background subtraction. These mathematical methods eliminate as far as possible random or systematic fluctuations resulting from individual measurements. For paper-like objects z. B. a ripple in a surface profile occur, which has arisen due to use of the object. This can be annoying in an identification and / or authentication, since it emerged only in the course of time and thus is not included in the original signature. Such a ripple can be eliminated (eliminated) by suitable filters from the sampling signal (see eg DIN EN ISO 4287: 1998 ).

Ebenso ist es denkbar, das Abtastsignal oder ein gefiltertes Abtastsignal einer mathematischen Transformation zu unterziehen, um einen Datensatz zu generieren, der sich besser zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung eignet, als das Abtastsignal oder ein gefiltertes Abtastsignal selbst. Als Beispiel einer solchen Transformation sei eine Fourier-Transformation genannt, die eine ortsunabhängige Darstellung des Abtastsignals erzeugt.As well it is conceivable, the sampling signal or a filtered sampling signal undergo a mathematical transformation to get a record generate better for the purpose of identification and / or Authentication, as the sample signal or a filtered one Sampling signal itself. As an example of such a transformation is called a Fourier transform, which is a location independent Representation of the sampling signal generated.

Weiterhin ist es denkbar, charakteristische Muster aus dem Abtastsignal zu extrahieren und diese extrahierten Daten als Signatur einzusetzen (Datenreduktion).Farther it is conceivable to use characteristic patterns from the scanning signal extract and use this extracted data as a signature (Data reduction).

In Schritt A3 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Signatur wird die Signatur mit dem Gegenstand verknüpft. Diese Verknüpfung kann physikalisch oder virtuell erfolgen. Bei einer physikalischen Verknüpfung kann die Signatur beispielsweise in Form eines optischen Codes (Barcode, Matrixcode, OCR-Text oder derglichen) auf den Gegenstand aufgedruckt oder in den Gegenstand eingeritzt werden. Ebenso ist es denkbar, den Gegenstand mit einem Aufkleber, der die Signatur gespeichert enthält zu verknüpfen. Auch die Anbringung eines elektronischen Datenträgers wie beispielsweise eines RFID-Chips, auf dem die Signatur gespeichert ist, an den Gegenstand ist denkbar.In step A3 of the inventive method for generating a signature, the Signa linked to the object. This linkage can be physical or virtual. In the case of a physical link, the signature can be printed on the object or scratched into the object, for example in the form of an optical code (barcode, matrix code, OCR text or the like). It is also conceivable to associate the article with a sticker that contains the signature stored. The attachment of an electronic data carrier such as an RFID chip, on which the signature is stored, to the object is conceivable.

Bei einer virtuellen Verknüpfung wird beispielsweise eine eindeutige Nummer, die dem jeweiligen Gegenstand zugeordnet ist (ID-Nummer, Chargen-Nummer oder dergleichen) in einer Datenbank mit der Signatur verknüpft. Die Signatur kann beispielsweise diese Nummer in einem so genannten Header (Metadaten am Anfang einer Datei) enthalten. Die Verknüpfung sorgt dafür, dass eine klare und eindeutige Zuordnung zwischen Signatur und Gegenstand besteht. Anhand der Signatur lässt sich eindeutig auf den zugehörigen Gegenstand schließen.at For example, a virtual shortcut becomes a unique one Number assigned to the respective item (ID number, Batch number or the like) in a database with the signature connected. The signature can be, for example, this number contained in a so-called header (metadata at the beginning of a file). The link ensures that a clear and unambiguous Assignment between signature and object exists. Based on the signature can be clearly attributed to the associated object shut down.

In Schritt A4 des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Speicherung der Signatur in einer Form, in der sie für spätere Vergleichszwecke verfügbar ist.In Step A4 of the method according to the invention takes place storing the signature in a form in which it is used for later comparison purposes is available.

Die Speicherung kann beispielsweise auf einem elektronischen Speichermedium (Halbleiterspeicher), einem optischen Speichermedium (z. B. Compact Disk), einem magnetischen Speichermedium (z. B. Festplatte) oder einem anderen Medium zur Speicherung von Informationen erfolgen. Denkbar ist auch die Ablage der Signatur als optischer Code (Barcode, Matrixcode) auf einem Papier oder dem Gegenstand selbst oder als Hologramm.The Storage can, for example, on an electronic storage medium (Semiconductor memory), an optical storage medium (eg Disk), a magnetic storage medium (eg hard disk) or another medium for storing information. It is also conceivable to store the signature as an optical code (barcode, Matrix code) on a paper or the article itself or as Hologram.

Nachdem die Signatur erstmalig generiert und gespeichert ist, ist der jeweilige Gegenstand erfasst und kann zu einem späteren Zeitpunkt anhand seiner Signatur identifiziert und/oder authentifiziert werden. Die gespeicherte Signatur wird hier auch als Referenzsignatur bezeichnet.After this the signature is generated and stored for the first time, is the respective one Subject is recorded and may be at a later date identified and / or authenticated by its signature. The stored signature is also referred to here as a reference signature.

Verfahren zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands Ein zweiter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands mindestens umfassend die folgenden Schritte:

  • B1: Abtastung eines zweiten Bereichs einer Oberfläche des Gegenstandes und Aufnahme eines Abtastsignals, das zumindest einen Teil der Oberflächenstruktur innerhalb dieses zweiten Bereichs repräsentiert,
  • B2: Generierung einer Signatur aus dem in Schritt B1 ermittelten Abtastsignal,
  • B3: Vergleich der im Schritt B2 ermittelten Signatur mit mindestens einer Referenzsignatur,
  • B4: Generierung einer Mitteilung über die Identität und/oder Authentizität des Gegenstands in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs in Schritt B3.
Method for Identifying and / or Authenticating an Item A second subject of the present invention is a method for identifying and / or authenticating an item, comprising at least the following steps:
  • B1: scanning a second area of a surface of the object and picking up a scanning signal representing at least a part of the surface structure within this second area,
  • B2: generation of a signature from the sampling signal determined in step B1,
  • B3: comparison of the signature determined in step B2 with at least one reference signature,
  • B4: generation of a notification of the identity and / or authenticity of the object depending on the result of the comparison in step B3.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands ist zeitlich dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer Signatur nachgelagert.The Inventive method for identification and / or authentication of an item is timed to the invention Downstream of a method for generating a signature.

Für die Schritte B1 und B2 gilt das bei den Schritten A1 und A2 jeweils beschriebene, d. h. diese Schritte erfolgen weitestgehend in derselben Weise.For Steps B1 and B2 apply to steps A1 and A2, respectively described, d. H. These steps are largely done in the same Wise.

In Schritt A1 ist allerdings ein erster Bereich einer Oberfläche genannt während in Schritt B1 cm zweiter Bereich einer Oberfläche genannt ist.In However, step A1 is a first area of a surface called during step B1 cm second area of a Called surface.

Damit eine spätere Identifizierung und/oder Authentifizierung überhaupt möglich ist, muss der Bereich, der bei der Identifizierung und/oder Authentifizierung abgetastet wird (der zweite Bereich) zumindest teilweise mit dem Bereich überlappen, der bei der Ersterfassung abgetastet worden ist (der erste Bereich). Je größer die Überlappung ist, desto höher ist die Sicherheit, mit der ein Gegenstand identifiziert und/oder authentifiziert werden kann.In order to a later identification and / or authentication at all possible, the area must be in the identification and / or authentication is scanned (the second area) at least partially overlap with the area at the first reading has been sampled (the first area). ever the larger the overlap, the higher is the security with which an item is identified and / or can be authenticated.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren sind der erste Bereich (aus Schritt A1) und der zweite Bereich (aus Schritt B1) identisch oder zumindest weitgehend identisch. Unter „weitgehend identisch” wird verstanden, dass bei einer späteren Abtastung der Oberfläche versucht wird, denselben Bereich abzutasten, der auch bei der Ersterfassung abgetastet worden ist. Im Idealfall sind der erste und der zweite Bereich also identisch – aber in der Praxis kann es Schwierigkeiten bereiten, den Bereich der Ersterfassung bei einer späteren Erfassung exakt wiederzufinden oder exakt zu „treffen”. Dies ist eine Frage der Positioniergenauigkeit: wie genau gelingt es, einen Gegenstand gegenüber einer Vorrichtung zur Abtastung der Oberfläche des Gegenstands zu positionieren, so dass ein definierter Bereich der Oberfläche abgetastet werden kann?In a preferred embodiment of the invention Methods are the first area (from step A1) and the second one Area (from step B1) identical or at least substantially identical. Under "largely identical "is understood that at a later Sampling the surface is trying the same area to be sampled, which was also sampled at the initial reading. Ideally, the first and the second area are identical - but In practice, it can be difficult to change the field of Initial detection to be found exactly in a later acquisition or exactly to "meet". This is a matter of Positioning accuracy: how exactly succeeds an object opposite a device for scanning the surface of the object to position, leaving a defined area of the surface can be sampled?

Eine Möglichkeit, die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit zu vermindern, besteht darin, den Bereich zur Abtastung möglichst groß zu wählen. Beträgt die absolute Genauigkeit der Positionierung beispielsweise ±1 mm in einer Richtung und hat der Bereich in dieser Richtung eine Ausdehnung von 1 mm, so ist die Genauigkeit, mit der positioniert werden kann, unzureichend; es besteht die Gefahr, das der erste Bereich und der zweite Bereich überhaupt nicht übereinstimmen. Beträgt die Ausdehnung des Bereichs in der genannten Richtung jedoch 10 mm, so ist eine hinreichend genaue Positionierung sehr wahrscheinlich gegeben; erster Bereich und zweiter Bereich weichen in der genannten Richtung um maximal 10% voneinander ab.One way to reduce the positioning accuracy requirements is to maximize the range for scanning. For example, if the absolute accuracy of the positioning is ± 1 mm in one direction and the area in that direction is 1 mm, the accuracy with which it can be positioned is insufficient; there is a risk that the first area and the second area will not match at all. However, if the extent of the area in that direction is 10 mm, so a sufficiently accurate positioning is very likely given; the first area and the second area deviate from one another by a maximum of 10% in the named direction.

Eine Vergrößerung des Bereichs ist jedoch üblicherweise auch mit einem erhöhten Zeitaufwand für die Abtastung und mit einer größeren Datenmenge für das Abtastsignal und die Signatur verbunden, so dass der Bereich nicht beliebig groß gewählt werden kann.A However, enlargement of the range is common also with an increased time spent on the scan and with a larger amount of data for the scanning signal and the signature are connected so that the area can not be chosen arbitrarily large.

Eine weitere Möglichkeit, die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit zu vermindern, liegt in der Verwendung eines so genannten Positionsgebers. Unter einem Positionsgeber werden Mittel verstanden, die einen Bereich einer Oberfläche abschließend kennzeichnen. Unter einer abschließenden Kennzeichnung eines Oberflächenbereichs wird verstanden, dass ein Bereich der Oberfläche eines Gegenstand so hervorgehoben und gegenüber anderen Oberflächenbereichen so abgegrenzt wird, dass dieser Oberflächenbereich eindeutig von allen anderen Oberflächenbereichen unterscheidbar ist und dass es keinen Oberflächenbereich gibt, für den eine Unklarheit darüber besteht, ob er dem gekennzeichneten Oberflächenbereich angehört oder nicht. Ein Positionsgeber kann beispielsweise ein Etikett mit einer Aussparung sein, das mit dem Gegenstand verbunden wird. Innerhalb der Aussparung liegt der Bereich, der abgetastet werden soll. Wird der Bereich optisch abgetastet, so ist die Oberfläche des Positionsgebers, die um die Aussparung angeordnet ist, vorzugsweise so gestaltet, dass sie bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung ein anderes Verhalten zeigt, als der gekennzeichnete Oberflächenbereich des Gegenstands. Ist der Gegenstand beispielsweise ein papierartiges Objekt mit einem hohen Streuvermögen, wird die Oberfläche des Positionsgebers beispielsweise spiegelnd gestaltet. Bei einer taktilen Abtastung des Oberflächenbereichs des Gegenstandes hat ein Etikett mit einer Aussparung als Positionsgeber den Vorteil, dass Kanten rund um den Oberflächenbereich des Gegenstandes vorliegen, die bei einer taktilen Abtastung ein definiertes und gut erkennbares Abtastsignal liefern, das anzeigt, wo der Oberflächenbereich des Gegenstandes beginnt und wo er endet. Ein Positionsgeber verhilft also, den Bereich, der bei der Ersterfassung abgetastet worden ist, bei jeder späteren Abtastung zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung „wiederzufinden”.A Another possibility, the requirements for positioning accuracy To reduce, lies in the use of a so-called position sensor. A position transmitter is understood to mean a range Finally mark a surface. Under a final marking of a surface area It is understood that an area of the surface of an object so highlighted and over other surface areas is delimited so that this surface area is unique is distinguishable from all other surface areas and that there is no surface area for which one Uncertainty exists as to whether he marked Surface area belongs or not. A position transmitter For example, may be a label with a recess that with the object is connected. Within the recess is the area to be scanned. If the area is optically scanned, so is the surface of the locator, which is around the recess is arranged, preferably designed so that when irradiated with electromagnetic radiation shows a different behavior than the characterized surface area of the article. is the article, for example, a paper-like object with a high scattering power, the surface of the position sensor For example, designed mirroring. With a tactile scan the surface area of the article has a label with a recess as a position transmitter the advantage of having edges are present around the surface area of the article, the in a tactile scan a defined and well recognizable Provide a sampling signal indicating where the surface area is of the object begins and where it ends. A position sensor helps that is, the area that was scanned at first reading, at each later scan for the purpose of identification and / or authentication "to find again".

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es vorteilhaft sein kann, den Bereich zur Abtastung möglichst klein zu gestalten. Je kleiner der Bereich ist, desto schneller kann eine Abtastung erfolgen, desto geringer sind die Datenmengen, die als Abtastsignal oder Signatur anfallen und desto geringer ist die Rechenzeit für den Vergleich einer aktuellen Signatur mit einer oder mehreren Referenzsignaturen. Es hätte damit Vorteile, wenn die Oberfläche des Gegenstands nur entlang einer einzigen Linie abgetastet werden müsste, um eine Signatur zu erzeugen. Es wurde jedoch auch bereits erläutert, dass eine Verkleinerung des Bereichs mit einer Erhöhung der Anforderungen an die Positioniergenauigkeit einhergeht. Ist die Signatur ein Oberflächenprofil, d. h. die Höheninformation einer Oberfläche entlang einer Linie auf der Oberfläche, so kann es schwierig sein, diese Linie bei einer späteren Erfassung wiederzufinden.It has already been pointed out that it can be beneficial make the area for scanning as small as possible. The smaller the area, the faster a scan can be take place, the lower the amount of data, as a sampling signal or signature incurred and the lower the computing time for the comparison of a current signature with one or more reference signatures. It would have advantages if the surface of the Object would only have to be scanned along a single line, to create a signature. However, it has already been explained that a reduction of the area with an increase the requirements for the positioning accuracy goes hand in hand. is the signature is a surface profile, i. H. the height information a surface along a line on the surface, so it may be difficult to follow this line at a later time Find again.

Überraschend wurde gefunden, dass dieses Problem der steigenden Anforderungen an die Positioniergenauigkeit bei Verkleinerung des Bereichs zur Abtastung dadurch gelöst werden kann, dass der zweite Bereich kleiner als der erste Bereich ist und der zweite Bereich innerhalb des ersten Bereichs liegt.Surprised It has been found that this problem of increasing demands to the positioning accuracy as the area for scanning is reduced It can be solved by making the second area smaller as the first area and the second area within the first area Area lies.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifizierung und/oder Authentifizierung ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich kleiner als der erste Bereich ist und innerhalb dieses ersten Bereichs liegt.A preferred embodiment of the invention Method for identification and / or authentication is accordingly characterized in that the second region is smaller than the first one Area is and lies within this first area.

Zur Erfüllung einer ausreichenden Positioniergenauigkeit in Schritt B1 muss der Gegenstand in Bezug zur Abtastvorrichtung so positioniert werden, dass der Abtastbereich (zweiter Bereich) innerhalb eines definierten größeren Bereichs (erster Bereich) liegt. Die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit nimmt entsprechend mit zunehmender Größe des ersten Bereichs und mit abnehmender Größe des zweiten Bereichs ab. Mit abnehmender Größe des zweiten Bereichs nimmt natürlich auch die Datenmenge ab, die für einen Vergleich zur Verfügung steht. Generell gilt, dass eine Aussage über die Identität und/oder Authentizität eines Gegenstand mit höherer Sicherheit getroffen werden kann, je größer die Datenmenge ist, welche die Identität des jeweiligen Gegenstands beschreibt. Hier muss also eine sinnvolle Abwägung zwischen vereinfachter Positionierung und Sicherheit bei der Identifizierung und/oder Authentifizierung getroffen werden.to Fulfilling a sufficient positioning accuracy in Step B1, the object must be in relation to the scanning device so be positioned so that the scanning area (second area) within a defined larger area (first area). The requirements for the positioning accuracy increases accordingly with increasing size of the first area and decreases with decreasing size of the second area. As the second area decreases in size of course, the amount of data, which for a Comparison is available. Generally, that is one Statement about the identity and / or authenticity an object with higher security can, the larger the amount of data that the Identity of each item describes. Here must So a meaningful balance between simplified positioning and security in identification and / or authentication to be hit.

Die Signatur, die sich aus der Abtastung des ersten, größeren Bereichs ergibt und als Referenzsignatur gespeichert wird, ist entsprechend größer als jede Signatur, die bei einer späteren Erfassung zum Zwecke der Identifizierung und/oder Authentifizierung bei Abtastung des zweiten, kleineren Bereichs generiert wird. In dem Schritt B3 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifizierung und/oder Authentifizierung wird dementsprechend geprüft, ob die aktuelle Signatur innerhalb der Referenzsignatur vorhanden ist. Konkret könnte das so aussehen, dass bei der Ersterfassung ein erster Bereich der Oberfläche entlang einer Vielzahl an eng aneinander liegenden Linien abgetastet und so die Topographie dieses ersten Bereichs ermittelt und als Referenzsignatur gespeichert wird. Bei der Identifizierung und/oder Authentifizierung wird dann zu einem späteren Zeitpunkt beispielsweise nur das Höhenprofil entlang einer einzigen Linie (Oberflächenprofil), die sich innerhalb des ersten Bereichs befindet, aufgenommen. In Schritt B3 wird geprüft, ob die Oberflächentopographie des ersten Bereichs an irgendeiner Stelle ein entsprechendes Oberflächenprofil aufweist. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Linie, entlang der bei der Identifizierung und/oder Authentifizierung eine Abtastung erfolgt ist, auch genau eine der Linien ist, die bei der Ermittlung der Topographie im Rahmen der Ersterfassung zur Abtastung herangezogen worden ist. Wie oben bereits festgestellt, liegen die einzelnen Linien bei der Ermittlung der Topographie vorzugsweise so eng beieinander, dass zwischen ihnen ein kontinuierlicher Übergang erkennbar ist. Es reicht demnach aus, dass die einzelne Linie innerhalb des Bereichs der Vielzahl an Linien liegt. Aus entsprechenden Gründen ist es auch nicht erforderlich, dass die einzelne Linie exakt parallel zu der Vielzahl an Linien verläuft. Durch den kontinuierlichen Übergang der einzelnen Oberflächenprofile, die die Topographie bilden, lässt sich mit bekannten mathematischen Verfahren die gesamte Topographie approximieren und somit jedes beliebige Oberflächenprofil innerhalb der Topographie berechnen.The signature resulting from the scanning of the first, larger area and stored as a reference signature is correspondingly larger than any signature that is generated in a later detection for the purpose of identification and / or authentication when scanning the second, smaller area. In step B3 of the inventive method for identification and / or authentication, it is accordingly checked whether the current signature is present within the reference signature. In concrete terms, this could be the case that, during initial recording, a first area of the upper is scanned along a plurality of closely spaced lines and so the topography of this first area is determined and stored as a reference signature. For example, in the identification and / or authentication, only the height profile along a single line (surface profile) located within the first region will be recorded at a later time. In step B3 it is checked whether the surface topography of the first region has a corresponding surface profile at any point. It is not necessary that the line along which a scan was made in the identification and / or authentication is also exactly one of the lines that was used in the determination of the topography in the context of the initial sampling. As already stated above, the individual lines are preferably so close together in determining the topography that a continuous transition is recognizable between them. It is therefore sufficient that the single line lies within the range of the plurality of lines. For corresponding reasons, it is also not necessary for the individual line to run exactly parallel to the multiplicity of lines. Through the continuous transition of the individual surface profiles, which form the topography, the entire topography can be approximated with known mathematical methods and thus any surface profile within the topography can be calculated.

Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands, bei dem der zweite Bereich kleiner ist als der erste Bereich, lässt sich dort vorteilhaft einsetzen, wo genügend Zeit zur Ersterfassung besteht, während die Zeit zur Identifizierung und/oder Authentifizierung im Vergleich hierzu beschränkt ist.The preferred embodiment of the invention Method for identifying and / or authenticating a An article wherein the second area is smaller than the first one Range, can be used advantageously where sufficient Time to initial capture exists while the time for identification and / or authentication in comparison thereto is.

Als Beispiele seien Kunstgegenstände oder Schmuck genannt. Diese werden oftmals in Handfertigung erstellt. Die Handfertigung benötigt im Vergleich zu maschinellen Herstellungsverfahren mehr Zeit. Daher fällt es nicht ins Gewicht, wenn zur Erstellung der Referenzsignatur ein entsprechender Zeitaufwand betrieben wird, indem ein großer (erster) Bereich abgetastet wird. Die spätere Identifizierung und/oder Authentifizierung z. B. zur Routineüberprüfung anhand eines kleineren Bereichs kann entsprechend schneller erfolgen.When Examples are art objects or jewelry called. These are often created by hand. The manual production needed compared to mechanical manufacturing process more time. Therefore, it does not matter when creating the reference signature is operated a corresponding amount of time, by scanning a large (first) area. The later identification and / or authentication z. B. for routine inspection on the basis of a smaller one Area can be done faster.

Überraschend wurde gefunden, dass der erste und zweite Bereich auch so gestaltet werden können, dass der zweite Bereich größer als der erste Bereich ist und diesen ersten Bereich vollständig umfasst.Surprised it was found that the first and second area also designed this way that can make the second area bigger than the first area is and this first area is complete includes.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands ist daher dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich größer ist als der erste Bereich und diesen ersten Bereich vollständig umfasst.A further preferred embodiment of the invention Method for identifying and / or authenticating a Subject is therefore characterized in that the second area is larger than the first area and this first Area completely covered.

Bei der Ersterfassung wird also eine Referenzsignatur erzeugt, die aus einem vergleichsweise kleinen Abtastbereich resultiert. Bei einer späteren Erzeugung einer Signatur zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung wird ein entsprechend größerer Bereich abgetastet, eine Signatur erzeugt und in Schritt B3 untersucht, inwieweit eine Referenzsignatur in der aktuellen Signatur vorhanden ist.at the initial detection is thus generated a reference signature, the results in a comparatively small scanning range. At a later generation of a signature for the purpose of identification and / or authentication becomes a correspondingly larger Scanned area, generates a signature and examined in step B3, to what extent a reference signature is present in the current signature.

Durch diese bevorzugte Ausführungsform ergeben sich dieselben Vorteile hinsichtlich Positioniergenauigkeit und verringerten Datenmengen wie in dem Fall, bei dem der zweite Bereich innerhalb des ersten Bereichs liegt (siehe oben). Eine solche Ausführungsform ist dann vorteilhaft, wenn die Ersterfassung im Vergleich zur späteren Identifizierung und/oder Authentifizierung zeitkritisch ist. Dies kann zum Beispiel bei einer maschinellen Fertigung der Fall sein, wo die gefertigten Gegenstände in großer Zahl anfallen und mit großer Geschwindigkeit auf einem Fließband transportiert werden. Hier ist es vorteilhaft, nur einen kleinen Bereich des jeweiligen Gegenstands in kürzester Zeit abzutasten (Schritt A1), um den jeweiligen Gegenstand erstmalig zu erfassen und eine entsprechende Referenzsignatur zu erzeugen. Bei der späteren Identifizierung und/oder Authentifizierung fallen die Gegenstände gegebenenfalls in geringer Zahl an und es besteht mehr Zeit, einen größeren Bereich in Schritt B1 abzutasten, um sicherzustellen, dass der erste Bereich (aus Schritt A1) umfasst wird.By this preferred embodiment, the same result Advantages in terms of positioning accuracy and reduced data volumes as in the case where the second area is within the first Area is located (see above). Such an embodiment is advantageous if the initial assessment compared to the later Identification and / or authentication is time critical. This may be the case in a machine manufacturing, for example where the manufactured items in large numbers accumulate and on a conveyor belt at great speed be transported. Here it is advantageous, only a small one Scanning area of each item in a very short time (Step A1) to capture the respective object for the first time and to generate a corresponding reference signature. At the later Identification and / or authentication fall the objects possibly in small numbers and there is more time, one scan larger area in step B1 to ensure that the first area comprises (from step A1) becomes.

In Schritt B3 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands erfolgt, wie bereits angesprochen, der Vergleich der aktuell erzeugten Signatur mit einer oder mehreren Referenzsignaturen. Hierbei kann zwischen einem so genannten 1:1-Abgleich und einem so genannten 1:n-Abgleich unterschieden werden. Bei einem 1:1-Abgleich erfolgt lediglich der Vergleich von zwei Signaturen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn bereits Informationen zur vermeintlichen Identität des Gegenstands vorliegen, die noch überprüft werden sollen (Authentifizierung). Es ist beispielsweise denkbar, dass der Gegenstand einen Barcode trägt, der auf die Identität des Gegenstands hinweist. Anhand der vermeintlichen Identität kann die Referenzsignatur ermittelt werden, die dem jeweiligen Gegenstand zugeordnet ist. Diese wird dann mit der aktuell generierten Signatur verglichen.In Step B3 of the method according to the invention for Identification and / or authentication of an object takes place, As already mentioned, the comparison of the currently generated signature with one or more reference signatures. Here can between a so-called 1: 1 comparison and a so-called 1: n comparison. In a 1: 1 comparison, only the comparison of two takes place Signatures. This is the case, for example, if there is already information to the alleged identity of the object, which are still to be checked (authentication). For example, it is conceivable that the item is a barcode which points to the identity of the object. On the basis of the supposed identity, the reference signature determined, which is assigned to the respective object. This is then compared with the currently generated signature.

Ist die Identität nicht bekannt und soll diese anhand der aktuell generierten Signatur ermittelt werden, so wird die aktuell generierte Signatur mit einer Anzahl n an in Frage kommenden Referenzsignaturen verglichen (1:n-Abgleich), um diejenige Referenzsignatur zu finden, die mit der aktuell generierten Signatur übereinstimmt (Identifizierung).If the identity is unknown and should be determined based on the currently generated signature, the currently generated signature will be marked with a Number n of candidate reference signatures compared (1: n comparison) to find the reference signature that matches the currently generated signature (identification).

Der Vergleich selbst kann mit mathematischen Methoden, die dem Fachmann hinlänglich bekannt sind, erfolgen. Es können z. B. bekannte Verfahren des Pattern Matching eingesetzt werden, bei denen nach Ähnlichkeiten zwischen Datensätzen gesucht wird (siehe z. B. Image Analysis and Processing: 8th International Conference, ICIAP '95, San Remo, Italy, September 13–15, 1995. Proceedings (Lecture Notes in Computer Science), WO 2005088533(A1) , WO2006016114(A1) , C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrielle Bildverarbeitung, Springer-Verlag, 1998, S. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, S. 84 ff , US 7333641 B2 , DE10260642 A1 , DE10260638 A1 , EP1435586B1 ). Auch optischen Korrelationsmethoden sind denkbar.The comparison itself can be done with mathematical methods that are well known to those skilled in the art. It can z. For example, known pattern matching techniques may be used to search for similarities between data sets (see, eg, Image Analysis and Processing: 8th International Conference, ICIAP '95, San Remo, Italy, September 13-15, 1995. Proceedings (Lecture Notes in Computer Science), WO 2005088533 (A1) . WO2006016114 (A1) . C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrial Image Processing, Springer-Verlag, 1998, p. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, p. 84 ff . US 7333641 B2 . DE10260642 A1 . DE10260638 A1 . EP1435586B1 ). Also optical correlation methods are conceivable.

Das Ergebnis des Vergleichs, z. B. der Grad der Übereinstimmung zwischen den verglichenen Signaturen, wird dann in Schritt B4 an einen Benutzer einer entsprechenden Vorrichtung in Form einer sicht- oder hörbaren Mitteilung ausgegeben (Monitor, Drucker, Lautsprecher, o. ä.).The Result of the comparison, z. For example, the degree of agreement between the compared signatures, then becomes in step B4 a user of a corresponding device in the form of a visual or audible message (monitor, printer, Speakers, etc.).

Nachdem die erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellt worden sind, soll nun näher auf konkrete Ausführungsformen eingegangen werden, ohne die Erfindung jedoch hierauf zu beschränken.After this the method according to the invention has been presented are now closer to specific embodiments be received, but without limiting the invention thereto.

Es zeigen:It demonstrate:

1(a), (b): Schematische Darstellung zur optischen Abtastung einer Oberfläche 1 (a) , (b): Schematic representation for the optical scanning of a surface

2: Schematische Darstellung zur optischen Abtastung einer Oberfläche mit einem linienförmigen Strahlprofil 2 : Schematic representation for the optical scanning of a surface with a linear beam profile

3: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sensors zur Abtastung von Oberflächen 3 : Schematic representation of a sensor according to the invention for scanning surfaces

4: Abtastsignal einer Oberfläche 4 : Scanning signal of a surface

Die Abtastung eines Oberflächenbereichs erfolgt bevorzugt optisch, das heißt unter Verwendung einer Quelle für elektromagnetische Strahlung und mindestens einem Detektor für elektromagnetische Strahlung (auch als Fotodetektor bezeichnet). Vorzugsweise wird als Strahlenquelle ein Laser eingesetzt, der elektromagnetische Strahlung mit einer hohen Intensität erzeugen kann. Laserstrahlung lässt sich auch gut bündeln, so dass die Ausmaße des fokussierten Laserstrahls in der Fokusebene entsprechend gering gehalten werden können. Je geringer die Ausmaße des Abtaststrahls in der Fokusebene sind, desto höher ist die Genauigkeit, mit der die Oberfläche abgetastet werden kann.The Scanning of a surface area is preferably carried out optically, that is, using a source of electromagnetic Radiation and at least one detector for electromagnetic Radiation (also called photodetector). Preferably As a radiation source a laser is used, the electromagnetic Can generate radiation with a high intensity. laser radiation can also be bundled well, so the dimensions of the focused laser beam in the focal plane correspondingly low can be kept. The smaller the dimensions of the scanning beam in the focal plane, the higher the accuracy with which the surface is scanned can.

Das Querschnittsprofil des Abtaststrahls in der Fokusebene sollte bei den Abtastungen gemäß der Schritte A1 und B1 weitestgehend gleich sein, damit bei dem späteren Vergleich von Signaturen gemäß Schritt B3 keine zu großen Unterschiede zwischen den Signaturen infolge von unterschiedlichen Auflösungen bei der Abtastung vorliegen. Unter dem Querschnittsprofil wird die zweidimensionale Intensitätsverteilung der Strahlung in der Fokusebene verstanden.The Cross-sectional profile of the scanning beam in the focal plane should be at the scans according to steps A1 and B1 as far as possible be the same, so in the later comparison of signatures not too big differences according to step B3 between the signatures due to different resolutions present during the scan. Under the cross-sectional profile is the two-dimensional intensity distribution of the radiation in the focal plane understood.

In 1 ist schematisch dargestellt wie die Abtastung eines Oberflächenbereichs mit Hilfe eines Abtaststrahls vollzogen werden kann.In 1 is shown schematically how the scanning of a surface area can be accomplished by means of a scanning beam.

Die Figur zeigt die Oberfläche 1 eines Gegenstands sowie eine Anordnung umfassend eine Quelle für elektromagnetische Strahlung 2 und eine Vielzahl von Detektoren 5 für elektromagnetische Strahlung. Die Oberfläche 1 ist aus Gründen der besseren Anschaulichkeit im Vergleich zu der Strahlenquelle 2 und den Detektoren 5 stark vergrößert dargestellt.The figure shows the surface 1 an article and an assembly comprising a source of electromagnetic radiation 2 and a variety of detectors 5 for electromagnetic radiation. The surface 1 is for better clarity in comparison to the radiation source 2 and the detectors 5 shown greatly enlarged.

Von der Strahlenquelle kann ein Abtaststrahl 3 auf die Oberfläche 1 des Gegenstands gesandt werden. Der Gegenstand wird in Bezug zur Anordnung aus Strahlenquelle und Detektoren bewegt (gekennzeichnet durch den dicken schwarzen Pfeil). Dabei überstreift der Abtaststrahl die Oberfläche. Der Abtaststrahl wird von der Oberfläche entsprechend dem Reflexionsgesetz reflektiert. Je nach Krümmung der Oberfläche gelangt die reflektierte Strahlung 4 in einen der Detektoren. Auf diese Weise kann die Oberfläche abgetastet und ein Abtastsignal aufgenommen werden. Aus dem Abtastsignal kann die Oberflächenstruktur ermittelt werden.From the radiation source, a scanning beam 3 on the surface 1 of the subject. The object is moved relative to the array of radiation source and detectors (indicated by the thick black arrow). The scanning beam passes over the surface. The scanning beam is reflected by the surface in accordance with the law of reflection. Depending on the curvature of the surface reaches the reflected radiation 4 into one of the detectors. In this way, the surface can be scanned and a scanning signal recorded. The surface structure can be determined from the scanning signal.

An Stelle der Vielzahl an einzelnen Detektoren ist es auch denkbar, einen entsprechend großen Detektor (CCD-, CMOS-Kamera) einzusetzen. Im Gegensatz zur dynamischen Laserfokussierung (siehe oben) ist es nicht notwendig, eine mechanisch verstellbare Linse einzusetzen. Überraschend wurde gefunden, dass es ausreicht, wenn der Abtaststrahl auf einen Punkt auf der Oberfläche fokussiert wird. Die Bewegung zwischen Gegenstand und Anordnung aus Strahlenquelle und Detektoren erfolgt dann mit konstantem Abstand zwischen Gegenstand und Anordnung. Aufgrund der Höhenunterschiede auf der Oberfläche liegen nicht alle Punkte, in denen der Abtaststrahl auf die Oberfläche trifft, in der Fokusebene. Überraschenderweise kann trotzdem aus dem Abtastsignal eine Topographie abgeleitet werden.At It is also conceivable to use the large number of individual detectors a correspondingly large detector (CCD, CMOS camera) use. In contrast to dynamic laser focusing (see above) it is not necessary to have a mechanically adjustable lens use. Surprisingly, it was found that it was enough when the scanning beam is at a point on the surface is focused. The movement between object and arrangement from radiation source and detectors then takes place at a constant distance between object and arrangement. Due to the height differences on the surface are not all the points in which the Scanning beam hits the surface, in the focal plane. Surprisingly Nevertheless, a topography can be derived from the scanning signal.

Die Bestrahlung (Abtastung) der Oberfläche kann in einem beliebigen Winkel von nahezu 0° (sofern noch Reflexion auftritt) bis 90° bezogen auf die mittlere Oberflächenebene erfolgen. Die Detektion der reflektierten Strahlung kann ebenso in einem beliebigen Winkel von nahezu 0° bis 90° bezogen auf die mittlere Oberflächenebene erfolgen.Irradiation (scanning) of the surface can take place at any angle from almost 0 ° (if reflection still occurs) to 90 ° relative to the mean surface level. The detection of the reflected radiation can also be carried out at an arbitrary angle of almost 0 ° to 90 ° relative to the mean surface level.

Die Verwendung einer Vorrichtung gemäß 1 hat den Vorteil, dass im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen zur dynamischen Laserfokussierung keine mechanisch verstellbaren Komponenten notwendig sind. Dementsprechend ist eine Vorrichtung gemäß 1 weniger komplex und damit kostengünstiger und weniger fehleranfällig. Zudem kann mit einer Vorrichtung gemäß 1 die Abtastung wesentlich schneller erfolgen als mit einer Vorrichtung zur dynamischen Laserfokussierung, da keine mechanische Nachstellung einer Linse erforderlich ist.The use of a device according to 1 has the advantage that in contrast to the known devices for dynamic laser focusing no mechanically adjustable components are necessary. Accordingly, an apparatus according to 1 less complex and thus less expensive and less error-prone. In addition, with a device according to 1 the scanning much faster than with a device for dynamic laser focusing, since no mechanical adjustment of a lens is required.

Weiterhin wurde überraschend gefunden, dass zur Ermittlung einer Signatur nicht die vollständige Oberflächenstruktur bei der Abtastung erfasst werden muss. Die Oberflächenbeschaffenheit von vielen Gegenständen ist so reich an charakteristischen Merkmalen, dass zu einer Identifizierung und/oder Authentifizierung ein Bruchteil davon ausreicht. Das bedeutet, dass in der Anordnung in 1 anstelle der Vielzahl an Detektoren prinzipiell ein einziger ausreicht. Dieser eine Detektor erfasst dann nicht mehr jede Krümmung der Oberfläche sondern nur die Signale, die von der Oberfläche in Richtung des Detektors gesandt werden. Das mittels des Detektors erfasste Abtastsignal ist jedoch überraschenderweise ausreichend, um eine Signatur zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung zu erzeugen.Furthermore, it was surprisingly found that the determination of a signature does not have to cover the complete surface structure during the scan. The surface texture of many objects is so rich in features that a fraction of it suffices for identification and / or authentication. That means that in the arrangement in 1 in principle, a single sufficient instead of the large number of detectors. This one detector then no longer detects any curvature of the surface but only the signals that are sent from the surface towards the detector. Surprisingly, however, the scanning signal detected by the detector is sufficient to generate a signature for the purpose of identification and / or authentication.

Die auf die Oberfläche gesandte Strahlung ist vorzugsweise nicht kohärent, um störende Interferenzerscheinungen auszuschließen. Vorzugsweise wird als Strahlenquelle ein Laser verwendet. Wie dem Fachmann bekannt ist, ist die Kohärenzlänge von kommerziell verfügbaren Lasern unterschiedlich. Vorzugsweise wird ein Laser verwendet, dessen Kohärenzlänge aus technischen Gründen bereits so gering ist, dass bei der Abtastung keine kohärente Strahlung mehr auf die Oberfläche gelangt. Es ist auch denkbar, die Weglänge des Laserstrahls bis zum Erreichen der Oberfläche durch geeignete Maßnahmen entsprechend lang zu gestalten, so dass keine kohärente Strahlung mehr auf die Oberfläche gelangt. Auch geeignete Mittel zur Verringerung der Kohärenzlänge sind denkbar.The Radiation sent to the surface is preferred not coherent to disturbing interference phenomena excluded. Preferably, as a radiation source a Laser used. As known to those skilled in the art, the coherence length of different commercially available lasers. Preferably a laser is used whose coherence length for technical reasons already so low that at the scanning no longer coherent radiation on the surface arrives. It is also conceivable the path length of the laser beam until reaching the surface by suitable measures correspondingly long so that no coherent Radiation reaches the surface more. Also suitable Means for reducing the coherence length conceivable.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt A1 und/oder in Schritt B1 die Abtastung nur entlang einer Linie vorgenommen. Besonders bevorzugt wird sowohl in Schritt A1 als auch in Schritt B1 die Abtastung nur entlang einer Linie vorgenommen. Dies bedeutet, dass im Fall der Verwendung eines Abtaststrahls gemäß 1 dieser nur einmal in einer Richtung (entlang einer einzigen Linie) über die Oberfläche eines Gegenstands geführt wird, um ein Abtastsignal aufzunehmen. Die Abtastung entlang einer einzigen Linie kann wesentlich schneller erfolgen als eine Abtastung entlang mehrerer, beispielsweise parallel zueinander angeordneter Linien. Wenn sowohl in Schritt A1 als auch in Schritt B1 eine Abtastung entlang einer einzigen Linie erfolgt, ist der Zeitaufwand minimal.In a preferred embodiment, in step A1 and / or in step B1, the scanning is performed only along one line. Particularly preferably, both in step A1 and in step B1 the scanning is performed only along one line. This means that in the case of using a scanning beam according to 1 it is guided only once in one direction (along a single line) over the surface of an object to pick up a scanning signal. Scanning along a single line can be much faster than scanning along multiple lines, for example, parallel to each other. If both step A1 and step B1 scan along a single line, the time required is minimal.

Wie bereits oben erläutert ist es jedoch mit abnehmender Größe des Abtastbereichs zunehmend schwieriger bei einer späteren Abtastung den Bereich wiederzufinden, der bei der ersten Abtastung erfasst worden ist. Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass zur Abtastung ein linienförmiges Strahlprofil verwendet wird. Überraschend wurde nämlich gefunden, dass sich auch dann ein Abtastsignal und eine Signatur zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands ermitteln lässt, wenn das Strahlprofil quer zur Bewegungsrichtung ausgeweitet ist. Dies ist schematisch in 2 dargestellt. Ein Bereich 7 einer Oberfläche 1 eines Gegenstandes wird mittels einer Quelle für elektromagnetische Strahlung 2 bestrahlt. Ein Teil der reflektierten Strahlung 4 wird mit Hilfe eines Detektors aufgefangen, um ein Abtastsignal aufzunehmen. Der Gegenstand wird in Bezug zur Anordnung aus Strahlenquelle und Detektor bewegt (dargestellt durch den dicken schwarzen Pfeil). In der Oberflächenebene liegt ein linienförmiges Strahlprofil vor, dessen längere Ausdehnung quer zur Bewegungsrichtung liegt.However, as explained above, as the size of the scan area decreases, it becomes increasingly difficult to retrieve the area detected in the first scan on a later scan. According to the invention this problem is solved in that a linear beam profile is used for scanning. Surprisingly, it has been found that even then a scanning signal and a signature for the purpose of identifying and / or authenticating an object can be determined if the beam profile is extended transversely to the direction of movement. This is schematically in 2 shown. An area 7 a surface 1 an object is by means of a source of electromagnetic radiation 2 irradiated. Part of the reflected radiation 4 is picked up by a detector to pick up a sample signal. The object is moved relative to the radiation source and detector assembly (represented by the thick black arrow). In the surface plane is a line-shaped beam profile, the longer extension is transverse to the direction of movement.

Durch die Ausweitung des Strahlprofils in die Richtung quer zur Bewegungsrichtung wird das Problem der Positionierung gelöst. Anstelle einer dünnen Linie (mit einer Breite, die der Ausdehnung des punktförmigen Strahlprofils entspricht) wird ein breiter Bereich (mit einer Breite, die der längeren Ausdehnung des linienförmigen Strahlprofils entspricht) abgetastet. Dieser breite Bereich kann bei einer späteren Abtastung entsprechend einfacher wiedergefunden werden.By the extension of the beam profile in the direction transverse to the direction of movement the problem of positioning is solved. Instead of a thin line (with a width that is the extension of the punctiform Beam profile corresponds) is a wide range (with a width, that of the longer extension of the linear Beam profile corresponds) scanned. This wide range can recovered in a later scan corresponding easier become.

Die Abtastung mit einem linienförmigen Strahlprofil gemäß 2 entspricht quasi einer Mittelung über eine Vielzahl von Abtastsignalen, die aus der Abtastung mit einem punktförmigen Strahlprofil entlang einer Vielzahl an eng aneinander liegenden und parallel verlaufenden Linien resultieren. Es ist überraschend, dass aus dieser Mittelung über einen breiten Bereich auch noch eine Signatur erzeugt werden kann, mit der ein Gegenstand identifiziert und/oder authentifiziert werden kann.The scanning with a linear beam profile according to 2 is more like an averaging over a plurality of scanning signals resulting from scanning with a point beam profile along a plurality of closely spaced and parallel lines. It is surprising that a signature can also be generated from this averaging over a wide range with which an object can be identified and / or authenticated.

Ein Abtastsignal, das aus der Abtastung mit einem linienförmigen Strahlprofil resultiert, ist beispielhaft in 4 dargestellt. Die Ordinate zeigt das Spannungssignal (in willkürlichen Einheiten) des verwendeten Fotodetektors, das proportional zur Intensität der eintreffenden Strahlung ist. Auf der Abszisse ist der bei der Abtastung entlang einer einzigen Linie zurückgelegte Weg in cm aufgetragen. Das Abtastsignal wurde mit einem Sensor gemäß 3 aufgenommen. Es wurde ein einzelner Fotodetektor in der zweiten Durchführung (12) verwendet. Der abgetastete Gegenstand war ein Verbundmaterial bestehend aus dem Spezialpapier 7110 der Firma 3M (3M 7110 Lithopapier, weiß) und einer auflaminierten Schutzfolie PET Overlam RP35 der Firma UPM Raflatac.A scanning signal resulting from scanning with a linear beam profile is included playfully in 4 shown. The ordinate shows the voltage signal (in arbitrary units) of the photodetector used, which is proportional to the intensity of the incoming radiation. The abscissa represents the distance traveled in the scan along a single line in cm. The scanning signal was measured with a sensor according to 3 added. It was a single photodetector in the second implementation ( 12 ) used. The scanned article was a composite consisting of the special paper 7110 from 3M (3M 7110 litho paper, white) and a laminated protective film PET Overlam RP35 from UPM Raflatac.

Das Abtastsignal in 4 weist eine Vielzahl von charakteristischen Merkmalen auf, die zur Erzeugung einer Signatur zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung verwendet werden können. Das Abtastsignal ließ sich auch nach längerer Zeit noch sehr gut reproduzieren.The scanning signal in 4 has a variety of features that can be used to generate a signature for the purpose of identification and / or authentication. The scanning signal could still be reproduced very well even after a long time.

Ein linienförmiges Strahlprofil wird hier wie folgt definiert: Üblicherweise ist die Intensität im Querschnittszentrum der Strahlung am höchsten und nimmt nach außen hin ab. Die Intensität kann in allen Richtungen gleichmäßig abnehmen – in diesem Fall liegt ein rundes Querschnittsprofil vor. In allen anderen Fällen gibt es mindestens eine Richtung, in der der Intensitätsgradient am größten ist und mindestens eine Richtung, in der der Intensitätsgradient am kleinsten ist. Im Folgenden wird unter der Strahlbreite derjenige Abstand vom Zentrum des Querschnittsprofils in Richtung des kleinsten Intensitätsgradienten verstanden, bei dem die Intensität auf die Hälfte seines Wertes im Zentrum gesunken ist. Weiterhin wird unter der Strahldicke derjenige Abstand vom Zentrum des Querschnittsprofils in Richtung des höchsten Intensitätsgradienten verstanden, bei dem die Intensität auf die Hälfte seines Wertes im Zentrum gesunken ist. Unter einem linienförmigen Strahlprofil wird ein Strahlprofil bezeichnet, bei dem die Strahlbreite um einen Faktor von mehr als 10 größer ist als die Strahldicke. Bevorzugt ist die Strahlbreite um einen Faktor von mehr als 50 größer als die Strahldicke, besonders bevorzugt um einen Faktor von mehr als 100 und ganz besonders bevorzugt um einen Faktor von mehr als 150.One Line beam profile is defined here as follows: Usually is the intensity in the cross-sectional center of the radiation highest and decreases from the outside. The intensity can decrease evenly in all directions - in In this case, there is a round cross-sectional profile. In all others Cases, there is at least one direction in which the intensity gradient is greatest and at least one direction, in the intensity gradient is the smallest. Hereinafter is under the beam width that distance from the center of the cross-sectional profile understood in the direction of the smallest intensity gradient, where the intensity is at half its value has sunk in the center. Furthermore, under the beam thickness of the one Distance from the center of the cross section profile in the direction of the highest Intensity gradient understood in which the intensity has fallen to half of its value in the center. Under a linear beam profile becomes a beam profile in which the beam width is increased by a factor of more than 10 is greater than the beam thickness. Is preferred the beam width by a factor of more than 50 larger as the beam thickness, more preferably by a factor of more than 100 and most preferably by a factor of more than 150.

Vorzugsweise liegt die Strahldicke im Bereich der mittleren Rillenbreite der vorliegenden Oberfläche (zur Definition der mittleren Rillenbreite siehe DIN EN ISO 4287:1998 ).Preferably, the beam thickness is in the range of the mean groove width of the present surface (for definition of the mean groove width, see DIN EN ISO 4287: 1998 ).

Dem Fachmann der Optik ist bekannt, wie ein entsprechendes Strahlprofil mittels optischer Elemente erzeugt werden kann. Optische Elemente dienen der Strahlformung und Fokussierung. Als optische Elemente werden insbesondere Linsen, Blenden, diffraktive optische Elemente und dergleichen bezeichnet.the A specialist in optics is known, such as a corresponding beam profile can be generated by means of optical elements. Optical elements serve for beam shaping and focusing. As optical elements In particular, lenses, diaphragms, diffractive optical elements and the like.

Bei einer Abtastung werden die Abtastvorrichtung und der Gegenstand, dessen Oberfläche abgetastet werden soll, in konstantem Abstand relativ zueinander bewegt. Bei der Verwendung eines linienförmigen Strahlprofils zur Abtastung eines Oberflächenbereichs liegt die Strahlbreite quer zur Bewegungsrichtung. Der Winkel zwischen Bewegungsrichtung und Richtung der Strahlbreite beträgt vorzugsweise zwischen 10° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 45° und 90°, ganz besonders bevorzugt zwischen 70° und 90°.at a scan, the scanner and the object whose surface is to be scanned, in constant Distance moved relative to each other. When using a linear Beam profile for scanning a surface area is located the beam width transverse to the direction of movement. The angle between Movement direction and direction of the beam width is preferably between 10 ° and 90 °, more preferably between 45 ° and 90 °, most preferably between 70 ° and 90 °.

Es ist sowohl eine Bewegung der Abtastvorrichtung gegenüber dem Gegenstand als auch eine Bewegung des Gegenstands gegenüber der Abtastvorrichtung denkbar.It is opposite to both a movement of the scanning device the object as well as a movement of the object the scanning conceivable.

Die Bewegung kann kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit, beschleunigend oder abbremsend, oder diskontinuierlich, d. h. z. B. schrittweise erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit.The Movement can be continuous with constant speed, accelerating or decelerating, or discontinuous, d. H. z. B. gradually. Preferably, the movement is carried out with the same Speed.

Bei Verwendung eines Abtaststrahls zur Abtastung einer Oberfläche gemäß 1 oder 2 wird die auf mindestens einen Detektor auftreffende Strahlungsintensität als Funktion der Zeit erfasst. Üblicherweise werden mit einer konstanten Messfrequenz Messsignale erfasst und fortgeschrieben. Erfolgt die relative Bewegung zwischen Oberfläche und Detektor mit gleichbleibender Geschwindigkeit, so entspricht die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgend aufgenommenen Messsignalen einer definierten und gleichbleibenden Wegstrecke. In diesem Fall ist eine Transformation der als Funktion der Zeit erfassten Messsignale in eine Funktion des Ortes ohne Weiteres möglich. Bei auftretenden Geschwindigkeitsschwankungen wird vorzugsweise ein mechanischer Kodierer (Encoder) eingesetzt, der dem Fachmann der Signaltechnik bekannt ist.When using a scanning beam for scanning a surface according to 1 or 2 the radiation intensity incident on at least one detector is detected as a function of time. Usually, measuring signals are recorded and updated at a constant measuring frequency. If the relative movement between the surface and the detector takes place at a constant speed, then the time between two consecutively recorded measurement signals corresponds to a defined and constant distance. In this case, it is easily possible to transform the measurement signals acquired as a function of time into a function of the location. When speed fluctuations occur, a mechanical encoder (encoder) is preferably used, which is known to those skilled in signal technology.

Die bevorzugte Abtastung der Oberfläche mit einem linienförmigen Strahlprofil für zu einem dritten Gegenstand der vorliegende Erfindung, einem Sensor, der vorteilhaft zur Abtastung eingesetzt werden kann:The preferred scanning of the surface with a linear Beam profile for a third subject of the present invention Invention, a sensor that is advantageously used for scanning can be:

Sensor zur Abtastung einer OberflächeSensor for sampling a surface

Ein dritter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Sensor zur Abtastung einer Oberfläche eines Gegenstandes. One third object of the present invention is a sensor for Scanning a surface of an object.

Der erfindungsgemäße Sensor umfasst mindestens

  • – eine Quelle für elektromagnetische Strahlung, die so angeordnet ist, dass elektromagnetische Strahlung in einem Winkel α in Bezug zur Oberflächennormalen des Gegenstands auf den Gegenstand gesandt werden kann,
  • – mindestens einen Fotodetektor zur Aufnahme reflektierter Strahlung, der so angeordnet ist, dass die von dem Gegenstand unter einem Winkel β in Bezug zur Oberflächennormalen des Gegenstands reflektierte Strahlung erfasst wird.
The sensor according to the invention comprises at least
  • A source of electromagnetic radiation arranged so that electromagnetic radiation can be transmitted to the object at an angle α with respect to the surface normal of the object,
  • At least one photodetector for receiving reflected radiation arranged to detect the radiation reflected from the object at an angle β with respect to the surface normal of the object.

Es ist denkbar, dass die Winkel α und β gleich groß sind. Ebenso ist es denkbar, dass die Winkel α und β verschieden groß sind. Bevorzugt sind die Beträge der Winkel α und β gleich (|α| = |β|).It It is conceivable that the angles α and β are equal. It is also conceivable that the angles α and β are different are big. Preferably, the amounts of the angles α and β are equal (| α | = | β |).

Die Beträge der Winkel α und β liegen im Bereich von 5° bis 90°, bevorzugt im Bereich 20° bis 80°, besonders bevorzugt im Bereich 30° bis 70°, ganz besonders bevorzugt im Bereich 40° bis 60°.The Amounts of the angles α and β are in the Range from 5 ° to 90 °, preferably in the range 20 ° to 80 °, particularly preferably in the range 30 ° to 70 °, completely particularly preferably in the range 40 ° to 60 °.

Als Laser können in dem erfindungsgemäßen Sensor prinzipiell alle Quellen für elektromagnetische Strahlung verwendet werden, die Strahlung emittieren, die von der Oberfläche des abzutastenden Gegenstandes zumindest teilweise reflektiert wird. Im Hinblick auf eine kompakte und kostengünstige Bauform des erfindungsgemäßen Sensors werden Laserdioden bevorzugt. Laserdioden sind allgemein bekannt; es sind Halbleiter-Bauteile bei denen ein p-n-Übergang mit starker Dotierung bei hohen Stromdichten betrieben wird. Die Wahl des Halbleitermaterials bestimmt die emittierte Wellenlänge. Vorzugsweise werden Laserdioden eingesetzt, die sichtbare Strahlung emittieren. Besonders bevorzugt werden Laser der Klasse 1 oder 2 eingesetzt. Unter Klassen werden die Laserschutzklassen gemäß der Norm DIN EN 60825-1 verstanden: Laser werden in Klassen nach Gefährlichkeit für Augen und Haut eingestuft. Zur Klasse 1 gehören Laser, deren Bestrahlungswerte auch bei dauernder Bestrahlung unterhalb der maximal zulässigen Bestrahlungswerte liegen. Laser der Klasse 1 sind ungefährlich und benötigen außer der entsprechenden Kennzeichnung auf dem Gerät keinerlei weitere Schutzmaßnahmen. Zur Klasse 2 gehören Laser im sichtbaren Bereich, bei denen eine Bestrahlung von unter 0,25 ms Dauer für das Auge unschädlich ist (die Dauer von 0,25 ms entspricht einem Lidschlussreflex, der das Auge automatisch gegen längere Bestrahlung schützen kann). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Laserdioden der Klasse 2 mit einer Wellenlänge zwischen 600 nm und 780 nm verwendet.In principle, all sources of electromagnetic radiation which emit radiation which is at least partially reflected by the surface of the object to be scanned can be used as the laser in the sensor according to the invention. With regard to a compact and cost-effective design of the sensor according to the invention laser diodes are preferred. Laser diodes are well known; They are semiconductor devices in which a pn junction is operated with high doping at high current densities. The choice of semiconductor material determines the emitted wavelength. Preferably, laser diodes are used which emit visible radiation. Particular preference is given to using class 1 or 2 lasers. Under classes, the laser protection classes according to the Standard DIN EN 60825-1 understood: lasers are classified in classes of dangerousness to eyes and skin. Class 1 includes lasers whose irradiation values are below the maximum permissible irradiation values, even during continuous irradiation. Class 1 lasers are not hazardous and do not require any additional protective measures other than the corresponding marking on the device. Class 2 includes lasers in the visible range, for which radiation of less than 0.25 ms is harmless to the eye (the duration of 0.25 ms corresponds to a blinking reflex which can automatically protect the eye against prolonged irradiation). In a particularly preferred embodiment, class 2 laser diodes having a wavelength between 600 nm and 780 nm are used.

Bevorzugt werden in dem erfindungsgemäßen Sensor 1 bis 6 Fotodetektoren, besonders bevorzugt 1 bis 3 Fotodetektoren eingesetzt.Prefers be in the inventive sensor 1 to 6 Photo detectors, particularly preferably 1 to 3 photodetectors used.

Als Fotodetektoren können in dem erfindungsgemäßen Sensor prinzipiell alle elektronischen Bauteile verwendet werden, die elektromagnetische Strahlung in ein elektrisches Signal umwandeln. Im Hinblick auf eine kompakte und kostengünstige Bauform des erfindungsgemäßen Sensors werden Fotodioden oder Fototransistoren bevorzugt. Fotodioden sind Halbleiter-Dioden, die elektromagnetische Strahlung an einem p-n-Übergang oder pin-Übergang durch den inneren Fotoeffekt in einen elektrischen Strom umwandeln. Ein Fototransistor ist ein Bipolartransistor mit pnp- oder npn-Schichtenfolge, dessen pn-Übergang der Basis-Kollektor-Sperrschicht für elektromagnetische Strahlung zugänglich ist. Er ähnelt einer Fotodiode mit angeschlossenem Verstärkertransistor.When Photodetectors can in the invention Sensor basically all electronic components are used convert the electromagnetic radiation into an electrical signal. With regard to a compact and cost-effective design The sensor according to the invention become photodiodes or phototransistors preferred. Photodiodes are semiconductor diodes, the electromagnetic radiation at a p-n junction or pin transition through the inner photo effect into one convert electricity. A phototransistor is a bipolar transistor with pnp or npn layer sequence whose pn junction of the Base-collector barrier for electromagnetic radiation is accessible. It resembles a photodiode with connected amplifier transistor.

Der erfindungsgemäße Sensor verfügt über optische Elemente, welche ein linienförmiges Strahlprofil erzeugen.Of the Sensor according to the invention has optical Elements which produce a linear beam profile.

Das linienförmige Strahlprofil des erfindungsgemäßen Sensors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlbreite um ein Vielfaches größer ist als die Strahldicke. Bevorzugt beträgt die Strahlbreite mindestens das 50fache der Strahldicke, besonders bevorzugt beträgt sie mindestens das 100fache und ganz besonders bevorzugt mindestens das 150fache.The line-shaped beam profile of the invention Sensor is characterized in that the beam width to a Many times larger than the beam thickness. Prefers the beam width is at least 50 times the beam thickness, more preferably, it is at least 100 times and most preferably at least 150 times.

Die Strahlbreite liegt im Bereich von 2 mm bis 7 mm, bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 6,5 mm, besonders bevorzugt im Bereich 4 mm bis 6 mm und ganz besonders bevorzugt im Bereich 4,5 mm bis 5,5 mm.The Beam width is in the range of 2 mm to 7 mm, preferably in the range from 3 mm to 6.5 mm, more preferably in the range 4 mm to 6 mm and most preferably in the range 4.5 mm to 5.5 mm.

Die Strahldicke liegt im Bereich von 5 μm bis 35 μm, bevorzugt im Bereich von 10 μm bis 30 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 15 μm bis 30 μm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 μm bis 27 μm.The Beam thickness is in the range of 5 microns to 35 microns, preferably in the range of 10 microns to 30 microns, especially preferably in the range of 15 microns to 30 microns, completely more preferably in the range of 20 microns to 27 microns.

Der erfindungsgemäße Sensor ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlbreite quer zu der Richtung liegt, in der der erfindungsgemäße Sensor zur Abtastung über die Oberfläche eines Gegenstandes geführt wird.Of the Sensor according to the invention is characterized that the beam width is transverse to the direction in which the inventive Sensor for scanning over the surface of a Subject is led.

Mit abnehmender Größe des Laserstrahlquerschnittsprofils im Fokuspunkt nimmt das Signal-Rausch-Verhältnis zu, da die Intensität auf eine kleinere Fläche verteilt wird. Empirisch wurde gefunden, dass es mit abnehmender Größe des Laserstrahlquerschnittsprofils im Fokuspunkt zunehmend schwieriger wird, reproduzierbare Signale zu erzielen. Anscheinend liegt dies daran, dass die Oberfläche des zu authentifizierenden Gegenstands nicht mehr hinreichend genau gegenüber dem kleiner werdenden Laserstrahlquerschnittsprofil positioniert werden kann. Anscheinend wird es zunehmend schwieriger, den Bereich bei einer erneuten Authentifizierung hinreichend genau zu treffen.With decreasing size of the laser beam cross section profile in the focal point, the signal-to-noise ratio increases since the intensity is distributed over a smaller area becomes. Empirically, it was found to be decreasing in size the laser beam cross-sectional profile in the focal point increasingly difficult is to achieve reproducible signals. Apparently this is Remember that the surface of the object to be authenticated no longer sufficiently accurate with respect to the diminishing Laser beam cross section profile can be positioned. Apparently It becomes increasingly difficult to re-authenticate the area to meet with sufficient accuracy.

Überraschend wurde gefunden, dass die oben genannten Bereiche für die Strahldicke und die Strahlbreite sehr gut geeignet sind, um auf der einen Seite die für die Reproduzierbarkeit ausreichend genaue Positionierung zu erzielen, und um auf der anderen Seite ein für eine hinreichend genaue Authentifizierung ausreichendes Signal-Rausch-Verhältnis zu erzielen.Surprisingly, it has been found that the abovementioned ranges for the beam thickness and the beam width are very well suited for achieving the reproducibility on the one hand accurate positioning and, on the other hand, sufficient signal-to-noise ratio for a sufficiently accurate authentication.

Der erfindungsgemäße Sensor verfügt optional über Mittel zur Verbindung mehrerer Sensoren oder zur Verbindung eines Sensors mit einer Halterung. Diese Mittel können an dem Block oder an einem Gehäuse, in das der Block eingebracht werden kann, angebracht sein.Of the The sensor according to the invention optionally has Means for connecting multiple sensors or for connecting a Sensor with a holder. These funds can be at the Block or on a housing into which the block introduced be appropriate.

Diese Mittel gestatten es, zwei oder mehrere Sensoren in vorgegebener Weise miteinander zu verbinden. Bevorzugt verfügt der Block oder das Gehäuse auf einer Seite über positive Verbindungsmittel und auf der gegenüberliegenden Seite über negative Verbindungsmittel, so dass ein Sensor auf beiden Seiten des Blocks/Gehäuses mit einer Halterung und/oder einem weiteren Sensor in definierter Weise verbunden werden kann, wobei die weiteren Sensoren wiederum auf den noch freien Seiten mit wiederum weiteren Sensoren verbunden werden können. Dieses modulare Prinzip erlaubt die Verknüpfung einer Vielzahl von Sensoren in vorgegebener Weise. Als positive Verbindungsmittel kommen beispielsweise Vorsprünge in Betracht, die in Aussparungen als negative Verbindungsmittel eingesteckt werden können. Weitere dem Fachmann bekannte Verbindungsmittel wie Einführschienen oder dergleichen sind denkbar. Mehrere Sensoren werden so miteinander verbunden, dass die Strahlbreiten aller Sensoren entlang einer Linie angeordnet sind.These Means allow two or more sensors in predetermined Way to connect with each other. Preferably, the block has or the case on one side over positive Connecting means and on the opposite side over negative connecting means, leaving a sensor on both sides of the block / housing with a holder and / or a another sensor can be connected in a defined manner, wherein the other sensors in turn on the still free sides with turn other sensors can be connected. This modular Principle allows the connection of a variety of sensors in a predefined way. As a positive connection means come for example Protrusions into recesses as negative Connecting means can be inserted. More One skilled in the art connection means such as Einführschienen or the like are conceivable. Several sensors are connected to each other, that the beam widths of all sensors are arranged along a line are.

Die Verbindung von zwei oder mehreren Sensoren erfolgt reversibel, d. h. sie ist lösbar. Die Verbindungsmittel können auch dazu verwendet werden, den erfindungsgemäßen Sensor an einer Halterung anzubringen.The Connection of two or more sensors is reversible, d. H. it is solvable. The connecting means can also be used to the inventive Attach sensor to a bracket.

3 zeigt beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors ohne Laser und Fotodetektoren im Querschnitt von der Seite. Der Sensor umfasst einen Block 10 mit einer ausgewiesenen Außenfläche 15. Diese ausgewiesene Außenfläche – im Folgenden kurz Außenfläche genannt – ist bei der Abtastung auf die Oberfläche des entsprechenden Gegenstands gerichtet. 3 shows by way of example a preferred embodiment of a sensor according to the invention without laser and photodetectors in cross-section from the side. The sensor includes a block 10 with a designated outer surface 15 , This designated outer surface - hereafter referred to as outer surface - is directed at the scanning of the surface of the corresponding object.

Der Block 10 dient der Aufnahme aller optischen Komponenten des erfindungsgemäßen Sensors. Er weist mindestens zwei Durchführungen 11, 12, auf, die in Richtung auf die ausgewiesene Außenfläche aufeinander zulaufen.The block 10 serves to accommodate all optical components of the sensor according to the invention. He has at least two bushings 11 . 12 , which converge toward the designated outer surface.

Die erste Durchführung 11 verläuft in einem Winkel γ in Bezug zur Normalen 16 der Außenfläche (kurz Außenflächennormale) und dient der Aufnahme der Quelle für elektromagnetische Strahlung.The first implementation 11 runs at an angle γ with respect to the normal 16 the outer surface (short outer surface normal) and serves to accommodate the source of electromagnetic radiation.

Eine zweite Durchführung 12 verläuft in einem Winkel δ in Bezug zur Außenflächennormalen 16 und dient der Aufnahme eines Fotodetektors.A second implementation 12 is at an angle δ with respect to the outer surface normal 16 and serves to receive a photodetector.

Die Beträge der Winkel γ und δ sind vorzugsweise gleich.The Amounts of the angles γ and δ are preferable equal.

Die Beträge der Winkel γ und δ liegen im Bereich von 5° bis 90°, bevorzugt im Bereich 20° bis 80°, besonders bevorzugt im Bereich 30° bis 70°, ganz besonders bevorzugt im Bereich 40° bis 60°.The Amounts of the angles γ and δ are in Range from 5 ° to 90 °, preferably in the range 20 ° to 80 °, particularly preferably in the range 30 ° to 70 °, completely particularly preferably in the range 40 ° to 60 °.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors sind ein oder zwei weitere Durchführungen 13, 14 vorhanden, die zur Aufnahme eines oder zweier weiterer Fotodetektoren dienen. Diese sind in einem Winkel ε1 und/oder ε2 zur zweiten Durchführung 12 angeordnet. Die Größe der Winkel ε1 und/oder ε2 beträgt 1° bis 20°, vorzugsweise 5° bis 15°.In a preferred embodiment of the sensor according to the invention are one or two further feedthroughs 13 . 14 present, which serve to receive one or two other photodetectors. These are at an angle ε 1 and / or ε 2 for the second implementation 12 arranged. The size of the angle ε 1 and / or ε 2 is 1 ° to 20 °, preferably 5 ° to 15 °.

Vorzugsweise liegen alle Durchführungen in einer Ebene, um eine kompakte Bauform des Sensors zu ermöglichen.Preferably All feedthroughs lie in one plane to form a compact one To allow design of the sensor.

Die Verwendung eines Blocks mit zwei bis vier Durchführungen zur Aufnahme eines Laser und von einem oder von mehreren Fotodetektoren bietet den Vorteil, dass die optischen Komponenten einfach aber dennoch in einer definierten Weise zueinander angeordnet werden können. Bevorzugt befindet sich in der Durchführung für den Laser ein Anschlag. Gegen diesen Anschlag wird der Laser des Sensors in die Durchführung geschoben, so dass er eine vorgegebene feste Position in Bezug zum Block und den Fotodetektoren einnimmt. Verfügt der Laser über bereits mit diesem verbundene optische Elemente zur Strahlformung und Fokussierung, was beispielsweise bei den heute kommerziell erhältlichen Laserstrahlquellen üblich ist, so liegt durch die Fixierung des Lasers zugleich der Fokuspunkt des Lasers eindeutig fest. Die weiteren Durchführungen zur Aufnahme von Fotodetektoren können ebenfalls mit einem Anschlag versehen werden, wobei die Position der Fotodetektoren weniger genau sein muss als die Position des Lasers.The Use of a block with two to four feedthroughs for receiving a laser and one or more photodetectors offers the advantage that the optical components are simple though nevertheless be arranged in a defined manner to each other can. Preferably is in the implementation a stop for the laser. Against this attack will the laser of the sensor is pushed into the bushing, so that it has a predetermined fixed position with respect to the block and the photodetectors occupies. Does the laser already have this connected optical elements for beam shaping and focusing, which, for example, in the commercially available today Laser beam sources is common, so is due to the fixation of Lasers at the same time clearly the focus point of the laser. The others Feedthroughs for receiving photodetectors can also be provided with a stop, the position the photodetectors must be less accurate than the position of the Laser.

Der Block kann in einfacher Weise z. B. mittels Spritzgussverfahren aus Kunststoff ein- oder zweistückig gefertigt werden. Mittels Spritzgussverfahren lassen sich Bauteile mit hoher Genauigkeit in großer Stückzahl und in kurzer Zeit herstellen. Dies ermöglicht eine kostengünstige Serienfertigung von hinreichend präzisen Bauteilen. Die Durchführungen können in dem Spritzgusswerkzeug bereits vorgesehen sein oder in den Block nachträglich mittels z. B. Bohrungen eingebracht werden. Bevorzugt werden alle Bestandteile des Blocks bereits im Spritzgussverfahren in einem Schritt gefertigt. Ebenso ist es denkbar, den Block beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff zu fräsen und die Durchführungen z. B. mittels Bohrungen zu realisieren. Weitere dem Fachmann bekannte Methoden zur Fertigung eines Blocks mit definierten Durchführungen sind denkbar.The block can be easily z. B. by injection molding of plastic one or two pieces are made. By means of injection molding, components can be produced with high accuracy in large quantities and in a short time. This allows cost-effective mass production of sufficiently precise components. The passages may already be provided in the injection molding tool or in the block subsequently by means of z. B. holes are introduced. Preferably, all components of the block are already manufactured by injection molding in one step. It is also conceivable, for example, the block of aluminum or to mill plastic and the bushings z. B. to realize by means of holes. Further methods known to the person skilled in the art for producing a block with defined passages are conceivable.

Der Sensor kann über ein Gehäuse verfügen, in das der Block eingebracht ist. In das Gehäuse des Sensors werden vorzugsweise weitere Komponenten eingebracht, z. B. die Steuerungselektronik für den Laser, Signalvorverarbeitungselektronik, komplette Auswerteelektronik und Ähnliches. Das Gehäuse dient bevorzugt auch der Verankerung eines Verbindungskabels, mit dem der erfindungsgemäße Sensor mit einer Steuereinheit und/oder eine Datenerfassungseinheit zur Steuerung des Sensors und/oder zum Erfassen und Weiterverarbeiten der charakteristischen Reflexionsmuster verbunden werden kann.Of the Sensor can have a housing, in which the block is inserted. In the housing of the sensor are preferably introduced further components, for. B. the control electronics for the laser, signal preprocessing electronics, complete evaluation electronics and similar. The housing is preferably also the anchoring of a connecting cable with which the inventive Sensor with a control unit and / or a data acquisition unit for controlling the sensor and / or for detecting and processing the characteristic reflection pattern can be connected.

Der Sensor kann optional über ein Fenster verfügen, das vor, hinter oder in der Außenfläche angebracht ist und die optischen Komponenten vor Beschädigung und Verschmutzung schützt. Bevorzugt bildet das Fenster die Außenfläche des Sensors. Das Fenster ist zumindest für die Wellenlänge des verwendeten Lasers zumindest teilweise transparent.Of the Sensor can optionally have a window, placed in front, behind or in the outer surface is and the optical components from damage and Pollution protects. Preferably, the window forms the Outer surface of the sensor. The window is at least for the wavelength of the laser used at least partially transparent.

Der erfindungsgemäße Sensor in 3 ist weiterhin dadurch charakterisiert, dass sich die Mittelachsen der Durchführungen in einem Punkt 18 schneiden, der außerhalb des Blocks liegt. Überraschend wurde gefunden, dass es für die erfindungsgemäße Identifizierung und/oder Authentifizierung vorteilhaft ist, wenn der Schnittpunkt der Mittelachsen gleichzeitig der Fokuspunkt des Lasers ist und in einem Abstand von 2 bis 10 mm von der Außenfläche liegt.The inventive sensor in 3 is further characterized by the fact that the central axes of the bushings are in one point 18 cut outside the block. Surprisingly, it has been found that it is advantageous for the identification and / or authentication according to the invention if the point of intersection of the central axes is simultaneously the focal point of the laser and lies at a distance of 2 to 10 mm from the outer surface.

Zur Abtastung der Oberfläche eines Gegenstandes wird der erfindungsgemäße Sensor entsprechend in einem Abstand über diesen Gegenstand geführt, so dass der Fokuspunkt und Schnittpunkt der Mittelachsen auf der Oberfläche des Gegenstandes liegt.to Scanning the surface of an article is the inventive Sensor accordingly at a distance above this object guided so that the focal point and intersection of the central axes lying on the surface of the object.

Bei dem genanntem Abstandsbereich von 2 bis 10 mm ist die Positionierung der abzutastenden Oberfläche eines Gegenstands gegenüber dem Laser und den Fotodetektoren einfach und hinreichend genau möglich. Bei einem zunehmenden Abstand zwischen Sensor und Gegenstand muss der Winkel des Sensors gegenüber der Oberfläche des Gegenstandes zunehmend genau eingehalten werden, um einen vorgegebenen Bereich der Oberfläche erfassen zu können, so dass die Anforderungen an die Positionierung steigen.at the mentioned distance range of 2 to 10 mm is the positioning the surface of an object to be scanned the laser and the photodetectors simple and sufficiently accurate. With an increasing distance between sensor and object must the angle of the sensor to the surface of the object are increasingly accurately adhered to a predetermined Area of the surface to capture, so that the positioning requirements increase.

Weiterhin nimmt die Strahlungsintensität mit zunehmendem Abstand von der Strahlungsquelle ab, so dass bei einem zunehmenden Abstand zwischen Sensor und Gegenstand die entsprechend verringerte am Gegenstand ankommende Strahlungsintensität durch eine höhere Leistung der Strahlungsquelle kompensiert werden müsste. Der erfindungsgemäße Sensor ist jedoch bevorzugt mit einem Laser der Klasse 1 oder 2 ausgestattet, um den Sensor ohne umfangreiche Schutzmaßnahmen betreiben zu können. Dies gilt insbesondere, da der Sensor „offen” ist (d. h. der Laserstrahl tritt aus dem Sensor ungehindert hinaus). Das bedeutet, dass die Leistung der Strahlungsquelle nicht beliebig gesteigert werden kann. Insofern ist ein erfindungsgemäß kurzer Abstand vorteilhaft.Farther takes the radiation intensity with increasing distance from the radiation source, so that at an increasing distance between the sensor and the object which accordingly reduced the object incoming radiation intensity due to a higher Power of the radiation source would have to be compensated. However, the sensor according to the invention is preferred equipped with a class 1 or 2 laser to the sensor to be able to operate without extensive protective measures. This is especially true since the sensor is "open" (i.e. H. the laser beam leaves the sensor unhindered). The means that the power of the radiation source is not arbitrary can be increased. In this respect, a short invention is according to the invention Distance advantageous.

Der erfindungsgemäße Sensor lässt sich in einer Serienfertigung im industriellen Maßstab kostengünstig fertigen, verfügt über eine kompakte Bauform, ist intuitiv und einfach zu handhaben, ist flexibel einsetzbar und erweiterbar und liefert reproduzierbare und übertragbare Ergebnisse.Of the Sensor according to the invention can be in a Cost-effective mass production on an industrial scale finished, has a compact design, is intuitive and easy to handle, is flexible and can be used expandable and delivers reproducible and transferable Results.

11
Oberflächesurface
22
Quelle für elektromagnetische Strahlungsource for electromagnetic radiation
33
Abtaststrahlscanning beam
44
reflektierter Strahlreflected beam
55
Fotodetektorphotodetector
66
linienförmiges Strahlprofilline-shaped beam profile
77
abgetasteter Bereichsampled Area
1010
Blockblock
1111
erste Durchführung zur Aufnahme einer Strahlenquellefirst Implementation for receiving a radiation source
1212
zweite Durchführung zur Aufnahme eines Fotodetektorssecond Implementation for receiving a photodetector
1313
weitere Durchführung zur Aufnahme eines FotodetektorsFurther Implementation for receiving a photodetector
1414
weitere Durchführung zur Aufnahme eines FotodetektorsFurther Implementation for receiving a photodetector
1515
Außenflächeouter surface
1616
AußenflächennormaleOuter surface normal
1818
Fokuspunktfocus point

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 2009/002809 [0014] - EP 2009/002809 [0014]
  • - WO 2005/088533 A1 [0016, 0017, 0017, 0018, 0034] WO 2005/088533 A1 [0016, 0017, 0017, 0018, 0034]
  • - WO 2005088533 A1 [0068] WO 2005088533 A1 [0068]
  • - WO 2006016114 A1 [0068] WO 2006016114 A1 [0068]
  • - US 7333641 B2 [0068] - US 7333641 B2 [0068]
  • - DE 10260642 A1 [0068] DE 10260642 A1 [0068]
  • - DE 10260638 A1 [0068] DE 10260638 A1 [0068]
  • - EP 1435586 B1 [0068] - EP 1435586 B1 [0068]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - ISO 5627 [0003] - ISO 5627 [0003]
  • - DIN EN ISO 4287:1998 [0007] - DIN EN ISO 4287: 1998 [0007]
  • - DIN EN ISO 4288:1998 [0007] - DIN EN ISO 4288: 1998 [0007]
  • - Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston/London, 2005 (S. 63–259 [0012] - Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston / London, 2005 (pp. 63-259 [0012]
  • - DIN EN ISO 4287:1998, Bild 2 [0025] - DIN EN ISO 4287: 1998, Figure 2 [0025]
  • - DIN EN ISO 4287:1998 [0037] - DIN EN ISO 4287: 1998 [0037]
  • - DIN EN ISO 4287:1998 [0038] - DIN EN ISO 4287: 1998 [0038]
  • - C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrielle Bildverarbeitung, Springer-Verlag, 1998, S. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, S. 84 ff [0068] C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrial Image Processing, Springer-Verlag, 1998, p. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, p. 84 ff. [0068]
  • - DIN EN ISO 4287:1998 [0093] - DIN EN ISO 4287: 1998 [0093]
  • - Norm DIN EN 60825-1 [0104] - Standard DIN EN 60825-1 [0104]

Claims (14)

Verfahren zur Erzeugung einer Signatur eines Gegenstandes mindestens umfassend die folgenden Schritte: A1: Abtastung eines ersten Bereichs einer Oberfläche des Gegenstandes und Aufnahme eines Abtastsignals, das zumindest einen Teil der Oberflächenstruktur innerhalb dieses ersten Bereichs repräsentiert, A2: Generierung einer Signatur aus dem in Schritt A1 ermittelten Abtastsignal, A3: Verknüpfung der Signatur mit dem Gegenstand, A4: Speicherung der Signatur in einer Form, in der sie für spätere Vergleichszwecke verfügbar ist.Method for generating a signature of an object at least comprising the following steps: A1: sampling a first portion of a surface of the article and receiving a scanning signal, the at least a part of the surface structure represented within this first area, A2: Generation of a signature from the scanning signal determined in step A1, A3: Linking the signature with the object, A4: storage the signature in a form in which it is for later Comparative purpose is available. Verfahren zur Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Gegenstands mindestens umfassend die folgenden Schritte: B1: Abtastung eines zweiten Bereichs einer Oberfläche des Gegenstandes und Aufnahme eines Abtastsignals, das zumindest einen Teil der Oberflächenstruktur innerhalb dieses zweiten Bereichs repräsentiert, B2: Generierung einer Signatur aus dem in Schritt B1 ermittelten Abtastsignal, B3: Vergleich der im Schritt B2 ermittelten Signatur mit mindestens einer Referenzsignatur, B4: Generierung einer Mitteilung über die Identität und/oder Authentizität des Gegenstands in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs in Schritt B3.Method of identification and / or authentication of an article at least comprising the following steps: B1: Scanning a second area of a surface of the object and receiving a scanning signal, the at least a part of the surface structure represented within this second area, B2: Generation of a signature from the sampling signal determined in step B1, B3: Comparison of the signature determined in step B2 with at least a reference signature, B4: generation of a message via the identity and / or authenticity of the item depending on the result of the comparison in step B3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich kleiner als der erste Bereich aus Anspruch 1 ist und innerhalb dieses ersten Bereichs liegt.Method according to claim 2, characterized in that that the second area is smaller than the first area of claim 1 and is within this first range. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich größer als der erste Bereich aus Anspruch 1 ist diesen ersten Bereich vollständig umfasst.Method according to claim 2, characterized in that that the second area is larger than the first area from claim 1, this first area is completely covered. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich identisch oder zumindest weitgehend identisch mit dem ersten Bereich aus Anspruch 1 ist.Method according to claim 2, characterized in that that the second area identical or at least largely identical with the first area of claim 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung optisch mit nicht-kohärenter Strahlung erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the scan is optically non-coherent Radiation takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung der Gegenstand und eine Vorrichtung zur Abtastung des Gegenstands in einem konstanten Abstand zueinander bewegt werden und die Abtastung entlang einer einzigen Linie erfolgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that for scanning the object and a device for scanning the article in a constant Distance apart are moved and the scan along a single Line done. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung mit einem linienförmigen Strahlprofil erfolgt, dessen längere Ausdehnung quer zur Bewegungsrichtung liegt.Method according to claim 7, characterized in that that sampling with a linear beam profile takes place, the longer extension transverse to the direction of movement lies. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlbreite des linienförmigen Strahlprofils um einen Faktor von mehr als 50 größer ist als die Strahldicke.Method according to claim 8, characterized that the beam width of the linear beam profile by a factor of more than 50 is greater than the beam thickness. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldicke des linienförmigen Strahlprofils im Bereich der mittleren Rillenbreite der vorliegenden Oberfläche liegt.Method according to claim 7 or 8, characterized that the beam thickness of the linear beam profile in Range of the mean groove width of the present surface lies. Sensor zur Abtastung einer Oberfläche, mindestens umfassend – einen Block mit einer Außenfläche, einer ersten Durchführung, die in einem Winkel γ in Bezug zur Normalen der Außenfläche auf die Außenfläche zuläuft, und einer zweiten Durchführung, die in einem Winkel δ in Bezug zur Normalen der Außenfläche auf die Außenfläche zuläuft, wobei die Beträge der Winkel γ und δ sind gleich, – einen Laser, der in der ersten Durchführung angeordnet ist und einen Laserstrahl in Richtung der Außenfläche senden kann, – optische Elemente zur Formung eines linienförmigen Strahlprofils, – einen Fotodetektor, der in der zweiten Durchführung angeordnet und in Richtung der Außenfläche gerichtet ist.Sensor for scanning a surface, at least comprehensive A block with an outer surface, a first implementation, which at an angle γ in Reference to the normal of the outer surface on the outer surface and a second implementation, in an angle δ with respect to the normal of the outer surface on the outer surface, wherein the Amounts of the angles γ and δ are the same - one Laser, which is arranged in the first implementation and a laser beam towards the outer surface can send - optical elements for forming a linear beam profile, - a photodetector, which is arranged in the second passage and in the direction the outer surface is directed. Sensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlbreite im Bereich von 3 mm bis 6,5 mm, bevorzugt im Bereich von 4 mm bis 6 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 4,5 mm bis 5,5 mm, und die Strahldicke im Bereich von 10 μm bis 30 μm, bevorzugt im Bereich von 15 μm bis 30 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 20 μm bis 27 μm liegt.Sensor according to claim 11, characterized in that that the beam width in the range of 3 mm to 6.5 mm, preferably in the range of 4 mm to 6 mm, more preferably in the range of 4.5 mm to 5.5 mm, and the beam thickness in the range of 10 microns to 30 microns, preferably in the range of 15 microns to 30 microns, more preferably in the range of 20 microns is up to 27 microns. Sensor nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beträge der Winkel γ und δ im Bereich von 5° bis 90°, bevorzugt im Bereich 20° bis 80°, besonders bevorzugt im Bereich 30° bis 70°, ganz besonders bevorzugt im Bereich 40° bis 60° liegen.Sensor according to one of claims 11 or 12, characterized in that the amounts of the angles γ and δ in Range from 5 ° to 90 °, preferably in the range 20 ° to 80 °, more preferably in the range 30 ° to 70 °, most preferably in the range 40 ° to 60 °. Sensor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, weiterhin umfasst zwei weitere Durchführungen zur von Fotodetektoren, die in einem Winkel von ε1 bzw. ε2 zur zweiten Durchführung angeordnet sind, wobei die Größe der Winkel ε1 und ε2 1° bis 20°, vorzugsweise 5° bis 15° beträgt.Sensor according to one of claims 11 to 13, further comprising two further feedthroughs for photodetectors, which are arranged at an angle of ε 1 and ε 2 to the second feedthrough, wherein the size of the angle ε 1 and ε 2 1 ° to 20 ° , preferably 5 ° to 15 °.
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DE (1) DE102009025061A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010015014A1 (en) 2010-04-14 2011-10-20 Bayer Technology Services Gmbh Optical scanner
DE102011110478A1 (en) 2011-08-17 2013-02-21 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Method for recognizing a three-dimensional object, device and computer program therefor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260642A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Siemens Ag Finger prints reference formulation method e.g. for criminalistics, involves accepting minutiae as well as orientation field of finger print in reference
DE10260638A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Siemens Ag Method for determining corresponding are determined of two fingerprints e.g. for criminalistics, involves rotating minutiae of fingerprints relative to one another
WO2005088533A1 (en) 2004-03-12 2005-09-22 Ingenia Technology Limited Authenticity verification methods, products and apparatuses
WO2006016114A1 (en) 2004-08-13 2006-02-16 Ingenia Technology Limited Authenticity verification of articles using a databases
EP1435586B1 (en) 2002-12-27 2007-02-14 Seiko Epson Corporation Fingerprint verification method and fingerprint verification device
US7333641B2 (en) 2002-08-13 2008-02-19 Nec Corporation Method and apparatus for analyzing streaked pattern image
WO2010040422A1 (en) 2008-10-11 2010-04-15 Bayer Technology Services Gmbh Optical sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7333641B2 (en) 2002-08-13 2008-02-19 Nec Corporation Method and apparatus for analyzing streaked pattern image
DE10260642A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Siemens Ag Finger prints reference formulation method e.g. for criminalistics, involves accepting minutiae as well as orientation field of finger print in reference
DE10260638A1 (en) 2002-12-23 2004-07-15 Siemens Ag Method for determining corresponding are determined of two fingerprints e.g. for criminalistics, involves rotating minutiae of fingerprints relative to one another
EP1435586B1 (en) 2002-12-27 2007-02-14 Seiko Epson Corporation Fingerprint verification method and fingerprint verification device
WO2005088533A1 (en) 2004-03-12 2005-09-22 Ingenia Technology Limited Authenticity verification methods, products and apparatuses
WO2006016114A1 (en) 2004-08-13 2006-02-16 Ingenia Technology Limited Authenticity verification of articles using a databases
WO2010040422A1 (en) 2008-10-11 2010-04-15 Bayer Technology Services Gmbh Optical sensor

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C. Demant, B. Streicher-Abel, P. Waszkewitz, Industrielle Bildverarbeitung, Springer-Verlag, 1998, S. 133 ff, J. Rosenbaum, Barcode, Verlag Technik Berlin, 2000, S. 84 ff
DIN EN ISO 4287:1998
DIN EN ISO 4287:1998, Bild 2
DIN EN ISO 4288:1998
ISO 5627
Norm DIN EN 60825-1
Rudolf L. van Renesse, Optical Document Security, Third Edition, Artech House Boston/London, 2005 (S. 63-259

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010015014A1 (en) 2010-04-14 2011-10-20 Bayer Technology Services Gmbh Optical scanner
DE102011110478A1 (en) 2011-08-17 2013-02-21 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Method for recognizing a three-dimensional object, device and computer program therefor
DE102011110478B4 (en) 2011-08-17 2018-07-26 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Method for recognizing a three-dimensional object, device and computer program therefor

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