專利名稱：鑒別具有衍射結(jié)構(gòu)的真實(shí)性標(biāo)記的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的，用于鑒別具有衍射結(jié)構(gòu)的真實(shí)性標(biāo)記的裝置。一種這樣的方法已在WO98/55963中公開(kāi)。
其中被檢測(cè)的文件被放置在一塊玻璃板上，而且在文件上設(shè)置有要鑒別的衍射結(jié)構(gòu)。一臺(tái)激光器用于識(shí)別此衍射結(jié)構(gòu)，激光器的射線打到設(shè)置在文件表面的衍射結(jié)構(gòu)上，該衍射結(jié)構(gòu)以有特征的圖樣的形式衍射并反射此射線。如此產(chǎn)生的衍射圖樣投射在固定位于一個(gè)外殼中的光電二極管上。這些二極管被放置在外殼中可望出現(xiàn)有特征的衍射圖樣的位置。然后根據(jù)一個(gè)光電二極管是否接收到衍射圖樣來(lái)判定文件的真實(shí)性。
然而已公開(kāi)的裝置有以下的缺點(diǎn)這些光電二極管必須被設(shè)置在文件檢驗(yàn)裝置中固定的位置上，并且假設(shè)這些光電二極管精確地在這個(gè)位置上接收衍射圖像。如果文件表面上的衍射結(jié)構(gòu)稍微移動(dòng)或改變，或者給出在另一文件上的另一類衍射結(jié)構(gòu)，則在固定位置上的光電二極管什么也接收不到。因而缺點(diǎn)在于，已知的設(shè)備只能用于有限的應(yīng)用范圍，因?yàn)樗旧现贿m用于一種唯一的文件類型。
雖然在WO98/55963中也說(shuō)明了，光電二極管可設(shè)置成矩陣形式，以接收更大范圍的衍射圖樣，然而具有固定位置的光電二極管不能直接鑒別在不同位置、具有不同強(qiáng)度的不同的衍射圖樣。
光電二極管的另一缺點(diǎn)是很粗的分辨率，其分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于具有光敏的CCD傳感器或CMOS傳感器的矩陣或行掃描攝像機(jī)的非常高的分辨能力，因而不適用于小的、細(xì)微分布的真實(shí)性標(biāo)記。
因此本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)開(kāi)始所提到的裝置，它能以明顯更大的多樣性辯認(rèn)文件上具有衍射結(jié)構(gòu)的真實(shí)性標(biāo)記，并從而使文件的真實(shí)性檢測(cè)與文件上具有衍射結(jié)構(gòu)的真實(shí)性標(biāo)記所處的位置無(wú)關(guān)。
為了完成上面提出的任務(wù)，該裝置有以下特征由被檢測(cè)文件得到的衍射圖樣被引導(dǎo)到一個(gè)投影面上，并且在投影面上形成的衍射圖被一個(gè)拍攝該投影面的攝像機(jī)觀測(cè)鑒別。
所建議的裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，在檢驗(yàn)面上不再是固定地，因而不再在確定地點(diǎn)上出現(xiàn)衍射圖樣，而出現(xiàn)衍射圖樣的位置是任意的。用一個(gè)攝像機(jī)(矩陣或行攝像機(jī))監(jiān)測(cè)整個(gè)投影面，并鑒別在那里出現(xiàn)的、有特征的衍射圖像。這個(gè)衍射圖的鑒別因而成為文件真實(shí)性的一個(gè)指標(biāo)。
因而優(yōu)點(diǎn)在于，光敏傳感器不必再置于投影面的固定位置上，人們可完全隨意地鑒別不同的，而且變化的衍射圖樣，因?yàn)橛脭z像機(jī)僅檢測(cè)衍射圖樣在投影面上的投影。
因而文件上不同特征和不同位置處的不同衍射結(jié)構(gòu)可同時(shí)或先后被檢測(cè)，因?yàn)橛靡慌_(tái)攝像機(jī)總是僅僅檢測(cè)被衍射結(jié)構(gòu)投射到投影面上的衍射圖樣。
“投影面”一詞有較寬的含義。在第一實(shí)施例中可用一塊毛玻璃作為投影面，衍射圖樣被投影于其上，同時(shí)在毛玻璃下面設(shè)置一臺(tái)攝像機(jī)，它鑒別毛玻璃上的衍射圖樣。
這里攝像機(jī)可以僅僅拍攝毛玻璃的部分區(qū)域并鑒別此部分區(qū)域，或者可以在一個(gè)單一的工作過(guò)程中鑒別毛玻璃的整個(gè)面積。
但是衍射圖也可直接投射在一臺(tái)鑒別攝像機(jī)的光敏傳感器上。本發(fā)明的另一實(shí)施例可以是這樣的完全不使用毛玻璃，而是將矩陣芯片或行掃描芯片的圖像面直接作為投影面，其中這些芯片例如構(gòu)成為CCD芯片或CMOS芯片。這意味著衍射圖直接被投射在相應(yīng)攝像機(jī)的矩陣方式或行方式構(gòu)成的鑒別表面上。
在攝像機(jī)和毛玻璃在空間上分離的情況下，需要選擇決定的，并且屬于本發(fā)明保護(hù)范圍的是，攝像機(jī)是與在上述情況下運(yùn)動(dòng)的毛玻璃一起運(yùn)動(dòng)，還是攝像機(jī)靜止而僅僅毛玻璃運(yùn)動(dòng)。在不使用毛玻璃的實(shí)施方式中衍射圖直接投射在攝像機(jī)的光敏傳感器上，因此攝像機(jī)與衍射源一起運(yùn)動(dòng)還是固定于外殼中是確定的。
此外，在鑒別文件中的衍射結(jié)構(gòu)時(shí)存在多種實(shí)施方式，它們都由本發(fā)明所包括。
在第一種實(shí)施例中，用于照射文件中衍射結(jié)構(gòu)的激光器僅可在例如X方向上移動(dòng)，而在Y方向上固定不動(dòng)。
在另一種實(shí)施例中，激光器可以不移動(dòng)，例如固定在外殼上，并且自身不偏轉(zhuǎn)，其中激光器的射線照射在一個(gè)旋轉(zhuǎn)鏡上，旋轉(zhuǎn)鏡可在一個(gè)確定的角度范圍上偏轉(zhuǎn)。此外由旋轉(zhuǎn)鏡反射的激光射線通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的固定設(shè)置在外殼中的遠(yuǎn)心鏡照射到文件中或文件上的衍射結(jié)構(gòu)上。
在這兩種實(shí)施方式中，毛玻璃在Y方向(掃描方向)上設(shè)計(jì)為可移動(dòng)的，并且在毛玻璃上固定設(shè)置一個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡，使得由激光器產(chǎn)生的射線經(jīng)由固定設(shè)置在可移動(dòng)的毛玻璃上的鏡面照射到文件中固定的衍射結(jié)構(gòu)上。
在這兩種實(shí)施方式中重要的是用于激光射線的偏轉(zhuǎn)鏡大約占據(jù)毛玻璃的整個(gè)寬度。這與以下優(yōu)點(diǎn)相聯(lián)系毛玻璃本身不必在X方向上移動(dòng)。
另一種實(shí)施方式如下偏轉(zhuǎn)鏡的寬度明顯小于毛玻璃的寬度，從而使整個(gè)毛玻璃不僅可以在X方向上，而且可以在Y方向上移動(dòng)，并且可在固定的衍射結(jié)構(gòu)之下移動(dòng)，其中在此實(shí)施例中激光器與毛玻璃固定地聯(lián)接在一起。
然而在所有實(shí)施例中也可以不使用毛玻璃，而是將由衍射結(jié)構(gòu)反射的衍射圖樣直接投射到在衍射結(jié)構(gòu)下方可移動(dòng)的攝像機(jī)的光敏傳感器的鑒別面上。
本發(fā)明的發(fā)明主題不僅由各單項(xiàng)權(quán)利要求的主題給出，而且也由各單項(xiàng)權(quán)利要求的相互組合給出。
本申請(qǐng)材料中的所有內(nèi)容，包括摘要、所公開(kāi)的說(shuō)明和特征，尤其是在附圖中所示的構(gòu)型均作為本發(fā)明主要要求保護(hù)的，它們的單項(xiàng)或組合對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言是新穎的。
下面借助于附圖所示的幾個(gè)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。其中附圖及其說(shuō)明進(jìn)一步給出了本發(fā)明的其它主要特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中

圖1用圖示表示了本發(fā)明的第一種實(shí)施例；圖2用圖示表示了相對(duì)于圖1有變化的一種實(shí)施例；圖3表示了本發(fā)明所述裝置的第三種實(shí)施例；圖4表示了本發(fā)明所述裝置的第四種實(shí)施例。
在圖1中一臺(tái)激光器1一般被設(shè)置在一個(gè)未詳細(xì)表示出的文件檢測(cè)設(shè)備的外殼中，它以水平方向發(fā)出射線6。激光器被設(shè)計(jì)成在箭頭15、16的方向上可移動(dòng)，其中這對(duì)應(yīng)于激光器在X方向上的運(yùn)動(dòng)。
由激光器1產(chǎn)生的射線6經(jīng)由一個(gè)斷面約為三角形的鏡子3被反射，并且以射線7的形式射向固定放置的文件26，該文件例如可以具有一個(gè)結(jié)構(gòu)4，在其范圍內(nèi)設(shè)置了一個(gè)衍射結(jié)構(gòu)5。
當(dāng)然本發(fā)明并不局限于將衍射結(jié)構(gòu)5設(shè)置在結(jié)構(gòu)4的范圍內(nèi)。衍射結(jié)構(gòu)5也可以隔離地集成在文件表面26之內(nèi)或之上。
重要的是，鏡子3在毛玻璃2的整個(gè)寬度上延伸，毛玻璃承載著鏡子3。毛玻璃2在掃描方向22(對(duì)應(yīng)于Y方向)上可移動(dòng)地設(shè)置在固定放置的衍射結(jié)構(gòu)5下方。
因此投射到衍射結(jié)構(gòu)5上的激光器1的射線7以衍射射線8、9、10的形式被反射，并在用于衍射結(jié)構(gòu)5的毛玻璃2上產(chǎn)生有特征的衍射圖樣11-13。
毛玻璃2上衍射圖樣11-13的大小、強(qiáng)度和排列是檢驗(yàn)文件26上衍射結(jié)構(gòu)5的真實(shí)性的尺度。
如圖2所示(在圖1中也如此)，在毛玻璃2的下方設(shè)置了一臺(tái)矩陣攝像機(jī)18，它與其物鏡17一起位于毛玻璃2的光程19內(nèi)，從而使所有出現(xiàn)在毛玻璃2上的衍射圖樣11-13被獲取，并用CCD芯片20鑒別。
圖2表示出一種相對(duì)于圖1有所變化的實(shí)施例，由圖可見(jiàn)，激光器1通過(guò)支架14與毛玻璃2連接。毛玻璃2被設(shè)計(jì)成在箭頭15、16方向上，而且也在箭頭22方向上可移動(dòng)。
此實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)可以僅采用相對(duì)較小的鏡子3′，其長(zhǎng)度明顯小于毛玻璃2的寬度，而其中毛玻璃2必須在X和Y方向上可移動(dòng)。
如同借助圖1所說(shuō)明的，在此實(shí)施例中攝像機(jī)18被設(shè)置在毛玻璃2下方，其中衍射圖樣被投射到CCD芯片20的圖像面21上。
圖3以圖示表示可以完全不使用毛玻璃2，衍射圖樣11-12被直接投射到CCD芯片的圖像面21上。
圖4以圖示表示出本發(fā)明所述裝置的一種結(jié)構(gòu)，其中激光器1固定在外殼上。激光器1產(chǎn)生的射線6落在旋轉(zhuǎn)鏡23上，它可繞旋轉(zhuǎn)軸25在規(guī)定角度范圍上偏轉(zhuǎn)。被旋轉(zhuǎn)鏡23偏轉(zhuǎn)的激光射線6′通過(guò)一個(gè)外殼固定的遠(yuǎn)心鏡24偏轉(zhuǎn)為激光射線6″并射到偏轉(zhuǎn)鏡3上，從那里射線作為激光射線7射到文件26及其具有衍射結(jié)構(gòu)5的真實(shí)性標(biāo)記4上。
附圖標(biāo)記列表1激光器 2毛玻璃3鏡子3’4真實(shí)性標(biāo)記 5衍射結(jié)構(gòu) 6射線7射線 8衍射射線 9衍射射線10衍射射線 11衍射圖樣 12衍射圖樣13衍射圖樣 14支架 15箭頭16箭頭 17物鏡 18攝像機(jī)19光程 20CCD芯片 21圖像面22掃描方向 23旋轉(zhuǎn)鏡 24遠(yuǎn)心鏡25旋轉(zhuǎn)軸26文件
權(quán)利要求
1.用于鑒別文件(26)上具有一個(gè)或多個(gè)衍射結(jié)構(gòu)(5)的真實(shí)性標(biāo)記(4)的裝置，文件被置于一個(gè)檢測(cè)面上并由一個(gè)光源(1)照射，其中被檢測(cè)的真實(shí)性標(biāo)記(4)使光源(1)的射線(6、7)發(fā)生衍射，并將其投射到裝置的鑒別單元(2，17，18，20，21或18，20，21)上，其特征在于，由被檢測(cè)文件得到的衍射圖樣(11-13)被投射到一個(gè)投影面(2或21)上，并且在投影面(2或21)上形成的衍射圖被一臺(tái)監(jiān)測(cè)此投影面(2或21)的攝像機(jī)(18)用光敏傳感器觀測(cè)并鑒別。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，攝像機(jī)(18)是一臺(tái)矩陣或行掃描攝像機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，投影面被設(shè)計(jì)為毛玻璃(2)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，鑒別單元(2，17，18，20，21)只鑒別毛玻璃(2)的部分區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，光源(1)的射線(6)經(jīng)由一個(gè)固定的鏡子(3，3′)偏轉(zhuǎn)為射到文件(26)上的衍射結(jié)構(gòu)(5)上的射線(7)。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，毛玻璃(2)被設(shè)計(jì)為在Y方向(掃描方向)(22)上可移動(dòng)，在此方向上設(shè)置偏轉(zhuǎn)鏡(3，3′)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，鏡子(3)在毛玻璃(2)的整個(gè)寬度上延伸。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，鏡子(3′)的長(zhǎng)度小于毛玻璃(2)的寬度，并且毛玻璃被設(shè)計(jì)為在X和Y方向上可移動(dòng)，其中光源(1)固定在毛玻璃(2)上。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，光源(1)被設(shè)計(jì)為在X方向(15、16)上可移動(dòng)，而在Y方向(22)上固定不動(dòng)，其中投影面(2；17；20)和/或文件(26)在Y方向(22)上可移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，光源(1)被設(shè)計(jì)為固定安裝在外殼上，并且光源(1)的射線(6)射到一個(gè)可偏轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)鏡(23)上，并從那里射到一個(gè)固定的遠(yuǎn)心鏡(24)上，以從那里投射到文件(26)的衍射結(jié)構(gòu)(5)上。
11.如權(quán)利要求1，2，5，9或10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，投影面被設(shè)計(jì)為攝像機(jī)(18)光敏傳感器(20)的圖像面(21)，在攝像機(jī)前面安裝有位于光源(1)的光程內(nèi)的物鏡(17)。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一臺(tái)激光器(1)被用于照射文件的衍射結(jié)構(gòu)(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鑒別文件上具有衍射結(jié)構(gòu)的真實(shí)性標(biāo)記的裝置，文件被置于檢驗(yàn)設(shè)備的檢測(cè)面上并被一個(gè)光源照射，其中被檢測(cè)的真實(shí)性標(biāo)記使光源的射線發(fā)生衍射，并照射到設(shè)備的鑒別單元上。為了與被鑒別衍射圖樣的類型和位置無(wú)關(guān)，建議將由被檢測(cè)文件導(dǎo)出的衍射圖樣投射到一個(gè)投影面上。此投射的衍射圖樣被一臺(tái)(矩陣或行掃描的)攝像機(jī)檢測(cè)和鑒別。
文檔編號(hào)G06K19/16GK1427981SQ01809114
公開(kāi)日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月7日
發(fā)明者艾尼姆·弗朗茲－伯格霍爾茲, 羅蘭·加特曼, 哈羅德·霍普納, 托馬斯·勞爾, 戴特勒夫·馬騰斯, 古澤爾·戴斯曼, 楊茲邵, 羅伯特·馬森, 托馬斯·佛郎茲, 托馬斯·萊特納, 約格·艾博哈德 申請(qǐng)人:聯(lián)邦印刷有限公司