DE19739328C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Kunststoffkartenoberflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Kunststoffkartenoberflächen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der DE 195 42 995 A1 bekannt. Hierbei wird ein Datenträger, z. B. eine Chipkarte, eine Scheckkarte oder eine Ausweiskarte, mit einem Hologramm zur Echtheits­ prüfung von einer Lichtquelle durchstrahlt und auf einem Projektions­ bildschirm ein Bild projiziert. Eine Videokamera nimmt das Projektions­ bild auf. Die erhaltenen Informationen werden einer Steuereinheit zuge­ führt und dort verarbeitet, indem ein Vergleich mit einem Standardbild aus der Speichereinheit durchgeführt wird.

Aus der DE 38 11 905 A1 ist eine Anordnung zum Erkennen eines Gegen­ standes, der ein von einem Lichtstrahl beleuchtetes Kodierungsfeld auf­ weist, dessen Bild in einem einem Lichtempfänger nachgeschalteten Rech­ ner mit einem Soll-Bild verglichen wird, bekannt. Dabei ist der Licht­ strahl als kohärenter Lichtstrahl ausgebildet und das Kodierungsfeld trägt ein von diesem beleuchtbares Hologramm. Eine solche Anordnung dient z. B. zum Erkennen einer Scheckkarte. Sie kann eine Entparalleli­ sierungseinrichtung in Form einer Sammel- oder Zerstreuungslinse oder eines Hologramms aufweisen.

Aus der DE 40 36 456 C2 ist ein Verfahren zum Auslesen und/oder Identi­ fizieren und/oder Prüfen von in Hologrammen beliebiger Art gespeicherten Informationen bekannt, bei dem mindestens zwei in einer von mehreren Ebenen des rekonstruierten Hologramms vorhandene Bildpunkte dadurch als in dieser gemeinsamen Ebene liegend erfaßt werden, daß das Hologramm aus mindestens zwei unterschiedlichen Aspektwinkeln gemessen wird und die Punkte einer gemeinsamen Ebene zugeordnet werden, die unter beiden Aspektwinkeln ihre relative Lage zueinander nicht verändern. Es wird z. B. eine Videokamera eingesetzt. Das Verfahren wird u. a. zur Echtheits­ prüfung von Hologrammen, die sich z. B. auf Scheckkarten befinden, ange­ wendet.

Aus der DE 196 04 856 A1 ist bekannt, bei der Prüfung von Wertpapieren diese mit fokussiertem Licht zu beleuchten.

Aus Technisches Messen tm 52. Jg., Heft 2/1985, Seiten 67-73, ist bekannt, bei der Oberflächenprüfung den Prüfling mit diffusem Licht zu beleuchten.

Aus der DE 31 18 349 C2 sind schließlich verschiedene Anordnungen zur Erzeugung von diffusem Licht bekannt.

Bei der Fertigung von Kunststoffkarten, wie Ausweiskarten, Chipkarten, Kreditkarten und dergleichen werden strenge Anforderungen an die Einhal­ tung enger Toleranzen gestellt. So sollen insbesondere die Oberflächen frei von Kratzern sein, etwa vorgesehene Unterschriftsstreifen dürfen nicht fehlen oder schief aufgeprägt oder sonst fehlerhaft sein, aufge­ prägte Hologramme müssen fehlerfrei sein und an der richtigen Stelle sitzen, und so weiter. Das eingangs genannte Verfahren verwendet für die Oberflächenprüfung die Videokamera mit nachgeschalteter Bildverarbei­ tung, wobei es dem Bediener obliegt, die Grenzen zwischen "Gut" und "Ausschuß" festzulegen.

Oft bestehen solche Karten aus mehreren zusammenlaminierten Schichten, von denen in aller Regel mindestens eine bedruckt ist. Das Druckbild darf natürlich die Oberflächenprüfung nicht stören, und daher werden die Karten bei der Prüfung so beleuchtet, daß die Videokamera von der Ober­ fläche reflektiertes Licht erfaßt. Es wäre naheliegend, die Prüflinge mit einem fokussierten Lichtbündel auszuleuchten.

Dies bringt jedoch in der Praxis erhebliche Probleme mit sich. Schon eine geringe Durchbiegung der Karte, die durchaus tolerierbar wäre, er­ gibt eine Abbildung, die kaum noch Übereinstimmungen mit einem von einer ebenen Karte aufgenommenen Muster hätte. Bisher war es deshalb üblich, die Prüflinge mit diffusem Licht auszuleuchten.

Dies bringt allerdings ebenfalls Probleme mit sich. Insbesondere ist der Kontrast zwischen einer glänzenden Kartenoberfläche und einem stumpfen Unterschriftsstreifen zu gering, um Fehler des letzteren mit Sicherheit zu erkennen. Auch das Druckbild, wenn vorhanden, kann die Prüfung ver­ fälschen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren und die gat­ tungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß auch relativ geringe Kontraste diskriminierbar sind und die Prüfung nicht durch Druckbilder verfälscht werden kann.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 und vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gelöst. Die Ansprüche 2 und 3 nennen zwei wichtige Anwendungen des Ver­ fahrens. Die Ansprüche 5 bis 11 betreffen Ausgestaltung und Weiterbil­ dungen der Vorrichtung nach dem Anspruch 4.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach dem Anspruch 4 ist in der beigefügten Zeichnung weitgehend schematisch dargestellt und wird nach­ stehend erläutert.

Die zu prüfenden Karten 2 werden längs eines Kanals 4 gefördert, der senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft. Die Videokamera, von der nur die Eintrittsapertur 6 angedeutet ist, "sieht" die Prüflinge unter einem Winkel ihrer optischen Achse 8 von z. B. 30°. Die Beleuchtungseinrichtung umfaßt eine Lichtquelle 10, die annähernd einer Punktlichtquelle ent­ spricht und einen Diffusor 12 ausleuchtet. Der Diffusor 12 ist bei­ spielsweise eine Platte aus Milchglas oder einem Kunststoff mit ent­ sprechender Opazität. Der Diffusor ist auf einer Platine 14 festgelegt, die mit einer Bohrung 16 versehen ist. Die Bohrung bildet eine Apertur für den Lichtaustritt. Zwischen dieser Apertur und den Prüflingen ist eine Linsenanordnung 18 vorgesehen, bestehend aus zwei plankonvexen Linsen 20, 22, deren plane Seiten nach außen weisen und die in einem gemeinsamen Gehäuse 24 untergebracht sind. Die Linsenanordnung bündelt das Licht aus der Aperturbohrung 16 auf den jeweiligen Prüfling. Das Licht enthält jedoch einen diffusen Anteil, und es hat sich gezeigt, daß mit einer solchen Beleuchtung auch solche Flächen auf den Prüflingen mit gutem Kontrast unterschiedlich abgebildet werden, bei denen das Refle­ xionsvermögen der Flächen nur relativ geringe Unterschiede aufweist. Dies gilt insbesondere für Unterschriftsstreifen, die - bei gleicher Farbe wie die Karte - etwas rauher als die Oberfläche der Karte selbst sind. In der Abbildung erscheinen solche Streifen dunkel vor hellem Hintergrund. Ein aufgeprägtes Hologramm hingegen erscheint hell vor dunklem Hintergrund.

Die Größe der Bohrung 16 und die Diffusionswirkung der Platte 12 lassen sich mit wenigen Versuchen optimieren.

Die Auswertung der von der Videokamera erzeugten Signale ist nicht Ge­ genstand der Erfindung und kann daher unerörtert bleiben.

Claims (11)

1. Verfahren zum Prüfen von Kunststoffkartenoberflächen (2), bei dem zumindest ein Teilbereich der Prüflinge (2) beleuchtet und mittels einer Videokamera (6) aufgenommen und das aufgenommene Bild mit einem gespeicherten Muster verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüflinge mit in die Videokamera (6) fokussiertem Licht, das einen diffusen Anteil enthält, ausgeleuchtet werden.

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für das Prüfen von Karten, auf die ein Hologramm aufgeprägt ist.

3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für das Prüfen von Karten, auf die ein Unterschriftsstreifen aufgeprägt ist.

4. Vorrichtung zum Prüfen von Kunststoffkartenoberflächen mit einer Beleuchtungsvorrichtung, einer Videokamera (6) mit einem Sammellinsen­ element und einem Rechner zur Durchführung des Verfahrens nach dem Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Lichtquellenelement, ein dem Licht­ quellenelement nachgeordnetes Diffusorelement, ein dem Diffusorelement vor- oder nachgeordnetes Aperturelement, ein dem Aperturelement nach­ geordnetes Sammellinsenelement, wobei alle Elemente in einer gemeinsamen optischen Achse angeordnet sind, die mit der Ebene der zu prüfenden Kunststoffkartenberfläche einen von 0° und 90° verschiedenen Winkel bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtquellenelement annähernd Punktlichtquellencharakter hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Diffusorelement von einer zur optischen Achse senkrecht angeord­ neten Platte mit Milchglascharakter gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aperturelement von einem Loch in einer zur optischen Achse senkrecht angeordneten Platine gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte auf und/oder unter der Platine befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sammellinsenelement zwei plankonvexe Linsen umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die optische Achse der Beleuchtungsvorrichtung mit der Ebene der zu prüfenden Kunststoffkartenoberfläche einen zwischen 30° und 60° liegenden Winkel bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse der Videokamera mit der Ebene einen Winkel bildet, der annähernd spiegelbildlich gleich dem der optischen Achse der Beleuch­ tungsvorrichtung ist.