DE102014112872A1

DE102014112872A1 - Device for imaging fingerprints

Info

Publication number: DE102014112872A1
Application number: DE102014112872.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Leibl; Manfred Fickenscher; Peter Sedlmeier; Gregor Herburger
Original assignee: Schleissheimer Geratebau GmbH
Current assignee: Schleissheimer Geratebau GmbH
Priority date: 2014-09-08
Filing date: 2014-09-08
Publication date: 2016-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Abbilden von Fingerabdrücken mit: einer Lichtquelle (2) zum Erzeugen wenigstens eines Strahlengangs (7; 70) wenigstens einer Linsenanordnung (31; 32) zum Ablenken und Ausrichten des Strahlengangs (7; 70) auf eine Objektfläche (9) und in eine Kameraanordnung (4) zum Erfassen einer Reflexions- und/oder einer Streulichtkomponente (7a; 70a) des von der Objektfläche (9) und einem dort angeordneten Fingerabdruck (10) reflektierten Anteils des Strahlengangs (7; 70) wobei die Lichtquelle (2) so ausgebildet ist, dass sie geeignet ist, einen von einer punktförmigen Strahlenquelle (20) ausgehenden ersten Strahlengang (7) und/oder einen von einer ringförmigen Strahlenquelle (21; 22) ausgehenden zweiten Strahlengang (70) zu erzeugen.The invention relates to a device (1) for imaging fingerprints comprising: a light source (2) for generating at least one beam path (7; 70) of at least one lens arrangement (31; 32) for deflecting and aligning the beam path (7; Object surface (9) and in a camera arrangement (4) for detecting a reflection and / or a scattered light component (7a; 70a) of the object surface (9) and a fingerprint (10) arranged there portion of the beam path (7; 70) wherein the light source (2) is designed such that it is suitable for generating a first beam path (7) emanating from a point-shaped radiation source (20) and / or a second beam path (70) emanating from an annular radiation source (21; 22) ,

Description

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Abbilden von Fingerabdrücken mit einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Strahlengangs, einer Linsenanordnung zum Ablenken und Ausrichten des Strahlengangs auf eine Objektoberfläche und einer Kameraanordnung zum Erfassen einer Reflexions- und/oder einer Streulichtkomponente eines von der Objektfläche und einem dort angeordneten Fingerabdruck reflektierten Anteils des Strahlengangs. The present invention relates generally and more particularly to an apparatus for imaging fingerprints with a light source for generating a beam path, a lens arrangement for deflecting and directing the beam path onto an object surface, and a camera assembly for detecting a reflection and / or a scattered light component of one of Object surface and there arranged a fingerprint reflected portion of the beam path.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Fingerabdrücke oder daktyloskopische Spuren haben nach wie vor eine unübertroffene Bedeutung bei kriminalistischen Ermittlungsverfahren und als Beweis vor Gericht. Fingerabdrücke ermöglichen eine eindeutige Identifizierung des Spurenverursachers; sie sind an Objekten hinterlassene Abbilder von Haut- oder Papillarleistengebilde, die bei jedem Menschen einmalig und unveränderlich sind. Ein Fingerabdruck (daktyloskopische Spur) entsteht entweder durch die Übertragung körpereigener Substanzen der unbekleideten Papillarleistenhaut oder durch reliefartige Verformungen eines plastischen Spurenträgers entsprechend dem Papillarleistenverlauf. Die übertragenen Substanzen – hauptsächlich die Bestandteile von Schweiß und Talg –, die Wasser, Ammoniak, Kochsalz, Harnsäure, Milchsäure und Aminosäuren umfassen sind farblos. Ohne optische Hilfsmittel oder Spurensicherungsverfahren sind daher Fingerabdrücke in der Regel nicht sichtbar. Fingerprints or dactyloscopic tracks are still of unsurpassed importance in criminal investigation and as evidence in court. Fingerprints allow a clear identification of the tracker; they are images of skin or papillary ridge structures left behind on objects, which are unique and unchanging in every human being. A fingerprint (dactyloscopic trace) arises either through the transmission of endogenous substances of the unclothed papillary corneal skin or through relief-like deformations of a plastic tracer carrier corresponding to the papillary ridge course. The transferred substances - mainly the components of sweat and sebum - that comprise water, ammonia, saline, uric acid, lactic acid and amino acids are colorless. Fingerprints are therefore usually not visible without optical aids or forensics procedures.

Fingerabdrücke werden derzeit hauptsächlich über zwei Verfahren sichtbar gemacht und gesichert. Zum einen durch aufgebrachte Adhäsionsmittel und zum anderen durch aufgedampfte Chemikalien. Fingerprints are currently being visualized and secured using two methods. On the one hand by applied adhesives and on the other hand by vapor-deposited chemicals.

Beim Adhäsionsverfahren wird die Objektfläche, auf der ein Fingerabdruck vermutet wird, mit einem feinkörnigen Pulver, dem Adhäsionsmittel, eingestaubt. Das Adhäsionsmittel bleibt stärker an der Spurensubstanz als an der Oberfläche der Objektfläche haften. Das Verfahren ist für trockene und saubere, glatte Oberflächen geeignet, auf denen frische Spuren vorhanden sind. Die mit dem Adhäsionsmittel sichtbar gemachte Fingerspur wird anschließend mit einer Spurensicherungsfolie abgezogen und hinterlässt darauf ein Abbild, das anschließen fotografisch erfasst, analysiert und mit entsprechenden Datenbanken verglichen werden kann, um Übereinstimmungen zu finden. In the adhesion process, the object surface, on which a fingerprint is suspected, is dusted with a fine-grained powder, the adhesive. The adhesive sticks more strongly to the trace substance than to the surface of the object surface. The method is suitable for dry and clean, smooth surfaces on which fresh traces are present. The fingerprint made visible with the adhesive is then peeled off with a security sheet and leaves an image on it, which can then be captured photographically, analyzed and compared with appropriate databases to find matches.

Beim Bedampfungsverfahren wird meist Cyanacrylatdampf (genauer Cyanacrylsäureethylester) verdampft und auf die Spur aufgebracht. Der Dampf reagiert mit der Restfeuchte und anderen Substanzen der Fingerspur, polymerisiert und macht so die Spur sichtbar. Bei diesem Verfahren muss die so sichtbar gemachte Spur ohne weiteren Zwischenträger fotografiert oder auf andere Weise optisch erfasst und verarbeitet werden. In vapor deposition usually cyanoacrylate vapor (more precisely Cyanacrylsäureethylester) is evaporated and applied to the track. The vapor reacts with the residual moisture and other substances of the finger trace, polymerizing and making the trace visible. In this procedure, the track thus visualized must be photographed or otherwise optically recorded and processed without further intermediate support.

Dazu wird der durch die Cyanacrylatbedampfung sichtbar gemachte Fingerabdruck mit einem weitgehend parallelen Lichtbündel beleuchtet, das reflektiert wird und durch eine Blende in ein Kameraobjektiv geführt. Dabei gelangen die durch den Fingerabdruck gestreuten Lichtbestandteile nicht durch die Blende, so dass diese Spuren als dunkle Bereiche abgebildet werden. Diese sogenannte Hellfeldbeleuchtung ist zum Beispiel aus der JP 06147852 bzw. der US 8,437,517 B2 bekannt. For this purpose, the fingerprint made visible by the cyanoacrylate vaporization is illuminated with a largely parallel light beam, which is reflected and guided through a diaphragm into a camera lens. The scattered by the fingerprint light components do not pass through the aperture, so that these tracks are displayed as dark areas. This so-called bright field illumination is for example from the JP 06147852 or the US 8,437,517 B2 known.

Es gibt auch Ansätze, bei denen über polarisierte Lichtbestandteile die Fingerabdruckspuren gezielt sichtbar gemacht werden sollen (siehe zum Beispiel US 2007/0280513 A1 ). There are also approaches in which the fingerprint traces should be made visible via polarized light components (see for example US 2007/0280513 A1 ).

Die Schwierigkeit bei durch Cyanacrylatbedampfung sichtbar gemachten Fingerabdrücken besteht unter anderem darin, dass die bekannten Verfahren oft nur für bestimmte Oberflächen brauchbare Ergebnisse liefern. Für eine kontrastreiche Erfassung der Fingerabdrücke auf beliebigen glatten Oberflächen sind die bekannten Verfahren jeweils nur eingeschränkt geeignet. So ist das eine Verfahren besser für helle Oberflächen, das andere besser für dunkle oder wieder ein anderes für durchsichtige Flächen geeignet. Es sind also unter Umständen mehrere relativ aufwendige optische Geräte erforderlich, um Fingerabdrücke zuverlässig fotografisch erfassen und anschließen auswerten zu können. The difficulty with fingerprints made visible by cyanoacrylate evaporation is, inter alia, that the known processes often provide useful results only for certain surfaces. For a high-contrast capture of the fingerprints on any smooth surfaces, the known methods are only partially suitable. So one method is better for light surfaces, the other better for dark or another suitable for transparent surfaces. So it may be necessary relatively expensive optical devices to capture fingerprints reliably photograph and connect to evaluate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zum Abbilden von Fingerabdrücken (Fingerabdruckscanner) zur Verfügung zu stellen, bei der diese Nachteile wenigstens teilweise ausgeräumt sind. Es besteht insbesondere die Aufgabe durch Bedampfung oder gegebenenfalls auch durch ein kontrastierendes Adhäsionsmittel sichtbar gemachte, latente Fingerabdrücke direkt vor Ort auf allen möglichen Oberflächen zu erfassen, wobei wünschenswert ist, dass bereits bei der Erfassung die Qualität der Abbildung beurteilt und gegebenenfalls beeinflusst werden kann. It is therefore an object of the present invention to provide an improved device for imaging fingerprints (fingerprint scanners) in which these disadvantages are at least partially eliminated. In particular, it is the object by vapor deposition or possibly also by a contrasting adhesive made visible visible latent fingerprints on site on all possible surfaces, and it is desirable that the quality of the image can already be assessed and possibly influenced during the detection.

Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1. This object is achieved by the device according to the invention according to claim 1.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abbilden von Fingerabdrücken eine Lichtquelle zum Erzeugen wenigstens eines Strahlengangs, wenigstens eine Linsenanordnung zum Ablenken und Ausrichten des Strahlengangs auf eine Objektoberfläche und eine Kameraanordnung zum Erfassen einer Reflexions- und/oder einer Streulichtkomponente des von der Objektfläche und einem dort angeordneten Fingerabdruck reflektierten Anteils des Strahlengangs, wobei die Lichtquelle so ausgebildet ist, das sie geeignet ist einen von einer punktförmigen Lichtquelle ausgehenden ersten Strahlengang und/oder einen von einer ringförmigen Strahlenquelle ausgehenden zweiten Strahlengang zu erzeugen. According to a first aspect of the invention, the device according to the invention for imaging fingerprints comprises a light source for Generating at least one beam path, at least one lens arrangement for deflecting and aligning the beam path on an object surface and a camera arrangement for detecting a reflection and / or a scattered light component of the surface of the object and a fingerprint there disposed portion of the beam path, wherein the light source is formed in that it is suitable for generating a first beam path emanating from a punctiform light source and / or a second beam path emanating from an annular radiation source.

Diese Art der Beleuchtung erlaubt es gleichzeitig bzw. im Wechsel eine Hellfeld- bzw. eine Dunkelfeldbeleuchtung zu realisieren, die jeweils für unterschiedliche Abbildungsbedingungen geeignet sind. This type of illumination makes it possible to realize at the same time or alternately a bright field or a dark field illumination, which are respectively suitable for different imaging conditions.

Bei der Hellfeldbeleuchtung wird durch eine punktförmige Lichtquelle ein Strahlengang erzeugt, der über eine Linsenanordnung (zum Beispiel zwei Kollimationslinsen) in einen Brennpunkt fokussiert wird, der in der Ebene der Eintrittspupille (Blende) eines Kameraobjektivs liegt. Die punktförmige Lichtquelle befindet sich im Brennpunkt der ersten Kollimationslinse. Im Strahlengang nach der Linsenanordnung befindet sich die zu untersuchende Objektfläche mit dem Fingerabdruck, die über einen Strahlteiler (halbdurchlässiger Spiegel) beleuchtet wird. Dabei wird das von der glatten Oberfläche reflektierte Licht in die Blendenöffnung hineinreflektiert, während das durch den Fingerabdruck gestreute Licht nicht in das Objektiv gelangt. In der Abbildung fehlt nun der am Fingerabdruck diffus gestreute Lichtanteil. Diese Bereiche erscheinen als dunkler Abdruck vor hellem Hintergrund und werden entsprechend auf einer Bildebene (Kamerachip) abgebildet. In the bright field illumination, a beam path is generated by a point light source, which is focused via a lens arrangement (for example, two collimating lenses) in a focal point, which lies in the plane of the entrance pupil (aperture) of a camera lens. The punctiform light source is located at the focal point of the first collimating lens. In the beam path after the lens arrangement is the object surface to be examined with the fingerprint, which is illuminated via a beam splitter (semitransparent mirror). In this case, the light reflected from the smooth surface is reflected into the aperture, while the light scattered by the fingerprint does not enter the lens. In the illustration, the light scattered diffusely at the fingerprint is missing. These areas appear as a dark imprint against a light background and are imaged accordingly on an image plane (camera chip).

Bei der Dunkelfeldbeleuchtung wird die ringförmige Lichtquelle verwendet, die ebenfalls in der Brennebene der ersten Kollimationslinse angeordnet ist; deren Lichtstrahl wird ebenfalls auf die zu belichtende Objektfläche mit dem dort aufgebrachten Fingerabdruck gerichtet. Der an der glatten Oberfläche reflektierte Lichtanteil gelangt nicht in die Objektivpupille (die Objektivblende) sondern wird als ein außerhalb der Blendenöffnung liegender Ring reflektiert. Dagegen wird ein Teil des am Fingerabdruck diffus gestreuten Lichtes in die Blendenöffnung geführt. Diese werden in der Bildebene hell auf dunklem Untergrund abgebildet. Dieses Verfahren liefert auch kontrastreiche Bilder bei Abdrücken auf dunklen Oberflächen. Auch bei diesem Verfahren kann der Strahlengang durch einen halbdurchlässigen Spiegel gefaltet werden, um eine senkrechte Beleuchtung und damit verzerrungsfreie Abbildung realisieren zu können. In the dark field illumination, the annular light source is used, which is also arranged in the focal plane of the first collimating lens; its light beam is also directed to the object surface to be exposed with the fingerprint applied there. The light component reflected on the smooth surface does not enter the objective pupil (the lens diaphragm) but is reflected as a ring located outside the diaphragm aperture. In contrast, part of the fingerprint diffusely scattered light is guided into the aperture. These are displayed brightly on a dark background in the image plane. This method also provides high-contrast images when printing on dark surfaces. Also in this method, the beam path can be folded by a semitransparent mirror in order to realize a vertical illumination and thus distortion-free imaging.

Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen. Further aspects and features of the present invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the following description of preferred embodiments.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels; 1 a schematic representation of a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Darstellung mit vereinfachtem Strahlengang, der gleichzeitig das Prinzip der Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung zeigt; 2 a schematic representation with simplified beam path, which also shows the principle of bright field and dark field illumination;

3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem anderen Strahlengang; 3 a schematic representation of a second embodiment of a device according to the invention with another beam path;

4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Schrägbeleuchtung; 4 a schematic representation of a third embodiment of a device according to the invention with oblique illumination;

5 das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel mit weiteren Komponenten zur Bildverarbeitung; 5 this in 4 illustrated embodiment with further components for image processing;

6a eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses für eine erfindungsgemäße Vorrichtung von schräg oben; 6a a perspective view of a housing for a device according to the invention obliquely from above;

6b eine perspektivische Ansicht des in 6a dargestellten Gehäuses; 6b a perspective view of the in 6a illustrated housing;

6c eine Seitenansicht der wesentlichen optischen Elemente der in 6a und 6b dargestellten Vorrichtung; 6c a side view of the essential optical elements of in 6a and 6b illustrated device;

6c eine Ansicht der Lichtquelle für die in 6c dargestellte Vorrichtung; 6c a view of the light source for the in 6c illustrated device;

7a eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von schräg oben; 7a a perspective view of a housing for a further embodiment of a device according to the invention obliquely from above;

7b eine perspektivische Darstellung des in 7a dargestellten Gehäuses von schräg unten; 7b a perspective view of the in 7a shown housing obliquely from below;

7c eine Seitenansicht der wichtigsten optischen Elemente des in den 7a und 7b dargestellten Gehäuses und 7c a side view of the main optical elements of the in the 7a and 7b illustrated housing and

7d eine Lichtquelle für die in 7c dargestellte Vorrichtung. 7d a light source for the in 7c illustrated device.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

In 1 ist eine erste Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsformen. In 1 a first embodiment in accordance with the present invention is illustrated. Before a detailed description first follows general explanations to the embodiments.

Es gibt Ausführungen bei denen die Lichtquelle eine punktförmig ausgebildete Strahlenquelle und eine oder auch mehrere, insbesondere konzentrisch angeordnete, ausgebildete Strahlenquellen umfasst, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Durch die unterschiedlichen Durchmesser werden die Beleuchtungswinkel verändert und damit auch die Abbildungseigenschaften. Damit können zum Beispiel Kontraste bereichsweise verändert und gegebenenfalls verbessert werden. There are embodiments in which the light source comprises a point-shaped radiation source and one or more, in particular concentrically arranged, formed radiation sources having different diameters. Due to the different diameters, the illumination angles are changed and thus also the imaging properties. In this way, for example, contrasts can be changed in areas and, if necessary, improved.

Es gibt Ausführungen bei denen die Strahlenquellen jeweils aus LED-Elementen ausgebildet sind. LED-Elemente sind Leuchtelemente mit hoher Leuchtdichte und können jeweils für sich oder auch in Gruppen mit ergänzender Optik eine punktförmige Strahlenquelle bilden; sie können aber auch in einer dichten Ringanordnung nebeneinander angeordnet werden und so eine definierte Ringanordnung bilden. Durch die relativ hohe Lichtausbeute im Verhältnis zur zugeführten Energie sind LED-Elemente stromsparend und entwickeln vergleichsweise wenig Abwärme. There are embodiments in which the radiation sources are each formed from LED elements. LED elements are luminous elements with high luminance and can form a point-shaped radiation source either individually or in groups with complementary optics; but they can also be arranged side by side in a dense ring arrangement and thus form a defined ring arrangement. Due to the relatively high luminous efficacy in relation to the supplied energy, LED elements save energy and develop comparatively little waste heat.

Es gibt auch Ausführungen bei denen die punktförmig ausgebildete Strahlenquelle und die ringförmig ausgebildete Strahlenquelle jeweils Licht in unterschiedlichen Wellenlängen abgeben. D.h. der erste Strahlengang aus der punktförmigen Strahlenquelle wird in einer anderen Wellenlänge/Farbe erzeugt als der zweite Strahlengang. Unterschiedliche Wellenlängen werden zum einen unterschiedlich an den optischen Elementen im Strahlengang gebrochen und werden auch am Objekt selber in unterschiedlicher Weise reflektiert bzw. gestreut. Damit können kontrastverstärkende Effekte erzielt werden. There are also embodiments in which the point-shaped radiation source and the ring-shaped radiation source each emit light in different wavelengths. That the first beam path from the point-shaped radiation source is generated in a different wavelength / color than the second beam path. Different wavelengths are refracted differently on the optical elements in the beam path and are also reflected or scattered on the object itself in different ways. This allows contrast-enhancing effects to be achieved.

Bei mehreren ringförmig ausgebildeten Strahlenquellen gibt es Ausführungen bei denen auch diese jeweils Licht in unterschiedlicher Wellenlänge aussenden und so die Abbildungseigenschaften verbessern können. Die Ringdurchmesser dieser Strahlenquellen können dabei unterschiedlich sein, sie können aber auch gleich sein, beispielsweise bei einer Anordnung, bei der in einem Ring abwechselnd LED-Elemente angeordnet sind, die Licht in unterschiedlichen Lichtfarben abgeben. In the case of several ring-shaped radiation sources, there are embodiments in which these too can emit light in different wavelengths and thus improve the imaging properties. The ring diameter of these radiation sources can be different, but they can also be the same, for example, in an arrangement in which alternately LED elements are arranged in a ring that emit light in different light colors.

Es gibt auch Ausführungen, bei denen eine erste Linsenanordnung in einem Strahlengangbereich zwischen der Strahlenquelle und einer Objektebene vorgesehen ist und eine zweite Linsenanordnung in einem Strahlengangbereich zwischen der Objektebene und der Kameraanordnung angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird der Lichteinfallwinkel auf die Objektebene verändert. Es trifft nahezu parallel ausgerichtetes Licht auf die Objektebene. Verläuft dieses Lichtbündel senkrecht zur Objektebene so erfolgt eine richtungsunabhängige, gleichmäßige Reflektion und Streuung an den Fingerabdruckspuren. There are also embodiments in which a first lens arrangement is provided in a beam path area between the radiation source and an object plane, and a second lens arrangement is arranged in a beam path area between the object plane and the camera arrangement. By this measure, the angle of incidence is changed to the object level. It hits almost parallel aligned light on the object plane. If this light bundle runs perpendicular to the object plane, a direction-independent, uniform reflection and scattering takes place on the fingerprint traces.

Bei einer Ausführung, bei der die Lichtquelle die Linsenanordnung und die Kameraanordnung in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sind, das eine Öffnung aufweist, durch die der Strahlengang auf die Objektfläche fällt, wird der Einfluss von Umgebungslicht auf die Abbildung verringert. Damit kann die Vorrichtung weitgehend unabhängig von den Umgebungsbedingungen (hell oder dunkel) eingesetzt werden. Gleichzeitig werden die optischen Elemente der Vorrichtung vor Umwelteinflüssen (Schmutz, Feuchtigkeit, etc.) geschützt. In an embodiment in which the light source, the lens assembly and the camera assembly are arranged in a closed housing having an opening through which the beam path falls onto the object surface, the influence of ambient light on the image is reduced. Thus, the device can be used largely independent of the ambient conditions (light or dark). At the same time, the optical elements of the device are protected from environmental influences (dirt, moisture, etc.).

Bei einer Vorrichtung, bei der eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, auf der die von der Kameraanordnung erfasste Bildinformation darstellbar ist, kann die Qualität der Abbildung vor einer eigentlichen Aufnahme(speicherung) beurteilt und gegebenenfalls durch gezielte Veränderungen verbessert werden. Zum Beispiel durch Ausrichten der Vorrichtung oder durch die Wahl der Strahlenquelle. In a device in which a display device is provided on which the image information captured by the camera arrangement can be displayed, the quality of the image can be assessed prior to an actual recording (storage) and, if appropriate, be improved by targeted changes. For example, by aligning the device or by the choice of the radiation source.

Zur weiteren Verbesserung der optischen Abbildungseigenschaften können im Strahlengang weitere optische Bauteile vorgesehen sein: zum Beispiel Blenden, Farbfilter, Polarisationsfilter, welche die eingestrahlten und/oder reflektierten Strahlengänge beeinflussen. Diese Filter können gegebenenfalls auch verstellbar sowie über eine Steuerung verstellbar sein (z.B. Verstellung der Blenden und Verstellung der Polarisationsebenen der Polarisationsfilter). To further improve the optical imaging properties, further optical components may be provided in the beam path: for example diaphragms, color filters, polarization filters which influence the irradiated and / or reflected beam paths. If desired, these filters may also be adjustable and adjustable by means of a control (for example adjustment of the diaphragms and adjustment of the polarization planes of the polarization filters).

Ist die Vorrichtung mit einer Steuerungseinrichtung versehen, die eine Prozessoreinheit und eine Speichereinheit aufweist, kann die Steuerung der Lichtquelle, der Kamera, der Blenden, der Filter, der Polarisationsanordnung und/oder der Anzeigevorrichtung rechnerunterstützt und unter Nutzung geeigneter Bildbearbeitungs- und Analyseprogramme erfolgen. If the device is provided with a control device which has a processor unit and a memory unit, the control of the light source, the camera, the diaphragm, the filter, the polarization arrangement and / or the display device can be computer-aided and carried out using suitable image processing and analysis programs.

So kann zum Beispiel aus mehreren Einzelbildern, die unter unterschiedlichen Beleuchtungsbedingungen entstanden sind, ein neues, besseres Bild berechnet werden. Thus, for example, a new, better image can be calculated from a number of individual images that were created under different lighting conditions.

Es ist auch möglich aus mehreren Einzelbildern ein großes Gesamtbild, zum Beispiel einer komplett abgelichteten Fläche zu erstellen. It is also possible to create a large overall picture, for example a completely scanned area, from several individual pictures.

Es können auch Programme zur Mustererkennung in so einen Prozessor integriert werden, die aus den erfassten Fingerabdrücken bereits die Vergleichsinformationen errechnet, die zum Abgleich mit Fingerabdruckdatenbanken erforderlich sind. It is also possible to integrate pattern recognition programs in such a processor, which already calculates the comparison information required for comparison with fingerprint databases from the captured fingerprints.

1 zeigt in schematischer Darstellung die Funktionsweise eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die als Fingerabdruckscanner 1 ausgebildet ist. Sie umfasst eine Lichtquelle 2 und eine durch Pfeile visualisierte Linsenanordnung 3, sowie einer Kameraanordnung 4. 1 shows a schematic representation of the operation of a first embodiment of a device according to the invention, as a fingerprint scanner 1 is trained. It includes a light source 2 and a lens array visualized by arrows 3 , as well as a camera arrangement 4 ,

Die Lichtquelle 2 umfasst eine punktförmige Strahlenquelle 20 und wenigstens eine ringförmige Strahlenquelle 21, die ringförmig um die punktförmige Strahlenquelle 20 in der gleichen Brennebene 5 angeordnet ist. Die Linsenanordnung 3 ist in einem Abstand f₁, welcher der Brennweite einer ersten Kollimatorlinse 31 entspricht, angeordnet, und zwar wie die Brennebene 5 senkrecht zur optischen Achse 6. The light source 2 includes a point-shaped radiation source 20 and at least one annular radiation source 21 , which ring around the point-like radiation source 20 in the same focal plane 5 is arranged. The lens arrangement 3 is at a distance f ₁ , which is the focal length of a first collimator lens 31 corresponds, arranged, like the focal plane 5 perpendicular to the optical axis 6 ,

Ein von der punktförmigen Strahlenquelle 20 ausgehender Strahlengang wird in der ersten Kollimatorlinse 31 gebündelt, durchläuft danach eine zweite Kollimator- oder Fokussierlinse 32, wird dort fokussiert, trifft auf einen gewinkelt angeordneten halbdurchlässigen Spiegel 8, der den Strahlengang (teilweise) auf eine Objektfläche 9 reflektiert, wo ein gegebenenfalls behandelter Fingerabdruck 10 beleuchtet wird. Die Objektfläche 9 reflektiert den Strahlengang 7 weiter zurück in die Kameraanordnung 4. Ein Teil des Lichts im Strahlengang 7 wird dabei am Fingerabdruck 10 gestreut und bildet Streulicht 7A, welches nicht in die Kameraanordnung 4 gelangt, in der so eine des Fingerabdrucks 10 in einer Bildebene entsteht. In dieser Abbildung sind die Streulichtbereiche als dunklere Felder zu erkennen. Der Abstand zwischen der zweiten Kollimator- oder Fokussierlinse 32 und einer Blendenebene in der Kameraanordnung 4 entspricht der Lauflänge des Strahlengangs 7 entlang der optischen Achse 6 hinter der zweiten Kollimator- oder Fokussierlinse 32, der durch den halbdurchlässigen Spiegel 8 und die Objektfläche 9 jeweils reflektiert wird. Sie entspricht der Brennweite f2 der zweiten Kollimatorlinse. One from the point-shaped radiation source 20 Outgoing beam path is in the first collimator lens 31 bundled, then passes through a second collimator or focusing lens 32 , is focused there, meets an angled arranged semitransparent mirror 8th , the beam path (partially) on an object surface 9 reflects where an optionally treated fingerprint 10 is illuminated. The object surface 9 reflects the beam path 7 further back to the camera arrangement 4 , Part of the light in the beam path 7 is doing on the fingerprint 10 scattered and forms stray light 7A which is not in the camera arrangement 4 arrives, in such a way of the fingerprint 10 arises in an image plane. In this figure, the stray light areas are seen as darker fields. The distance between the second collimating or focusing lens 32 and an aperture plane in the camera assembly 4 corresponds to the run length of the beam path 7 along the optical axis 6 behind the second collimator or focusing lens 32 passing through the semitransparent mirror 8th and the object surface 9 each reflected. It corresponds to the focal length f2 of the second collimator lens.

Wird nun von der ringförmigen Strahlenquelle 21 ein Strahlengang 70 ausgestrahlt, so läuft dieser in gleicher Weise durch die Linsenanordnung 3, wird am halbdurchlässigen Spiegel 8 (teilweise) auf die Objektfläche 9 reflektiert und von dort zurück in Richtung Kameraanordnung 4. Der dabei wieder abgebildete Ring wird jedoch nicht in die Kamera reflektiert und gelangt damit auch nicht in die Objektivblende. Now from the annular radiation source 21 a ray path 70 emitted, it runs in the same way through the lens assembly 3 , becomes at the half-transparent mirror 8th (partially) on the object surface 9 reflected and from there back toward camera arrangement 4 , However, the ring shown again is not reflected in the camera and thus does not get into the lens hood.

Lediglich das Streulicht 70A gelangt teilweise in die Kameraanordnung 4 und bildet dort den Verlauf des Fingerabdrucks 10 in der ab. Bei dieser Dunkelfeldbeleuchtung erscheinen die Streulichtbereiche hell auf dunklem Grund. Only the scattered light 70A partially enters the camera arrangement 4 where it forms the course of the fingerprint 10 in the from. In this dark field illumination, the scattered light areas appear bright on a dark background.

Damit kann in einer einzigen Vorrichtung 1 sowohl eine Hellfeld- als auch eine Dunkelfeldbeleuchtung realisiert werden, die je nach Gegebenheit eine kontrastreichere Abbildung des Fingerabdrucks 10 liefert. This can be done in a single device 1 Both a bright field and a dark field illumination can be realized, depending on the circumstances, a more contrast-rich image of the fingerprint 10 supplies.

2 zeigt den vereinfachten Strahlengang ohne die Reflektionen am halbdurchlässigen Spiegel 8 und der Objektfläche 9. Hier werden die Brennweiten f₁ und f₂ klar. In der Brennebene 5 ist im Abstand f₁ zur der ersten Kollimatorlinse 31 die Lichtquelle 2 angeordnet. Im Abstand f₂, welcher der Brennweite der zweiten Kollimator- oder Fokussierlinse 32 entspricht, ist die Blendenebene der Kameraanordnung 4 angeordnet, in der die erzeugt wird. 2 shows the simplified beam path without the reflections on the semi-transparent mirror 8th and the object surface 9 , Here the focal lengths f ₁ and f _{2 become} clear. In the focal plane 5 is at a distance f ₁ to the first collimator lens 31 the light source 2 arranged. At a distance f ₂ , which is the focal length of the second collimating or focusing lens 32 is the aperture level of the camera assembly 4 arranged in which the is produced.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1, bei der die erste Kollimatorlinse 31 zwischen der Lichtquelle 2 und dem halbdurchlässigen Spiegel 8 angeordnet ist und die zweite Kollimator- oder Fokussierlinse 32 im Strahlengangabschnitt zwischen der Blendenebene 12 und der Objektfläche 9, bzw. zwischen der Blendenebene 12 und dem halbdurchlässigen Spiegel 8, der hier ebenfalls als Reflektor- und Strahlenteiler fungiert. Bei dieser Ausführung wird der Fingerabdruck 10 mit weitgehend parallelem Licht ausgeleuchtet. In der 3 ist nur der Strahlengang aus der punktförmigen Strahlenquelle 20 dargestellt (Hellfeldbeleuchtung) mit dem angedeuteten Streulicht 7A. 3 shows a second embodiment of a device 1 where the first collimator lens 31 between the light source 2 and the semi-transparent mirror 8th is arranged and the second collimator or focusing lens 32 in the beam path section between the diaphragm plane 12 and the object surface 9 , or between the aperture plane 12 and the semi-transparent mirror 8th , which also acts as a reflector and beam splitter here. In this embodiment, the fingerprint becomes 10 illuminated with largely parallel light. In the 3 is only the beam path from the point-shaped radiation source 20 shown (bright field illumination) with the indicated stray light 7A ,

4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel mit Schrägbeleuchtung, bei dem der halbdurchlässige Spiegel nicht erforderlich ist. Hier trifft der Strahlengang 7 aus der punktförmigen Strahlenquelle 20 der Lichtquelle 2 nach der Bündelung durch die erste Kollimatorlinse 31 schräg auf die Objektfläche 9, wird von dort in die zweite Kollimator- oder Fokussierlinse 32 reflektiert und in die Blendenebene 12 fokussiert und gelangt in die Kameraanordnung 4, wo die erzeugt wird. Diese Schräglichtausleuchtung kann in Verbindung mit kontrastverstärkenden Polarisationseffekten, die bei der Reflektion auftreten, die Abbildungsqualität verbessern. 4 shows a third embodiment with oblique illumination, in which the semitransparent mirror is not required. Here the ray path hits 7 from the point-shaped radiation source 20 the light source 2 after bundling through the first collimator lens 31 obliquely on the object surface 9 , becomes the second collimating or focusing lens from there 32 reflected and in the aperture plane 12 focused and enters the camera arrangement 4 , where the is produced. This oblique illumination, in conjunction with contrast-enhancing polarization effects that occur during reflection, can improve imaging quality.

5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit der in 4 dargestellten Schräglichtbeleuchtung, bei der zusätzlich eine Anzeigevorrichtung 13 vorgesehen ist, auf der die während des Betriebs dargestellt werden kann. 5 shows a device according to the invention 1 with the in 4 shown obliquely lighting, in addition to a display device 13 is provided on the the can be displayed during operation.

Die Lichtquelle 2 umfasst eine LED-Steuerungsplatine 14 auf der eine punktförmige Strahlenquelle 20 sowie zwei ringförmige Strahlenquellen 21 und 22 ausgebildet sind, die durch einzelne LED-Elemente gebildet werden. The light source 2 includes an LED control board 14 on the one point-shaped radiation source 20 and two annular radiation sources 21 and 22 are formed, which are formed by individual LED elements.

Zusätzlich ist eine Prozessoreinheit 15, die als Einplatinencomputer ausgebildet sein kann, sowie eine Speichereinheit 16 vorgesehen, die als Datenspeicher dient. Lichtquelle 2, Kameraanordnung 4, LED-Steuerungsplatine 14, Prozessoreinheit 15 und Speichereinheit 16, sowie die Anzeigevorrichtung 13 sind über Daten- und Steuerleitungen miteinander verbunden, so dass die aus der Kameraanordnung 4 übertragenen Bildsignale be- und verarbeitet werden können. In addition, there is a processor unit 15 , which may be formed as a single-board computer, and a memory unit 16 provided, which serves as a data store. light source 2 , Camera arrangement 4 , LED control board 14 , Processor unit 15 and storage unit 16 , as well as the display device 13 are connected to each other via data and control lines, so that the camera arrangement 4 transmitted image signals can be processed and processed.

Über die ringförmigen Strahlenquellen 21 und 22 können zum einen Strahlengänge mit unterschiedlicher Geometrie erzeugt werden, die durch die unterschiedlichen Durchmesser der konzentrischen Strahlenquellen 21 und 22 bedingt werden. About the annular radiation sources 21 and 22 For example, beam paths with different geometries can be generated by the different diameters of the concentric radiation sources 21 and 22 conditional.

Es können aber auch Strahlenquellen vorgesehen werden, die Licht in unterschiedlichen Wellenlängen (Farben) aussenden, die je nach Objektfläche 9 und Einfärbung des Fingerabdrucks 10 Kontrasteffekte verstärken können. Über diese Mehrfachbeleuchtung ist es möglich, mehrere unterschiedlich beleuchtete und belichtete Abbildungen zu kombinieren, um so eine besonders kontrastreiches Endbild zu berechnen, das für die weitere Analyse der Fingerabdruckgeometrie geeignet ist. But it can also be provided radiation sources that emit light in different wavelengths (colors), depending on the object surface 9 and coloring the fingerprint 10 Can enhance contrast effects. Through this multiple illumination, it is possible to combine several different illuminated and exposed images, so as to calculate a particularly high-contrast final image, which is suitable for the further analysis of the fingerprint geometry.

Die 6a bis 6d zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einem Gehäuse 17, das an seiner Außenseite zur Verbesserung der Handhabung mit Betätigungsgriffen 18 und 19 versehen ist und an seiner Unterseite ein Projektionsfenster 50 aufweist, durch das die Objektfläche 9 zu beleuchten ist. Wird die Vorrichtung mit dem Projektionsfenster 50 genau auf die Objektfläche 9 gesetzt oder dicht über die Oberfläche 9 gehalten, so gelangt von außen praktisch kein Fremdlicht in die Abbildungsoptik. Dadurch werden die Abbildungseigenschaften verbessert. The 6a to 6d show a further embodiment of a device according to the invention 1 with a housing 17 attached to its outside to improve handling with operating handles 18 and 19 is provided and at its bottom a projection window 50 through which the object surface 9 to illuminate. Will the device with the projection window 50 exactly on the object surface 9 set or close over the surface 9 kept, so passes from the outside virtually no extraneous light in the imaging optics. This improves the imaging properties.

In der 6c ist der Strahlengang aus der Lichtquelle 2 über zwei Umlenkspiegel 51 und 52 durch die Linsenanordnung 3 über den Strahlenteiler 8 auf die Objektfläche 9 mit dem Fingerabdruck 10 und zurück in die Kameraanordnung 4 angedeutet. In the 6c is the beam path from the light source 2 over two deflecting mirrors 51 and 52 through the lens arrangement 3 over the beam splitter 8th on the object surface 9 with the fingerprint 10 and back to the camera layout 4 indicated.

6d zeigt eine vergrößerte Ansicht der Lichtquelle 2 mit einer punktförmigen Strahlenquelle 20, die hier ebenfalls als LED-Element ausgebildet ist, und einer ringförmigen Strahlenquelle 21, die aus mehreren LED-Elementen gebildet wird. Dabei kann optional die ringförmige Strahlenquelle 21 LED-Elemente aufweisen, die Licht in unterschiedlicher Wellenlänge aussenden. (hier durch die unterschiedliche Kennzeichnung mit Kreuzen und ausgekreuzten Kreisen verdeutlicht). Auf diese Weise kann zumindest bei der Dunkelfeldbeleuchtung zur Kontrastverbesserung mit unterschiedlichen Lichtfarben gearbeitet werden. Es ist auch möglich über eine gezielte Ansteuerung der unterschiedlichen LED-Elemente Lichtfarben miteinander zu vermischen. Auch dadurch kann die Kontrastwirkung verbessert werden. 6d shows an enlarged view of the light source 2 with a point-shaped radiation source 20 , which is also designed here as an LED element, and an annular radiation source 21 , which is made up of several LED elements. Optionally, the annular radiation source 21 Have LED elements that emit light in different wavelengths. (clarified here by the different marking with crosses and crossed circles). In this way, at least in the dark field illumination to improve contrast with different light colors are used. It is also possible to mix light colors with one another via targeted control of the different LED elements. Also, the contrast effect can be improved.

Die 7a bis 7d zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit einem pultförmigen Gehäuse 117, das an seiner Unterseite ebenfalls ein Projektionsfenster 50 aufweist und an seiner abgeschrägten Oberseite einen als Bildschirm ausgebildete Anzeigevorrichtung 13 trägt, der als sogenannter Touch Screen ausgebildet sein kann. The 7a to 7d show a device according to the invention 1 with a desk-shaped housing 117 , which also has a projection window on its underside 50 has and on its bevelled upper side designed as a screen display device 13 carries, which can be designed as a so-called touch screen.

Die in 7c dargestellten optischen Elemente umfassen die Lichtquelle 2 auf einer LED-Steuerungsplatine 14. Der nicht weiter dargestellte Strahlengang tritt durch die Linsenanordnung 3 (hier eine erste Kollimatorlinse, die als Fresnelllinse ausgebildet ist) über den Strahlenteiler 8 auf die Objektfläche 9 mit dem Fingerabdruck 10, wird von dort zurückreflektiert und durch die zweite Kollimator- oder Fokussierlinse 32, die hier als sphärische Linsenbaugruppe ausgebildet ist, in die Kameraanordnung 4 geführt. In the 7c The illustrated optical elements include the light source 2 on an LED control board 14 , The beam path not shown passes through the lens assembly 3 (Here, a first collimator lens, which is designed as a Fresnel lens) via the beam splitter 8th on the object surface 9 with the fingerprint 10 , is reflected back from there and through the second collimating or focusing lens 32 , which is here designed as a spherical lens assembly, in the camera assembly 4 guided.

Über die Prozessoreinheit 15 und die Speichereinheit 16 ist die Anzeigevorrichtung 13 mit der Kameraanordnung 4 und der LED-Steuerungsplatine verbunden, so dass sowohl die Bedienung als auch die Bilddarstellung über die Anzeigevorrichtung 13 erfolgen kann. About the processor unit 15 and the storage unit 16 is the display device 13 with the camera arrangement 4 and the LED control board, so that both the operation and the image display via the display device 13 can be done.

Die in 7d einzeln dargestellte LED-Steuerungsplatine 14 mit der Lichtquelle 2 umfasst hier eine punktförmige Strahlenquelle 20, die als LED-Element im Zentrum der Lichtquelle angeordnet ist und zwei ringförmige Strahlenquellen 21 und 22, die konzentrisch zur punktförmigen Lichtquelle 20 angeordnet sind. Über die beiden ringförmigen Strahlenquellen 21 und 22 lassen sich unterschiedliche Beleuchtungswinkel und Beleuchtungslichtfarben realisieren, die zur Kontrastverstärkung hilfreich sein können. Durch die direkte Beobachtungs- und Steuerungsmöglichkeit über die gekoppelte Anzeigevorrichtung 13 (Touch Screen) kann das Abbildungsergebnis vor dem Speichern und weiteren Bearbeiten optimiert und modifiziert werden. Dazu können über die Prozessoreinheit 15 ablaufende Computerprogramme zur Bildbe- und -verarbeitung dienen. In the 7d individually illustrated LED control board 14 with the light source 2 here includes a point-shaped radiation source 20 , which is arranged as an LED element in the center of the light source and two annular radiation sources 21 and 22 concentric with the point source of light 20 are arranged. About the two annular radiation sources 21 and 22 Different lighting angles and illumination light colors can be realized, which can be helpful for contrast enhancement. By the direct observation and control via the coupled display device 13 (Touch Screen), the image result can be optimized and modified before saving and further editing. This can be done via the processor unit 15 running computer programs for image processing and processing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Vorrichtung contraption
2 2: Lichtquelle light source
3 3: Linsenanordnung lens assembly
4 4: Kameraanordnung camera assembly
5 5: Brennebene focal plane
6 6: optische Achse optical axis
7 7: Strahlengang beam path
8 8th: halbdurchlässiger Spiegel / Strahlenteiler semi-transparent mirror / beam splitter
9 9: Objektfläche Property area
10 10: Fingerabdruck fingerprint
11 11: Abbildung Illustration
12 12: Blendenebene stop plane
13 13: Anzeigevorrichtung display device
14 14: LED-Steuerungsplatine LED control board
15 15: Prozessoreinheit processor unit
16 16: Speichereinheit storage unit
17 17: Gehäuse casing
18 18: Handgriff handle
19 19: Handgriff handle
20 20: punktförmige Strahlenquelle point-shaped radiation source
21 21: ringförmige Strahlenquelle annular radiation source
22 22: ringförmige Strahlenquelle annular radiation source
31 31: erste Kollimatorlinse first collimator lens
32 32: zweite Kollimator- oder Fokussierlinse second collimator or focusing lens
51 51: Umlenkspiegel deflecting
52 52: Umlenkspiegel deflecting
50 50: Projektionsfenster projection window
70 70: Strahlengang beam path

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 06147852 [0006]
US 8437517 B2 [0006]
US 2007/0280513 A1 [0007]

Claims

Contraption ( 1 ) for imaging fingerprints with: a light source ( 2 ) for generating at least one beam path ( 7 ; 70 ) at least one lens arrangement ( 31 ; 32 ) for deflecting and aligning the beam path ( 7 ; 70 ) on an object surface ( 9 ) and into a camera arrangement ( 4 ) for detecting a reflection and / or a scattered light component ( 7a ; 70a ) of the object surface ( 9 ) and a fingerprint ( 10 ) reflected portion of the beam path ( 7 ; 70 ) where the light source ( 2 ) is adapted so that it is suitable, one of a point-like radiation source ( 20 ) outgoing first beam path ( 7 ) and / or one of an annular radiation source ( 21 ; 22 ) outgoing second beam path ( 70 ) to create.

Contraption ( 1 ) according to claim 2, wherein the light source ( 2 ) a punctiform radiation source ( 20 ) and a plurality of ring-shaped radiation sources ( 21 . 22 ).

Contraption ( 1 ) according to claim 2, wherein the punctiform radiation source ( 20 ) and the ring-shaped radiation source ( 21 ; 22 ) are each formed of LED elements.

Contraption ( 1 ) according to claim 2 or 3, wherein the punctiform radiation source ( 20 ) and the ring-shaped radiation source ( 21 ; 22 ) in each case the first beam path 87 ) and the second beam path ( 70 ) generated with light of different wavelengths.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the lens arrangement ( 3 ) a first lens arrangement ( 31 ) in a beam path area between radiation source ( 3 ) and the object surface ( 9 ) and a second ( 32 ) in a beam path area between the object surface ( 9 ) and the camera arrangement ( 4 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the light source ( 2 ), the lens arrangement ( 3 ) and the camera arrangement ( 4 ) in a housing ( 17 ) are arranged, which has an opening ( 50 ), through which the beam path ( 7 ; 70 ) on the object surface ( 9 ) falls.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a display device ( 13 ), on which the camera arrangement ( 4 ) captured image information can be displayed.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the reflection component of the beam path ( 7 ; 70 ) is detected by a first camera arrangement and the scattered light component ( 7a ; 70a ) from a second camera arrangement.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein in the beam path ( 7 ; 70 ) at least one of the following optical components is provided: aperture, filter; Polarization arrangement.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a control device is provided, which comprises a processor unit ( 15 ) and a storage unit ( 16 ), which is used to control the light source ( 2 ), the camera- ( 5 ), the aperture, the filter, the polarization arrangement and / or the display device ( 13 ) is trained.