DE102010015014A1 - Optical scanner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Erfassung von charakteristischen Merkmalen einer Objektoberfläche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur optischen Erfassung charakteristischer Oberflächenmerkmale mit Hilfe eines Handgeräts.The invention relates to the technical field of detecting characteristic features of an object surface. The present invention relates to a device and a method for optically detecting characteristic surface features with the aid of a hand-held device.
Description
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Erfassung von charakteristischen Merkmalen einer Objektoberfläche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur optischen Erfassung charakteristischer Oberflächenmerkmale mit Hilfe eines Handgeräts.The invention relates to the technical field of detecting characteristic features of an object surface. The subject of the present invention is an apparatus and a method for the optical detection of characteristic surface features with the aid of a hand-held device.
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 quality of objects plays an important role in many technical products and processes, 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. Ein Beispiel einer Messmethode zur Ermittlung der Topographie einer Objektoberfläche ist die dynamische Laserfokussierung (siehe beispielsweise
Es ist auch bekannt, dass man Gegenstände anhand der einzigartigen intrinsischen Struktur ihrer Oberfläche identifizieren und authentifizieren kann.It is also known that one can identify and authenticate objects based on the unique intrinsic structure of their surface.
In
In der Offenlegung
Die Offenlegung
Die Offenlegung
Alle oben genannten Verfahren haben gemeinsam, dass charakteristische Merkmale einer Objektoberfläche erfasst werden. Hierbei wird stets ein Teil der Objektoberfläche mittels einer Abtastvorrichtung abgetastet und die resultierenden Signale mit einem Detektor ortsabhängig erfasst, d. h. es erfolgt eine Korrelation zwischen dem Ort der Oberfläche und dem von diesem Ort stammenden Abtastsignal. Die Einheit aus Abtastvorrichtung und Detektor wird hier auch als Oberflächensensor bezeichnet.All of the above methods have in common that characteristic features of an object surface are detected. In this case, a part of the object surface is always scanned by means of a scanning device and the resulting signals are detected with a detector depending on location, d. H. there is a correlation between the location of the surface and the sampling signal originating from this location. The unit of scanner and detector is also referred to herein as a surface sensor.
Üblicherweise wird das Abtastsignal jedoch nicht direkt als Funktion des Ortes erfasst. Vielmehr erfolgt die Abtastung des Ortes und die Aufnahme des resultierenden Signals mit einer konstanten Messfrequenz als Funktion der Zeit, während der Oberflächensensor mit konstanter Geschwindigkeit in Relation zur Objektoberfläche bewegt werden. Über die bekannte Geschwindigkeit existiert ein bekannter Zusammenhang zwischen Messzeit und Ort der Abtastung, so dass das erfasste Intensitäts-Zeit-Signal in ein Intensitäts-Orts-Signal überführt werden kann.Usually, however, the scanning signal is not detected directly as a function of the location. Rather, the sampling of the location and the acquisition of the resulting signal at a constant measurement frequency is a function of time, while the surface sensor is moved at a constant rate relative to the object surface. About the known speed exists a known relationship between measurement time and location of the scan, so that the detected intensity-time signal can be converted into an intensity-location signal.
Ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Oberflächensensor in Relation zur Objektoberfläche bewegen, jedoch nicht bekannt, ist eine solche Korrelation nicht möglich. In einem solchen Fall ist es üblich, separat zum Abtastsignal als Funktion der Zeit (Messfrequenz) ein zusätzliches Signal zu ermitteln, dass die Zeit (Messfrequenz) mit dem Ort verknüpft. Dies geschieht üblicherweise mittels so genannter mechanischer, optischer oder magnetischer Kodierer.However, if the speed at which the surface sensor moves in relation to the surface of the object is not known, such a correlation is not possible. In such a case, it is customary to determine separately from the sampling signal as a function of time (measurement frequency) an additional signal that links the time (measurement frequency) to the location. This is usually done by means of so-called mechanical, optical or magnetic encoder.
Mittels eines solchen Kodierers kann das Intensität-Zeit-Signals in ein Intensität-Ort-Signal umgewandelt werden.By means of such an encoder, the intensity-time signal can be converted into an intensity-location signal.
Im Fall des in
Das in
Bei den oben beschriebenen Verfahren erfolgt die Abtastung einer Objektoberfläche mittels einer Vorrichtung, die sich maschinell in Relation zur Objektoberfläche bewegt. Die maschinelle Bewegung erfolgt beispielsweise mittels eines Stellmotors. Um eine Abtastung vornehmen zu können, muss das Objekt gegenüber der Vorrichtung positioniert werden. Zur Vereinfachung der Positionierung können Positionierhilfen wie beispielsweise die Anschlagkanten mit dem Bezugszeichen
Es wäre wünschenswert, die Oberfläche unterschiedlicher Objekte in einfacher Weise abtasten zu können.It would be desirable to be able to scan the surface of different objects in a simple manner.
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik stellt sich demnach die technische Aufgabe, ein Verfahren zur Abtastung eines Objekts und Aufnahme eines Abtastsignals bereitzustellen, das ohne spezielle Markierungen auf dem Objekt auskommt und flexibel in Bezug auf unterschiedliche Objekte einsetzbar ist.Based on the known state of the art, the technical problem therefore arises of providing a method for scanning an object and recording a scanning signal, which manages without special markings on the object and can be used flexibly with respect to different objects.
Überraschend wurde gefunden, dass charakteristische Merkmale von Objektoberflächen in einfacher, flexibler und reproduzierbarer Weise mit einem Handgerät gewonnen werden kann, bei dem der Sensor zur Erfassung der charakteristischen Merkmale in eine Computer-Maus integriert ist.Surprisingly, it has been found that characteristic features of object surfaces can be obtained in a simple, flexible and reproducible manner with a hand-held device in which the sensor for detecting the characteristic features is integrated in a computer mouse.
Computermäuse sind als Maschine-Mensch-Schnittstelle bekannt und weit verbreitet. Die Bewegung einer Computermaus auf dem Tisch oder einer speziellen Unterlage (Mauspad) wird über einen Sensor in der Maus aufgenommen, digitalisiert und über eine Schnittstelle an einen angeschlossenen Computer übertragen. Über Funktionen des Betriebssystems wird die zweidimensionale Bewegung der Maus in eine gleichartige Bewegung eines Mauszeigers auf einem Bildschirm umgesetzt.Computer mice are known and widespread as a machine-human interface. The movement of a computer mouse on the table or a special pad (mouse pad) is recorded via a sensor in the mouse, digitized and transmitted via an interface to a connected computer. Functions of the operating system convert the two-dimensional movement of the mouse into a similar movement of a mouse pointer on a screen.
Die Computermaus ist damit eine Vorrichtung zur Detektion translatorischer Bewegungen. Darüber hinaus ist sie intuitiv bedienbar und vielen Menschen aus dem täglichen Leben bekannt.The computer mouse is thus a device for detecting translational movements. In addition, it is intuitive to use and known to many people from everyday life.
Durch die Kombination einer Vorrichtung zur Erfassung von charakteristischen Merkmalen einer Objektoberfläche und einer Computermaus wird ein einfach und intuitiv zu bedienendes, flexibel einsetzbares Handgerät geschaffen, mit dem eine Objektoberfläche manuell abgetastet werden kann. Im Gegensatz zu einer maschinellen Abtastung kann durch eine manuelle Abtastung keine konstante Abtastgeschwindigkeit gewährleistet werden. Daher sorgen die Mausfunktionen zur Erfassung der Bewegung des Handgeräts.By combining a device for detecting characteristic features of an object surface and a computer mouse, a simple and intuitive to use, flexible hand-held device is created, with which an object surface can be scanned manually. In contrast to a machine scan, a manual scan can not guarantee a constant scan speed. Therefore, the mouse functions to detect the movement of the handset.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Handgerät zur Erfassung charakteristischer Merkmale einer Objektoberfläche, das manuell über die Objektoberfläche geführt werden kann, mindestens umfassend
- – einen Oberflächensensor zur Erfassung charakteristischer Merkmale einer Objektoberfläche,
- – einen Navigationssensor zur Detektion von Bewegungen des Handgeräts auf der Objektoberfläche.
- A surface sensor for detecting characteristic features of an object surface,
- - A navigation sensor for detecting movements of the handset on the object surface.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erfassung charakteristischer Merkmale einer Objektoberfläche. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Handgerät manuell über die Objektoberfläche geführt wird und mittels eines Oberflächensensors die Oberfläche abgetastet und ein Intensität-Zeit-Signal erzeugt wird, wobei die Bewegung des Handgeräts mittels eines Navigationssensors erfasst und ein Navigationssignal erzeugt wird, und das Intensitäts-Zeit-Signal mittels des Navigationssignal in ein Intensität-Ort-Signal umgewandelt wird.Another object of the present invention is a method for detecting characteristic features of an object surface. The method is characterized in that a hand-held device is manually guided over the object surface and the surface is scanned by means of a surface sensor and an intensity-time signal is generated, wherein the movement of the handheld device is detected by means of a navigation sensor and a navigation signal is generated, and the intensity Time signal is converted by the navigation signal into an intensity-location signal.
Das erfindungsgemäße Handgerät vereint somit zwei verschiedene Sensoren: einen Oberflächensensor zur Erfassung charakteristischer Merkmale der Oberfläche und einen Navigationssensor zur Detektion der Bewegungen des Handgeräts auf der Objektoberfläche.The hand-held device according to the invention thus combines two different sensors: a surface sensor for detecting characteristic features of the surface and a navigation sensor for detecting the movements of the hand-held device on the object surface.
Mittels des Oberflächensensors wird ein Bereich der Objektoberfläche abgetastet, d. h. es werden als Funktion der Zeit Messsignale aufgenommen, die aus einer charakteristischen Antwort der Objektoberfläche auf einen äußeren Stimulus resultieren. Der äußere Stimulus kann beispielsweise ein einfallender Lichtstrahl sein, der durch die Objektoberfläche in charakteristischer Weise zurückgeworfen wird. Der zurückgeworfene Strahl wird mittels eines geeigneten Sensors erfasst. Das Ergebnis der Abtastung ist somit eine Signalintensität als Funktion der Zeit.By means of the surface sensor, a region of the object surface is scanned, ie, as a function of time, measuring signals are recorded which consist of a characteristic response of the object surface to an external stimulus result. The external stimulus may be, for example, an incident light beam that is reflected in a characteristic manner by the object surface. The reflected beam is detected by means of a suitable sensor. The result of the sampling is thus a signal intensity as a function of time.
Mittels des Navigationssensors erfolgt – zeitgleich zur Abtastung der Objektoberfläche mit dem Oberflächensensor – die Erfassung der Bewegung des Handgeräts in Bezug zur Objektoberfläche. Es resultiert ein Navigationssignal. Üblichweise gibt das Navigationssignal die Geschwindigkeit (Richtung und Betrag) des Handgeräts als Funktion der Zeit wieder.By means of the navigation sensor takes place - at the same time as the scanning of the object surface with the surface sensor - the detection of the movement of the handset in relation to the object surface. The result is a navigation signal. Usually, the navigation signal reflects the speed (direction and magnitude) of the handset as a function of time.
Mittels des Navigationssignal ist es möglich, das Intensität-Zeit-Signal des Oberflächensensors in ein zeitunabhängiges Intensität-Ort-Signal umzuwandeln.By means of the navigation signal, it is possible to convert the intensity-time signal of the surface sensor into a time-independent intensity-location signal.
Als Navigationssensor eignet sich prinzipiell jeder aus den heute allgegenwärtigen Computermäusen bekannte Sensor zur Detektion der Bewegung der Computermaus. Geeignete Sensoren finden sich beispielsweise in dem Buch von
Vorzugsweise wird ein optischer Navigationssensor verwendet. Dieser verfügt über eine Lichtquelle zum Beleuchten eines Bereichs der Objektoberfläche, wodurch reflektierte Bilder erzeugt werden, über einen Detektor zum Erzeugen von Digitalbildern basierend auf den reflektierten Bildern und über Mittel zur Durchführung einer Bewegungsberechnung basierend auf den Digitalbildern unter Erhalt von Bewegungsdaten, die eine Relativbewegung zwischen dem Navigationssensor und der Objektoberfläche angeben.Preferably, an optical navigation sensor is used. This has a light source for illuminating a portion of the object surface, thereby producing reflected images, a detector for generating digital images based on the reflected images, and means for performing motion calculation based on the digital images to obtain motion data indicative of relative motion specify the navigation sensor and the object surface.
Optische Navigationssensoren sind beispielsweise beschrieben in
Wie bereits ausgeführt werden mittels des Oberflächensensors charakteristische Oberflächenmerkmale eines Objekts erfasst. Diese Merkmale können beispielsweise zur Identifizierung oder Authentifizierung des Objekts herangezogen werden. Sie werden im Folgenden daher auch als Identifizierungsmerkmale bezeichnet. Ein Identifizierungsmerkmal ist quasi ein Fingerabdruck eines Gegenstands.As already stated, characteristic surface features of an object are detected by means of the surface sensor. These features can be used, for example, to identify or authenticate the object. They are therefore also referred to below as identification features. An identifying feature is virtually a fingerprint of an item.
Unter Identifizierung wird ein Vorgang verstanden, der zum eindeutigen Erkennen eines Objekts dient.Identification is understood as a process that serves to uniquely recognize an object.
Unter Authentifizierung wird der Vorgang der Überprüfung (Verifikation) einer behaupteten Identität verstanden. Die Authentifizierung von Objekten ist die Feststellung, dass diese authentisch sind – es sich also um unveränderte, nicht kopierte und/oder nicht gefälschte Originale handelt.Authentication is the process of verifying (verifying) an alleged identity. The authentication of objects is the statement that they are authentic - that is, they are unchanged, not copied and / or not faked originals.
Unter einem Objekt wird hier jeder feste Körper verstanden. Die Oberfläche des Objekts trennt dieses vom umgebenden Medium (meistens Luft).An object is understood to mean any solid body. The surface of the object separates it from the surrounding medium (mostly air).
Werden die charakteristischen Oberflächenmerkmale zur Identifizierung oder Authentifizierung herangezogen, handelt es sich vorzugsweise um solche Merkmale, die einen zufälligen Charakter haben. Dies bedeutet, dass die Merkmale aufgrund von beispielsweise zufälligen Schwankungen bei der Herstellung und/oder Verarbeitung in das Objekt eingebracht werden und/oder in dem Objekt entstehen. Durch den Zufallscharakter können die Merkmale nicht vorhergesagt und nicht kontrolliert erzeugt werden. Zufallsbedingte Merkmale weisen einen hohen Fälschungsschutz auf. Eine Reproduktion und/oder Fälschung eine Objekts mit zufallsbedingten erkennbaren Merkmalen ist mit einem hohem Aufwand verbunden.If the characteristic surface features are used for identification or authentication, they are preferably those features which have a random character. This means that the features are introduced into the object due to, for example, random variations in the production and / or processing and / or arise in the object. Due to the random character, the features can not be predicted and not generated controlled. Random characteristics have high protection against counterfeiting. A reproduction and / or forgery of an object with randomly recognizable features is associated with a high outlay.
Beispiele für solche zufallsbedingten Merkmale sind die einzigartige Faserstruktur von Papier (siehe
Die Abtastung der Oberfläche mittels Oberflächensensor erfolgt vorzugsweise optisch. In diesem Fall ist das Identifizierungsmerkmal eine Information, die mittels optischer Methoden aus der charakteristischen Oberflächenstruktur des Objekts abgeleitet wird.The scanning of the surface by means of surface sensor is preferably carried out optically. In this case, the identifying feature is information derived by optical methods from the characteristic surface structure of the object.
Das Identifizierungsmerkmal ist vorzugsweise speicherbar und maschinell verarbeitbar. Unter speicherbar wird verstanden, dass das Identifizierungsmerkmal zu einem späteren Zeitpunkt zum Beispiel für Vergleichszwecke wieder aufgegriffen werden kann. Unter maschineller Verarbeitung wird verstanden, dass das Identifizierungsmerkmal maschinell gelesen und mit einer Maschine verschiedenen Rechen- und/oder Speicheroperationen unterzogen werden kann.The identification feature is preferably storable and machinable. By storable is meant that the identifier can be taken up again at a later date, for example for comparison purposes. By machine processing is meant that the identifier can be machine read and subjected to various computational and / or memory operations with a machine.
Geeignete Oberflächensensoren für eine optische Abtastung sind beispielsweise beschrieben in
Der optische Abtastvorgang umfasst mindestens die folgenden Schritte:
- (a) Richten eines elektromagnetischen Strahls auf eine Oberfläche des Objekts,
- (b) Relatives Bewegen des elektromagnetischen Strahls und des Objekts zueinander, so dass der elektromagnetische Strahl einen Weg auf der Oberfläche zurücklegt,
- (c) Aufnahme eines Teils der während der relativen Bewegung von der Oberfläche des Objekts reflektierten Strahlung als Funktion der Zeit unter Erhalt mindestens eines Abtastsignals.
- (a) directing an electromagnetic beam to a surface of the object,
- (b) moving the electromagnetic beam and the object relative to each other such that the electromagnetic beam travels a path on the surface,
- (c) recording a portion of the radiation reflected during the relative movement of the surface of the object as a function of time to obtain at least one scanning signal.
Die elektromagnetische Strahlung kann kohärent oder nicht-kohärent sein. Sofern bei der optischen Abtastung unerwünschte Interferenzerscheinungen wie beispielsweise Speckle-Muster auftreten, wird vorzugsweise eine nicht-kohärente Strahlungsquelle verwendet. Die Abtastung erfolgt üblicherweise mit monochromatischer Strahlung im Wellenlängenbereich von 300 nm bis 1000 nm, bevorzugt im Bereich des sichtbaren Lichts oder im Bereich des nahen Infrarots.The electromagnetic radiation may be coherent or non-coherent. If unwanted interference phenomena such as speckle patterns occur in optical scanning, a non-coherent radiation source is preferably used. The scanning is usually carried out with monochromatic radiation in the wavelength range of 300 nm to 1000 nm, preferably in the range of visible light or in the range of the near infrared.
Ein Teil der auf die Objektoberfläche auftreffende Strahlung wird zurückgeworfen. Die zurückgeworfene Strahlung enthält Informationen über die Beschaffenheit der Oberfläche. Üblicherweise verfügt das Objekt über eine einzigartige Oberflächenstruktur, die Strahlung in charakteristischer Weise streut. Ein Teil der zurückgeworfenen Strahlung wird mit Hilfe geeigneter Detektoren erfasst.Part of the radiation impinging on the surface of the object is reflected back. The reflected radiation contains information about the nature of the surface. Usually, the object has a unique surface structure that scatters radiation in a characteristic manner. Part of the reflected radiation is detected by means of suitable detectors.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Abtastung der Objektoberfläche mit elektromagnetischer Strahlung entlang einer Linie vorgenommen.In a preferred embodiment, the scanning of the object surface is performed with electromagnetic radiation along a line.
Die Abtastung erfolgt vorzugsweise mit einem punkt- oder linienförmigen Strahlprofil. Ein punktförmiges Strahlprofil erzeugt ein Abtastsignal mit einem besseren Signal-Rausch-Verhältnis als ein linienförmiges Strahlprofil. Bei einem linienförmigen Strahlprofil, dessen längere Achse quer zur Bewegungsrichtung liegt, erfolgt quasi eine Mittelung über eine Vielzahl der Signale von nebeneinander geführten punktförmigen Strahlprofilen.The scanning is preferably carried out with a point or line beam profile. A point beam profile produces a scan signal with a better signal to noise ratio than a line beam profile. In the case of a linear beam profile whose longer axis lies transversely to the direction of motion, as it were an averaging is carried out via a large number of the signals from punctiform beam profiles guided side by side.
Mit abnehmender Größe des Abtastbereichs wird es zunehmend schwieriger, bei einer späteren Abtastung zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung den entsprechenden Bereich wiederzufinden, der bei der ersten Abtastung erfasst worden ist. Daher wird eine Abtastung mit einem linienförmigen Profil gegenüber einem punktförmigen Profil bevorzugt, auch wenn sie ein schlechteres Signal-Rausch-Verhältnis liefert als eine Abtastung mit einem punktförmigen Profil.As the size of the scan area decreases, it becomes increasingly difficult to retrieve the corresponding area detected during the first scan in a later scan for the purpose of identification and / or authentication. Therefore, a scan with a line-shaped profile is preferred over a point-shaped profile, even though it provides a worse signal-to-noise ratio than a scan with a point-shaped profile.
Überraschend wurde nämlich gefunden, dass sich auch dann ein Abtastsignal und ein charakteristischer Fingerabdruck zum Zweck der Identifizierung und/oder Authentifizierung eines Objekts ermitteln lässt, wenn das Strahlprofil quer zur Bewegungsrichtung aufgeweitet ist. Dies ist schematisch in
Durch die Aufweitung 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.The expansion of the beam profile in the direction transverse to the direction of movement solves the problem of positioning: Instead of a thin line (with a width corresponding to the extension of the punctiform beam profile) becomes a wide area (with a width that the longer extension of the linear Beam profile corresponds) scanned. This wide range can be found correspondingly easier in a later scan.
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.A linear beam profile is defined here as follows: Usually, the intensity in the cross-sectional center of the radiation is highest and decreases toward the outside. The intensity can decrease evenly in all directions - in this case there is a round cross-sectional profile. In all other cases there is at least one direction in which the intensity gradient is greatest and at least one direction in which the intensity gradient is smallest. In the following, the beam width is understood to mean the distance from the center of the cross-sectional profile in the direction of the smallest intensity gradient, at which the intensity has dropped to half of its value in the center. Furthermore, the beam thickness is understood to be the distance from the center of the cross-sectional profile in the direction of the highest intensity gradient, at which the intensity has dropped to half of its value in the center. A linear beam profile refers to a beam profile in which the beam width is greater than the beam thickness by a factor of more than 10. Preferably, the beam width is larger by a factor of more than 50 than 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 eines Profilelements der vorliegenden Oberfläche des Objekts (zur Definition der mittleren Rillenbreite siehe
Dem Fachmann der Optik ist bekannt, wie ein entsprechendes Strahlprofil beispielsweise 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.It is known to the person skilled in the art how a corresponding beam profile can be generated for example by means of optical elements. Optical elements are used for beam shaping and focusing. In particular, lenses, diaphragms, diffractive optical elements and the like are referred to as optical elements.
Bei einer Abtastung wird das Handgerät über die Objektoberfläche bewegt. Üblicherweise wird das Handgerät auf das Objekt aufgelegt, so dass sich Objekt und Handgerät berühren. During a scan, the handset is moved over the object surface. Usually, the handset is placed on the object, so that touch object and handset.
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°.When using a linear beam profile for scanning a surface area, the beam width is transverse to the direction of movement. The angle between the direction of movement and the direction of the beam width is preferably between 10 ° and 90 °, more preferably between 45 ° and 90 °, most preferably between 70 ° and 90 °.
Die manuelle Bewegung kann kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit, beschleunigend oder abbremsend, oder diskontinuierlich, d. h. z. B. schrittweise erfolgen.The manual movement may be continuous at constant speed, accelerating or decelerating, or discontinuous, i. H. z. B. gradually.
Die auf den Detektoren auftreffende Strahlungsintensität wird als Funktion der Zeit erfasst. Üblicherweise werden mit einer konstanten Messfrequenz Messsignale erfasst und fortgeschrieben.The radiation intensity incident on the detectors is detected as a function of time. Usually, measuring signals are recorded and updated at a constant measuring frequency.
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. Je nach Oberflächenbeschaffenheit kann es sinnvoll sein, direkt reflektierte Strahlung (spekulare Reflexion) oder gestreute Strahlung (diffuse Streuung) zu detektieren. Dies kann durch einfache Routineexperimente ermittelt werden. Maßgebend ist das erzielte Signal-Rausch-Verhältnis, die Reproduzierbarkeit und die erforderliche Positioniergenauigkeit.The irradiation (scanning) of the surface can take place at an arbitrary angle of almost 0 ° (if reflection still occurs) up 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. Depending on the surface condition, it may be useful to detect directly reflected radiation (specular reflection) or scattered radiation (diffuse scattering). This can be determined by simple routine experiments. Decisive is the achieved signal-to-noise ratio, the reproducibility and the required positioning accuracy.
Wichtig ist, dass bei jeder Abtastung weitestgehend derselbe Bereich erfasst wird. In den Anmeldungen
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Markierung auf dem Gegenstand als Trigger für den Beginn der Abtastung verwendet. Dazu werden die Abtaststrahlen über die Oberfläche des Objekts geführt und ein Teil der von der Oberfläche reflektierten Strahlung mit Hilfe eines Detektors erfasst. Die Markierung auf der Oberfläche des Objekts bewirkt eine Änderung in dem mittels Detektor aufgenommenen Signal. Diese Signaländerung setzt die Aufnahme der Abtastsignale in Gang, d. h. ab Auftreten der Signaländerung werden die zeitabhängigen Abtastsignale aufgenommen.In a preferred embodiment of the method according to the invention, a marking on the object is used as trigger for the beginning of the scanning. For this purpose, the scanning beams are guided over the surface of the object and a part of the radiation reflected by the surface is detected by means of a detector. The mark on the surface of the object causes a change in the signal detected by the detector. This signal change initiates the recording of the sampling signals, i. H. from the occurrence of the signal change, the time-dependent scanning signals are recorded.
Ebenso ist es denkbar, eine entsprechende Markierung auch für das Ende der Aufnahme der Abtastsignale zu verwenden, indem die Abtastsignale solange aufgezeichnet werden, bis eine charakteristische Signaländerung den Aufzeichnungsprozess stoppt.It is also conceivable to use a corresponding marking also for the end of the recording of the scanning signals by recording the scanning signals until a characteristic signal change stops the recording process.
Die Markierung kann beispielsweise eine scharfe Kontraständerung sein, die sich beispielsweise durch einen Übergang einer schwarzen Bedruckung hin zu einer weißen Bedruckung ergibt.The marking may, for example, be a sharp change in contrast which results, for example, from a transition of a black print to a white print.
Aufgrund der hohen Absorption der schwarzen Bedruckung ist die Intensität der am Detektor ankommenden reflektierten Strahlung gering. Beim Übergang von der schwarzen Bedruckung zu einer weißen Bedruckung steigt die Intensität der reflektierten Strahlung sprunghaft an, was als Trigger zum Auslösen der Aufnahme der Abtastsignale verwendet werden kann.Due to the high absorption of the black printing, the intensity of the reflected radiation arriving at the detector is low. In the transition from black printing to white printing, the intensity of the reflected radiation increases abruptly, which can be used as a trigger to trigger the recording of the scanning signals.
Vorzugsweise werden bereits auf dem Gegenstand vorhandene Markierungen verwendet. Es eignen sich hierzu beispielsweise optische Codes (Barcode, Matrixcode), Logos, Schriften aber auch Kanten.Preferably, markers already present on the article are used. For this purpose, for example, optical codes (barcode, matrix code), logos, fonts but also edges are suitable.
Es ist aber auch denkbar, dass der Benutzer des Handgeräts die Aufnahme des Abtastsignals manuell startet und/oder stoppt. Die bekannten Computermäuse weisen üblicherweise mindestens einen Druckschalter auf (Maustaste), mit Hilfe dessen der Benutzer den Prozess steuern kann. Es ist zum Beispiel denkbar, dass der Benutzer durch Druck auf die Maustaste die Aufnahme des Abtastsignals startet und durch Loslassen der Maustaste die Aufnahme des Abtastsignals beendet.However, it is also conceivable that the user of the handset manually starts and / or stops the recording of the scanning signal. The known computer mice usually have at least one pressure switch (mouse button), with the help of which the user can control the process. It is conceivable, for example, for the user to start the recording of the scanning signal by pressing the mouse button and to stop recording the scanning signal by releasing the mouse button.
Zeitgleich zur Abtastung erfolgt die Erfassung der Bewegung des Handgeräts mittels Navigationssensor und es schließt sich folgender Schritt (d) an die Abtastung an:
- (d) Umwandlung des Abtastsignals unter Verwendung des Navigationssignals in ein zeitunabhängiges Abtastsignal (Intensität-Ort-Signal).
- (D) conversion of the sampling signal using the navigation signal into a time-independent sampling signal (intensity-location signal).
Das vorzugsweise normierte, zeitunabhängige Abtastsignal kann direkt als Identifizierungsmerkmal verwendet werden.The preferably normalized, time-independent scanning signal can be used directly as an identification feature.
In der Regel wird das Identifizierungsmerkmal aus dem zeitunabhängigen 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. Weiterhin ist es denkbar, aus dem Signal charakteristische Merkmale zu extrahieren, um die Datenmenge des Identifizierungsmerkmals zu reduzieren.As a rule, the identification feature is generated from the time-independent sampling 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. Furthermore, it is conceivable to extract characteristic features from the signal in order to reduce the data quantity of the identification feature.
Das Identifizierungsmerkmal kann mit dem Objekt verknüpft werden. Eine solche Verknüpfung wird in der Regel bei der erstmaligen Abtastung eines Objekts vorgenommen. Die erstmalige Abtastung zur Erzeugung eines ersten Identifizierungsmerkmal wird hier auch als Registrierung bezeichnet. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein charakteristischer Fingerabdruck erzeugt, der in Form von vorzugsweise speicherbaren und maschinell verarbeitbaren Daten als eindeutige Kennung für das Objekt verwendet werden kann.The identifier can be linked to the object. Such a linkage is usually made on the first scan of an object. The first scan for generating a first identifier is also referred to herein as registration. By means of the method according to the invention, a characteristic fingerprint is generated, which can be used in the form of preferably storable and machine processable data as a unique identifier for the object.
Die Verknüpfung kann physikalisch oder virtuell erfolgen. Bei einer physikalischen Verknüpfung kann das Identifizierungsmerkmal beispielsweise in Form eines optischen Codes (Barcode, Matrixcode, OCR-Text oder dergleichen) auf das Objekt aufgedruckt oder in das Objekt eingebracht werden. Ebenso ist es denkbar, das Objekt mit einem Aufkleber, der das Identifizierungsmerkmal gespeichert enthält, zu verknüpfen. Auch die Anbringung eines elektronischen Datenträgers am Objekt, wie beispielsweise eines RFID-Chips, auf dem das Identifizierungsmerkmal gespeichert ist, ist denkbar.The linkage can be physical or virtual. In the case of a physical link, the identification feature can be printed on the object or introduced into the object, for example in the form of an optical code (barcode, matrix code, OCR text or the like). Likewise, it is conceivable to associate the object with a sticker which contains the identification feature stored. The attachment of an electronic data carrier on the object, such as an RFID chip on which the identification feature is stored, is conceivable.
Bei einer virtuellen Verknüpfung wird beispielsweise eine eindeutige Nummer, die dem jeweiligen Objekt zugeordnet ist (ID-Nummer, Chargen-Nummer oder dergleichen) in einer Datenbank mit dem Identifizierungsmerkmal verknüpft. Das Identifizierungsmerkmal 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 Identifizierungsmerkmal und Objekt besteht. Anhand des Identifizierungsmerkmals lässt sich eindeutig auf das zugehörige Objekt schließen.In the case of a virtual link, for example, a unique number assigned to the respective object (ID number, batch number or the like) is linked to the identification feature in a database. For example, the identifier may include this number in a header (metadata at the beginning of a file). The link ensures that there is a clear and unambiguous association between the identification feature and the object. On the basis of the identification feature can be clearly infer the associated object.
Zu einem späteren Zeitpunkt kann erneut ein Identifizierungsmerkmal von dem Objekt erzeugt werden. Dieses zweite Identifizierungsmerkmal kann zur Identifizierung und zur Authentifizierung des Gegenstands herangezogen werden. Details hierzu können den folgenden Anmeldungen entnommen werden:
Das Objekt kann prinzipiell ein beliebiger Gegenstand sein, der über charakteristische Merkmale verfugt, die sich vorzugsweise optisch erfassen lassen.In principle, the object can be any object which has characteristic features which can preferably be detected optically.
Das erfindungsgemäße Handgerät eignet sich besonders für Objekte mit ebenen Flächen wie beispielsweise Dokumente, Etiketten, Verpackungsschachteln oder Ähnliches.The hand-held device according to the invention is particularly suitable for objects with flat surfaces such as documents, labels, packaging boxes or the like.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Handgerät eine Führungskante auf. Zur Abtastung eines Objekts wird die Führungskante des Handgeräts gegen eine Kante des abzutastenden Objekts gedrückt. Die Bewegung des Handgeräts über eine Oberfläche des Objekts erfolgt entlang der Führungskante. Durch die Führungskante wird die Bewegungsfreiheit des Handgeräts eingeschränkt.In a preferred embodiment, the handset according to the invention has a leading edge. To scan an object, the leading edge of the handset is pressed against an edge of the object to be scanned. The movement of the handset over a surface of the object is along the leading edge. The leading edge restricts the freedom of movement of the handheld device.
Üblicherweise liegt das Handgerät auf einer Oberfläche eines Objekts auf. Liegt die abzutastende Objektoberfläche nicht quer zur Richtung der Schwerkraft ist es auch denkbar, das Handgerät gegen die Objektoberfläche zu drücken. Durch die Objektoberfläche wird die Bewegungsmöglichkeit des Handgeräts eingeschränkt, denn eine Abtastung erfolgt üblicherweise mit dem Handgerät in Kontakt zur Objektoberfläche.Usually, the handset rests on a surface of an object. If the object surface to be scanned is not transverse to the direction of gravity, it is also conceivable to press the hand-held device against the object surface. Due to the object surface, the possibility of movement of the hand-held device is limited, because a scan is usually carried out with the hand-held device in contact with the object surface.
Die Führungskante bewirkt eine weitere Einschränkung der Bewegungsmöglichkeit, denn die Abtastung erfolgt entlang der Führungskante (in positiver oder negativer Richtung, d. h. „vor” oder „zurück”).The leading edge further restricts the possibility of movement because the scanning is along the leading edge (in the positive or negative direction, i.e., "forward" or "backward").
Durch die Bewegung entlang der Führungskante ist die Bewegung des Handgeräts im Raum somit vorgegeben. Dadurch wird es dem Benutzer erleichtert, einen vorgegebenen Abtastbereich auf der Objektoberfläche in reproduzierbarer Weise zu erfassen.Due to the movement along the leading edge, the movement of the handheld device in space is thus predetermined. This makes it easier for the user to reproducibly detect a predetermined scanning area on the object surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Handgerät speziell zur Abtastung solcher Objekte ausgeführt, die über mindestens eine flache Oberfläche verfügen, die mindestens eine gerade Abschlusskante aufweist.In a preferred embodiment, the hand-held device according to the invention is designed specifically for scanning such objects which have at least one flat surface which has at least one straight terminal edge.
Das erfindungsgemäße Handgerät wird auf die flache Oberfläche des Objekts aufgesetzt oder gegen die flache Oberfläche des Objekts gedrückt. Dabei wird die Führungskante des Handgeräts gegen die Abschlusskante der Objektoberfläche gedrückt. Zum Abtasten wird das Handgerät über die Objektoberfläche gefahren, während Führungskante und Abschlusskante in Kontakt bleiben.The hand-held device according to the invention is placed on the flat surface of the object or pressed against the flat surface of the object. The leading edge of the handset is pressed against the trailing edge of the object surface. For scanning, the hand-held device is moved over the object surface, while the leading edge and the trailing edge remain in contact.
Beispiele für solche Objekte sind Papierdokumente und Verpackungsschachteln wie beispielsweise Medikamentenschachteln oder Zigarettenschachteln.Examples of such objects are paper documents and packaging boxes such as medicine boxes or packets of cigarettes.
Ein Handgerät mit einer Führungskante eignet sich insbesondere auch Abtastung von Etiketten die auf einem Objekt aufgebracht sind. Wie in
Überraschend wurde gefunden, dass auch Papierdokumente manuell abgetastet werden können. Bekanntlich sind Papierdokumente aufgrund ihrer geringen Dicke nicht steif sondern biegsam. Dennoch kann das erfindungsgemäße Handgerät mit einer entsprechenden Führungskante entlang einer Kante eines Papierdokuments bewegt werden, ohne dass sich das Papierdokument dabei verbiegt. In einer bevorzugten Ausführungsform zur Abtastung von Objekten mit einer vergleichsweise geringen Dicke wie Papierdokumente oder Etiketten weist das erfindungsgemäße Handgerät eine Führungskante mit einer Höhe h im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 0,8 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 0,6 mm auf.Surprisingly, it was found that paper documents can also be scanned manually. As is known, because of their small thickness, paper documents are not stiff but pliable. Nevertheless, the hand-held device according to the invention can be moved with a corresponding leading edge along an edge of a paper document without the paper document bending in the process. In a preferred embodiment for scanning objects with a comparatively small thickness, such as paper documents or labels, the hand-held device according to the invention has a leading edge with a height h in the range from 0.05 mm to 1 mm, preferably from 0.2 mm to 0.8 mm. more preferably from 0.3 mm to 0.6 mm.
Eine weitere wichtige Größe bei der Abtastung von dünnen Objekten wie Papierdokumenten oder Etiketten ist der Krümmungsradius der während der Abtastung am Objekt anliegenden Kante (siehe
Das erfindungsgemäße Handgerät kann als Computermaus ausgeführt sein. Für mobile Anwendungen ist es auch denkbar, dass erfindungsgemäße Handgerät als Mobiltelefon auszuführen.The hand-held device according to the invention can be designed as a computer mouse. For mobile applications, it is also conceivable to carry out the inventive handset as a mobile phone.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, ohne sie jedoch hierauf zu beschränken.The invention is explained in more detail below by means of examples, without, however, limiting them to them.
Es zeigen:Show it:
Das erfindungsgemäße Handgerät
Der Oberflächensensor weist im vorliegenden Fall eine Quelle für elektromagnetische Strahlung (
Die Bewegung des Handgeräts
Das Strahlprofil zur Abtastung der Oberfläche ist vorzugsweise linienförmig wie in
Es ist auch denkbar, anstelle der zwei Fotodetektoren nur einen einzigen Detektor oder mehr als zwei Detektoren zu verwenden.It is also conceivable to use only a single detector or more than two detectors instead of the two photodetectors.
In
Wie in
Die Führungskante kann prinzipiell einen beliebigen Verlauf aufweisen; im Beispiel der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Objektobject
- 22
- Quelle für elektromagnetische StrahlungSource of electromagnetic radiation
- 33
- Abtaststrahlscanning beam
- 44
- reflektierte Strahlenreflected rays
- 55
- Detektordetector
- 5'5 '
- Detektordetector
- 66
- linienförmiges Strahlprofillinear beam profile
- 77
- abgetasteter Bereichscanned area
- 1010
- erfindungsgemäßes HandgerätHand-held device according to the invention
- 1111
- Navigationssensornavigation sensor
- 1212
- Oberflächensensorsurface sensor
- 1313
- Schalterswitch
- 1414
- Schalterswitch
- 1515
- Anbindung z. B. zu einem ComputerConnection z. To a computer
- 1616
- Führungskanteleading edge
- 16'16 '
- Führungskanteleading edge
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 05/088533 A1 [0005, 0013, 0013, 0014, 0015, 0036, 0039] WO 05/088533 A1 [0005, 0013, 0013, 0014, 0015, 0036, 0039]
- GB 2097979 A [0006] GB 2097979A [0006]
- WO 2000/65541 A [0007] WO 2000/65541 A [0007]
- WO 2003/087991 A2 [0008] WO 2003/087991 A2 [0008]
- US 4799055 [0030] US 4799055 [0030]
- US 6967321 B2 [0030] US 6967321 B2 [0030]
- US 7002549 B2 [0030] US 7002549 B2 [0030]
- US 6927759 B2 [0030] US 6927759 B2 [0030]
- WO 1994/011845 A1 [0030] WO 1994/011845 A1 [0030]
- US 6256016 B1 [0030] US 6256016 B1 [0030]
- EP 942286 A1 [0030] EP 942286 A1 [0030]
- WO 09/097974 A [0036] WO 09/097974 A [0036]
- WO 09/097979 A [0036] WO 09/097979 A [0036]
- DE 102009017668 [0039] DE 102009017668 [0039]
- EP 2009/002809 [0039] EP 2009/002809 [0039]
- DE 102009025061 [0039] DE 102009025061 [0039]
- WO 09/097975 A1 [0056, 0069] WO 09/097975 A1 [0056, 0069]
- WO 09/097980 [0056] WO 09/097980 [0056]
- DE 10200923536 [0056] DE 10200923536 [0056]
- WO 09/097974 A1 [0069] WO 09/097974 A1 [0069]
- WO 09/097979 A1 [0069] WO 09/097979 A1 [0069]
- WO 09/097980 A1 [0069] WO 09/097980 A1 [0069]
- WO 2009/097980 A [0079] WO 2009/097980 A [0079]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Wochenblatt für Papierfabrikation, ISSN0043-7131, 117. Jahrgang, April 1989, Nr. 7; Seiten 271 bis 274 [0003] Wochenblatt für Papierfabrikation, ISSN0043-7131, Volume 117, April 1989, No. 7; Pages 271 to 274 [0003]
- Klaus Dembowski: PC-Hardware Referenz: Infos zur gesamten Hardware im schnellen Zugriff. 10. Auflage. Markt & Technik Verlag, München 2000, ISBN 3-8272-5606-2, S. 472–480 (Kapitel „Maus”) [0028] Klaus Dembowski: PC hardware Reference: Information about the entire hardware in quick access. 10th edition. Markt & Technik Verlag, Munich 2000, ISBN 3-8272-5606-2, p. 472-480 (chapter "mouse") [0028]
- DIN EN ISO 4287:1998 [0049] DIN EN ISO 4287: 1998 [0049]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010062959A1 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Bayer Technology Services Gmbh | position sensing |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2097979A (en) | 1981-05-04 | 1982-11-10 | Euratom | Utilisation of surface textures as a random marking or unique identity |
US4799055A (en) | 1984-04-26 | 1989-01-17 | Symbolics Inc. | Optical Mouse |
WO1994011845A1 (en) | 1992-11-14 | 1994-05-26 | University Of Sheffield | Device and method for determining movement of a surface |
EP0942286A1 (en) | 1998-03-09 | 1999-09-15 | OTM Technologies, Ltd. | Optical translation measurement |
WO2000065541A1 (en) | 1999-04-23 | 2000-11-02 | The Escher Group, Ltd. | Workpiece authentication based upon one or more workpiece images |
US6256016B1 (en) | 1997-06-05 | 2001-07-03 | Logitech, Inc. | Optical detection system, device, and method utilizing optical matching |
WO2003087991A2 (en) | 2002-04-09 | 2003-10-23 | The Escher Group, Ltd. | System and method for authentication of a workpiece using three dimensional shape recovery |
US6927759B2 (en) | 2003-06-06 | 2005-08-09 | Unity Opto Technology Co., Ltd. | Optical mouse with uniform light projection |
WO2005088533A1 (en) | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Ingenia Technology Limited | Authenticity verification methods, products and apparatuses |
US6967321B2 (en) | 2002-11-01 | 2005-11-22 | Agilent Technologies, Inc. | Optical navigation sensor with integrated lens |
US7002549B2 (en) | 2001-01-18 | 2006-02-21 | Mccahon Stephen William | Optically based machine input control device |
WO2009097980A2 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Security element |
WO2009097975A1 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Method and device for identifying and authenticating objects |
WO2009097974A1 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Authentication of objects |
WO2009097979A2 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Security element |
WO2010040422A1 (en) | 2008-10-11 | 2010-04-15 | Bayer Technology Services Gmbh | Optical sensor |
DE102009017668A1 (en) | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Bayer Technology Services Gmbh | Optical sensor for identifying and / or authenticating objects |
DE102009023536A1 (en) | 2009-05-30 | 2010-12-02 | Bayer Technology Services Gmbh | locator |
DE102009025061A1 (en) | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Bayer Technology Services Gmbh | 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 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19519124A1 (en) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Victor Victorovic Vetckanov | Manually-operated optical input device e.g. mouse, for computer inputs |
US5861622A (en) * | 1997-02-03 | 1999-01-19 | Mustek Systems Inc. | Handy scanner having scanning path straightness-maintaining mechanism |
DE19835809A1 (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-10 | Thomas Teufel | Combo mouse |
-
2010
- 2010-04-14 DE DE102010015014A patent/DE102010015014A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-04-13 EP EP11714755A patent/EP2558926A1/en not_active Withdrawn
- 2011-04-13 WO PCT/EP2011/055820 patent/WO2011128373A1/en active Application Filing
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2097979A (en) | 1981-05-04 | 1982-11-10 | Euratom | Utilisation of surface textures as a random marking or unique identity |
US4799055A (en) | 1984-04-26 | 1989-01-17 | Symbolics Inc. | Optical Mouse |
WO1994011845A1 (en) | 1992-11-14 | 1994-05-26 | University Of Sheffield | Device and method for determining movement of a surface |
US6256016B1 (en) | 1997-06-05 | 2001-07-03 | Logitech, Inc. | Optical detection system, device, and method utilizing optical matching |
EP0942286A1 (en) | 1998-03-09 | 1999-09-15 | OTM Technologies, Ltd. | Optical translation measurement |
WO2000065541A1 (en) | 1999-04-23 | 2000-11-02 | The Escher Group, Ltd. | Workpiece authentication based upon one or more workpiece images |
US7002549B2 (en) | 2001-01-18 | 2006-02-21 | Mccahon Stephen William | Optically based machine input control device |
WO2003087991A2 (en) | 2002-04-09 | 2003-10-23 | The Escher Group, Ltd. | System and method for authentication of a workpiece using three dimensional shape recovery |
US6967321B2 (en) | 2002-11-01 | 2005-11-22 | Agilent Technologies, Inc. | Optical navigation sensor with integrated lens |
US6927759B2 (en) | 2003-06-06 | 2005-08-09 | Unity Opto Technology Co., Ltd. | Optical mouse with uniform light projection |
WO2005088533A1 (en) | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Ingenia Technology Limited | Authenticity verification methods, products and apparatuses |
WO2009097980A2 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Security element |
WO2009097975A1 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Method and device for identifying and authenticating objects |
WO2009097974A1 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Authentication of objects |
WO2009097979A2 (en) | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Security element |
WO2010040422A1 (en) | 2008-10-11 | 2010-04-15 | Bayer Technology Services Gmbh | Optical sensor |
DE102009017668A1 (en) | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Bayer Technology Services Gmbh | Optical sensor for identifying and / or authenticating objects |
DE102009023536A1 (en) | 2009-05-30 | 2010-12-02 | Bayer Technology Services Gmbh | locator |
DE102009025061A1 (en) | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Bayer Technology Services Gmbh | 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 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DIN EN ISO 4287:1998 |
Klaus Dembowski: PC-Hardware Referenz: Infos zur gesamten Hardware im schnellen Zugriff. 10. Auflage. Markt & Technik Verlag, München 2000, ISBN 3-8272-5606-2, S. 472-480 (Kapitel "Maus") |
Wochenblatt für Papierfabrikation, ISSN0043-7131, 117. Jahrgang, April 1989, Nr. 7; Seiten 271 bis 274 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010062959A1 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Bayer Technology Services Gmbh | position sensing |
WO2012080073A1 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Bayer Technology Services Gmbh | Position detection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2558926A1 (en) | 2013-02-20 |
WO2011128373A1 (en) | 2011-10-20 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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