ES2203461T3 - Disposicion de lectura para tiras de informacion que contienen informacion opticamente codificada. - Google Patents
Disposicion de lectura para tiras de informacion que contienen informacion opticamente codificada.Info
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Abstract
Disposición de lectura para la lectura mecanizada de una tira de información rectangular (2) que se encuentra en una zona de lectura (12), la cual consta de una disposición detectora (4), dispuesta sobre el plano de lectura (7), de un número M de por lo menos fotodetectores (28) de una cifra dispuestos linealmente, un elementos formador de imágenes ópticas (3) para producir una imagen (40) de toda la zona de lectura (12) en forma de tira del plano de lectura (7) sobre superficies fotosensibles de los fotodetectores (28) alineadas paralelamente al plano de lectura (7), al menos un dispositivo de iluminación lineal (5; 6) dispuesto paralelamente sobre el plano de lectura (7) para la iluminación completa de la zona de lectura (12) con rayos iluminadores (20; 21) desde una dirección de iluminación predeterminada.
Description
Disposición de lectura para tiras de información
que contienen información ópticamente codificada.
La invención se refiere a una disposición para la
lectura mecanizada de tiras de información que contienen
información ópticamente codificada de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Tales disposiciones de lectura se emplean para la
comprobación mecanizada de documentos tales como carnets de
identidad, tarjetas de crédito y de pago, pasaportes, billetes de
banco, títulos de bolsa, objetos o bien productos de valor y su
embalaje, etc, que presentan una tira de información conteniendo
información ópticamente codificada.
Por la EP 0 718 795 A1 se conoce una disposición
de lectura para tiras de información que contienen información
ópticamente codificada. Las marcas ópticas se aplican sobre la tira
de información en líneas de bits, por lo que es necesario al menos
dos líneas de bits con división idéntica en partes de superficie
del mismo tamaño. Cada parte de superficie está recubierta, por
ejemplo, con un elemento de difracción óptica. Los elementos de
difracción de la misma línea de bits presentan los mismos parámetros
de rejilla (frecuencia espacial, forma de perfil, acimut, etc.) y se
diferencian de los elementos de difracción de la línea de bits
vecina. En cada caso una parte de superficie de una línea de bits
forma con la parte de superficie vecina de otra línea de bits un par
de bits que representa un bit individual de la información. En estas
tiras de información se puede inscribir una vez, después de la
producción, una información individual, en la que al inscribir la
información en una de las dos partes de superficie del par de bits,
se modifica de manera irreversible el comportamiento óptico de la
parte de superficie. Se describe varias realizaciones de la tira de
información. Estructuras especiales de los elementos de difracción
son conocidas, por ejemplo, por WO 97/19821 y WO 98/10324.
Se sabe también (EP 0 883 085 A1), que cada parte
de superficie de una tira de información individual se compone de
una pluralidad de superficies parciales, las cuales son cubiertas
alternativamente con uno de dos elementos de difracción óptica
diferentes de la cantidad a, b, c, d, etc. Los elementos de
difracción de una de las cantidades a, b, c, d, etc, presentan el
mismo parámetro de rejilla (frecuencia espacial, forma de perfil,
acimut, etc.) y se diferencian de los elementos de difracción de las
cantidades restantes. Cada parte de superficie se diferencia de sus
dos vecinas por la elección de los elementos de difracción para las
partes de superficie. La información de estas tiras de información
es en todas igual y no puede modificarse individualmente para cada
tira de información.
Un código de barras compuesto de elementos
de difracción y un lector apropiado para etiquetas con un
código de barras son descritos en la EP 0 366 858 A1. El
contenido de información de este código de barras no es
modificable individualmente.
Las disposiciones de lectura descritas en los
documentos citados exploran la información por medio de un estrecho
haz de luz que incidente perpendicularmente sobre el plano del
soporte de información y observan la luz difractada en los elementos
de difracción del soporte de información mediante fotoelementos.
Estas disposiciones de lectura presentan la desventaja de que para
explorar la información en la tira de información hay que mover el
haz de luz con relación al soporte de la información.
Sin una pista de reloj cara y adicional en el
soporte de información según la EP 0 718 795 A1 la velocidad de este
movimiento relativo ha de ser uniforme, con el fin de poder
reconocer la información leída.
El lector descrito en la WO 98/55963 utiliza
también, en vez de los fotoelementos discretos habituales, matrices
o conjuntos de fotodetectores que se conocen también bajo el nombre
de "Charge Coupled Device" o CCD. Un elemento óptico convierte
la luz emitida a partir de una fuente puntual en un haz de luz
paralelo que incide perpendicularmente sobre toda la superficie
provista de las marcas de difracción óptica, que ilumina al menos
toda la superficie con las marcas de difracción óptica. La luz
difractada en estas marcas es recogida nuevamente por el elemento
óptico y concentrada puntualmente sobre la matriz de fotodetectores.
El lector pasa sin un movimiento relativo entre la luz incidente y
la tira de información, siendo en gran medida independiente de la
distancia entre las marcas y el elemento óptico. Una realización
puede tolerar también defectos acimutales. Se puede considerar como
desventaja una limitación del volumen de información.
Por EP-A-0 537
431, que sirve para delimitar las reivindicaciones frente al estado
actual de la técnica, es conocido un dispositivo para el
reconocimiento óptico de documentos. Dos medios luminosos instalados
a ambos lados de una disposición lineal de fotodetectores iluminan
el documento en una zona estrecha que se extiende transversalmente
al documento. Un lugar en la zona iluminada dispersa la luz en
varios fotodetectores. La serie de fotodetectores es más corta que
la línea de iluminación. Como se produce una imagen del documento
sobre las superficies fotosensibles de los fotodetectores, a partir
de las señales entregadas por los fotodetectores no se puede
producir una reproducción del dibujo impreso.
Se conoce también por la
EP-A-0 385 478 un lector de código
de barras que utiliza la matriz de detectores "CCD" y es
apropiado para la lectura de un campo con varias líneas de código de
barras. La resolución de la matriz de detectores "CCD" es tan
buena que el aparato evaluador unido a la misma, debido a falta de
alineación del lector de código de barras, puede restituir
electrónicamente la imagen registrada del campo del código de
barras.
La invención se plantea como objetivo crear una
disposición sencilla y barata para la lectura mecanizada de tiras de
información conteniendo información ópticamente codificada, que
detecta la información con mayor seguridad.
El objetivo antes citado es alcanzado de acuerdo
con la invención por los rasgos indicados en la parte
caracterizadora de la reivindicación 1.
Ejecuciones ventajosas de la invención se
desprenderán de las reivindicaciones dependientes. Ejemplos de
realización de la invención están representados en los dibujos de
las figuras 1a, 1b, 3 y 4 y serán descritos con más detalle en lo
que sigue.
En ellos:
la figura 1a es una disposición para leer,
la figura 1b muestra la disposición para leer, en
sección,
la figura 2a muestra una tira de información,
la figura 2b muestra la tira de información
en
sección,
sección,
la figura 3 muestra una disposición
detectora,
la figura 4 muestra una primera y segunda
secuencia de señales detectoras, y
la figura 5 muestra un documento.
En la figura 1a se ha señalado con 1 un
documento, con 2 una tira de información, con 3 un elemento formador
de imágenes ópticas, con 4 una disposición detectora, con 5 un
primer dispositivo de iluminación, con 6 un segundo dispositivo de
iluminación, con 7 un plano de lectura, con 8, 9 rebordes del plano
de lectura 7 y con 10 una cavidad para facilitar el alejamiento del
documento leído 1. El documento 1 se coloca sobre el plano de
lectura 7 y presenta en su cara anterior 11 la tira de información
2. Los rebordes 8 y 9 del plano de lectura 7 posicionan el documento
1 de tal manera que la tira de información 2 venga a situarse en
toda su longitud completamente dentro de una zona de lectura 12 en
forma de tira. La zona de lectura 12 ha sido representada rodeada
con líneas de trazos interrumpidos por razones de representación. El
plano de lectura 12 es determinado por el elemento de lectura
formador de imagen 3 y/o la disposición detectora 4 como la zona del
plano de lectura 7 que se reproduce por medio del elemento formador
de imagen 3 sobre las superficies fotosensibles de la disposición
detectora 4. La zona de lectura 12 formada por medio del elemento
formador de imagen 3 sobre la disposición detectora 4 es, por lo
menos en su sentido longitudinal más pequeña que las superficies
fotosensibles. Un plano de simetría supuesto 13 es paralelo a un
eje óptico del elemento formador de la imagen 3 y corta el elemento
formador de la imagen 3, la disposición detectora 4, y la zona de
lectura 12 por el centro en el sentido longitudinal. El plano de
simetría 13 es en una realización de la disposición de lectura
perpendicular al plano de lectura 7, mientras que en otra
realización está inclinado. El documento 1 se aplica con la tira de
información 2 contra el elemento formador de la imagen 3 dirigido
sobre el plano de lectura 7 y con ayuda de los rebordes 8, 9 se
orienta de manera que la tira de información 2 se encuentre en la
zona de lectura 12. La separación H entre las superficies
fotosensibles de la disposición detectora 4 y el plano de lectura 12
es la distancia entre el plano de la imagen y del objeto del
elemento formador de la imagen 3.
La disposición de lectura comprende al menos el
elemento formador de imágenes ópticas 3, la disposición detectora 4,
al menos un dispositivo de iluminación 5, 6 y el plano de lectura 7.
Para simplificar la descripción se utiliza paralelamente al plano de
lectura 7 un sistema de coordenadas rectangular, alineado sobre la
zona de lectura 12, cuyas ordenadas Y son paralelas al lado más
corto y cuyas abscisas X son alineadas paralelamente al lado
longitudinal de la zona de lectura 12.
Para el elemento formador de imágenes 3 resulta
apropiada una lente sencilla, ya que debido al tamaño necesario es
muy caro un campo con una pluralidad de pequeñas lentes que
presenten un diámetro comprendido en 0,01 mm y 2 mm o de pequeñas
lentes cilíndricas con su eje paralelo a las ordenadas Y o de lentes
de Fresnel que tengan las propiedades de las lentes redondas o de
las lentes cilíndricas, de forma que el campo presente al menos las
dimensiones de la zona de lectura 12. Como elemento formador de
imágenes 3 se puede utilizar también un haz de conductores de luz,
siendo especialmente apropiados los haces con propiedades formadoras
de imagen tales como, por ejemplo, las "Lens Arrays" SELFOC® de
la firma Nippon Sheet Glass Co. Limited, Tokio, Japón.
La tira de información 2 puede integrarse
directamente en el documento 1, por ejemplo, en documentos en forma
de tarjeta 1 se puede pegar monedas, fichas etc, o también en forma
de una etiqueta sobre las clases del documento 1 citadas al
principio. La tira de información 2 es rectangular y presenta en por
lo menos dos líneas una división en elementos reticulados 14, 15 del
mismo tamaño. El reborde longitudinal de la tira de información 2
está colocado paralelamente al eje de abscisas X. Los elementos
reticulados 14 de la primera línea presentan todos la misma región
de las ordenadas Y_{1} y los elementos reticulados 15 de la
segunda línea presentan todos la misma región de las ordenadas
Y_{2}. Los N elementos reticulados 14 ó 15 de cada línea se
diferencian en las abscisas X_{k}, mientras que el índice k
recorre el valor de 1 a N. En el nuevo estado, es decir, en el
estado no escrito, de la tira de información 2, los N elementos
reticulados 14 presentan un comportamiento óptico idéntico. El
comportamiento óptico de los N elementos reticulado 15 es también
idéntico y se diferencia del comportamiento óptico de los elementos
reticulados 14.
En la figura 1b se ha representado en sección la
disposición de lectura, en la que el plano de lectura 7 y el plano
de simetría 13 son perpendiculares al plano de corte. La disposición
de lectura está colocada dentro de una carcasa 16 que mantiene
alejada la luz externa e impide que la luz del dispositivo de
iluminación 5, 6 avance directamente hacia la disposición detectora
4. A lo largo del elemento 3 formador de imágenes ópticas se
extienden sobre el documento 1, paralelamente al plano de simetría
13 y al plano de lectura 7, dos dispositivos de iluminación 5, 6.
El elemento formador de imagen 3 está separado de la superficie 11
(figura 1a) de tal modo que cada dispositivo de iluminación 5 ó 6
por sí solo esté en condiciones de iluminar la zona de lectura 12
completa y del modo más uniforme posible. Los recorridos de la luz,
como se ha representado en el dibujo, pueden discurrir en línea
recta y/o ser desviados por medio de prismas, espejos, conductores
de luz, etc, por ejemplo para obtener una disposición de lectura
adaptada a las condiciones de montaje.
El elemento formador de imágenes ópticas 3 reúne
la luz 17 que incide sobre la tira de información 2 en su ángulo de
aceptación, desviada por dispersión o difracción de forma ideal casi
paralelamente al plano de simetría 13, de tal modo que al menos en
su extensión longitudinal se reproduzca la tira de información 2
sobre las superficies fotosensibles de la disposición detectora 4.
En la superficie 11 o en otras superficies no es captada por el
elemento formador de imágenes 3 la luz reflejada 18.
Los dispositivos de iluminación 5, 6 presentan en
su caso más sencillo una extensión lineal de una fuente de luz
paralela al lado longitudinal de la zona de lectura 12. Son ejemplos
los sofitos, lámparas incandescentes con un hilo de incandescencia
estirado, tubos fluorescentes o una disposición lineal de diodos de
luz, etc. Entre el dispositivo de iluminación 5 ó 6 y la zona de
lectura 12 se ha dispuesto ventajosamente un dispositivo óptico 19
que produce un rayo de iluminación 20, 21. La óptica 19 homogeneiza
la intensidad de la iluminación en la zona de lectura 12 y/o colima
el rayo de iluminación 20 ó 21. La luz de una fuente luminosa
puntual, producida por ejemplo con un diodo de láser, es abocinada
también por la óptica 19 a las dimensiones de la zona de lectura 12.
Esto produce una iluminación uniforme en toda la zona de lectura 12.
Las direcciones de iluminación \alpha, \beta son las
proyecciones de los rayos de iluminación 20, 21 incidentes sobre la
zona de lectura 12 en un plano que es perpendicular tanto al plano
de simetría 13 como al plano de lectura 7, e inciden con direcciones
de iluminación \alpha, \beta sobre la zona de lectura 12. La
dirección de iluminación \alpha o \beta forma con el plano de
lectura 7 un ángulo que está comprendido entre 10 y 60º para la
dirección de iluminación \alpha o bien del orden de 120 a 170º
para la dirección de iluminación \beta. La óptica 19 se compone de
un disco difusor, una lente cilíndrica, un elemento óptico
producido holográficamente (HOE) etc, individualmente o en
combinación con un filtro de color y/o con un filtro de
polarización, etc. Con los filtros se puede determinar la calidad
de la luz en el rayo iluminador 20 ó 21. Para cada línea a leer
correlativamente de la tira de información 2 se determina la
iluminación en la zona de lectura 12 en relación con la calidad de
la luz y/o la dirección de iluminación \alpha, \beta. La
disposición de lectura produce correlativamente, conforme al número
de líneas en la tira de información 2, dos o más rayos iluminadores
20, 21. Los dispositivos de iluminación 6 pueden colocarse en el
mismo lado del elemento formador de imágenes 3, con vistas a
iluminar la zona de lectura 12 desde las diversas direcciones de
iluminación \alpha, \beta y/o con las diferentes calidades de
luz. Hay que considerar como caso especial una realización con un
dispositivo de iluminación 5, en la que la calidad de la luz es
modificable en el rayo iluminador 20 o se emite al menos
simultáneamente dos calidades de luz, por ejemplo luz
policromática. En otra realización los dispositivos de iluminación
5, 6 son colocados a ambos lados del plano de simetría 13, simétrica
o asimétricamente.
Si toda la superficie fotosensible de la
disposición detectora 4 presenta la forma de un rectángulo, entre el
elemento formador de imágenes 3 y la disposición detectora 4 se
puede colocar ventajosamente un elemento óptico adicional, un
difusor unidimensional 23 con vistas a incrementar la tolerancia de
posición de la tira de información 2 en la zona de lectura 12 y
reducir la sensibilidad a defectos locales en los elementos
reticulados 14, 15. El difusor unidimensional 23 tapa la imagen de
los elementos reticulados 14, 15 en dirección de las ordenadas Y, de
tal modo que sobre toda la anchura de la superficie termosensible
completa de la unidad detectora 4 se extienda al menos una parte de
la luz 17 desviada o difractada de ambos elementos reticulados 14 y
15. Una estructura mate anisótropa, una rejilla de difracción
sencilla con una frecuencia espacial de menos de 150 líneas/ mm o
lentes cilíndricas tienen esta propiedad de difundir la luz sólo
paralelamente a un plano. Para reconocer las diferencias producidas
por la tira de información 2 en la polarización de la luz se ha
dispuesto un filtro de polarización como analizador 22 entre el
elemento formador de imágenes 3 y la disposición detectora 4. En la
lámina de plástico del analizador 22 (tipo Polaroid®) se puede
estampar directamente la estructura en relieve del difusor
unidimensional 23 con el fin de que el analizador 22 y el difusor
unidimensional 23 constituyan un solo componente.
La disposición de lectura presenta una unidad
evaluadora 24 que gobierna el ciclo de lectura y que está preparada
para el reconocimiento de la información. A tal fin la unidad
evaluadora 24 se conecta a través de líneas de mando 25, 26 con los
dispositivos de iluminación 5 y 6 para que los dispositivos de
iluminación 5 y 6 sean conectables y desconectables secuencialmente
de la unidad evaluadora 24. El dispositivo de iluminación \alpha o
\beta y la calidad de la luz en el rayo iluminador 20 ó 21 es
determinada para la iluminación de la zona de lectura 12 por la
conexión del dispositivo de iluminación 5 ó 6. La disposición
detectora 4 está conectada a través de líneas de señales 27 con la
unidad evaluadora 24. La unidad evaluadora 24 envía por una línea de
señales 27 una señal de lectura a la disposición detectora 4 y
produce la lectura de señales detectoras S(1) o S(2)
que corresponden a los valores de luminosidad registrados por los
fotodetectores 28, de la tira de información 2 reproducida sobre las
superficies fotosensibles de la disposición detectora 4. Las señales
detectoras S(1) o S(2) alcanzan por las otras líneas
de señales 27 una de las dos memorias de datos 29, 30 de la unidad
evaluadora 24.
En una realización el plano de lectura 7 no está
unido con la disposición de lectura restante. En esta realización la
disposición de lectura presenta una ventana para delimitar la zona
de lectura 12. El marco 31 de la ventana, que es parte de la carcasa
16, sirve de soporte para el documento 1, mientras que la superficie
11 (figura 1a) del documento 1 se orienta con la tira de información
2 para leer contra la ventana. En una realización sin el marco 31 el
plano de lectura 7 está separado de la carcasa 16. Se puede alinear
con facilidad manualmente el documento 1 en la zona de lectura
iluminada 12 hasta que la disposición de lectura pueda leer
correctamente con máquina la información de la tira de lectura 2. Un
monitor 32, que está conectado con la unidad evaluadora 24 a través
de una línea 33, posibilita el reconocimiento de la lectura con
éxito de la tira de información 2. En el caso más sencillo, el
monitor 32 es una señal rojo/verde, que cuando reconoce
perfectamente la información cambia de rojo a verde. La línea 33
puede conducir también la información leída a otros aparatos no
mostrados aquí, que liberan por ejemplo un cerrojo, envían la
información leída a una central y eventualmente consultan también
datos de la central correspondientes a la información leída,
etc.
El ciclo de lectura comprende ventajosamente dos
fases de lectura para leer la información de la tira de información
2. Dos fases de lectura están separadas en cada caso por una pausa
de lectura en la que la información detectada es elaborada por la
unidad evaluadora 24. La unidad evaluadora 24 gobierna por la
conexión y desconexión del dispositivo iluminador 5 ó 6 la dirección
de iluminación \alpha, \beta y/o la calidad de luz emitida en el
rayo iluminador 20 ó 21. Cada fase de lectura se diferencia de la
precedente por la dirección de iluminación \alpha, \beta y/o la
calidad de la luz emitida. Al comienzo de la fase de lectura se
conecta el dispositivo de iluminación 5 ó 6 y se ilumina la zona de
lectura 12. Al final de la fase de lectura, la unidad evaluadora 24
ejecuta la lectura y transmisión de los valores de luminosidad
registrados por una pluralidad de fotodetectores 28 a través de la
línea de señales 27 y desconecta el dispositivo de iluminación 5 ó
6. El dispositivo de evaluación 24 recibe una primera secuencia de
señales cuyos valores de señales reproducen la división de
iluminación sobre las superficies fotosensibles de la disposición
detectora 4 durante la primera fase de lectura en la que se produce
la iluminación de la zona de lectura 12 desde la primera dirección
de iluminación \alpha y/o con la primera calidad de la luz
emitida y en la luz reflejada 17 en el elemento formador de imágenes
3 procede de los elementos reticulados 14 (figura 1a) no modificados
en el comportamiento óptico, de la primera línea. En la segunda fase
de lectura siguiente, la unidad evaluadora 24 recibe una segunda
secuencia de señales cuyos valores de señales corresponden a
la división de luminosidad durante la exposición de la zona
de lectura 12 desde una segunda dirección de iluminación
\beta y/o con una segunda calidad de la luz emitida y la luz
reflejada 17 procede de los elementos reticulados 15 (figura 1a) no
modificados en el comportamiento óptico, de la segunda línea.
La disposición de lectura debe adaptarse a la
tecnología de la tira de información 2. En una realización sencilla
la tira de información 2 es un sustrato coloreado, de dispersión
difusa, por ejemplo, papel, plástico, metal, etc, en el que los
elementos reticulados 14 y 15 presentan colores complementarios (por
ejemplo rojo-verde). Por una impresión en un color
(por ejemplo, negro) que absorben los colores rojo y verde, se puede
modificar los elementos reticulados 14, 15 en su comportamiento
óptico. De acuerdo con la fase de lectura se conecta el dispositivo
de iluminación 5 ó 6, que ilumina bajo un ángulo de iluminación
\alpha o \beta la zona de lectura 12, con una luz roja o verde,
de manera que la luz difusamente difractada en la zona de lectura
12, captada por el elemento formador de imágenes 3, reproduzca los
elementos reticulados rojos o verdes 14 ó 15 con un alto valor de
luminosidad sobre las superficies fotosensibles de la disposición
detectora 4. Contrariamente a ello, el valor de luminosidad de la
luz parásita captada por los elementos reticulados impresos en
negro 14, 15 o por los elementos reticulados verdes 15 en luz roja
o bien los elementos reticulados rojos 14 en luz verde, escasamente
puede compararse con los altos valores de luminosidad.
La figura 2a muestra un ejemplo de una tira de
información de dos cifras 2 con N pares reticulados. El par
reticulado k está formado a partir de un elemento reticulado 14 de
la primera línea y un elemento reticulado 15 de la segunda línea con
el mismo valor para las abscisas X_{k}. Cada par reticulado ofrece
sitio para un bit de una información digital, de forma que al
inscribir la tira de información 2 se modifique el comportamiento
óptico de uno de los dos elementos reticulados 14 ó 15, lo que se ha
representado en el dibujo de la figura 2a con un sombreado de la
superficie del elemento reticulado 14 ó 15 debido a razones
técnicas. Como únicamente se utiliza dos de cuatro estados posibles
del par reticulado, no se puede modificar una información inscrita.
Cuando estos dos elementos reticulados 14 y 15 se modifican en su
comportamiento óptico, ello indica una manipulación o uso excesivo
del documento 1 (figura 1a). Una tira de información no descrita 2
se caracteriza por elementos reticulados no modificados 14 y 15 en
el mismo par reticulado, como por ejemplo los pares reticulados
N-10 hasta N.
El par reticulado k, cuyo elemento reticulado 15
de la segunda línea está modificado, representa por ejemplo el valor
de bit "1" y el par reticulado k+1, cuyo elemento reticulado 14
de la primera línea está modificado, el valor de bit "0". La
primera línea de la tira de información 2 presenta por tanto la
misma información que la segunda línea, pero en la segunda línea
está permutada o invertida la sucesión de los elementos reticulados
15 de comportamiento óptico modificado y no modificado en relación
con la sucesión de los elementos reticulados modificados y no
modificados 14 en la primera línea. Si se lee ambas líneas una tras
otra, esta inversión de la sucesión puede comprobarse fácilmente con
máquina. En la primera fase de lectura se lee la primera línea desde
el primer par reticulado, la primera secuencia comienza con
"uwuvuuvuuuvvuvuu..", mientras que en la segunda fase de
lectura la segunda línea leída en la misma dirección desde el
comienzo de la segunda secuencia dice "vuuvuvvuvvvuuvuvv ...",
en la que "v" representa un elemento reticulado modificado 14 ó
15 y "u", uno no modificado. Por inversión de la segunda
secuencia (cambio de v y u) y comparación con la primera secuencia
se comprueba la lectura correcta y autenticidad de la información
leída. La secuencia resultante "10010110111001011 .." es la
información reconocida considerando la asociación del valor de
bit.
La secuencia de la información está ordenada en
un ejemplo entre una secuencia de partida predeterminada y una
secuencia de parada, de por ejemplo 8 bits cada una. La secuencia de
partida indica a la disposición de lectura que una información
subsiguiente de longitud predeterminada puede ser leída en la
sucesión correcta hacia la secuencia de parada. Si se lee
primeramente la secuencia de parada, ello señala a la unidad de
evaluación 24 la lectura de la información siguiente en el orden
inverso. Se puede ordenar también la información como palíndromo, en
la que la primera mitad contiene toda la información que se repite
en la segunda mitad en orden de bits inverso. En otra realización,
la producción de la tira de información 2 predetermina de manera
fija la secuencia de inicio y de parada y no es necesario producirla
en la inscripción de la información.
Las tiras de información 2 poseen una mayor
densidad de información y una mejor relación de señal a fondo, cuyos
elementos reticulados 14, 15 presentan estructuras finas en relieve
que se difractan de manera reflectante con la luz incidente en una
dirección predeterminada en la región de lectura con mayor
intensidad en la dirección predeterminada por el elemento formador
de imagen. Los surcos de rejilla de las estructuras finas en relieve
están alineados ventajosamente de manera sensiblemente paralela al
eje de abscisas X. La gran intensidad de la luz 17 difractada en los
elementos reticulados 14, 15 (figura 1b) permite emplear elementos
reticulados más pequeños 14, 15 para la tira de información 2, sin
que se haya que tomar en consideración una pérdida en la seguridad
de lectura. De forma típica, un par reticulado mide de anchura 0,5 a
3 mm y de largo entre 0,1 y 0,5 mm.
La disposición de lectura según la figura 1b está
proyectada para la lectura de la tira de información 2 con una
anchura de 1,5 mm y una longitud total de 25 mm,con una capacidad de
160 bits para la información y adicionalmente 8 bits tanto para la
señal de partida como de parada y es realizable de forma muy
compacta en un espacio pequeño. Consta de por lo menos los
siguientes elementos:
- a)
- la disposición detectora 4 es un componente que se puede obtener bajo la denominación ILX511 2048-pixel CCD Linear Image Sensor de SONY. El número de fotodetectores 28 es M=2048. Cada uno de ellos presenta una superficie fotosensible de 14 \mum por 200 \mum, midiendo la división lineal a lo largo del eje de abscisas X (figura 3) 14 \mum y la longitud total, 28,7 mm;
- b)
- el elemento formador de imagen 3 es el SELFOC® "Lens Array" SLA-20B, un haz en dos filas de 6,7 mm de largo, en lentes gruesas de 0,8 a 1,2 mm de diámetro, en el que la distancia H entre el plano del objeto y el plano de la imagen es de aproximadamente 15,4 mm, y la reproducción es de la relación 1:1;
- c)
- los dispositivos de iluminación 5, 6 están montados simétricamente al plano de simetría 13 y están formados por medio de una serie lineal de diodos de luz. Su luz de color y rayo iluminador 20, 21 están sintonizados a los elementos reticulados 14, 15. Para homogeneizar la luz de los diodos de luz puntuales en el plano de lectura 12, la óptica 19 presenta propiedades de dispersión uniforme;
- d)
- el difusor unidimensional 23 y opcionalmente el analizador 22, así como
- e)
- la unidad de evaluación 24 con monitor 32.
La longitud medida en el eje de abscisas X de
cada par reticulado k (figura 2a) se eleva por consiguiente a 0,14
mm, que son explorados en cada caso por unos 10 fotodetectores 28
colocados uno tras otro en una línea. La disposición de lectura
puede instalarse en una carcasa 16 con unas dimensiones aproximadas
de 30x40x20 mm; esto facilita la instalación en otros aparatos no
mostrados aquí, por ejemplo, aparatos de lectura para tarjetas de
C.I, etc. La ventaja reside en el modo de construcción compacto y
económico de la disposición de lectura. La lectura y el
reconocimiento de la información se produce en unos milisegundos,
por lo que se puede leer también la tira de información 2 de un
documento 1 en movimiento. El movimiento se produce ventajosamente
en dirección de las ordenadas Y (figura 1a) por tanto,
transversalmente a la tira de información 2.
La figura 2b muestra la tira de información 2 en
una realización con estructuras de relieve en sección transversal.
La tira de información 2 es un laminado de capas de materia plástica
34, 35, 36, 37. Al menos la capa de cubierta 34 y la capa de
estampación 35 son transparentes a la luz de la iluminación, para
poder leer la información a través de estas dos capas 34, 35. La
construcción detallada del laminado ha sido descrita, por ejemplo,
en la EP 0 401 466 B1. La capa de cubierta 34 presenta al menos una
elevada resistencia al arañado, como es conocido por los barnices,
en especial los barnices endurecidos por UV, o por ejemplo de PC,
PETF u otras láminas incluso con espesores de orden micrométrico. La
capa de estampación 35 y la capa de protección 26 contienen en su
superficie límite común finas estructuras en relieve como
estructuras de difracción 38, 39. Un salto en el índice de
difracción en la superficie límite refuerza la intensidad de los
efectos de difracción en las estructuras de difracción 38, 39. Esto
produce una capa adicional de 10 a 500 nm de espesor de metal,
semiconductor o un dieléctrico en la superficie límite o bien sea
únicamente por el empleo de materiales para la capa de estampación
35 y la capa de protección 36 que presentan una diferencia en el
subíndice de difracción. La capa adhesiva 37 une el laminado con el
documento 1. Han probado su eficacia tanto los adhesivos en frio
como los adhesivos en caliente. La capa adhesiva 37 sobra cuando el
material de la capa de protección 36 es en sí un adhesivo. El
material de la tira de información 2 es fabricado en forma de banda
de la que se separan piezas casantes y se unen con el documento 1.
Si la capa de cubierta 34 y la capa de estampación 35 son fabricadas
en el mismo material, no se puede observar límite alguno entre la
capa de cubierta 34 y la capa de estampación 35. Por ejemplo, la
tira de información 2 puede incrustarse discretamente dentro de un
holograma o en un mosaico de otros elementos de difracción, cuyos
parámetros de rejilla se diferencian de las de ambas estructuras de
difracción 38 y 39 por el hecho de que los otros elementos de
difracción no desvían luz alguna de los dispositivo de iluminación
5, 6 en el elemento formador de imagen 3.
Todos los elementos reticulados 14 presentan en
el estado no inscrito de la tira de información 2 la misma
estructura de difracción 38 y los elementos reticulados 15, la misma
estructura de difracción 39. Las estructuras de difracción 38 y 39
deben diferenciarse por lo menos en un parámetro de la estructura de
rejilla, tal como la frecuencia espacial, el acimut, perfil de
rejilla, etc. La estructura de difracción 38 ó 39 cumple la
exigencia de difractar el rayo iluminador 20 ó 21 en el elemento
formador de la imagen 3 y difractar el otro rayo iluminador 21 ó 20,
de manera que llegue poca o ninguna luz diferenciable del rayo
iluminador 21 ó 20 al elemento formador de imagen 3. La tira de
información no inscrita 2 no presenta información alguna, ya que
todas las estructuras de difracción 38 ó 39 son ópticamente activas.
Al inscribir la información se modifica de manera irreversible en
su comportamiento óptico las estructuras de difracción 38, 39 que ya
no son necesarias, por lo que de las estructuras de difracción 38,
39 no necesitadas llega de todos modos luz difusa de menor
intensidad al elemento formador de imagen 3. Procedimientos y medios
para la modificación irreversible del comportamiento óptico de las
estructuras de difracción 38 y 39 han sido descritos en la
mencionada patente EP 0 718 795 A1, columna 4, línea 33 hasta
columna 6.
En una realización de la tira de información 2,
los pared reticulados de la secuencia de partida y de parada ya
están codificados de manera fija durante su producción, por lo que
en lugar de las estructuras de difracción 38, ó 39 modificadas en el
comportamiento óptico, existe en el elemento reticulado 14 ó 15 un
espejo o una tercera estructura en relieve. La tercera estructura en
relieve no difracta los rayos iluminadores 20, 21 en el elemento
formador de imagen 3 (figura 1b) o los difracta de manera difusa
como estructura mate. En otra realización de la tira de información
2 todos los elementos reticulados 14, 15 y por consiguiente toda la
información son codificados de manera fija del mismo modo que la
secuencia de partida y de parada. Los elementos reticulados 14, 15
de una realización de la tira de información 2 con información
codificada de manera fija pueden constar también simplemente de una
sola línea, estando entonces dispuesta en esta línea, en lugar
de las primeras estructuras de difracción 38 no necesitadas para la
información, las segundas estructuras de difracción 39. La tira de
información 2 de esta realización es legible con la misma
disposición de lectura.
En otra realización de la tira de información 2,
se elabora las estructuras de difracción 38, 39 directamente en el
material básico del documento a base de laminado, plástico, metal,
etc. El material de base está formado por las capas 34, 35. La
lectura se produce a través de la capa de protección transparente
36.
En el ejemplo representado, las estructuras de
difracción asimétricas 38 y 39 se diferencian únicamente en el
acimut, elevándose la diferencia a 180º, es decir, estando
dispuestas de forma especularmente simétrica. Los dos dispositivos
de iluminación 5 y 6 están colocados simétricamente al plano de
simetría 13 (figura 1) y están proyectados para producir una luz
monocolor. Si se encuentra la tira de información 2 en la zona de
lectura 12 (figura 1a), que es iluminada en la primera fase de
lectura con luz del primer rayo iluminador 20 desde una primera
dirección de iluminación \alpha, el elemento formador de imagen 3,
(figura 1a) recoge solamente la luz 17 (figura 1b) difractada y
reflejada en la estructura de difracción 38 del elemento reticulado
no modificado 14, 15 y reproduce el reparto de luminosidad sobre las
superficies fotosensibles de la disposición detectora 4 (figura 1a).
El primer o segundo rayo iluminador 20 ó 21 es difractado en la
primera o segunda fase de lectura en la primera o segunda estructura
de difracción 38, ó 39 con una elevada eficiencia en el primer orden
positivo y es difractado simultáneamente en la segunda o primera
estructura de difracción 39 ó 38 con una eficiencia bastante menor
en el primer orden negativo. El elemento formador de imagen 3 recoge
la luz reflejada por difracción 17 (figura 1b) y produce sobre las
superficies fotosensibles de la disposición detectora 4 valores de
luminosidad que se diferencian claramente. En todo caso la luz
difusa que es detectada por el elemento formador de imagen 3, en
ambas fases de lectura sólo presentan pequeñas diferencias de
intensidad y no perturba el reparto de luminosidad sobre las
superficies fotosensibles de la disposición detectora 4. Si las
estructuras de difracción asimétricas 38 y 39 se diferencian
adicionalmente en sus frecuencias espaciales, es posible seleccionar
las mismas de manera que el primer o segundo rayo iluminador 20 ó 21
del primer orden negativo difractado en la segunda o primera
estructura de difracción 39 ó 38 no sea detectado por el elemento
formador de imagen 3.
Cuando las estructuras de difracción 38 y 39 se
diferencian únicamente en la frecuencia espacial, hay que ajustar
las direcciones de iluminación \alpha, \beta y/o las longitudes
de onda \lambda_{1}, \lambda_{2} del rayo iluminador 20 y
21. Las longitudes de onda \lambda_{1}, \lambda_{2} y las
direcciones de iluminación \alpha, \beta determinan la
frecuencia espacial para las estructuras de difracción 38 y 39.
Las estructuras de difracción 38, 39 conocidas de
la WO 97/19821 con menores frecuencias espaciales (50 a 250
líneas/milímetro) y con un perfil de rejilla de una altura de 0,7
\mum a 1,5 \mum presentan un comportamiento de difracción
acromático, es decir, se puede emplear también una luz policromática
para iluminar la zona de lectura 12, cuando tales estructuras de
difracción 38, 39 desvían en el elemento formador de imagen 3 la luz
policromáticamente difractada, de manera muy apretada.
En la WO 98/10324 se describe rejillas de
difracción que se diferencian únicamente en su poder de
polarización. Si se selecciona tales rejillas de difracción para las
estructuras de difracción 38, 39, se producirá la iluminación del
plano de lectura 12 (figura 1a) con luz distintamente polarizada
empleando un filtro de polarización en la óptica 19 (figura 1b) de
los rayos iluminadores 20, 21. En otra realización el filtro de
polarización está dispuesto como analizador 22 entre el elemento
formador de imagen 3 y la disposición detectora 4 y la iluminación
de la zona de lectura 12 (figura 1a) se produce con luz no
polarizada.
Si las estructuras de difracción 38, 39 son
simétricas, se puede disponer también los dispositivos de
iluminación 5, 6 en el mismo lado del plano de simetría 13. Si la
iluminación de la zona de lectura 12 sólo se diferencia en la
longitud de onda de la luz incidente en la dirección de la
iluminación \alpha en la zona de lectura 12 (figura 1a), se
selecciona ventajosamente una disposición lineal de diodos de luz,
diferenciándose los diodos de luz en el color de la luz emitida. Los
diodos de luz de los diferentes colores se cambian en la disposición
lineal para iluminar la zona de lectura 12 uniformemente en un
color, cuando se conecta simultáneamente en una fase de lectura
únicamente los diodos de luz del mismo color. Para la disposición
lineal resultan apropiados también los diodos de luz que emiten luz
en dos o varios colores, pudiendo ajustarse con mando externo los
colores. Un mando simultáneo de los colores produce una luz
policromática.
En la figura 3 se muestra el lado fotosensible de
la disposición detectora 4 con una imagen 40 de los pares
reticulados de la tira de información 2 (figura 2a), mostrada aquí
por líneas de trazos interrumpidos debido a razones de
representación, y producida por el elemento formador de imagen 3
(figura 1b) sin el difusor unidimensional 23 (figura 1b). En la
primera fase de lectura se ilumina la zona de lectura 12 (figura 1a)
con el dispositivo de iluminación 5(figura 1a). En la imagen
40, los elementos reticulados 14, sombreados oblicuamente en el
dibujo, no modificados en comportamiento óptico, de la primera línea
con las ordenadas Y = Z_{1} son con alta intensidad de luz. Los
elementos reticulados 15 representados sin sombreado, modificados en
el comportamiento óptico, de la primera línea y todos los elementos
reticulados 15 de la segunda línea con las ordenadas Y = Z_{2}
emiten luz 17 (figura 1b) con una intensidad por lo menos un 50% más
baja sobre la disposición detectora 4 y están formados como zonas
oscuras. En la segunda fase de lectura, se conecta el dispositivo de
iluminación 6 (figura 1a), para que en la imagen 40 se reproduzca de
forma luminosa únicamente el elemento reticulado 15 sombreado, no
modificado en comportamiento óptico, de la segunda línea.
Las disposiciones detectoras de una línea 4 que
se puede obtener comercialmente presentan para la anchura B un valor
comprendido 7 \mum y 200 \mum. La subdivisión a lo largo del eje
de abscisas X presenta un ancho de escritura ("pitch") de 7
\mum, 14 \mum o más, por lo que cada fotodetector 28 posee por
tanto una superficie fotosensible de la anchura B veces el ancho de
escritura. La tira de información 2 debe ser legible, con mayor
seguridad, sin grandes exigencias en la orientación en la zona de
lectura 12. Se consigue esta ventaja cuando la anchura B de la
superficie fotosensible de los fotodetectores 28 es menor que 0,1 mm
y la imagen 38 se emborrona en la dirección de ordenadas Y en la
anchura B adicionalmente por medio del difusor unidimensional 23
(figura 1b), con el fin de tolerar un desplazamiento perpendicular
al plano de simetría 13 (figura 1b). Además, la finura de la
subdivisión a lo largo del eje de abscisas determina el poder
resolutivo de la disposición detectora 4 en el eje de abscisas X.
Para que la disposición detectora 4 detecte correctamente la
subdivisión de la tira de información 2, incluso cuando la
subdivisión en los N pares reticulados y la división de los M
fotodetectores 28 no están alineadas exactamente a lo largo del eje
de abscisas X y/o no son conmensurables, la subdivisión de la
disposición detectora 4 en el eje de abscisas X debe ser tan fina
que la imagen 40 de cada uno de los N pares reticulados recubra al
menos 3 fotodetectores 28. Para la tira de información 2 con N pares
reticulados, el número M de los fotodetectores 28 se eleva por lo
menos al triple de N. La longitud de la disposición detectora 4 es
ventajosamente mayor que la longitud de la tira de información 2 a
leer, para que no haya que alinear exactamente en sentido
longitudinal en la zona de lectura 12 la tira de información 2 para
su lectura. Por consiguiente, el primer y último fotodetectores 28
se sitúan fuera de la imagen 40 y sólo reciben luz difusa, esto
permite medir la longitud de la tira de información 2.
En vez de una sola disposición detectora 4 se
puede emplear ventajosamente una pluralidad, por ejemplo, con
superficies fotosensibles de los fotodetectores 28 de 14 \mum x 14
\mum en 128 líneas cada uno. Esta solución algo más cara permite
una mayor tolerancia contra una alineación inclinada de la tira de
información en la zona de lectura 12, ya que mediante una
corrección electrónica puede compensarse el giro con respecto al
plano de simetría 13 (figura 1).
Las disposiciones detectoras 4 contempladas hasta
aquí no están proyectadas para reconocer las porciones de color en
la luz 17. En vez de las disposiciones detectoras 4 sensibles al
negro-blanco se puede emplear también una
disposición detectora 4 sensible al color, como por ejemplo el CCD
Linear Sensor ILX522k de SONY. Los filtros de color integrados
delante de los fotodetectores 28 permiten detectar y analizar la
imagen coloreada 40 en los tres colores primarios azul, verde y rojo
separados con señales de color de los fotodetectores 28. Si las
estructuras de difracción 38 (figura 2b) y 39 (figura 2b) se
diferencian únicamente en la frecuencia espacial, bastará con un
solo dispositivo iluminador policromático 5 que emita al menos luz
de las estructuras de difracción 38 y 39 y la dirección de
iluminación \alpha (figura 1b) con longitudes de onda
predeterminadas \lambda1, \lambda2 para leer la información y
comprobar su autenticidad. La disposición de lectura de esta
realización presenta un ciclo de lectura modificado. A la fase de
lectura sencilla le sigue en la unidad de evaluación 24 (figura 1b)
una filtración de las señales de color de la imagen en color 40
conforme a las longitudes de onda predeterminadas \lambda1,
\lambda2 y la asignación de las señales de color filtradas a los
elementos reticulados 14, 15, para formar dos secuencias de señales
detectoras S(1) o S(2). Las señales detectoras
S(1), S(2) corresponden a las señales detectoras
S(1), S(2) de la disposición detectora 4, sensible al
negro-blanco. La iluminación policromática de la
zona de lectura 12 (figura 1a) en la dirección de iluminación
\alpha no ha de ser conectada y desconectada para ello de forma
permanente.
En la figura 4 perteneciente a la figura 3 se ha
representado la primera secuencia de señales detectoras S(x,
1) para la primera fase de lectura y la segunda secuencia de señales
detectoras S(x, 2) para la segunda fase de lectura, que son
producidas por los M fotodetectores 28 (figura 3) una tras otra.
Para aclarar la pertenencia de la señales detectoras S(x, 1)
o S(x, 2) a los N pares reticulados en la imagen 40 (figura
3) se ha trazado líneas verticales punteadas hasta los diagramas en
la figura 4. Las señales detectoras S(x, 1) o S(x, 2)
se transmiten después de cada fase de lectura, a través de la línea
de señales 27 (figura 1b), por ejemplo en serie, a la unidad de
evaluación 24 (figura 1b), una vez que la unidad de evaluación 24 ha
enviado la señal de lectura a través de la línea de señales 27
(figura 1b) a la disposición detectora 4 (figura 1b), y se
depositan en forma digitalizada en la memoria 29 (figura 1b) o 30
(figura 1b). En la segunda pausa de lectura se produce
adicionalmente la evaluación de las señales detectoras almacenadas
S(x, 1), S(x, 2). A continuación comienza de nuevo el
ciclo de lectura. Una descripción esquemática esboza la
evaluación.
Un ordenador 41 (figura 1b) de la unidad de
evaluación (figura 1b) prepara en primer lugar las secuencias
S(x, 1) o S(x, 2) para el reconocimiento de la
información. Con tal fin se filtra típicamente las secuencias
S(x, 1) o S(x, 2) y se corrige en todo caso las
amplitudes y/o desfases locales. Si las señales así obtenidas están
comprendidas dentro de los intervalos fijados de los niveles de
señales "1" ó "0", se asigna para x = 1 hasta M todas las
señales detectoras S(x, 1) o bien S(x, 2) del estado
de bit correspondiente "1" ó "0" y se almacena como señal
de bit S(x, 1) o S(x, 2). Si una o varias de las
señales detectoras S(x, 1) o S(x, 2) se sitúan
localmente entre los dos niveles, el ordenador 41 interpreta esto
como consecuencia de elementos reticulados 14, 15 parcialmente
destruidos y asigna a estas señales otro estado "indefinido".
En el dibujo de la figura 4 se ha representado las zonas para los
niveles de señal "0", "1" como bandas sombreadas.
En el dibujo de la figura 3 está presente en la
imagen 40 en la segunda línea Z_{2} en el quinto elemento
reticulado 15 de la izquierda como ejemplo una "mancha ciega"
42 producida como consecuencia de un deterioro de la tira de
información 2 (figura 1a), que reduce la intensidad luminosa de este
elemento reticulado 15 en la imagen 40 en la segunda fase de
lectura. La señal detectora S(m,2) resulta por tanto
demasiado pequeña y el ordenador 41 (figura 1b) asigna a la señal de
bits S(m, 2) el estado "indefinido". Otros estados
"indefinidos" pueden aparecer en la zona de los límites entre
diferentes valores de la intensidad de la luz de la imagen 40.
Puesto que la subdivisión en los N elementos reticulados 14, 15 no
coincide por regla general con la subdivisión de los M
fotodetectores 28, por ejemplo, en la señal S(3, 1) del
tercer fotodetector 28. Como los formadores de imagen 38 no están
desplazados entre sí en ambas fases de lectura con respecto a la
disposición detectora 4, se obtiene una ventaja adicional de la
disposición de lectura puesto que las señales de bits S(x, 1)
y S(x, 2) para cada x están asignadas al par reticulado común
k y de las secuencias de las señales de bits S(x, 1) y
S(x, 2) puede formarse una secuencia de pares P(x) de
x pares P(x). En el caso ideal, en la secuencia de pares
P(x) solamente hay cuatro combinaciones de valor de las
señales de bits S(x, 1) y S(x, 2): la combinación de
valor con S(x, 1)= 1 y S(x, 2)= 0(="1, 0"), la
combinación de valor con S(x, 1) = 0 y S(x, 2)=1
(="0, 1") y las combinaciones de valor S(x, 1) =
S(x, 2)=1 (="1, 1") y S(x, 1) = S(x, 2)=0
(="0, 0"). Un par P(x) con la combinación de valor "1,
1" hace ya alusión a una tira de información 2 descrita de manera
incompleta y provee el ordenador 41 (figura 1b) por ejemplo para
interrumpir la evaluación y/o para indicar el error en el monitor 32
(figura 1b). La combinación de valor "0, 0" puede aparecer de
forma regular exclusivamente en los dos extremos de la secuencia de
pares P(x), puesto que la disposición detectora 4 sobresale
de la tira de información 2. Forman dos grupos de i o j pares
terminales sucesivos. En el ejemplo de la figura 4 son las señales
S con x=1, 2 y x = M -3, M - 2, M - 1, M. Entre ambos grupos de los
pares terminales está contenida la información en los M-(i+j)
elementos de la secuencia de pares P(x), que se dividen
simultáneamente en el número N predeterminado por ejemplo N=176,
N=160 etc., de pares reticulados de la tira de información 2 y
determinan los N elementos de una sucesión de bits B(k) de la
información, en donde k recorre los valores de 1 hasta n. Las
combinaciones de valor "1, 0" ó "0, 1" de los pares
asignados al mismo elemento B(k) de la secuencia de pares
P(x) determinan el contenido del elemento B(k), por
ejemplo, para un elemento B(k) la pluralidad de las
P(x) asignadas presenta la combinación de valor "1, 0",
es B(k)= "1", mientras que para la combinación de
valor "0, 1" es B(k) ="0". En el dibujo de la
figura 4 se muestra la sucesión de bits B(k) obtenida a
partir de las secuencias S(x, 1) y S(x, 2), en la que
un sombreado representa el valor "1" y el rectángulo vacío, el
valor "0". La información leída comienza pues con
"10010..".
Los pares de la secuencia de pares P(x)
con dos estados indefinidos se encuentran en las transiciones de
alto a bajo o de bajo a alto valores de intensidad en la imagen 40,
porque el límite entre dos pares reticulados parte la superficie
fotosensible del fotodetector 28 o los pares reticulados no son
reproducidos correctamente y por tanto en ambas fases de lectura una
parte de la imagen 40 es registrada con mayor intensidad por el
fotodetector 28. Influencias ambientales como arañazos, suciedad,
etc. pueden deteriorar la tira de información 2 de tal forma que ya
no sea posible reconocer completamente la información representada.
La codificación descrita de la información legible óptimamente con
máquina por dos estados de cuatro posibles presenta la ventaja de
que por deterioro la valencia del par reticulado no cambia en el
otro estado definido, por tanto, de "0" a "1" o "1" a
"0", sino que se modifica en uno de los otros dos estados
indefinidos. Los pares P(x) con un estado indefinido y los
pares P(x) no clasificados unívocamente como pares terminales
con la combinación de valor "0,0" son reconstruibles debido a
su situación local conocida y en comparación con sus valores
vecinos, es decir, a estos pares P(x) se les asigna la
combinación de valor más verosímil "1, 0" o "0, 1",
utilizando el ordenador 41 una de las funciones de error conocidas
por el especialista en la materia. La información se deposita
ventajosamente, por ejemplo como palíndromo, varias veces en la tira
de información 2, pues de este modo ante deterioros masivos se puede
reconstruir la información a partir de los fragmentos restantes
obtenidos. La figura 5 muestra el documento 1, por ejemplo en forma
de carnet de identidad personal, tarjeta de crédito o de valor. El
documento 1 lleva en su superficie 11 la tira de información 2 y
presenta sobre la superficie 11 campos de información 43, 44 con
informaciones en escritura clara legible con máquina como, por
ejemplo, nombre fecha de nacimiento, validez, nacionalidad, datos
biométricos, número de pasaporte, etc. En tarjetas de valor se
almacena otros datos electrónicos sobre la identidad de la tarjeta
en un módulo IC 45 y/o magnéticamente en una tira magnética 46,
disponiéndose principalmente está última al dorso del documento
1.
Para comprobar con máquina la autenticidad del
documento 1 por órganos de control se puede utilizar aparatos de
lectura o verificadores que pertenecen a un sistema de seguridad
descrito en la WO 00/38932. Además de la disposición de lectura, el
aparato de lectura contiene por lo menos un lector de escritura
clara para leer información visualmente legible. Adicionalmente o
incluso en lugar del lector de escritura clara, se puede disponer en
el aparato de lectura un dispositivo para leer de informaciones del
módulo IC 45 y/o de una tira magnética 46.
Claims (16)
1. Disposición de lectura para la lectura
mecanizada de una tira de información rectangular (2) que se
encuentra en una zona de lectura (12), la cual consta de una
disposición detectora (4), dispuesta sobre el plano de lectura (7),
de un número M de por lo menos fotodetectores (28) de una cifra
dispuestos linealmente, un elementos formador de imágenes ópticas
(3) para producir una imagen (40) de toda la zona de lectura (12) en
forma de tira del plano de lectura (7) sobre superficies
fotosensibles de los fotodetectores (28) alineadas paralelamente al
plano de lectura (7), al menos un dispositivo de iluminación lineal
(5; 6) dispuesto paralelamente sobre el plano de lectura (7) para la
iluminación completa de la zona de lectura (12) con rayos
iluminadores (20; 21) desde una dirección de iluminación
predeterminada (\alpha; \beta) y una unidad de evaluación (24)
para recibir y evaluar las señales detectoras (S(1);
S(2)) de los fotodetectores (28), en la que un plano de
simetría común supuesto (13), que está dispuesto paralelamente a un
eje óptico del elemento formador de imagen (3) y respecto del
dispositivo de iluminación lineal (5; 6), corta el elemento formador
de imágenes (3), la disposición detectora (4) y el dispositivo de
lectura (12) por el centro en el sentido longitudinal y la tira de
información de dos cifras (2) presenta una información ópticamente
codificada de N elementos de una sucesión de bits (B(k)),
caracterizada porque la disposición
lineal de los M fotodetectores (28) presenta al menos la longitud de
la imagen (40),
porque un ciclo de lectura con pausas de lectura
gobernado por la unidad de evaluación (24) incluye al menos dos
fases de lectura que se diferencian en la iluminación de la zona de
lectura (12),
porque la iluminación en las fases de lectura se
diferencia por la dirección de iluminación (\alpha; \beta) y/o
la calidad de la luz emitida por el dispositivo de iluminación (5;
6);
porque la zona de lectura (12) reproducida sobre
las superficies fotosensibles de los fotodetectores (28) en la
primera fase de lectura presenta el reparto de luminosidad producido
con el primer rayo iluminador (20) y, en la segunda fase de lectura,
el producido con el segundo rayo iluminador (21)
porque las señales detectoras (S(1)) de la
primera fase de lectura forman una primera secuencia de las señales
detectoras (S(x,1)) de los M fotodetectores (28) y las
señales detectoras (S(2)) de la segunda fase de lectura, una
segunda secuencia de las señales detectoras (S(x, 2)) de los
M fotodetectores (28), recorriendo x los valores 1 hasta M, y
porque un reconocimiento de la información en un
ordenador (41) de la unidad de evaluación (24) en la segunda pausa
de lectura del ciclo de lectura incluye una inversión de las señales
detectoras (S(x, 2)) de la segunda secuencia, una comparación
de las señales detectoras invertidas (S(x, 2)) de la segunda
secuencia con las señales detectoras (S(x,1)) de la primera
secuencia para comprobar la lectura correcta y una producción de la
sucesión de bits verificada (B(k)) a partir de las señales
detectoras S(1) y S(2).
2. Disposición de lectura según la reivindicación
1, caracterizada porque el reconocimiento de la información
contiene una asignación de señales de bits
(S(x,1),S(x,2)) a las señales detectoras
(S(x,1), S(x, 2)) para todas las x de 1 hasta M, en
donde la señal de bit (S(x,1),S(x,2)) presenta un
primer estado de bit "1" o un segundo estado de bit "0"
cuando la señal detectora (S(x, 1), S(x, 2)) se
encuentra a un primer nivel de señal predeterminado "1" o un
segundo nivel de señal predeterminado "0".
3. Disposición de lectura según la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque la luz emitida de los
dispositivos de iluminación (5; 6) es sensiblemente monocromática y
se diferencia en las longitudes de
\hbox{onda
\lambda .} 4. Disposición de lectura según la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque la luz emitida de los
dispositivos de iluminación (5; 6) es del mismo color y porque los
dispositivos de iluminación (\alpha, \beta) se diferencian.
5. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el número M de
fotodetectores (28) es por lo menos el triple del número N de
elementos de la sucesión de bits (B(k)), por lo que en la
imagen (40) cada elemento de la sucesión de bits (B(k)) está
recubierto por al menos tres fotodetectores (28) por línea de la
disposición detectora (4).
6. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la disposición
detectora (4) es un "charge coupled device" y presenta una
disposición lineal de los M fotodetectores (28) por línea.
7. Disposición de lectura según la reivindicación
6, caracterizada porque la disposición detectora (4) contiene
en una línea M = 2048 fotodetectores (28) que presentan una división
lineal a lo largo de un eje de abscisas x de 14 \mum alineado
paralelamente al lado longitudinal de la zona de lectura (12).
8. Disposición de lectura según la reivindicación
6 ó 7, caracterizada porque la disposición detectora (4) es
de varias cifras y la superficie fotosensible de cada uno de los
fotodetectores (28) presenta una dimensión de 14 veces 14
\mum.
9. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque entre el
elemento formador de imagen (3) y la disposición detectora (4) está
dispuesto un difusor unidimensional.
10. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque los
fotodetectores (28) presentan filtros de color integrados para
detectar y analizar la imagen (40) con señales de color separadas en
los tres colores primarios.
11. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque un filtro de
polarización está dispuesto como analizador (22) entre el elemento
formador de imágenes (3) y la disposición detectora (4).
12. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque los
dispositivos de iluminación (5; 6) están colocados a ambos lados del
plano de simetría (13).
13.- Disposición de lectura según la
reivindicación 12, caracterizada porque un primer dispositivo
de iluminación (5) y un segundo dispositivo de iluminación (6) están
dispuestos simétricamente al plano de simetría (13) para iluminar la
zona de lectura (12).
14. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque el plano de
simetría (13) es perpendicular al plano de lectura (7).
15. Disposición de lectura según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque al menos un
dispositivo de iluminación (5 ó 6) consta de una disposición lineal
de una pluralidad de diodos de luz y porque los diodos de luz emiten
luz en la dirección de iluminación \alpha o \beta.
16. Utilización de la disposición de lectura
según una de las reivindicaciones 1 a 15 en un aparato de lectura
para leer documentos (1), caracterizada porque el aparato de
lectura contiene, además de la disposición de lectura, un lector de
escritura clara y/o un dispositivo para leer información de un
módulo IC 45 y/o de una tira magnética (46) del documento (1).
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