DE102020114980B4 - DEVICE AND SYSTEM FOR INSPECTING AT LEAST ONE DIFFACTIVE OPTICAL ELEMENT OF A DOCUMENT - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments weist auf: eine Dokumententrägereinrichtung zum Tragen eines zu inspizierenden Dokuments; eine Strahlungsquelle für kohärente elektromagnetische Strahlung; eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Ablenkeinheit zur Ablenkung von durch die Strahlungsquelle ausgesandter Strahlung auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument; eine auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Bildwand zur Darstellung eines durch transmissive diffraktive Wechselwirkung der abgelenkten Strahlung mit einem auf oder in dem Dokument vorgesehenen DOE auf die Bildwand projizierten Bilds; einen Bildsensor zur sensorischen Erfassung des auf der Bildwand projizierten Bilds und zur Bereitstellung von das erfasste Bild repräsentierenden Bilddaten; und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium. Dabei ist die Ablenkeinheit derart auf einstellbare Weise relativ zu der Dokumententrägereinrichtung beweglich konfiguriert, dass sie beim Betrieb der Vorrichtung die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung variabel in Abhängigkeit von der momentan eingestellten Lage der Ablenkeinheit auf eine dazu korrespondierende Stelle auf dem von der Dokumententrägereinrichtung getragenen, zu inspizierenden Dokument ablenkt.A device for inspecting at least one diffractive optical element, DOE, of a document has: a document carrier device for carrying a document to be inspected; a radiation source for coherent electromagnetic radiation; a deflection unit arranged on a first side of the document carrier device for deflecting radiation emitted by the radiation source onto the document carried by the document carrier device; a screen arranged on a side of the document carrier device opposite the first side for displaying an image projected onto the screen wall by means of transmissive diffractive interaction of the deflected radiation with a DOE provided on or in the document; an image sensor for sensing the image projected on the screen and for providing image data representing the captured image; and an evaluation device for evaluating the image data with regard to at least one inspection criterion. The deflection unit is configured to be adjustable relative to the document carrier device in such a way that, when the device is in operation, it moves the radiation emitted by the radiation source to a corresponding point on the one carried by the document carrier device, depending on the currently set position of the deflector unit inspecting document distracts.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments, insbesondere eines Sicherheitsdokuments, sowie ein eine solche Vorrichtung aufweisendes Dokumenteninspektionssystem.The present invention relates to a device for inspecting at least one diffractive optical element, DOE, a document, in particular a security document, as well as a document inspection system having such a device.
Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Dokumenten, insbesondere von sogenannten Sicherheitsdokumenten, wie etwa Reisepässen, Ausweiskarten und vielen anderen Arten von personalisierten Chipkarten, wie etwa Bankkarten, Kreditkarten, Ausweiskarten, Mitgliedskarten, Zugangsberechtigungskarten oder von Geldscheinen oder anderen Wertdokumenten ist es bekannt, solche Dokumente mit einem oder mehreren Sicherheitsmerkmalen auszustatten. Solche Sicherheitsmerkmale können dabei offen sichtbar sein („overt“) oder aber verdeckt („covert“) ausgebildet sein, sodass sie nur mittels spezieller Ausrüstung, beispielsweise unter einer UV-Lampe, erkennbar bzw. lesbar sind. Insbesondere können optische Sicherheitsmerkmale verwendet werden, also Sicherheitsmerkmale die elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich, dem Infrarotbereich oder dem UV-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, auf irgendeine zur Unterscheidung von Fälschungen geeignete, charakteristische und detektierbare Weise beeinflussen. Beispiele für solche optischen Sicherheitsmerkmale sind Hologramme oder lumineszierende Substanzen, die bei geeigneter optischer Anregung charakteristische optische Reaktionen zeigen.To increase the security against forgery of documents, in particular of so-called security documents, such as passports, identification cards and many other types of personalized chip cards, such as bank cards, credit cards, identification cards, membership cards, access authorization cards or banknotes or other documents of value, it is known to use such documents with a or to equip several security features. Such security features can be openly visible (“overt”) or concealed (“covered”) so that they can only be recognized or read by means of special equipment, for example under a UV lamp. In particular, optical security features can be used, i.e. security features which influence electromagnetic radiation, in particular in the visible range, the infrared range or the UV range of the electromagnetic spectrum, in any characteristic and detectable manner suitable for distinguishing from forgeries. Examples of such optical security features are holograms or luminescent substances, which show characteristic optical reactions with suitable optical excitation.
Diffraktive optische Elemente („DOE“) sind optische Elemente zur Formung, insbesondere Strahlformung oder Strahlteilung, eines elektromagnetischen Strahls, häufig in Form eines Laserstrahls, mittels optischer Beugung (auch Diffraktion genannt) an einem optischen Gitter. Eine bekannte Anwendung von DOE ist der Fälschungsschutz von Kunststoffgeldscheinen. Dabei wird in einem solchen Geldschein ein sogenanntes „hyalisches“ Fenster ausgebildet, das als durchsichtiges Feld auf dem Kunststoffgeldschein erkennbar ist. Die hyalischen Fenster, die für ein DOE vorgesehen sind, weisen einen optisch milchigen Film auf. Dieser sichtbare Film ist eine Mikrostruktur, die nur mit einem Laser entschlüsselt werden kann, dessen Laserstrahl durch die Mikrostruktur hindurch auf eine Projektionsfläche projiziert wird, auf der dann ein durch die beugende Wechselwirkung des Laserstrahls mit der Mikrostruktur des DOE erzeugtes charakteristisches Bild sichtbar wird und zur Echtheitsprüfung herangezogen werden kann.Diffractive optical elements (“DOE”) are optical elements for shaping, in particular beam shaping or beam splitting, an electromagnetic beam, often in the form of a laser beam, by means of optical diffraction (also called diffraction) on an optical grating. A well-known application of DOE is to protect plastic banknotes from counterfeiting. A so-called “hyal” window is formed in such a bank note, which can be seen as a transparent field on the plastic bank note. The hyalic windows that are intended for a DOE have an optically milky film. This visible film is a microstructure that can only be deciphered with a laser, the laser beam of which is projected through the microstructure onto a projection surface, on which a characteristic image generated by the diffractive interaction of the laser beam with the microstructure of the DOE becomes visible and for Authenticity check can be used.
Während die Echtheitsprüfung von Geldscheinen oftmals als Einzelprüfung eines einzelnen Geldscheins oder einer geringen Menge von Geldscheinen durchgeführt wird, etwa an einer Verkaufsstelle (Point-of-Sale), geht es bei der Herstellung von mit einem oder mehreren DOE versehenen Dokumenten in der Regel darum, eine große Menge solcher Dokumente in kürzester Zeit zu produzieren und im Rahmen einer Qualitätssicherung die Qualität der dabei hergestellten oder auf bzw. in die Dokumente aufgebrachten bzw. eingebrachten DOE zu inspizieren.While the authenticity check of banknotes is often carried out as an individual check of a single banknote or a small amount of banknotes, for example at a point of sale, the production of documents provided with one or more DOEs is usually about to produce a large number of such documents in the shortest possible time and to inspect the quality of the DOE produced or applied to or in the documents as part of a quality assurance process.
Auch kann es in anderen Fällen erforderlich sein, eine große Anzahl solcher Dokumente „im Feld“ zu inspizieren, insbesondere zur Echtheitsprüfung. Außerdem kann eine solche Masseninspektion wiederum zu Qualitätssicherungszwecken erfolgen, beispielsweise im Rahmen einer der eigentlichen Dokumentenherstellung nachfolgenden und gegebenenfalls von anderer Stelle vorgenommenen Personalisierung, insbesondere von Ausweisdokumenten, auf Basis von vorgefertigten Dokumentenrohlingen mit DOE.In other cases it may also be necessary to inspect a large number of such documents “in the field”, in particular for authentication purposes. In addition, such a mass inspection can in turn be carried out for quality assurance purposes, for example in the context of a personalization following the actual document production and possibly carried out elsewhere, in particular of identification documents, on the basis of prefabricated document blanks with DOE.
Zudem können der Formfaktor solcher zu prüfenden Dokumente sowie die Position von einem oder mehreren DOE auf oder in solchen zu inspizierenden Dokumenten vom Dokumententyp abhängig oder gar individuell variieren.In addition, the form factor of such documents to be checked and the position of one or more DOE on or in such documents to be inspected can vary depending on the document type or even individually.
Das Dokument
Das Dokument
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen bzw. Systeme bereitzustellen, mit denen eine hohe Effizienz, insbesondere eine hohe Geschwindigkeit, bei der Inspektion von diffraktiven optischen Elementen (DOE) von unterschiedlichen Dokumenten erreicht werden kann.The present invention is based on the object of providing devices or systems with which high efficiency, in particular high speed, can be achieved in the inspection of diffractive optical elements (DOE) of different documents.
Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution to this problem is achieved in accordance with the teaching of the independent claims. Various embodiments and developments of the invention are the subject of the subclaims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung (nachfolgend auch als „DOE-Inspektionsvorrichtung“ bezeichnet) zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments, insbesondere eines Sicherheitsdokuments. Die Vorrichtung weist auf: (i) eine Dokumententrägereinrichtung zum Tragen eines mit einem DOE versehenen zu inspizierenden Dokuments; (ii) eine Strahlungsquelle für kohärente elektromagnetische Strahlung, die insbesondere eine Quelle für Laserlicht (Laser) sein kann; (iii) eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Ablenkeinheit, insbesondere einen Spiegel, zur Ablenkung von durch die Strahlungsquelle ausgesandter Strahlung auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument; (iv) eine auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Bildwand zur Darstellung eines durch transmissive diffraktive Wechselwirkung (d.h. transmissive optische Beugung) der abgelenkten Strahlung mit einem auf oder in dem Dokument vorgesehenen DOE auf die Bildwand projizierten Bilds; (v) einen Bildsensor zur sensorischen Erfassung des auf der Bildwand projizierten Bilds und zur Bereitstellung von das erfasste Bild repräsentierenden Bilddaten; und (vi) eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium. Dabei ist die Ablenkeinheit derart auf einstellbare Weise relativ zu der Dokumententrägereinrichtung beweglich konfiguriert, dass sie beim Betrieb der Vorrichtung die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung variabel in Abhängigkeit von der momentan eingestellten Lage, d.h. Position und/oder Orientierung, der Ablenkeinheit auf eine dazu korrespondierende Stelle, insbesondere auf einen für die Strahlung durchlässigen, durchsichtigen oder undurchsichtigen (insbesondere milchigen) Fensterbereich (z.B. ein sog. „Clear Window“), in dem das DOE ausgebildet ist, auf dem von der Dokumententrägereinrichtung getragenen, zu inspizierenden Dokument ablenkt.A first aspect of the invention relates to a device (hereinafter also referred to as “DOE inspection device”) for inspecting at least one diffractive optical element, DOE, of a document, in particular one Security document. The apparatus comprises: (i) a document carrier device for carrying a document provided with a DOE to be inspected; (ii) a radiation source for coherent electromagnetic radiation, which in particular can be a source for laser light (laser); (iii) a deflection unit arranged on a first side of the document carrier device, in particular a mirror, for deflecting radiation emitted by the radiation source onto the document carried by the document carrier device; (iv) a screen arranged on a side of the document carrier device opposite the first side for displaying an image projected onto the screen wall by means of transmissive diffractive interaction (ie transmissive optical diffraction) of the deflected radiation with a DOE provided on or in the document; (v) an image sensor for sensing the image projected on the screen and for providing image data representing the captured image; and (vi) an evaluation device for evaluating the image data with regard to at least one inspection criterion. The deflection unit is configured to be adjustable relative to the document carrier device in such a way that, when the device is in operation, it moves the radiation emitted by the radiation source to a corresponding point depending on the currently set position, ie position and / or orientation, of the deflection unit , in particular on a transparent or opaque (in particular milky) window area (eg a so-called "clear window") that is transparent to radiation and in which the DOE is formed on the document to be inspected carried by the document carrier device.
Unter einer „Dokumententrägereinrichtung“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, die dazu geeignet und vorgesehen ist, ein zu inspizierendes Dokument zu tragen, es dabei in Position relativ zum Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung zu halten, und somit eine transmissive Durchleuchtung eines DOE des Dokuments in dem Strahlengang zu ermöglichen.A “document carrier device” in the context of the invention is to be understood in particular as a device that is suitable and provided for carrying a document to be inspected while holding it in position relative to the beam path of the electromagnetic radiation, and thus for transmissive screening of a DOE of the document in the beam path.
Unter einer „Bildwand“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung oder ein Teil davon zu verstehen, die bzw. der eine Projektionsfläche aufweist, welche insbesondere eben oder gekrümmt sein kann, so dass ein mittels einer transmissiven diffraktiven Wechselwirkung von kohärenter Strahlung mit dem DOE erzeugtes Bild auf der Projektionsfläche abgebildet werden kann. „Transmissiv“ bedeutet hier, dass das DOE von der Strahlung durchstrahlt wird, wobei aufgrund der diffraktiven Wechselwirkung das auf die Projektionsfläche projizierte Bild in Strahlungsrichtung gesehen „hinter“ dem DOE entsteht.A “screen” in the context of the invention is to be understood as meaning in particular a device or a part thereof that has a projection surface that can in particular be flat or curved so that a transmissive diffractive interaction of coherent radiation with the DOE generated image can be displayed on the projection surface. “Transmissive” here means that the radiation passes through the DOE, whereby the image projected onto the projection surface is created “behind” the DOE when viewed in the direction of radiation due to the diffractive interaction.
Unter einem „Inspektionskriterium“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine vorbestimmte Prüfvorschrift zu verstehen, gemäß der bei ihrer Anwendung auf das auf der Bildwand beim Betrieb der DOE-Inspektionsvorrichtung projizierte Bild geprüft und festgestellt werden kann, ob das das Bild hervorrufende DOE (bzw. das damit versehene Dokument) im Sinne einer Fälschungsprüfung ein Original oder eine Fälschung ist oder ob es im Sinne einer geforderten Mindestqualität einen fehlerfreien Zustand bzw. höchstens Fehler innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs aufweist.An “inspection criterion” within the meaning of the invention is to be understood in particular as a predetermined test specification according to which, when it is applied to the image projected on the screen during operation of the DOE inspection device, it can be checked and determined whether the DOE (or DOE) causing the image. the document provided with it) is an original or a forgery in the sense of a forgery check or whether it has an error-free state or at most errors within a predetermined tolerance range in the sense of a required minimum quality.
Die hierin gegebenenfalls verwendeten Begriffe „umfasst“, „beinhaltet“, „schließt ein“, „weist auf“, „hat“, „mit“, oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.The terms “comprises,” “includes,” “includes,” “has,” “has,” “with,” or any other variant thereof, as used herein are intended to cover non-exclusive inclusion. For example, a method or apparatus that includes or has a list of elements is not necessarily limited to those elements, but may include other elements that are not expressly listed or that are inherent in such a method or apparatus.
Ferner bezieht sich „oder“, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives oder und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).Furthermore, unless expressly stated to the contrary, “or” refers to an inclusive or rather than an exclusive “or”. For example, a condition A or B is met by one of the following conditions: A is true (or present) and B is false (or absent), A is false (or absent) and B is true (or present), and both A and B are true (or present).
Die Begriffe „ein“ oder „eine“, wie sie hier gegebenenfalls verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „ein anderer“ und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.The terms “a” or “an”, as they may be used here, are defined in the sense of “one or more”. The terms “another” and “another” as well as every other variant thereof are to be understood in the sense of “at least one further”.
Der Begriff „Mehrzahl“, wie er hier gegebenenfalls verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.The term “plural”, as it may be used here, is to be understood in the sense of “two or more”.
Mithilfe der Vorrichtung kann aufgrund der Beweglichkeit der Ablenkeinheit eine Konfiguration dahingehend vorgenommen werden, welche Stelle auf einem zu inspizierenden Dokument, bei gleichbleibender Lage desselben, im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung zu liegen kommen soll. Somit lässt sich die Vorrichtung für die Inspektion verschiedenster Dokumente konfigurieren, insbesondere von Dokumenten, die sich bezüglich der Position ihres bzw. ihrer DOE voneinander unterscheiden, oder von Dokumenten, die jeweils selbst mehrere zu inspizierenden DOE an verschiedenen Stellen des Dokuments aufweisen. Dies ist selbst während eines Inspektionsdurchlaufs, bei dem nacheinander in schneller Folge derartige verschiedene Dokumente oder DOE per Dokument inspiziert werden sollen, möglich. Eine ausreichend hohe Konfigurationsgeschwindigkeit, die dies ermöglicht, ergibt sich insbesondere dadurch, das nur die Lage der Ablenkeinheit entsprechend in Sinne einer Konfiguration angepasst werden muss, während die übrigen Komponenten der Vorrichtung, jedenfalls mit Ausnahme gegebenenfalls einer Transportvorrichtung zur Zuführung und Wegführung der zu inspizierenden Dokumente, ortsfest bleiben können. Dies erlaubt auch eine entsprechend geringe Komplexität der Vorrichtung, da für die ortsfesten Komponenten keine Verfahr- oder Kippvorrichtungen oder ähnliches vorgesehen werden müssen, um die Konfigurierbarkeit der Vorrichtung zum genannten Zweck zu ermöglichen.With the aid of the device, due to the mobility of the deflection unit, a configuration can be made as to which point on a document to be inspected should come to lie in the beam path of the electromagnetic radiation if the document remains in the same position. The device can thus be configured for the inspection of a wide variety of documents, in particular documents that differ from one another with regard to the position of their DOE, or documents that each have a plurality of DOE to be inspected at different points on the document. This is even during an inspection run in which one after the other such different documents or DOE are to be inspected per document in quick succession, is possible. A sufficiently high configuration speed that enables this results in particular from the fact that only the position of the deflection unit has to be adjusted accordingly in terms of a configuration, while the other components of the device, at least with the exception of a transport device for feeding and removing the documents to be inspected can remain stationary. This also allows a correspondingly low complexity of the device, since no traversing or tilting devices or the like have to be provided for the stationary components in order to enable the device to be configured for the stated purpose.
Die Vorrichtung benötigt zudem, außer der Ablenkeinheit und der Bildwand (und natürlich dem zu dem Dokument gehörenden DOE) keine weiteren optisch abbildenden Elemente im Strahlengang, so dass zum einen die Komplexität der optischen Abbildung gering bleiben kann und zum anderen Schärfeverluste und andere Abbildungsfehler gering gehalten oder gar vermieden werden können.In addition, apart from the deflection unit and the screen (and of course the DOE belonging to the document), the device does not require any further optically imaging elements in the beam path, so that on the one hand the complexity of the optical imaging can remain low and on the other hand sharpness losses and other imaging errors are kept low or can even be avoided.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.In the following, preferred embodiments of the device are described which, unless this is expressly excluded or technically impossible, can be combined with one another as desired and with the other described aspects of the invention.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Ablenkeinheit konfiguriert, relativ zu der Dokumententrägereinrichtung und unabhängig von der Bildwand in einer oder mehreren räumlichen Dimensionen eine translatorische Bewegung, eine rotatorische Bewegung, oder eine kombinierte translatorisch-rotatorische Bewegung auszuführen, um die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung örtlich variabel auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument abzulenken. Auf diese Weise muss nur die Ablenkeinheit selbst mit einer entsprechenden Bewegung in ihrer Lage verändert werden, um an verschiedenen Positionen eines zu inspizierenden Dokuments eine Prüfung eines gegebenenfalls dort vorhandenen DOE durchführen zu können. Eine Bewegung anderer Komponenten, insbesondere der Bildwand, der Strahlungsquelle, der Auswerteeinheit oder der Dokumententrägervorrichtung ist dazu nicht zwingend erforderlich, wenngleich trotzdem optional möglich. Somit lässt sich zum einen die Komplexität der Vorrichtung klein halten oder andererseits, falls gewünscht, eine hohe Konfigurierbarkeit ermöglichen. Darüber hinaus ist vor allem auch ein hoher Durchsatz der Vorrichtung, d.h. eine große Inspektionsrate, erreichbar, insbesondere wenn die Ablenkeinheit mit geringer Masse ausgebildet ist und somit auch bei einer stark beschleunigten Bewegung, wie sie bei hohen Durchsatzraten bei verschiedenen DOE-Positionen auftreten kann, nur geringen Trägheitskräften unterliegt.In some embodiments, the deflection unit is configured to execute a translational movement, a rotational movement or a combined translational-rotational movement relative to the document carrier device and independently of the projection screen in one or more spatial dimensions, in order to vary the location of the radiation emitted by the radiation source deflecting the document carried by the document carrier device. In this way, only the deflection unit itself has to be changed in its position with a corresponding movement in order to be able to carry out an examination of a DOE which may be present there at different positions of a document to be inspected. Movement of other components, in particular the screen, the radiation source, the evaluation unit or the document carrier device, is not absolutely necessary for this purpose, although it is nevertheless possible as an option. In this way, on the one hand, the complexity of the device can be kept small or, on the other hand, if desired, a high degree of configurability can be made possible. In addition, above all, a high throughput of the device, ie a high inspection rate, can be achieved, especially if the deflection unit is designed with a low mass and thus also in the case of a strongly accelerated movement, as can occur at high throughput rates at different DOE positions, is only subject to low inertial forces.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung des Weiteren eine signalgesteuerte Antriebseinrichtung auf, wobei die Lage der Ablenkeinheit relativ zu der Dokumententrägereinrichtung mittels der Antriebseinrichtung automatisch in Abhängigkeit von einem Lagesignal einstellbar ist, das eine Lage eines zu inspizierenden Dokuments oder eines Fensterbereichs(insbes. Clear Window) oder DOE davon repräsentiert. Das Lagesignal kann insbesondere von einer Positionsdetektionseinrichtung geliefert werden, die eingerichtet ist, die Lage des zu inspizierenden Dokuments oder seines bzw. zumindest eines seiner DOE sensorisch zu erfassen und das Lagesignal entsprechend zu generieren. So kann insbesondere eine je Dokument von dessen Lage auf der Dokumententrägereinrichtung abhängige Korrektur der Lage der Auslenkeinrichtung erfolgen, um eine korrekte Platzierung eines DOE des Dokuments im Strahlengang der abgelenkten Strahlung sicherzustellen.In some embodiments, the device also has a signal-controlled drive device, the position of the deflection unit relative to the document carrier device being automatically adjustable by means of the drive device as a function of a position signal that indicates a position of a document to be inspected or of a window area (especially clear window). or DOE thereof. The position signal can in particular be supplied by a position detection device which is set up to detect the position of the document to be inspected or of its or at least one of its DOEs by means of sensors and to generate the position signal accordingly. In particular, the position of the deflection device can be corrected depending on its position on the document carrier device for each document in order to ensure correct placement of a DOE of the document in the beam path of the deflected radiation.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Bildwand eine für die Strahlung teiltransparente Durchlichtbildwand, insbesondere eine Mattscheibe, oder weist eine solche auf. Zudem ist der Bildsensor so konfiguriert, dass er das bei der Projektion des Bilds auf eine Vorderseite der Durchlichtbildwand auf deren Rückseite entstehende Durchlichtbild sensorisch erfassen kann. Dies ermöglich insbesondere eine einfache Anordnung des Bildsensors, bei dem seine optische Achse insbesondere lotrecht zur Durchlichtbildwand verlaufen kann, so dass keine perspektivischen Bildverzerrungen auftreten und gegebenenfalls im Rahmen der Bildauswertung erst wieder kompensiert oder anderweitig berücksichtigt werden müssen.In some embodiments, the screen is or has a transmitted-light screen that is partially transparent to the radiation, in particular a matt screen. In addition, the image sensor is configured in such a way that it can use sensors to detect the transmitted-light image that occurs when the image is projected onto a front side of the transmitted-light screen on the rear side thereof. This enables in particular a simple arrangement of the image sensor, in which its optical axis can in particular run perpendicular to the transmitted light screen, so that no perspective image distortions occur and may first have to be compensated or otherwise taken into account in the context of the image evaluation.
Bei einigen dazu alternativen Ausführungsformen ist die Bildwand dagegen eine Reflektionsbildwand oder weist eine solche auf und der Bildsensor ist so konfiguriert, dass er das bei der Projektion des Bilds auf eine Vorderseite der Reflektionsbildwand mittels Reflektion an der Reflektionsbildwand entstehende Abbild sensorisch erfassen kann. Dies ermöglicht es insbesondere, die Vorrichtung mit einem kleinen Formfaktor auszubilden, da keine in Projektionsrichtung gesehen jenseits der Bildwand, d.h. in Strahlungsrichtung der einfallenden Strahlung gesehen „dahinter“, angeordnete Vorrichtungskomponenten benötigt werden.In some alternative embodiments, on the other hand, the screen is or has a reflection screen and the image sensor is configured such that it can sensorically detect the image that is created when the image is projected onto a front side of the reflection screen by means of reflection on the reflection screen. This makes it possible, in particular, to design the device with a small form factor, since no device components are required that are arranged beyond the screen when viewed in the direction of projection, i.e. "behind" as seen in the direction of the incident radiation.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Dokumententrägereinrichtung eine Transporteinrichtung zum Transport des zu inspizierenden Dokuments, insbesondere zum sequentiellen Transport einer Vielzahl von jeweils zu inspizierenden Dokumenten, in den Strahlengang der abgelenkten Strahlung auf. Gemäß einiger dieser Ausführungsformen weist die Transporteinrichtung ein Vakuumtransportband zum Transport des zu inspizierenden Dokuments in den Strahlengang der abgelenkten Strahlung auf. Die Verwendung einer Transportvorrichtung erlaubt eine automatische Zufuhr und Entfernung von zu inspizierenden Dokumenten aus einem durch den Strahlengang definierten Inspektionsbereich der Vorrichtung. Insbesondere die Lösung mit einem Transportband ermöglicht zudem einen hohen Durchsatz bei der Masseninspektion einer Vielzahl von Dokumenten bzw. DOEs.In some embodiments, the document carrier device has a transport device for transporting the document to be inspected, in particular for the sequential transport of a plurality of each document to be inspected Documents, in the beam path of the deflected radiation. According to some of these embodiments, the transport device has a vacuum transport belt for transporting the document to be inspected into the beam path of the deflected radiation. The use of a transport device allows documents to be inspected to be automatically fed in and removed from an inspection area of the device defined by the beam path. In particular, the solution with a conveyor belt also enables a high throughput for the mass inspection of a large number of documents or DOEs.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung des Weiteren eine Positionsdetektionseinrichtung zur sensorischen Erfassung einer momentanen Position des Dokuments, eines Fensterbereichs davon oder seines DOEs selbst und zur Auslösung des Bildsensors, der Strahlungsquelle oder von beiden in Abhängigkeit von dieser erfassten Position auf, um eine bildsensorische Erfassung des auf die Bildwand projizierten Bilds zu bewirken, wenn sich das bzw. ein jeweiliges DOE des Dokuments im Strahlengang der abgelenkten Strahlung befindet. So kann sichergestellt werden, dass der Bildsensor zum richtigen Zeitpunkt das projizierte Bild erfasst und somit ein zuverlässiges Inspektionsergebnis auch dann erhalten werden kann, wenn sich das Dokument bzw. DOE bewegt, insbesondere mit hoher Geschwindigkeit oder wenn es zum Zwecke der Inspektion nur für einen kurzen Zeitraum im Strahlengang der abgelenkten Strahlung anhält und verbleibt, bevor es wieder aus dem Strahlengang herausbewegt wird. Die Positionsdetektionsvorrichtung kann dabei zweckmäßigerweise insbesondere dieselbe sein, wie die bereits vorausgehend im Zusammenhang mit der Erzeugung eines Lagesignals beschriebene. Die Vorrichtung kann insbesondere so ausgelegt sein, dass sie konfigurierbar ist, sowohl einen langsameren Durchsatz (z. B. 2.000 Einheiten (Dokumente) pro Stunde, UPH) als auch einen höheren, insbesondere viel höheren Durchsatz (z. B. 30.000 UPH) zu bewerkstelligen. Es ist auch möglich, einen viel höheren Durchsatz zu erreichen. Die Auslösung kann den Bildsensor, die Strahlungsquelle oder beide betreffen. In dem Fall, dass sie nur den Bildsensor oder nur die Strahlungsquelle betrifft, kann die jeweils andere Komponente, also die Strahlungsquelle bzw. der Bildsensor, insbesondere im Dauerbetrieb sein, so dass dafür keine lageabhängige Auslösung benötigt wird.In some embodiments, the device furthermore has a position detection device for the sensoric detection of a current position of the document, a window area thereof or its DOE itself and for triggering the image sensor, the radiation source or both as a function of this detected position in order to achieve an image sensoric detection of the to effect the projected image on the screen when the or a respective DOE of the document is in the beam path of the deflected radiation. It can thus be ensured that the image sensor captures the projected image at the right time and thus a reliable inspection result can also be obtained when the document or DOE is moving, in particular at high speed or when it is only briefly used for the purpose of inspection Period of time in the beam path of the deflected radiation stops and remains before it is moved out of the beam path again. The position detection device can expediently in particular be the same as that already described above in connection with the generation of a position signal. The device can in particular be designed in such a way that it can be configured to provide both a slower throughput (e.g. 2,000 units (documents) per hour, UPH) and a higher, in particular much higher, throughput (e.g. 30,000 UPH) accomplish. It is also possible to achieve a much higher throughput. The triggering can affect the image sensor, the radiation source or both. In the event that it only affects the image sensor or only the radiation source, the respective other component, i.e. the radiation source or the image sensor, can in particular be in continuous operation, so that no position-dependent triggering is required for this.
Bei den Ausführungsformen mit Positionsdetektionseinrichtung kann diese konfigurierbar, insbesondere programmierbar, ausgestaltet sein, um eine Anpassung an die Art und Lage eines Fensterbereichs oder eines DOE bzw. mehrerer DOEs auf oder in dem Dokument zu ermöglichen.In the embodiments with a position detection device, this can be configured to be configurable, in particular programmable, in order to enable adaptation to the type and location of a window area or a DOE or several DOEs on or in the document.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung des Weiteren eine Specklereduktionseinrichtung zur Reduktion von Speckles bei der Abbildung der kohärenten Strahlung von der Strahlungsquelle auf die Bildwand auf. Unter „Speckles“ sind hier wie in der Lasertechnik üblich, körnige Interferenzphänomene zu verstehen, die sich bei hinreichend kohärenter Beleuchtung optisch rauer Objektoberflächen (Unebenheiten in der Größenordnung der Wellenlänge) beobachten lassen. Bei diesen Ausführungsformen lässt sich die Bildqualität und darauf beruhend die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Inspektion der DOEs erhöhen, da specklebedingte Bildstörungen reduziert oder gar vermieden werden können, die andernfalls zu Bildfehlauswertungen führen könnten. Als Specklereduktionseinrichtungen kommen insbesondere Einrichtungen infrage, die zum Zwecke der Specklereduktion, insbesondere in Bezug auf Laserlicht, eine oder mehrere der folgenden Methoden verwenden: (i) Beleuchtung von verschiedenen Winkeln (Winkeldiversität), (ii) Verwendung verschiedener optischer Polarisationen (Polarisierungsdiversität); Verwendung von Laserquellen, deren Wellenlängen sich nur gering unterscheiden (Wellenlängendiversität). Specklereduktionseinrichtungen können insbesondere in die Strahlungsquelle integriert sein oder separat davon, insbesondere im Strahlengang der Strahlungsquelle, angeordnet sein.In some embodiments, the device furthermore has a speckle reduction device for reducing speckles when imaging the coherent radiation from the radiation source onto the screen. As is customary in laser technology, “speckles” are to be understood as grainy interference phenomena that can be observed with sufficiently coherent illumination of optically rough object surfaces (unevenness in the order of magnitude of the wavelength). In these embodiments, the image quality and, based thereon, the accuracy and reliability of the inspection of the DOEs can be increased, since image disturbances caused by speckle can be reduced or even avoided, which could otherwise lead to incorrect image evaluations. Particularly suitable as speckle reduction devices are devices that use one or more of the following methods for the purpose of speckle reduction, in particular with regard to laser light: (i) illumination from different angles (angle diversity), (ii) use of different optical polarizations (polarization diversity); Use of laser sources whose wavelengths differ only slightly (wavelength diversity). Speckle reduction devices can in particular be integrated into the radiation source or arranged separately therefrom, in particular in the beam path of the radiation source.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Auswerteeinrichtung konfiguriert, im Rahmen der Auswertung anhand der Bilddaten zumindest ein auf die Bildwand abgebildetes virtuelles Objekt zu identifizieren oder eine Abmessung, eine Linienbreite oder einen Winkel oder ein anderes Charakteristikum in dem Bild zu detektieren und jeweils mit dem zumindest einen Inspektionskriterium abzugleichen, um davon abhängig ein Inspektionsergebnis zu bestimmen. Das Inspektionskriterium kann folglich insbesondere durch einen zugelassenen Linienbreitenbereich, bestimmte Objektkriterien, insbesondere Abmessungsbereiche oder Winkelbereiche für bestimmte Abmessungen bzw. Winkel oder andere Charakteristika eines virtuellen Objekts definiert sein. Dies erlaubt es eine Vielfalt verschiedener Inspektionskriterien zu definieren und als Prüfungskriterien einzusetzen, was zum einen den Einsatz einer großen Vielfalt verschiedenster DOEs erlaubt und zum anderen das erreichbare Sicherheitsniveau des Dokumentenschutzes mittels DOE erhöht, da nicht nur verschiedenste DOE eingesetzt werden können, sondern es noch dazu einem potentiellen Angreifer erschwert wird, herauszufinden, welche Inspektionskriterien bei der Inspektion im Feld zum Einsatz kommen werden, auf die ein Fälschungsversuch ausgerichtet werden müsste.In some embodiments, the evaluation device is configured to use the image data to identify at least one virtual object imaged on the screen or to detect a dimension, a line width or an angle or another characteristic in the image and in each case with the at least one inspection criterion to be adjusted in order to determine an inspection result depending on it. The inspection criterion can consequently be defined in particular by an approved line width range, certain object criteria, in particular dimensional ranges or angle ranges for certain dimensions or angles or other characteristics of a virtual object. This allows a variety of different inspection criteria to be defined and used as test criteria, which on the one hand allows the use of a large variety of different DOEs and on the other increases the achievable level of security of document protection by means of DOE, since not only a wide variety of DOEs can be used, but also it It is made more difficult for a potential attacker to find out which inspection criteria will be used during the inspection in the field, to which an attempt at forgery would have to be aimed.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Bildwand ein Laminat aus einer Mehrzahl von aufeinandergestapelten, gegenüber der gebeugten Strahlung resistenten und transparenten Laminierfolien und einer den Stapel einseitig abschließenden und gegenüber der gebeugten Strahlung resistenten und semitransparenten Folie auf. Mittels dieses Stapelkonzepts ist es möglich, die Bildwand flexibel je nach konkretem Anwendungsfall und Auslegung der Vorrichtung zu konfigurieren, insbesondere bezüglich der Stärke der Bildwand und deren optischen Abbildungseigenschaften, und insbesondere bei deren Fertigung auf im Handel gut verfügbare und leicht fertigbare Ausgangsprodukte, insbesondere Laminierfolien, zurückgreifen zu können, wenn andernfalls Spezialanfertigungen erforderlich würden. Die semitransparente Folie übernimmt dabei insbesondere eine Rolle als zumindest hauptsächliche Bildfläche des Stapels.In some embodiments, the screen comprises a laminate of a plurality of stacked on top of one another, transparent to the diffracted radiation and resistant to the diffracted radiation, and a film that closes off the stack on one side and is resistant to the diffracted radiation and is semitransparent. By means of this stacking concept, it is possible to configure the screen flexibly depending on the specific application and design of the device, in particular with regard to the thickness of the screen and its optical imaging properties, and in particular when manufacturing it on starting products that are readily available on the market and easy to manufacture, in particular laminating foils, to be able to fall back if custom-made products would otherwise be required. The semitransparent film in particular takes on a role as at least the main image area of the stack.
Bei einigen dieser Ausführungsformen ist die Bildwand so orientiert, dass die den Stapel einseitig abschließende und gegenüber der gebeugten Strahlung resistente und semitransparente Folie dem Bildsensor zugewandt ist. So wird das vom Bildsensor erfassbare Bild mit maximaler Klarheit erfasst, da im Strahlengang zwischen dieser Folie, auf der das Bild hauptsächlich entsteht, und dem Bildsensor keine weiteren Stapelschichten zu liegen kommen.In some of these embodiments, the projection screen is oriented in such a way that the film which closes off the stack on one side and is semitransparent and resistant to the diffracted radiation faces the image sensor. In this way, the image that can be captured by the image sensor is captured with maximum clarity, since no further stacked layers come to lie in the beam path between this film, on which the image is mainly created, and the image sensor.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments, wobei das Verfahren aufweist:
- (i) Aufnehmen eines mit einem DOE versehenen zu inspizierenden Dokuments (D) durch eine Dokumententrägereinrichtung zum Tragen des Dokuments; (ii) Bestrahlen des Dokuments mit kohärenter elektromagnetischen Strahlung einer Strahlungsquelle für kohärente Strahlung, insbesondere eines Lasers, wobei die Strahlung auf eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Ablenkeinheit gestrahlt wird, durch welche die Strahlung auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument abgelenkt wird und als abgelenkte Strahlung das Dokument durchstrahlt, und wobei auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordneten Bildwand ein darauf projiziertes Bild dargestellt wird, dass sich durch transmissive diffraktive Wechselwirkung der abgelenkten Strahlung mit einem auf oder in dem Dokumentvorgesehenen DOE ergibt;
- (iii) bildsensorisches Erfassen des auf die Bildwand projizierten Bilds und Bereitstellen von das erfasste Bild repräsentierenden Bilddaten; und (iv) Auswerten der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium; wobei (v) die Lage der relativ zu der Dokumententrägereinrichtung beweglich konfigurierten Ablenkeinheit derart eingestellt wird, dass sie die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung auf das DOE des von der Dokumententrägereinrichtung getragenen, zu inspizierenden Dokuments ablenkt.
- (i) receiving a document (D) provided with a DOE to be inspected by a document carrier device for carrying the document; (ii) irradiating the document with coherent electromagnetic radiation from a radiation source for coherent radiation, in particular a laser, the radiation being radiated onto a deflection unit arranged on a first side of the document carrier device, by means of which the radiation is deflected onto the document carried by the document carrier device and the document shines through as deflected radiation, and an image projected thereon is displayed on a side of the document carrier device arranged opposite the first side, which image results from the transmissive diffractive interaction of the deflected radiation with a DOE provided on or in the document;
- (iii) image sensor acquisition of the image projected onto the screen and provision of image data representing the acquired image; and (iv) evaluating the image data with regard to at least one inspection criterion; wherein (v) the position of the deflection unit configured to be movable relative to the document carrier device is set in such a way that it deflects the radiation emitted by the radiation source onto the DOE of the document to be inspected and carried by the document carrier device.
Das Verfahren korrespondiert zur Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, so dass das dort, insbesondere auch bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen, Gesagte hier ebenfalls entsprechend gilt und daher hier, um Wiederholungen zu vermeiden, nicht eigens nochmals aufgeführt wird.The method corresponds to the device according to the first aspect, so that what was said there, in particular also with regard to the various embodiments, also applies here accordingly and is therefore not specifically mentioned again here in order to avoid repetition.
Ein dritter Aspekt betrifft ein Dokumenteninspektionssystem, aufweisend eine Mehrzahl von Modulen zur sequentiellen Inspektion je zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft eines Dokuments, wobei eines der Module eine Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, des Dokuments aufweist. Somit ermöglicht das Dokumenteninspektionssystem die Kombination verschiedenster Dokumenteninspektionsverfahren innerhalb eines einzigen Systems, wobei die Modulbauweise insbesondere einen hohen Grad an Konfigurierbarkeit des Systems und eine individuelle Wartung oder Reparatur der verschiedenen Module ermöglicht. Neben Inspektionsmodulen kann das Dokumenteninspektionssystem auch ein oder mehrere weitere Module aufweisen, insbesondere zur Handhabung der Dokumente, wie etwa beim Beladen, Wenden oder Ausgeben und Sortieren derselben in Rahmen der Verarbeitung durch das System. Die relative Lage der verschiedenen Module zueinander, insbesondere die Reihenfolge, in der die Dokumente die Module durchlaufen, kann konfigurierbar ausgestaltet sein. Auch können in Abhängigkeit von der Art der zu inspizierenden Dokumente, fallweise je nach entsprechender Konfiguration mehr oder weniger Module, insbesondere mehr oder weniger verschiedene Inspektionsmodule, im System vorgesehen sein.A third aspect relates to a document inspection system, having a plurality of modules for the sequential inspection of at least one predetermined property of a document each, one of the modules having a device according to one of the preceding claims for inspecting at least one diffractive optical element, DOE, of the document. The document inspection system thus enables a wide variety of document inspection methods to be combined within a single system, with the modular design, in particular, enabling a high degree of configurability of the system and individual maintenance or repair of the various modules. In addition to inspection modules, the document inspection system can also have one or more further modules, in particular for handling the documents, such as when loading, turning or outputting and sorting the same as part of the processing by the system. The relative position of the various modules to one another, in particular the order in which the documents pass through the modules, can be configured to be configurable. Depending on the type of documents to be inspected, more or fewer modules, in particular more or fewer different inspection modules, can also be provided in the system, depending on the respective configuration.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Dokumenteninspektionssystem eingerichtet, das Dokument bezüglich seiner Frontseite und seiner Rückseite zu inspizieren, wobei die Reihenfolge der Module, gemäß der das Dokument bei seiner Inspektion die verschiedenen Module durchläuft, so festgelegt ist, dass: (i) entweder zunächst eine Inspektion der Frontseite durch entsprechend zugeordnete ein oder mehrere der Module erfolgt, dann die DOE-Inspektion mittels dem Modul mit einer Vorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung erfolgt, und sodann eine Inspektion der Rückseite des Dokuments durch entsprechend zugeordnete ein oder mehrere der Module erfolgt; oder (ii) in umgekehrter Reihenfolge zunächst entsprechend die Inspektion der Rückseite des Dokuments, dann die DOE-Inspektion und schließlich die Inspektion der Frontseite des Dokuments erfolgen.According to some embodiments, the document inspection system is set up to inspect the document with regard to its front side and its rear side, the sequence of the modules according to which the document passes through the various modules during its inspection is defined such that: (i) either an inspection first the front side is carried out by appropriately assigned one or more of the modules, then the DOE inspection is carried out by means of the module with a device according to the first aspect of the invention, and then an inspection of the back of the document is carried out by appropriately assigned one or more of the modules; or (ii) in reverse order first the inspection of the back of the document, then the DOE inspection and finally the inspection of the front side of the document.
Dies stellt insofern eine optimierte Lösung dar, als die DOE-Inspektion, die ja auf einer Durchstrahlung des DOE eines Dokuments beruht und somit von Hause aus Vorder- und Rückseite des Dokuments betreffen kann, an einer Stelle im Gesamtprozessfluss vorgenommen wird, an der zweckmäßigerweise bevor oder nach der DOE-Inspektion von einer der beiden Seiten aus, ein Wenden des Dokuments erfolgen kann, um nachfolgend die zu diesem Prozesszeitpunkt noch nicht inspizierte zweite Seite inspizieren zu können. Soll also eine DOE-Inspektion auch in Gegenrichtung erfolgen, so dass dasselbe oder ein anderes DOE des Dokuments nunmehr in umgekehrter Strahlrichtung bezüglich des Dokuments durchstrahlt wird als bei der vorangegangenen DOE-Inspektion des Dokuments, so ermöglicht dieser Aufbau des Systems, dass die beiden DOE-Inspektionen an derselben Stelle im Prozessfluss unmittelbar aufeinanderfolgend ausgeführt werden können, insbesondere nur durch das Wenden des Dokuments voneinander separiert. Entsprechend kann ein Transportschritt zwischen diesen beiden DOE-Inspektionen entfallen.This represents an optimized solution insofar as the DOE inspection, which is based on a transillumination of the DOE of a document and can thus affect the front and back of the document from the start, is carried out at a point in the overall process flow, which is expediently before or after the DOE inspection from one of the two sides, the document can be turned over in order to subsequently be able to inspect the second side that has not yet been inspected at this point in time of the process. If a DOE inspection is also to be carried out in the opposite direction, so that the same or a different DOE of the document is now irradiated in the opposite direction of the beam with respect to the document than in the previous DOE inspection of the document, this structure of the system enables the two DOE -Inspections can be carried out at the same point in the process flow in immediate succession, in particular separated from one another only by turning the document. Accordingly, a transport step between these two DOE inspections can be omitted.
Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Dokumenteninspektionssystem des Weiteren auf: (i) eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Lage eines zu inspizierenden Dokuments auf einer Dokumententrägereinrichtung und zur Erzeugung eines diese erfasste Lage repräsentierenden Lagesignals; und (ii) eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, die konfiguriert ist, das Lagesignal zu empfangen und in Abhängigkeit davon die Antriebseinrichtung der Vorrichtung anzusteuern, um die Lage der Ablenkeinheit in Abhängigkeit von dem empfangenen Lagesignal automatisch einzustellen. So kann insbesondere eine je Dokument von dessen Lage auf der Dokumententrägereinrichtung abhängige Korrektur der Lage der Auslenkeinrichtung erfolgen, um eine korrekte Platzierung eines DOE des Dokuments im Strahlengang der abgelenkten Strahlung sicherzustellen. Die Sensoreinrichtung kann insbesondere durch die vorgenannte Positionsdetektionseinrichtung der DOE-Inspektionsvorrichtung selbst gegeben sein oder aber separat davon ausgebildet bzw. stattdessen vorgesehen sein. In der Regel wird es genügen, eine solche Sensorvorrichtung bzw. Positionsdetektionseinrichtung insgesamt vorzusehen, wenngleich auch Lösungen mit mehreren solcher Sensoren möglich sind.According to some embodiments, the document inspection system further comprises: (i) a sensor device for detecting a position of a document to be inspected on a document carrier device and for generating a position signal representing this position; and (ii) a device according to the first aspect which is configured to receive the position signal and to control the drive device of the device as a function thereof in order to automatically adjust the position of the deflection unit as a function of the received position signal. In particular, the position of the deflection device can be corrected depending on its position on the document carrier device for each document in order to ensure correct placement of a DOE of the document in the beam path of the deflected radiation. The sensor device can in particular be given by the aforementioned position detection device of the DOE inspection device itself, or it can be formed separately from it or provided instead. As a rule, it will be sufficient to provide such a sensor device or position detection device as a whole, although solutions with several such sensors are also possible.
Dabei kann gemäß einiger dieser Ausführungsformen die Sensoreinrichtung insbesondere in einem bezüglich eines durch das Dokumenteninspektionssystem unter Einsatz mehrerer der Module ausführbaren sequentiellen Inspektionsprozesses der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt vorgelagerten Modul des Dokumenteninspektionssystems angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Lage des Dokuments im Rahmen des sequentiellen Inspektionsprozesses bereits frühzeitig und auch für andere, der DOE-Inspektionsvorrichtung vorgelagerte Module nutzbar, sensorisch erfasst werden und darauf basierend eine Anpassung bzw. Konfiguration dieser Module sowie der DOE-Inspektionsvorrichtung in Abhängigkeit von dem die Lage repräsentierenden Lagesignal erfolgen. Dies kann genutzt werden, um die Effizienz und Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen, insbesondere weil das Lagesignal für mehrere Module nutzbar ist, und somit individuelle Lagebestimmungen je Modul obsolet sind oder werden.According to some of these embodiments, the sensor device can in particular be arranged in an upstream module of the document inspection system according to the first aspect with respect to a sequential inspection process of the device that can be carried out by the document inspection system using several of the modules. In this way, the position of the document can be detected by sensors at an early stage and also usable for other modules upstream of the DOE inspection device and, based on this, an adaptation or configuration of these modules and the DOE inspection device as a function of the the position signal representing the position take place. This can be used to increase the efficiency and reliability of the system, in particular because the position signal can be used for several modules, and thus individual position determinations per module are or will be obsolete.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.Further advantages, features and possible applications of the present invention emerge from the following detailed description in connection with the figures.
Dabei zeigt:
-
1 schematisch eine Vorrichtung zur Inspektion von DOEs gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der DOE-Inspektionsvorrichtung mit Durchlichtbildwand; -
2 schematisch eine Vorrichtung zur Inspektion von DOEs gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der DOE-Inspektionsvorrichtung mit Reflektionsbildwand; -
3 schematisch eine beispielhafte Antriebseinrichtung zur Bewegung der Ablenkeinheit der DOE-Inspektionsvorrichtung aus 1 oder2 ; -
4 eine beispielhaftes, bei der Inspektion eines entsprechenden DOE mittels einer der Vorrichtungen aus1 oder2 auf der jeweils zugehörigen Bildwand entstehendes Bild, auf dessen Basis eine Auswertung zum Zwecke der Inspektion erfolgen kann; -
5 eine schematische Darstellung eines Stapelaufbaus einer Bildwand der Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und -
6 eine schematische Darstellung der Struktur eines multi-modularen Systems zur Inspektion von Dokumenten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
-
1 schematically, a device for inspecting DOEs according to a first exemplary embodiment of the DOE inspection device with a transmitted light screen; -
2 schematically, a device for inspecting DOEs according to a second exemplary embodiment of the DOE inspection device with a reflection screen; -
3 schematically shows an exemplary drive device for moving the deflection unit of theDOE inspection device 1 or2 ; -
4th an exemplary one when inspecting a corresponding DOE by means of one of thedevices 1 or2 Image created on the respective associated screen, on the basis of which an evaluation for the purpose of inspection can be carried out; -
5 a schematic representation of a stack structure of a screen of the device according to an exemplary embodiment of the invention; and -
6th a schematic representation of the structure of a multi-modular system for the inspection of documents according to an exemplary embodiment of the invention.
In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechenden Elemente der Erfindung verwendet.In the figures, the same reference symbols are used throughout for the same or corresponding elements of the invention.
Die in
Die Vorrichtung
Die Ablenkeinheit
Darüber hinaus weist die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die in
Es ist übrigens gemäß einer Variante dieser Ausführungsform (nicht dargestellt) auch möglich, stattdessen die abgelenkte Strahlung, ohne dass sie vorher auf das Dokument trifft, zunächst auf die reflektierende Bildwand
Außerdem verfügt die Antriebseinrichtung
Um die Steuersignale
Im Rahmen der Bildauswertung sind in
Eine in
Mithilfe dieses Stapelaufbaus ist es möglich, die Bildwand
Optional können auf zumindest einer Schicht innerhalb eines stapelförmigen bzw. laminatförmigen Aufbaus des Dokuments
Dementsprechend weist das Dokumenteninspektionssystem
Nach der ersten Prozesslinie
Bevor sodann eine zweite Prozesslinie
Die Prozesslinie
Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.While at least one exemplary embodiment has been described above, it should be understood that a large number of variations exist therefor. It should also be noted that the exemplary embodiments described represent only non-limiting examples, and it is not intended to restrict the scope, applicability or configuration of the devices and methods described here. Rather, the preceding description will provide the person skilled in the art with instructions for implementing at least one exemplary embodiment, it being understood that various changes in the mode of operation and the arrangement of the elements described in an exemplary embodiment can be made without departing from the claims in the appended claims the subject matter specified in each case and its legal equivalents are deviated from.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Vorrichtung zur DOE-Inspektion, erste AusführungsformDevice for DOE inspection, first embodiment
- 110110
- Dokumententrägereinrichtung, insbesondere TransporteinrichtungDocument carrier device, in particular transport device
- 120120
- Strahlungsquelle für kohärente elektromagnetische Strahlung, insbesondere LaserRadiation source for coherent electromagnetic radiation, in particular laser
- 120a120a
- Specklereduktionseinrichtung, hier in Strahlungsquelle integriertSpeckle reduction device, here integrated in the radiation source
- 130130
- Ablenkeinheit, insbesondere SpiegelDeflection unit, especially a mirror
- 140140
- Bildwand, insbesondere semitransparente BildwandScreen, in particular semi-transparent screen
- 150150
- Bildsensor, insbesondere KameraImage sensor, especially camera
- 160160
- AuswerteeinrichtungEvaluation device
- 170170
- PositionsdetektionseinrichtungPosition detection device
- 180180
- LagesignalPosition signal
- 190190
- Bildwand, insbesondere reflektierende BildwandScreen, especially reflective screen
- 200200
- Vorrichtung zur DOE-Inspektion, zweite AusführungsformDevice for DOE inspection, second embodiment
- 300300
- Antriebseinrichtung für AblenkeinheitDrive device for deflection unit
- 310310
- DrehachseAxis of rotation
- 320320
- Gestell, Lagerung für DrehachseFrame, bearing for axis of rotation
- 330330
- KreuztischCross table
- 330a330a
- erster Antrieb (X-Richtung) des Kreuztischsfirst drive (X direction) of the cross table
- 330b330b
- zweiter Antrieb (Y-Richtung) des Kreuztischssecond drive (Y-direction) of the cross table
- 340340
- Stellglied bzw. Antrieb für SpiegelrotationActuator or drive for mirror rotation
- 350350
- SteuereinheitControl unit
- 360360
- Steuersignal für ersten Antrieb des KreuztischsControl signal for the first drive of the cross table
- 370370
- Steuersignal für zweiten Antrieb des KreuztischsControl signal for the second drive of the cross table
- 380380
-
Steuersignal für Stellglied 340Control signal for
actuator 340 - 400400
- Bild auf BildwandPicture on screen
- 410410
- virtuelles Objekt im Bild 400virtual object in image 400
- 420420
- Linien des ObjektsLines of the object
- 430430
- Lagewinkel des ObjektsOrientation angle of the object
- 500500
- Bildsensoranordnung relativ zu einer als Laminat aufgebauten BildwandImage sensor arrangement relative to a screen constructed as a laminate
- 505-545505-545
- transparente Laminierfolientransparent laminating foils
- 550550
- semitransparente Folie, insbesondere Mattfoliesemi-transparent film, especially matt film
- 600600
- Dokumenteninspektionssystem zur DokumenteninspektionDocument inspection system for document inspection
- 601601
- Dokumentenzuführungsmodul (Feeder)Document feed module (feeder)
- 602602
- Modul zur LasergravurprüfungModule for laser engraving testing
- 603603
- Modul zur Dokumentenausrichtung und Reinigung der DokumentenfrontseiteModule for document alignment and cleaning of the document front
- 604604
- Modul zur Inspektion eines, insbesondere transparenten, DokumentgelenksModule for the inspection of a particularly transparent document hinge
- 605605
- Modul zur Oberflächeninspektion der DokumentenfrontseiteModule for surface inspection of the document front
- 606606
- Modul zur Inspektion einer Bedruckung der DokumentenfrontseiteModule for the inspection of printing on the front of the document
- 607607
- Modul zur Inspektion von Mikrotext bzgl. der Dokumentenfrontseite und zum ChiptestModule for the inspection of microtext with regard to the front of the document and for the chip test
- 608608
- Modul zur UV-Inspektion der DokumentenfrontseiteModule for UV inspection of the document front
- 609609
- Modul zur Hologramminspektion der DokumentenfrontseiteModule for the hologram inspection of the document front
- 609a609a
- Sensoreinrichtung (insbesondere Positionsdetektionseinrichtung)Sensor device (in particular position detection device)
- 610610
- Modul bzw. Vorrichtung zur DOE-InspektionModule or device for DOE inspection
- 611611
- Modul zum Wenden des DokumentsModule for turning the document
- 612612
- Modul zur Dokumentenausrichtung und Reinigung der DokumentenrückseiteModule for document alignment and cleaning of the back of the document
- 613613
- Modul zur Oberflächeninspektion der DokumentenrückseiteModule for surface inspection of the back of the document
- 614614
- Modul zur Inspektion einer Bedruckung der DokumentenrückseiteModule for the inspection of printing on the back of the document
- 615615
- Modul zur UV-Inspektion der DokumentenrückseiteModule for UV inspection of the back of the document
- 616616
- Modul zur Hologramminspektion der DokumentenrückseiteModule for hologram inspection of the back of the document
- 617617
- Modul zur Inspektion von Mikrotext auf DokumentenrückseiteModule for the inspection of microtext on the back of a document
- 618618
- Modul zur Markierung von AusschussdokumentenModule for marking scrap documents
- 619619
- Modul zur SchlüsselrotationKey rotation module
- 620620
- Ausgabemodul mit SortierfunktionOutput module with sorting function
- 630630
- Prozesslinie zur DokumentenfrontseiteninspektionProcess line for document front inspection
- 640640
- Prozesslinie zur Dokumentenrückseiteninspektion Process line for document back inspection
- BB.
- auf die Bildwand abgebildetes BildImage displayed on the screen
- DD.
- Dokument, insbesondere SicherheitsdokumentDocument, especially security document
- DOEDOE
- diffraktives optisches Element, DOEdiffractive optical element, DOE
- L1L1
- einfallende Strahlungincident radiation
- L2L2
- abgelenkte Strahlungdeflected radiation
- L3L3
- gebeugte Strahlungdiffracted radiation
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