EP3117407B1 - Vorrichtung und verfahren zur prüfung mindestens eines sicherheitselements eines sicherheitsdokuments - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur prüfung mindestens eines sicherheitselements eines sicherheitsdokuments Download PDF

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EP3117407B1
EP3117407B1 EP15709880.7A EP15709880A EP3117407B1 EP 3117407 B1 EP3117407 B1 EP 3117407B1 EP 15709880 A EP15709880 A EP 15709880A EP 3117407 B1 EP3117407 B1 EP 3117407B1
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EP
European Patent Office
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angle
illumination
security
reference angle
angular
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EP15709880.7A
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French (fr)
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EP3117407A1 (de
Inventor
Thomas Hendzlik
Jens Lamprecht
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Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/121—Apparatus characterised by sensor details

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for checking at least one security element of a security document.
  • Security documents usually contain several security elements, whereby the authenticity of the security document can be verified depending on predetermined properties of these security elements.
  • Well-known security elements include holograms, watermarks and security threads.
  • the testing of security elements also plays a major role in verifying authenticity, e.g. in commercial transactions, i.e. after production.
  • counterfeits can have security elements that do not have the desired properties or do not fully meet them. It is desirable to be able to reliably identify such counterfeit security documents.
  • the DE 10 2012 211 076.3 discloses a device for document capture, wherein the device comprises at least one device for image capture. Furthermore, an X-ray device is disclosed, wherein the at least one means for image capture and the at least one X-ray device are arranged in relation to one another in such a way that the at least one device for image capture can capture light which is emitted by the at least one X-ray device through the support surface.
  • the DE 10 2012 219 905.5 discloses a method for checking a security element of a security document.
  • at least a first partial area of the security element is illuminated with white light radiation at a first angle of incidence and with white light radiation at a second angle of incidence, with radiation reflected from the first partial area being detected.
  • At least one device for image capture is also disclosed.
  • the US 2011/164805 A discloses a system and a method for detecting an optically variable material. Such a method comprises generating a first image of at least a partial area of a document, wherein the partial area is irradiated with a first electromagnetic radiation from a first radiation direction. The method further comprises generating a second image of at least a partial area of the document, wherein the partial area is irradiated with a second electromagnetic radiation from a second radiation direction.
  • the WO 2013/017738 A1 discloses the production of markings on a net.
  • the publication also discloses the illumination of a document with two light sources.
  • the US 6,473,165 B1 discloses systems and methods for determining the authenticity of objects. It discloses the preamble of claims 1 and 6.
  • Modern security documents can also have a varnished surface.
  • a varnished surface can make optical detection more difficult due to unwanted reflections. It is therefore usually necessary for there to be a predetermined angle difference between an illumination direction and an optical detection direction, under which reflections are not detected or are only detected to a reduced extent.
  • a security document can have other security elements whose optical detection is made more difficult or even impossible at the angle difference explained above.
  • the technical problem therefore arises of creating a method and a device for checking at least one security element of a security document, which enable reliable optical detection of the at least one security element, preferably of several security elements.
  • a device is proposed for checking at least one security element of a security document.
  • a security document can be any document that is a physical entity that is protected against unauthorized production and/or falsification by security features or elements.
  • Security features are those features that at least make falsification and/or duplication more difficult than simple copying.
  • Physical entities that include or form a security feature can be referred to as security elements.
  • a security document can include several security features and/or security elements. In the sense of the definition given here, a security document always represents a security element. Examples of security documents that also include valuable documents that represent a value include passports, identity cards, driving licenses, identity cards, access control cards, health insurance cards, banknotes, postage stamps, bank cards, credit cards, smart cards, tickets and labels.
  • the security document can have several, i.e. at least two, security elements.
  • the security document can have a hologram as a first security element.
  • a hologram is understood to be an element of the security document that can generate a representation using holography.
  • the term hologram includes, among other things, transmission holograms, reflection holograms, Denisyuk holograms, image plane holograms, rainbow holograms, multiplex holograms and computer-generated holograms. However, the term also includes optically variable features.
  • the security document can have a security thread as a further security element.
  • a security thread can, for example, be a metallized strip that is arranged within a material of the security document, for example paper. It can also be partially exposed, i.e. arranged on a surface of the security document.
  • the security thread can also be provided with an imprint or with other optically detectable or non-optically detectable properties.
  • the device has at least one reference plane, wherein the reference plane is oriented parallel to a surface of the security document to be checked.
  • the device can have a receiving volume for receiving the security document to be checked, wherein the security document must be arranged in the receiving volume for checking.
  • the reference plane can comprise a base area of the receiving volume.
  • a support surface of the device for supporting the security document to be checked can also be arranged in the reference plane.
  • the device further comprises at least one image capture device, for example a camera, in particular a CMOS camera or CCD camera.
  • the at least one image capture device is arranged and/or designed such that a central optical axis of the image capture device intersects the reference plane at a predetermined reference angle.
  • the central optical axis of the image capture device can, for example, designate a central axis of symmetry of a detection area of the image capture device.
  • the predetermined reference angle is 90°.
  • the device further comprises a first lighting device, for example a first light source, further in particular a first lighting device designed as a line light source.
  • the line light source can in particular have a predetermined length, wherein the length can in particular be equal to or greater than a width of the security document to be checked.
  • the lighting device can in particular comprise various lighting means for illumination, in particular a lighting means designed as an LED.
  • the first illumination device is arranged and/or designed such that a central illumination axis of the first illumination device intersects the reference plane at a first illumination angle. In other words, this means that the reference plane and thus a surface of a security document to be checked is illuminated by the first illumination device at the first illumination angle.
  • the device further comprises at least one further lighting device, for example a further light source.
  • the further lighting device can also be designed in particular as a line light source, wherein the further line light source can have a length that is equal to or greater than the width of the security document to be checked.
  • the further lighting device can also comprise various lighting means, in particular a lighting means designed as an LED.
  • the additional lighting device is arranged and/or designed such that a central lighting axis of the additional lighting device intersects the reference plane at a further lighting angle. In other words, this means that the reference plane and thus also a surface of the security document to be checked is illuminated by the additional lighting device at the further lighting angle.
  • an amount of an angle difference between the predetermined reference angle and the first illumination angle is greater than an amount of an angle difference between the predetermined reference angle and the further illumination angle.
  • An intersection angle of the central optical axis and the central illumination axes with the reference plane can designate an acute angle or right angle that is enclosed by the respective axis with the reference plane.
  • the predetermined reference angle, the first illumination angle and the further illumination angle can each assume values from 0° (exclusive) to 90° (inclusive).
  • the predetermined reference angle can be both greater than the first illumination angle and greater than the further illumination angle.
  • the amount of the difference between the reference angle and the respective illumination angle can correspond to the difference between the reference angle and the respective illumination angle.
  • the reference plane is illuminated by the first illumination device with a flatter illumination angle than with the further illumination device, in particular if the predetermined reference angle is 90°.
  • the angle between the optical axis of the image capture device and thus the optical capture direction and the further illumination device can be more acute than the angle between the optical capture device and the first illumination direction.
  • a optical detectability of a first security element in particular a hologram
  • undesirable reflections in particular on painted surfaces of the security document to be checked, are avoided due to the flatter illumination.
  • a desired optical detectability of a further security element in particular a security thread, can be ensured, which cannot be optically detected or cannot be detected sufficiently under the flat first illumination angle.
  • the amount of the angle difference between the predetermined reference angle and the first illumination angle takes an angle value from a first angle interval, wherein the first angle interval comprises angles from 15° to 50°.
  • the reference plane can be illuminated at an angle in the range of 40° to 75°.
  • This lighting advantageously enables very good optical detection of a security element designed as a hologram, especially if a surface of the security document is varnished. Due to the required angle values, reflections are avoided in particular, which make optical detection of the security feature designed as a hologram more difficult.
  • the amount of the angle difference between the reference angle and the further illumination angle takes an angle value from a further angular interval, whereby the further angular interval includes angles from 5° to 20°.
  • the reference plane can be illuminated at an angle in the range of 70° to 85°.
  • This advantageously enables particularly good optical detection of a security element designed as a security thread, which cannot be optically detected or cannot be detected sufficiently well when illuminated at the first illumination angle.
  • the amount of the angle difference between the predetermined reference angle and the first illumination angle is 30°.
  • the amount of the angle difference between the predetermined reference angle and the further illumination angle is 15°. Tests have shown that at these illumination angles, particularly good optical detection of a first security element in the form of a hologram and a further security element in the form of a security thread of the security document is possible.
  • the predetermined reference angle is 90°. This means that a surface of the security document is captured vertically from above or below. Tests have also shown that in this case, particularly good optical capture of security elements is possible.
  • the first lighting device generates light with a first spectrum
  • the further lighting device generates light with a further spectrum
  • the first spectrum is different from the further spectrum.
  • the further spectrum comprises at least one frequency or wavelength or a frequency range or wavelength range, in particular with at least one predetermined intensity, which is not covered by the first spectrum, in particular not with the predetermined intensity.
  • the first spectrum can comprise a frequency or a wavelength or a frequency range or a wavelength range, in particular with a predetermined intensity, which is not covered by the further spectrum, in particular with the predetermined intensity.
  • frequency or wavelength ranges of the two spectra overlap.
  • the previously explained additional security element for example a security thread
  • the first illumination device generates light in the visible range, with the further illumination device generating light in the near infrared range.
  • the visible range can also be referred to as the VIS range and can include, for example, wavelengths from 380 nm to 780 nm, in particular up to 780 nm (exclusively).
  • the near infrared range can include, for example, wavelengths from 780 nm, in particular 780 nm (inclusive), up to 3 ⁇ m.
  • the first lighting device can generate light in both the visible range and the near infrared range, or for the first lighting device to generate light exclusively in the visible range.
  • the additional lighting device can generate light exclusively in the near infrared range.
  • the device further comprises at least one further image capture device, wherein the further image capture device is arranged and/or designed such that a central optical axis of the further image capture device and thus a further optical capture direction intersects the reference plane at a predetermined further reference angle.
  • the predetermined further reference angle is equal to the first predetermined reference angle.
  • the first image capture device can be designed such that light with the first spectrum can be captured by the first image capture device, in particular exclusively.
  • the further image capture device can be designed such that light with the further spectrum can be captured by the further image capture device, in particular exclusively.
  • an optical detection of the previously explained first security element by the first image capture device and an optical detection of the further security element by the further image capture device are advantageously possible.
  • the device comprises at least one evaluation device, wherein at least one property of the at least one imaged security element can be determined using the evaluation device on an image-based basis and compared with a reference property, wherein a quality and/or authenticity of the at least one security element can be determined depending on the comparison.
  • Image-based means that the at least one property can be determined depending on an image generated by means of the first and/or by means of the at least one further image capture device, in particular based on image data.
  • a property can be a position and/or orientation of the security element relative to a coordinate system fixed to the security document.
  • a property can be a reflection property, for example an intensity of the light reflected by the security element, a wavelength of the reflected light or a phase of the reflected light.
  • a property can be a presence or absence of an image of the security element.
  • a property can be a structural property. This means, for example, that it is determined whether an image with at least one predetermined property or a predetermined graphic element was generated.
  • a property can be information encoded by the security element that can be extracted and evaluated on an image-based basis. This information can, for example, be a document number, a Image of a person authorized to maintain the security document or other information.
  • a method for checking at least one security element of a security document is also proposed.
  • a surface of the security document is illuminated by means of a first lighting device at a first lighting angle.
  • the surface of the security document is further illuminated by means of a further lighting device at a further lighting angle.
  • At least one image of the surface of the security document is also captured at a predetermined reference angle, wherein an amount of an angle difference between the reference angle and the first lighting angle is greater than an amount of an angle difference between the reference angle and the further lighting angle.
  • at least one property of the at least one imaged security element is determined on an image-based basis and compared with a reference property, wherein a quality and/or authenticity of the at least one security element is determined depending on the comparison.
  • the proposed method can be carried out in particular by means of a device according to one of the embodiments explained above.
  • the proposed device can be designed such that the proposed method can be carried out by means of the device.
  • the image can be generated at an angle of 90° to the previously explained reference plane and thus to the surface of the security document, wherein the surface is additionally illuminated at a first illumination angle from an angle interval of 45° to 75°, preferably 60°, and at a further illumination angle of 70° to 85°, preferably 75°.
  • the security document can comprise a hologram as the first security element and a security thread as the further security element.
  • a device 1 according to the invention for checking a security element designed as a hologram 2 and a security element of a security document 4 designed as a security thread 3 is shown.
  • the device 1 has a reference plane 5, which can include, for example, a support surface for the security document 4.
  • the reference plane 5 can include a base area of the receiving volume.
  • a longitudinal direction x which can designate a direction of travel of the security document 4, the direction being indicated by an arrow.
  • the direction of travel designates a direction in which the security document 4 can be transported into and out of the receiving volume 6, for example by means of a suitable transport device.
  • a vertical direction z which is oriented perpendicular to the reference plane 4 and thus perpendicular to a surface 7 of the security document 7 to be checked.
  • the device 1 comprises a first image capture device 8, which is designed as a VIS camera and can capture light in the visible range to generate an image.
  • the device 1 also comprises a further image capture device 9, which is designed as a NIR camera and can capture light in the near infrared range to generate an image.
  • the device further comprises a first illumination device 10a and a second illumination device 10b.
  • Central illumination axes 11a, 11b of the illumination devices 10a, 10b are shown schematically, with illumination directions of these illumination devices 10a, 10b being indicated by arrows.
  • the first and second illumination devices 10a, 10b emit light with wavelengths from the visible range, in particular light with wavelengths exclusively from the visible range. However, it is also possible that the first and second illumination devices 10a, 10b emit light with wavelengths from both the visible range and the near infrared range.
  • the device 1 further comprises a third illumination device 12a and a fourth illumination device 12b, wherein central illumination axes 13a, 13b are also shown and the corresponding illumination direction is indicated by arrows.
  • the third and fourth illumination devices 12a, 12b emit light with wavelengths from the near infrared range, in particular light with wavelengths exclusively from the near infrared range.
  • a central optical axis of the image capture devices 8, 9 is oriented parallel to the vertical axis z.
  • the central optical axis of the image capture devices 8, 9 intersects the reference plane 5 at a reference angle of 90°.
  • Fig. 1 It is shown that an intersection point of the central illumination axes 11a, 11b, 13a, 13b lies in the reference plane 5. However, this intersection point can also lie above or below the reference plane 5.
  • the first and second illumination devices 10a, 10b are each arranged and/or designed such that an amount of an angle difference ( ⁇ ) between the reference angle and the first illumination angle is greater than an amount of an angle difference ( ⁇ ) between the reference angle and the further illumination angle.
  • the first illumination angle can be determined as 90°- ⁇ or 90°+(- ⁇ ) and the further illumination angle as 90°- ⁇ or 90°+(- ⁇ ).
  • a positive sign represents a rotation in the mathematically positive sense, i.e. left-handed, around a lateral axis y, which is in Fig. 1 is oriented from the drawing plane towards a viewer (see Fig. 2 ).
  • the amount of the angular difference ( ⁇ ) between the reference angle and the first illumination angle can be 30°, wherein the amount of the angular difference ( ⁇ ) between the reference angle and the further illumination angle can be 15°.
  • Fig. 1 it is shown that the first illumination device 10a, which illuminates the reference plane 5 and thus the surface of the security document 4 at the first illumination angle, is arranged along the longitudinal direction x in front of a center point of the security document 4 and thus in front of a center point of the support surface and the second illumination device 10b is arranged along the longitudinal direction x behind this center point. Accordingly, the third illumination device 12a is arranged along the longitudinal direction x in front of the center point and the fourth illumination device 12b is arranged behind the center point.
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the Fig. 1
  • the device 1 shown is shown.
  • the first image capture device 8 and the further image capture device 9 as well as the first lighting device 10a, the second lighting device 10b, the third lighting device 12a and the fourth lighting device 12b.
  • a lateral direction y which is perpendicular to the longitudinal direction x and the vertical direction z (see Fig. 1 ) is oriented. It is shown here that the illumination devices 10a, 10b, 12a, 12b are each designed as line light sources, wherein a length of the line light sources along the lateral direction y is equal to a width of the security document 4 or the support surface measured along the lateral direction y.
  • FIG. 3 A schematic side view of another device 1 according to the invention is shown. This device is essentially like the one in Fig. 1
  • the device 1 shown in FIG. 1 is designed as a single piece of equipment, so please refer to the corresponding Fig. 1 referred to.
  • the device 1 shown in Fig. 3 The third lighting device 12a shown is arranged on the first lighting device 10a, in particular mechanically fastened.
  • the fourth lighting device 12b is also arranged on the second lighting device 10b, in particular mechanically fastened.
  • the fastening can be carried out in such a way that the third and fourth lighting devices 12a, 12b each have a desired orientation, in particular such that an amount of an angle difference ( ⁇ ) between a reference angle and the first illumination angle is greater than an amount of an angle difference ( ⁇ ) between the reference angle and the further illumination angle.
  • the first illumination angle can be determined as 90°- ⁇ or 90°+(- ⁇ ) and the further illumination angle as 90°- ⁇ or 90°+(- ⁇ ).
  • the arrangement and/or fastening of the lighting devices 10, 10b, 12a, 12b can be such that an amount of the angle difference ( ⁇ ) between the reference angle and the first illumination angle is 15°, wherein the amount of the angle difference ( ⁇ ) between the reference angle and the further illumination angle can be 7.5°.
  • central illumination axes 11a, 11b of the first and second illumination devices 10a, 10b intersect at an angle of 30°, while central illumination axes 13a, 13b of the third and fourth illumination devices 12a, 12b intersect at an angle of 15°.
  • the third and fourth illumination devices 12a, 12b can be designed as IR LED strips.
  • lenses 14a, 14b which are arranged on the first and second illumination devices 10a, 10b for beam guidance and/or beam shaping.
  • the first and second lighting devices 10a, 10b are each connected via light lines 15a, 15b, e.g. light lines 15a, 15b designed as fiber optic lines, to a common light source 16, which thus forms part of the lighting devices 10a, 10b.
  • the lighting devices 10a, 10b do not necessarily comprise a light source 16, but can also be connected to such a light source 16.
  • the light source 16 is connected to the lighting devices 10a, 10b via a filter element 17, in particular an IR filter element 17.
  • a portion of the light generated by the light source 16 with wavelengths from a certain wavelength range, in particular from the near infrared range, can be filtered out of the light generated by the light source 16.
  • the light source 16 can be a halogen lamp, for example.
  • the device 1 comprises only a first image capture device 8, which can capture, for example, both light in the visible range and light in the near infrared range.
  • a first and second image capture device 8, 9 may be present, wherein the first image capture device 8 can capture light in the visible range and the second image capture device 9 can capture light in the near infrared range.
  • FIG. 3 It is shown that an intersection point of the central illumination axes 11a, 11b, 13a, 13b lies in the reference plane 5.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung mindestens eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments.
  • Sicherheitsdokumente enthalten in der Regel mehrere Sicherheitselemente, wobei in Abhängigkeit von vorbestimmten Eigenschaften dieser Sicherheitselemente eine Echtheit des Sicherheitsdokuments überprüft werden kann. Bekannte Sicherheitselemente sind z.B. u.a. Hologramme, Wasserzeichen und Sicherheitsfäden.
  • Bei der Herstellung von Sicherheitsdokumenten mit Sicherheitsmerkmalen ist es erforderlich, das Sicherheitsdokument mit den Sicherheitsmerkmalen derart herzustellen, dass die Sicherheitselemente die vorhergehend erläuterten vorbestimmten Eigenschaften aufweisen, um nachfolgend eine zuverlässige Überprüfung der Echtheit zu ermöglichen. Allerdings können aufgrund von unerwünschten Einflüssen bei der Produktion die tatsächlichen Eigenschaften eines Sicherheitselements von den vorbestimmten Eigenschaften abweichen. Ein solches Sicherheitsdokument würde dann aufgrund dieser Produktionsfehler als unecht klassifiziert werden.
  • Selbstverständlich spielt die Prüfung von Sicherheitselementen auch bei der Verifizierung der Echtheit z.B. im geschäftlichen Verkehr, also nach der Produktion, eine große Rolle. So können z.B. Fälschungen Sicherheitselemente aufweisen, die die gewünschten Eigenschaften nicht oder nicht vollständig aufweisen. Es ist wünschenswert, derartige gefälschte Sicherheitsdokumente zuverlässig zu identifizieren.
  • Die DE 10 2012 211 076.3 (noch nicht veröffentlicht) offenbart eine Vorrichtung zur Dokumentenerfassung, wobei die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Bilderfassung umfasst. Weiter ist eine Durchleuchtungseinrichtung offenbart, wobei das mindestens eine Mittel zur Bilderfassung und die mindestens eine Durchleuchtungseinrichtung derart zueinander angeordnet sind, dass von der mindestens einen Einrichtung zur Bilderfassung Licht erfassbar ist, welches von der mindestens einen Durchleuchtungseinrichtung durch die Auflagefläche gestrahlt wird.
  • Die DE 10 2012 219 905.5 (noch nicht veröffentlicht) offenbart ein Verfahren zur Prüfung eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments. Hierbei wird zumindest ein erster Teilbereich des Sicherheitselements mit Weißlichtstrahlung unter einem ersten Einstrahlwinkel und mit Weißlichtstrahlung unter einem zweiten Einstrahlwinkel beleuchtet, wobei vom ersten Teilbereich reflektierte Strahlung erfasst wird. Weiter offenbart ist mindestens eine Einrichtung zur Bilderfassung.
  • Die US 2011/164805 A offenbart ein System und ein Verfahren zum Detektieren eines optisch variablen Materials. Ein solches Verfahren umfasst das Erzeugen eines ersten Bilds von zumindest einem Teilbereich eines Dokuments, wobei der Teilbereich mit einer ersten elektromagnetischen Strahlung aus einer ersten Strahlungsrichtung bestrahlt wird. Weiter umfasst das Verfahren das Erzeugen eines zweiten Bilds von zumindest einem Teilbereich des Dokuments, wobei der Teilbereich mit einer zweiten elektromagnetischen Strahlung aus einer zweiten Strahlungsrichtung bestrahlt wird.
  • Die WO 2013/017738 A1 offenbart das Produzieren von Markierungen auf einem Netz. Weiter offenbart die Druckschrift die Beleuchtung eines Dokuments mit zwei Lichtquellen. Die US 6,473,165 B1 offenbart Systeme und Verfahren zur Bestimmung der Authentizität von Objekten. Sie offenbart den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.
  • Moderne Sicherheitsdokumente können zudem eine lackierte Oberfläche aufweisen. Eine lackierte Oberfläche kann jedoch eine optische Erfassung aufgrund von unerwünschten Reflexionen erschweren. Daher ist es in der Regel erforderlich, dass zwischen einer Beleuchtungsrichtung und einer optischen Erfassungsrichtung eine vorbestimmte Winkeldifferenz vorhanden ist, unter welchem Reflexionen nicht oder nur reduziert erfasst werden. Gleichzeitig kann jedoch ein Sicherheitsdokument noch weitere Sicherheitselemente aufweisen, deren optische Erfassbarkeit bei der vorhergehend erläuterten Winkeldifferenz erschwert oder gar verhindert wird.
  • Es stellt sich daher das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung mindestens eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments zu schaffen, welche eine zuverlässige optische Erfassung des mindestens einen Sicherheitselements, vorzugsweise von mehreren Sicherheitselementen, ermöglichen.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Es ist eine Grundidee der Erfindung, eine Oberfläche des zu prüfenden Sicherheitsdokuments unter mindestens zwei voneinander verschiedenen Beleuchtungswinkeln zu beleuchten, wobei die Beleuchtungswinkel relativ zu einer Oberfläche des zu prüfenden Sicherheitsdokuments oder zu einer zentralen optischen Erfassungsrichtung einer Bilderfassungsrichtung definiert sein können.
  • Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Prüfung mindestens eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments. Als Sicherheitsdokument kann jedes Dokument bezeichnet werden, das eine physikalische Entität ist, die gegen ein unautorisiertes Herstellen und/oder Verfälschen durch Sicherheitsmerkmale oder -elemente geschützt sind.
  • Sicherheitsmerkmale sind solche Merkmale, die ein Verfälschen und/oder Duplizieren gegenüber einem einfachen Kopieren zumindest erschweren. Physikalische Entitäten, die ein Sicherheitsmerkmal umfassen oder ausbilden, können als Sicherheitselemente bezeichnet werden. Ein Sicherheitsdokument kann mehrere Sicherheitsmerkmale und/oder Sicherheitselemente umfassen. Im Sinne der hier festgelegten Definition stellt ein Sicherheitsdokument auch immer ein Sicherheitselement dar. Beispiele für Sicherheitsdokumente, welche auch Wertdokumente umfassen, die einen Wert repräsentieren, umfassen beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Führerscheine, Identitätskarten, Zutrittskontrollausweise, Krankenkassenkarten, Banknoten, Postwertzeichen, Bankkarten, Kreditkarten, Smartcards, Tickets und Etiketten.
  • Insbesondere kann das Sicherheitsdokument mehrere, also mindestens zwei Sicherheitselemente aufweisen. Weiter insbesondere kann das Sicherheitsdokument als ein erstes Sicherheitselement ein Hologramm aufweisen. Im Sinne dieser Erfindung wird unter einem Hologramm eine Element des Sicherheitsdokuments verstanden, welches mittels Holografie eine Darstellung erzeugen kann. Der Begriff Hologramm umfasst hierbei unter anderem Transmissionshologramme, Reflexionshologramme, Denisjuk-Hologramme, Bildebenenhologramme, Regenbogenhologramme, Multiplexhologramme und computergenerierte Hologramme. Der Begriff umfasst aber auch optisch variable Merkmale. Als weiteres Sicherheitselement kann das Sicherheitsdokument einen Sicherheitsfaden aufweisen. Ein Sicherheitsfaden kann beispielsweise ein metallisierter Streifen sein, der innerhalb eines Materials des Sicherheitsdokuments, beispielsweise Papier, angeordnet ist. Auch kann er teilweise offen liegen, d.h. an einer Oberfläche des Sicherheitsdokuments angeordnet sein. Weiter kann der Sicherheitsfaden zusätzlich mit einem Aufdruck oder mit weiteren optisch erfassbaren oder nicht optisch erfassbaren Eigenschaften versehen sein.
  • Die Vorrichtung weist mindestens eine Referenzebene auf, wobei die Referenzebene parallel zu einer Oberfläche des zu prüfenden Sicherheitsdokuments orientiert ist. Beispielsweise kann die Vorrichtung ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme des zu prüfenden Sicherheitsdokuments aufweisen, wobei das Sicherheitsdokument zur Prüfung in dem Aufnahmevolumen angeordnet sein muss. Die Referenzebene kann eine Grundfläche des Aufnahmevolumens umfassen. Auch kann eine Auflagefläche der Vorrichtung zur Auflage des zu prüfenden Sicherheitsdokuments in der Referenzebene angeordnet sein.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine Bilderfassungseinrichtung, beispielsweise eine Kamera, insbesondere eine CMOS-Kamera oder CCD-Kamera. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung ist derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass eine zentrale optische Achse der Bilderfassungseinrichtung die Referenzebene unter einem vorbestimmten Referenzwinkel schneidet. Die zentrale optische Achse der Bilderfassungseinrichtung kann beispielsweise eine zentrale Symmetrieachse eines Erfassungsbereichs der Bilderfassungseinrichtung bezeichnen.
  • Weiter beträgt der vorbestimmte Referenzwinkel 90°.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung eine erste Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise eine erste Lichtquelle, weiter insbesondere eine als Linienlichtquelle ausgebildete erste Beleuchtungseinrichtung. Die Linienlichtquelle kann hierbei insbesondere eine vorbestimmte Länge aufweisen, wobei die Länge insbesondere gleich der oder größer als eine Breite des zu prüfenden Sicherheitsdokuments sein kann. Die Beleuchtungseinrichtung kann hierbei zur Beleuchtung verschiedene Leuchtmittel umfassen, insbesondere ein als LED ausgebildetes Leuchtmittel.
  • Die erste Beleuchtungseinrichtung ist derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass eine zentrale Beleuchtungsachse der ersten Beleuchtungseinrichtung die Referenzebene unter einem ersten Beleuchtungswinkel schneidet. Dies bedeutet in anderen Worte, dass die Referenzebene und somit eine Oberfläche eines zu prüfenden Sicherheitsdokuments durch die erste Beleuchtungseinrichtung unter dem ersten Beleuchtungswinkel beleuchtet wird.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine weitere Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise eine weitere Lichtquelle. Auch die weitere Beleuchtungseinrichtung kann insbesondere als Linienlichtquelle ausgebildet sein, wobei die weitere Linienlichtquelle eine Länge aufweisen kann, die gleich der oder größer als die Breite des zu prüfenden Sicherheitsdokuments ist. Auch die weitere Beleuchtungseinrichtung kann verschiedene Leuchtmittel umfassen, insbesondere ein als LED ausgebildetes Leuchtmittel.
  • Die weitere Beleuchtungseinrichtung ist derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass eine zentrale Beleuchtungsachse der weiteren Beleuchtungseinrichtung die Referenzebene unter einem weiteren Beleuchtungswinkel schneidet. Dies bedeutet in anderen Worte, dass die Referenzebene und somit auch eine Oberfläche des zu prüfenden Sicherheitsdokuments durch die weitere Beleuchtungseinrichtung unter dem weiteren Beleuchtungswinkel beleuchtet wird.
  • Weiter ist ein Betrag einer Winkeldifferenz zwischen dem vorbestimmten Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel größer als ein Betrag einer Winkeldifferenz zwischen dem vorbestimmten Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel.
  • Ein Schnittwinkel der zentralen optischen Achse und der zentralen Beleuchtungsachsen mit der Referenzebene kann hierbei einen spitzen Winkel oder rechten Winkel bezeichnen, der von der jeweiligen Achse mit der Referenzebene eingeschlossen wird. In diesem Fall kann der vorbestimmte Referenzwinkel, der erste Beleuchtungswinkel und der weitere Beleuchtungswinkel jeweils Werte von 0° (ausschließlich) bis 90° (einschließlich) annehmen.
  • Weiter kann der vorbestimmte Referenzwinkel sowohl größer als der erste Beleuchtungswinkel als auch größer als der weitere Beleuchtungswinkel sein. In diesem Fall kann der Betrag der Differenz zwischen Referenzwinkel und dem jeweiligen Beleuchtungswinkel der Differenz zwischen dem Referenzwinkel und dem jeweiligen Beleuchtungswinkel entsprechen.
  • Somit ist es möglich, dass die Referenzebene durch die erste Beleuchtungseinrichtung mit einem flacheren Beleuchtungswinkel als mit der weiteren Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, insbesondere wenn der vorbestimmte Referenzwinkel 90° beträgt. Gleichzeitig kann der Winkel zwischen der optischen Achse der Bilderfassungseinrichtung und somit der optischen Erfassungsrichtung und der weiteren Beleuchtungseinrichtung spitzer als der Winkel zwischen der optischen Erfassungseinrichtung und der ersten Beleuchtungsrichtung sein.
  • Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass die Oberfläche des zu prüfenden Sicherheitsdokuments mit verschiedenen Beleuchtungswinkeln beleuchtet werden kann. Durch die Beleuchtung unter dem ersten Beleuchtungswinkel kann beispielsweise eine optische Erfassbarkeit eines ersten Sicherheitselements, insbesondere eines Hologramms, gewährleistet werden, da aufgrund der flacheren Beleuchtung unerwünschte Reflexionen, insbesondere bei lackierten Oberflächen des zu prüfenden Sicherheitsdokuments, vermieden werden. Durch die Beleuchtung unter dem mindestens einen weiteren Beleuchtungswinkel kann eine gewünschte optische Erfassbarkeit eines weiteren Sicherheitselements, insbesondere eines Sicherheitsfadens, gewährleistet werden, welches unter dem flachen ersten Beleuchtungswinkel nicht oder nicht ausreichend optisch erfassbar ist.
  • Durch die derart gegebene Relation zwischen den Beleuchtungswinkeln und der durch die zentrale optische Achse gegebene Erfassungsrichtung kann insgesamt in vorteilhafter Weise eine für die optische Erfassung ausreichend gute Beleuchtung erfolgen, die die Erfassung insbesondere mehrerer Sicherheitselemente ohne gegenseitige Störung ermöglicht.
  • Somit ergibt sich insgesamt in vorteilhafter Weise, dass eine optische Erfassung insbesondere verschiedener Sicherheitselemente eines Sicherheitselements jeweils mit einer gewünschten Erfassungsqualität gewährleistet wird, die eine nachfolgende bildbasierte Bestimmung von optischen Eigenschaften der Sicherheitselemente erleichtert und somit eine zuverlässigere Qualitätsprüfung und/oder Echtheitsprüfung ermöglicht.
  • Weiter nimmt der Betrag der Winkeldifferenz zwischen dem vorbestimmten Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel einen Winkelwert aus einem ersten Winkelintervall an, wobei das erste Winkelintervall Winkel von 15° bis 50° umfasst. Somit kann die Referenzebene unter einem Winkel im Bereich von 40° bis 75° beleuchtet werden.
  • Diese Beleuchtung ermöglicht in vorteilhafter Weise eine sehr gute optische Erfassung eines als Hologramm ausgebildeten Sicherheitselements, insbesondere falls eine Oberfläche des Sicherheitsdokuments lackiert ist. Aufgrund der beanspruchten Winkelwerte werden insbesondere Reflexionen vermieden, die eine optische Erfassung des als Hologramm ausgebildeten Sicherheitsmerkmals erschweren.
  • Weiter erfindungsgemäß nimmt der Betrag der Winkeldifferenz zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel einen Winkelwert aus einem weiteren Winkelintervall an, wobei das weitere Winkelintervall Winkel von 5° bis 20° umfasst. Somit kann die Referenzebene unter einem Winkel im Bereich von 70° bis 85° beleuchtet werden.
  • Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders gute optische Erfassung eines als Sicherheitsfaden ausgebildeten Sicherheitselements, der bei einer Beleuchtung unter dem ersten Beleuchtungswinkel nicht oder nicht ausreichend gut optisch erfassbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Betrag der Winkeldifferenz zwischen dem vorbestimmten Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel 30°. Alternativ oder kumulativ beträgt der Betrag der Winkeldifferenz zwischen dem vorbestimmten Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel 15°. Versuche haben gezeigt, dass unter diesen Beleuchtungswinkeln eine besonders gute optische Erfassung eines als Hologramm ausgebildeten ersten Sicherheitselements und eines als Sicherheitsfaden ausgebildeten weiteren Sicherheitselements des Sicherheitsdokuments möglich ist.
  • Weiter beträgt der vorbestimmte Referenzwinkel 90°. Dies bedeutet anschaulich, dass eine Oberfläche des Sicherheitsdokuments von oben oder von unten senkrecht erfasst wird. Versuche haben auch hier gezeigt, dass in diesem Fall eine besonders gute optische Erfassung von Sicherheitselementen möglich ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform erzeugt die erste Beleuchtungseinrichtung Licht mit einem ersten Spektrum, wobei die weitere Beleuchtungseinrichtung Licht mit einem weiteren Spektrum erzeugt, wobei das erste Spektrum von dem weiteren Spektrum verschieden ist. Dies bedeutet, dass das weitere Spektrum mindestens eine Frequenz bzw. Wellenlänge oder einen Frequenzbereich bzw. Wellenlängenbereich, insbesondere mit mindestens einer vorbestimmten Intensität, umfasst, die/der nicht vom ersten Spektrum, insbesondere nicht mit der vorbestimmten Intensität, umfasst wird. Alternativ oder kumulativ kann das erste Spektrum eine Frequenz bzw. eine Wellenlänge oder einen Frequenzbereich bzw. einen Wellenlängenbereich, insbesondere mit einer vorbestimmten Intensität, umfassen, die/der nicht von dem weiteren Spektrum, insbesondere mit der vorbestimmten Intensität, umfasst wird. Allerdings ist nicht ausgeschlossen, dass sich Frequenz- bzw. Wellenlängenbereiche der beiden Spektren überlappen.
  • Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine weitere Verbesserung der optischen Erfassbarkeit verschiedener Sicherheitselemente. Insbesondere kann das vorhergehend erläuterte weitere Sicherheitselement, beispielsweise ein Sicherheitsfaden, unter Beleuchtung mit dem weiteren Spektrum mit einer ausreichenden Qualität optisch erfassbar sein, wobei einerseits die Beleuchtung mit dem ersten Spektrum die optische Erfassung des weiteren Sicherheitselements nicht oder nur in geringem Maße beeinflusst, andererseits die Beleuchtung mit dem weiteren Spektrum eine optische Erfassung des ersten Sicherheitselements, beispielsweise des Hologramms, nicht oder nur in einem geringen Maße beeinflusst.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt die erste Beleuchtungseinrichtung Licht im sichtbaren Bereich, wobei die weitere Beleuchtungseinrichtung Licht im nahen Infrarotbereich erzeugt. Der sichtbare Bereich kann auch als VIS-Bereich bezeichnet werden und kann beispielsweise Wellenlängen von 380 nm bis 780 nm, insbesondere bis 780 nm (ausschließlich), umfassen. Der nahe Infrarotbereich kann beispielsweise Wellenlängen von 780 nm, insbesondere 780 nm (einschließlich), bis 3 µm umfassen.
  • Allerdings ist es auch möglich, dass die erste Beleuchtungseinrichtung sowohl Licht im sichtbaren Bereich als auch im nahen Infrarotbereich oder dass die erste Beleuchtungseinrichtung ausschließlich im sichtbaren Bereich erzeugt. Weiter kann die weitere Beleuchtungseinrichtung Licht ausschließlich im nahen Infrarotbereich erzeugen.
  • Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Beleuchtung, die eine sehr gute optische Erfassung des weiteren Sicherheitselements, insbesondere des als Sicherheitsfaden ausgebildeten Sicherheitselements, ermöglicht, und gleichzeitig die optische Erfassung des ersten Sicherheitselements, insbesondere des als Hologramm ausgebildeten ersten Sicherheitselements nicht nachteilig beeinflusst.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine weitere Bilderfassungseinrichtung, wobei die weitere Bilderfassungseinrichtung derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass eine zentrale optische Achse der weiteren Bilderfassungseinrichtung und somit eine weitere optische Erfassungsrichtung die Referenzebene unter einem vorbestimmten weiteren Referenzwinkel schneidet. Erfindungsgemäß ist der vorbestimmte weitere Referenzwinkel gleich dem ersten vorbestimmten Referenzwinkel.
  • Hierbei kann die erste Bilderfassungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass durch die erste Bilderfassungseinrichtung, insbesondere ausschließlich, Licht mit dem ersten Spektrum erfassbar ist. Weiter kann die weitere Bilderfassungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass mittels der weiteren Bilderfassungseinrichtung, insbesondere ausschließlich, Licht mit dem weiteren Spektrum erfassbar ist.
  • Somit ist in vorteilhafter Weise eine optische Erfassung des vorhergehend erläuterten ersten Sicherheitselements durch die erste Bilderfassungseinrichtung und eine optische Erfassung des weiteren Sicherheitselements durch die weitere Bilderfassungseinrichtung möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Auswerteeinrichtung, wobei mittels der Auswerteeinrichtung bildbasiert mindestens eine Eigenschaft des mindestens einen abgebildeten Sicherheitselements bestimmbar und mit einer Referenzeigenschaft vergleichbar ist, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs eine Qualität und/oder eine Echtheit des mindestens einen Sicherheitselements bestimmbar ist. Bildbasiert bedeutet hierbei, dass die mindestens eine Eigenschaft in Abhängigkeit eines mittels der ersten und/oder mittels der mindestens einen weiteren Bilderfassungseinrichtung erzeugten Abbildes, insbesondere basierend auf Bilddaten, bestimmbar ist.
  • Als Eigenschaft kommt eine Vielzahl von Eigenschaften in Betracht. Insbesondere kann eine Eigenschaft eine Position und/oder Ausrichtung des Sicherheitselements relativ zu einem sicherheitsdokumentfesten Koordinatensystem sein. Weiter kann eine Eigenschaft eine Reflexionseigenschaft sein, beispielsweise eine Intensität des von dem Sicherheitselement reflektierten Lichts, eine Wellenlänge des reflektierten Lichts oder eine Phase des reflektierten Lichts. Weiter kann eine Eigenschaft ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Abbildung des Sicherheitselements sein. Weiter kann eine Eigenschaft eine strukturbedingte Eigenschaft sein. Dies bedeutet beispielsweise, dass bestimmt wird, ob ein Abbild mit mindestens einer vorbestimmten Eigenschaft oder einem vorbestimmten grafischen Element erzeugt wurde. Weiter kann eine Eigenschaft eine durch das Sicherheitselement codierte Information sein, die bildbasiert extrahierbar und auswertbar ist. Diese Information kann beispielsweise eine Dokumentennummer, ein Abbild einer zur Führung des Sicherheitsdokuments autorisierten Person oder eine weitere Information sein.
  • Selbstverständlich ergeben sich für den Fachmann weitere auswertbare Eigenschaften der Sicherheitselemente.
  • Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Prüfung mindestens eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments. Hierbei wird eine Oberfläche des Sicherheitsdokuments mittels einer ersten Beleuchtungseinrichtung unter einem ersten Beleuchtungswinkel beleuchtet. Weiter wird die Oberfläche des Sicherheitsdokuments mittels einer weiteren Beleuchtungseinrichtung unter einem weiteren Beleuchtungswinkel beleuchtet. Weiter wird mindestens ein Abbild der Oberfläche des Sicherheitsdokuments unter einem vorbestimmten Referenzwinkel erfasst, wobei ein Betrag einer Winkeldifferenz zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel größer als ein Betrag einer Winkeldifferenz zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel ist. Weiter wird bildbasiert mindestens eine Eigenschaft des mindestens einen abgebildeten Sicherheitselements bestimmt und mit einer Referenzeigenschaft verglichen, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs eine Qualität und/oder eine Echtheit des mindestens einen Sicherheitselements bestimmt wird.
  • Das vorgeschlagene Verfahren kann insbesondere mittels einer Vorrichtung gemäß einer der vorhergehend erläuterten Ausführungsformen durchgeführt werden. Gleichzeitig kann die vorgeschlagene Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass das vorgeschlagene Verfahren mittels der Vorrichtung ausführbar ist.
  • Insbesondere kann das Abbild unter einem Winkel von 90° zur vorhergehend erläuterten Referenzebene und somit zur Oberfläche des Sicherheitsdokuments erzeugt werden, wobei die Oberfläche zusätzlich unter einem ersten Beleuchtungswinkel aus einem Winkelintervall von 45° bis 75°, vorzugsweise 60°, und unter einem weiteren Beleuchtungswinkel von 70° bis 85°, vorzugsweise 75°, beleuchtet wird. Insbesondere kann das Sicherheitsdokument als erstes Sicherheitselement ein Hologramm und als weiteres Sicherheitselement einen Sicherheitsfaden umfassen.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 2
    eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
    Fig. 3
    eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Prüfung eines als Hologramm 2 ausgebildeten Sicherheitselements und eines als Sicherheitsfaden 3 ausgebildeten Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments 4 dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist eine Referenzebene 5 auf, die z.B. eine Auflagefläche für das Sicherheitsdokument 4 umfassen kann. Dargestellt ist weiter ein Aufnahmevolumen 6 der Vorrichtung 1, in welcher das Sicherheitsdokument 4 zur optischen Erfassung anzuordnen ist. Die Referenzebene 5 kann hierbei eine Grundfläche des Aufnahmevolumens umfassen.
  • Weiter dargestellt ist eine longitudinale Richtung x, die eine Laufrichtung des Sicherheitsdokuments 4 bezeichnen kann, wobei die Richtung durch einen Pfeil angedeutet ist. Die Laufrichtung bezeichnet eine Richtung, in der das Sicherheitsdokument 4, beispielsweise mittels einer geeigneten Transporteinrichtung, in und aus dem Aufnahmevolumen 6 transportiert werden kann. Ebenfalls dargestellt ist eine vertikale Richtung z, die senkrecht zu der Referenzebene 4 und somit senkrecht zu einer Oberfläche 7 des zu prüfenden Sicherheitsdokuments 7 orientiert ist.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine erste Bilderfassungseinrichtung 8, die als VIS-Kamera ausgebildet ist und Licht im sichtbaren Bereich zur Bilderzeugung erfassen kann. Weiter umfasst die Vorrichtung 1 eine weitere Bilderfassungseinrichtung 9, die als NIR-Kamera ausgebildet ist und Licht im nahen Infrarotbereich zur Bilderzeugung erfassen kann.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung eine erste Beleuchtungseinrichtung 10a und eine zweite Beleuchtungseinrichtung 10b. Zentrale Beleuchtungsachsen 11a, 11b der Beleuchtungseinrichtungen 10a, 10b sind hierbei schematisch dargestellt, wobei Beleuchtungsrichtungen dieser Beleuchtungseinrichtungen 10a, 10b durch Pfeile angedeutet sind. Die erste und zweite Beleuchtungseinrichtung 10a, 10b emittieren Licht mit Wellenlängen aus dem sichtbaren Bereich, insbesondere Licht mit Wellenlängen ausschließlich aus dem sichtbaren Bereich. Es ist aber auch möglich, dass die erste und zweite Beleuchtungseinrichtung 10a, 10b Licht mit Wellenlängen sowohl aus dem sichtbaren Bereich als auch aus dem nahen Infrarotbereich emittieren.
  • Weiter umfasst die Vorrichtung 1 eine dritte Beleuchtungseinrichtung 12a und eine vierte Beleuchtungseinrichtung 12b, wobei ebenfalls zentrale Beleuchtungsachsen 13a, 13b dargestellt sind und die entsprechende Beleuchtungsrichtung durch Pfeile angedeutet ist. Die dritte und vierte Beleuchtungseinrichtung 12a, 12b emittieren Licht mit Wellenlängen aus dem nahen Infrarotbereich, insbesondere Licht mit Wellenlängen ausschließlich aus dem nahen Infrarotbereich.
  • Eine zentrale optische Achse der Bilderfassungseinrichtungen 8, 9 ist hierbei parallel zur vertikalen Achse z orientiert. Somit schneidet die zentrale optische Achse der Bilderfassungseinrichtungen 8, 9 die Referenzebene 5 jeweils unter einem Referenzwinkel von 90°. In Fig. 1 ist dargestellt, dass ein Schnittpunkt der zentralen Beleuchtungsachsen 11a, 11b, 13a, 13b in der Referenzebene 5 liegt. Allerdings kann dieser Schnittpunkt auch oberhalb oder unterhalb der Referenzebene 5 liegen.
  • Die erste und die zweite Beleuchtungseinrichtung 10a, 10b sind hierbei jeweils derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass ein Betrag einer Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel größer ist als ein Betrag einer Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel. Hierbei kann der erste Beleuchtungswinkel als 90°-α bzw. 90°+(-α) und der weitere Beleuchtungswinkel als 90°-β bzw. 90°+(-β) bestimmt werden.
  • Die Winkeldifferenzen sind vorzeichenbehaftet dargestellt, wobei ein positives Vorzeichen eine Drehung im mathematisch positiven Sinne, also linksdrehend, um eine laterale Achse y darstellt, die in Fig. 1 aus der Zeichenebene heraus auf einen Betrachter zu orientiert ist (siehe Fig. 2).
  • Insbesondere kann der Betrag der Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel 30° betragen, wobei der Betrag der Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel 15° betragen kann.
  • In Fig. 1 ist dargestellt, dass die erste Beleuchtungseinrichtung 10a, die die Referenzebene 5 und somit die Oberfläche des Sicherheitsdokuments 4 unter dem ersten Beleuchtungswinkel beleuchtet, entlang der longitudinalen Richtung x vor einem Mittelpunkt des Sicherheitsdokuments 4 und somit vor einem Mittelpunkt der Auflagefläche und die zweite Beleuchtungseinrichtung 10b entlang der longitudinalen Richtung x hinter diesem Mittelpunkt angeordnet ist. Entsprechend ist die dritte Beleuchtungseinrichtung 12a entlang der longitudinalen Richtung x vor dem Mittelpunkt und die vierte Beleuchtungseinrichtung 12b hinter dem Mittelpunkt angeordnet.
  • In Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 dargestellt. Wiederum dargestellt ist die erste Bilderfassungseinrichtung 8 und die weitere Bilderfassungseinrichtung 9 sowie die erste Beleuchtungseinrichtung 10a, die zweite Beleuchtungseinrichtung 10b, die dritte Beleuchtungseinrichtung 12a und die vierte Beleuchtungseinrichtung 12b. Weiter dargestellt ist der Sicherheitsfaden 3 und das Hologramm 2 des Sicherheitsdokuments 4.
  • Ebenfalls dargestellt ist eine laterale Richtung y, die senkrecht zu der longitudinalen Richtung x und der vertikalen Richtung z (siehe Fig. 1) orientiert ist. Hierbei ist dargestellt, dass die Beleuchtungseinrichtungen 10a, 10b, 12a, 12b jeweils als Linienlichtquellen ausgebildet sind, wobei eine Länge der Linienlichtquellen entlang der lateralen Richtung y gleich einer Breite des Sicherheitsdokuments 4 oder der Auflagefläche gemessen entlang der lateralen Richtung y entspricht.
  • In Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Diese Vorrichtung ist im Wesentlichen wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 ausgebildet, daher wird auf die entsprechenden Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen.
  • Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1 ist die in Fig. 3 dargestellte dritte Beleuchtungseinrichtung 12a an der ersten Beleuchtungseinrichtung 10a angeordnet, insbesondere mechanisch befestigt. Ebenfalls ist die vierte Beleuchtungseinrichtung 12b an der zweiten Beleuchtungseinrichtung 10b angeordnet, insbesondere mechanisch befestigt. Die Befestigung kann hierbei derart erfolgen, dass die dritte und vierte Beleuchtungseinrichtung 12a, 12b jeweils eine gewünschte Ausrichtung aufweisen, insbesondere derart, dass ein Betrag einer Winkeldifferenz (α) zwischen einem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel größer ist als ein Betrag einer Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel. Wiederum kann der erste Beleuchtungswinkel als 90°-α bzw. 90°+(-α) und der weitere Beleuchtungswinkel als 90°-β bzw. 90°+(-β) bestimmt werden. Insbesondere kann die Anordnung und/oder Befestigung der Beleuchtungseinrichtungen 10, 10b, 12a, 12b derart erfolgen, dass ein Betrag der Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel 15° beträgt, wobei der Betrag der Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel 7,5° betragen kann. Dies bedeutet, dass zentrale Beleuchtungsachsen 11a, 11b der ersten und der zweiten Beleuchtungseinrichtung 10a, 10b sich unter einem Winkel von 30° schneiden, während sich zentrale Beleuchtungsachsen 13a, 13b der dritten und der vierten Beleuchtungseinrichtung 12a, 12b sich unter einem Winkel von 15° schneiden.
  • Die dritte und die vierte Beleuchtungseinrichtung 12a, 12b können hierbei als IR-LED-Leiste ausgebildet sein.
  • Weiter dargestellt sind Linsen 14a, 14b, die zur Strahlführung und/oder Strahlformung an der ersten und zweiten Beleuchtungseinrichtung 10a, 10b angeordnet sind.
  • Weiter dargestellt ist, dass die erste und zweite Beleuchtungseinrichtung 10a, 10b jeweils über Lichtleitungen 15a, 15b, z.B. als Glasfaserleitungen ausgebildete Lichtleitungen 15a, 15b, mit einer gemeinsamen Lichtquelle 16 verbunden sind, die somit einen Teil der Beleuchtungseinrichtungen 10a, 10b bildet. Allerdings ist es auch möglich, dass die Beleuchtungseinrichtungen 10a, 10b nicht zwingend eine Lichtquelle 16 umfassen, sondern auch mit einer solchen Lichtquelle 16 verbunden sein können. Es ist weiter dargestellt, dass die Lichtquelle 16 mit den Beleuchtungseinrichtungen 10a, 10b über ein Filterelement 17, insbesondere ein IR-Filterelement 17, verbunden sind. Somit kann ein Anteil des von der Lichtquelle 16 erzeugten Lichts mit Wellenlängen aus einem bestimmten Wellenlängenbereich, insbesondere aus dem nahen Infrarotbereich, aus dem von der Lichtquelle 16 erzeugten Licht herausgefiltert werden. Die Lichtquelle 16 kann z.B. eine Halogenlampe sein.
  • Weiter dargestellt ist, dass die die Vorrichtung 1 nur eine erste Bilderfassungseinrichtung 8 umfasst, wobei diese z.B. sowohl Licht im sichtbaren Bereich als auch Licht im nahen Infrarotbereich erfassen kann. Selbstverständlich können aber auch, wie in Fig. 1 dargestellt, eine erste und zweite Bilderfassungseinrichtung 8, 9 vorhanden sein, wobei die erste Bilderfassungseinrichtung 8 Licht im sichtbaren Bereich und die zweite Bilderfassungseinrichtung 9 Licht im nahen Infrarotbereich erfassen kann.
  • In Fig. 3 ist dargestellt, dass ein Schnittpunkt der zentralen Beleuchtungsachsen 11a, 11b, 13a, 13b in der Referenzebene 5 liegt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Hologramm
    3
    Sicherheitsfaden
    4
    Sicherheitsdokument
    5
    Referenzebene
    6
    Aufnahmevolumen
    7
    Oberfläche
    8
    erste Bilderfassungseinrichtung
    9
    weitere Bilderfassungseinrichtung
    10a
    erste Beleuchtungseinrichtung
    10b
    zweite Beleuchtungseinrichtung
    11a
    Beleuchtungsachse
    11b
    Beleuchtungsachse
    12a
    dritte Beleuchtungseinrichtung
    12b
    vierte Beleuchtungseinrichtung
    13a
    Beleuchtungsachse
    13b
    Beleuchtungsachse
    14a
    Linse
    14b
    Linse
    15a
    Lichtleiter
    15b
    Lichtleiter
    16
    Lichtquelle
    17
    Filterelement
    α, -α
    Winkeldifferenz
    β, -β
    Winkeldifferenz
    x
    longitudinale Richtung
    y
    laterale Richtung
    z
    vertikale Richtung

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Prüfung mindestens eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments (4), wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Referenzebene (5) aufweist, wobei die Referenzebene (5) parallel zu einer Oberfläche (7) des zu prüfenden Sicherheitsdokuments (4) orientiert ist, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (8) umfasst, wobei die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (8) derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass eine zentrale optische Achse der Bilderfassungseinrichtung (8) die Referenzebene (5) unter einem vorbestimmten Referenzwinkel schneidet, wobei die Vorrichtung (1) eine erste Beleuchtungseinrichtung (10a) umfasst, wobei die erste Beleuchtungseinrichtung (10a) derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass eine zentrale Beleuchtungsachse (11a) der ersten Beleuchtungseinrichtung (10a) die Referenzebene (5) unter einem ersten Beleuchtungswinkel schneidet,
    wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine weitere Beleuchtungseinrichtung (12a) umfasst, wobei die weitere Beleuchtungseinrichtung (12a) derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass eine zentrale Beleuchtungsachse (13a) der weiteren Beleuchtungseinrichtung (12a) die Referenzebene (5) unter einem weiteren Beleuchtungswinkel schneidet, wobei ein Betrag einer Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel größer ist als ein Betrag einer Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel, wobei der Betrag der Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel einen Winkelwert aus einem ersten Winkelintervall annimmt, wobei das erste Winkelintervall Winkel von 15° bis 50° umfasst, wobei der Betrag der Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel einen Winkelwert aus einem weiteren Winkelintervall annimmt, wobei das weitere Winkelintervall Winkel von 5° bis 20° umfasst, wobei der Referenzwinkel 90° beträgt, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine weitere Bilderfassungseinrichtung (9) umfasst, wobei die weitere Bilderfassungseinrichtung (9) derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass eine zentrale optische Achse der weiteren Bilderfassungseinrichtung (9) die Referenzebene (5) unter einem vorbestimmten weiteren Referenzwinkel schneidet, dadurch gekennzeichnet, dass
    der vorbestimmte weitere Referenzwinkel gleich dem ersten vorbestimmten Referenzwinkel ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel 30° beträgt und/oder der der Betrag der Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel 15° beträgt.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beleuchtungseinrichtung (10a) Licht mit einem ersten Spektrum erzeugt, wobei die weitere Beleuchtungseinrichtung (12a) Licht mit einem weiteren Spektrum erzeugt, wobei das erste Spektrum von dem weiteren Spektrum verschieden ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beleuchtungseinrichtung (10a) Licht im sichtbaren Bereich erzeugt, wobei die weitere Beleuchtungseinrichtung (12a) Licht im nahen Infrarotbereich erzeugt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens eine Auswerteeinrichtung umfasst, wobei mittels der Auswerteeinrichtung bildbasiert mindestens eine Eigenschaft des mindestens einen abgebildeten Sicherheitselements bestimmbar und mit einer Referenzeigenschaft vergleichbar ist, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs eine Qualität und/oder eine Echtheit des mindestens einen Sicherheitselements bestimmbar ist.
  6. Verfahren zur Prüfung mindestens eines Sicherheitselements eines Sicherheitsdokuments (4), wobei eine Oberfläche (7) des Sicherheitsdokuments (4) mittels einer ersten Beleuchtungseinrichtung (10a) unter einem ersten Beleuchtungswinkel beleuchtet wird, wobei die Oberfläche (7) des Sicherheitsdokuments (4) mittels einer weiteren Beleuchtungseinrichtung (12a) unter einem weiteren Beleuchtungswinkel beleuchtet wird, wobei durch eine Bilderfassungseinrichtung (8) mindestens ein Abbild der Oberfläche (7) des Sicherheitsdokuments (4) unter einem vorbestimmten Referenzwinkel erzeugt wird, wobei ein Betrag einer Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel größer ist als ein Betrag einer Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel, wobei bildbasiert mindestens eine Eigenschaft des mindestens einen abgebildeten Sicherheitselements bestimmt wird und mit einer Referenzeigenschaft verglichen wird, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs eine Qualität und/oder eine Echtheit des mindestens einen Sicherheitselements bestimmt wird, wobei der Betrag der Winkeldifferenz (α) zwischen dem Referenzwinkel und dem ersten Beleuchtungswinkel einen Winkelwert aus einem ersten Winkelintervall annimmt, wobei das erste Winkelintervall Winkel von 15° bis 50° umfasst, wobei der Betrag der Winkeldifferenz (β) zwischen dem Referenzwinkel und dem weiteren Beleuchtungswinkel einen Winkelwert aus einem weiteren Winkelintervall annimmt, wobei das weitere Winkelintervall Winkel von 5° bis 20° umfasst, wobei der Referenzwinkel 90° beträgt, wobei durch eine weitere Bilderfassungseinrichtung (9) mindestens ein Abbild der Oberfläche (7) des Sicherheitsdokuments (4) unter einem weiteren vorbestimmten Referenzwinkel erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte weitere Referenzwinkel gleich dem ersten vorbestimmten Referenzwinkel ist.
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