DE102007030715B4 - Method and device for receiving objects having translucent subareas - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Aufnahme oder Prüfung von transluzente Teilbereiche (8) wie Wasserzeichen aufweisenden Gegenständen (1), wobei die Oberfläche der gegebenenfalls Aufdrucke (7) und/oder Markierungen (2) aufweisenden Gegenstände (1) mit zumindest einer Strahlenquelle (3) beleuchtet und die reflektierte Strahlung mit zumindest einer Aufnahmeeinheit (4) aufgenommen und ausgewertet wird, wobei mit einer Beleuchtungseinheit (13) die Rückseite des Gegenstandes (1) oder zumindest der transluzente Teilbereich (8) der Rückseite beleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Beleuchtung der Rückseite der transluzenten Teilbereiche derart. eingeregelt wird, dass von der Vorderseite her gesehen, die von der Strahlenquelle (3) von der Vorderseite her beleuchteten transluzenten Teilbereiche (8) dieselbe Helligkeit besitzen wie die restliche Oberfläche des Gegenstandes (1).Method for recording or checking translucent sub-areas (8) such as objects (1) with watermarks, the surface of the objects (1) possibly having imprints (7) and / or markings (2) illuminated with at least one radiation source (3) and the reflected radiation is recorded and evaluated with at least one recording unit (4), the back of the object (1) or at least the translucent partial region (8) of the back being illuminated with an illumination unit (13), characterized in that the intensity of the illumination of the Back of the translucent sections like this. It is regulated that seen from the front, the translucent partial areas (8) illuminated by the radiation source (3) from the front have the same brightness as the rest of the surface of the object (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 13.The invention relates to a method according to the preamble of
Aus der
Eine optische Einheit bestimmt einen ersten Öffnungswinkel der photoelektrischen Elemente. Jedes der photoelektrischen Elemente hat einen damit verknüpften zweiten Öffnungswinkel, der einem Abschnitt zugeordnet ist. Jedes photoelektrische Element dient dazu, das Licht des jeweiligen Abschnitts zu mitteln.An optical unit determines a first aperture angle of the photoelectric elements. Each of the photoelectric elements has a second aperture angle associated therewith associated with a portion. Each photoelectric element serves to average the light of each section.
Die
Bei der Überprüfung von mit Aufdrucken versehenen Gegenständen ist es für gewisse Prüfvorgänge erforderlich; Aussagen über den Gegenstand zu treffen ohne dass Reflexionen von den Aufdrucken und von der Oberfläche des Gegenstandes für sich die Auswertung erschweren. Vor allem ist das Vorhandensein von transluzenten Teilbereichen zu berücksichtigen, da Wasserzeichen andere Reflexionseigenschaften als die Oberfläche eines z. B. aus Papier bestehenden Gegenstandes besitzen und auch andere Reflexionseigenschaften als auf den Gegenständen vorhandene Aufdrucke. Es sind daher entsprechende Vorkehrungen zu treffen.Inspection of imprinted articles is required for certain test procedures; To make statements about the object without reflections from the imprints and from the surface of the object to make the evaluation more difficult. Above all, the presence of translucent subregions has to be taken into account since watermarks have different reflection properties than the surface of a z. B. existing paper object and also other reflective properties than existing on the objects imprints. Therefore, appropriate precautions must be taken.
Zur Lösung dieses Problems sind die Merkmale des Anspruches 1 vorgesehen. Mit der erfindungsgemäßen Vorgangsweise wird erreicht, dass transluzente Teilbereiche dieselbe Oberflächenhelligkeit besitzen wie die restlichen Oberflächenbereiche des Gegenstandes.To solve this problem, the features of
Durch die Einregelung der Intensität der rückseitigen Beleuchtung kann die Helligkeit in transluzenten Bereichen auf der Vorderseite des Gegenstandes, auf der die Überprüfung vorgenommen wird, der Helligkeit der Vorderseite der restlichen Oberflächenbereiche angeglichen werden.By adjusting the intensity of the backlighting, the brightness can be adjusted in translucent areas on the front of the object on which the inspection is made, the brightness of the front of the remaining surface areas.
Von Vorteil für die Angleichung der transluzenten Teilbereiche an die übrigen Oberflächenbereiche der Vorderseite sind die Merkmale des Anspruches 2, da damit für die unterschiedlichen Teilbereiche gleiche Ausgangsbedingungen herrschen.Advantageous for the alignment of the translucent subregions to the other surface areas of the front are the features of
Von der Aufnahmeeinheit wird das von der Oberfläche bzw. dem Material des Gegenstandes bzw. eines etwaigen Aufdruckes reflektierte Licht aufgenommen und ausgewertet. Unregelmäßigkeiten in diesen Aufnahmen im Hinblick auf Intensität, Lichtverteilung usw, insbesondere im Vergleich zu einer Soll Vorgabe, können somit als Abweichungen von einer gewünschten Struktur des Gegenstandes, d. h. dessen Oberfläche und der Aufdrucke, bewertet werden. Abweichungen aufgrund des Vorhandenseins von transluzenten Teilbereichen werden weitgehend ausgeschaltet.From the recording unit, the light reflected from the surface or the material of the article or any imprint is recorded and evaluated. Irregularities in these recordings with regard to intensity, light distribution, etc., in particular in comparison to a desired specification, can thus be regarded as deviations from a desired structure of the object, ie. H. whose surface and imprints are to be evaluated. Deviations due to the presence of translucent subregions are largely eliminated.
Bei der Überprüfung von Gegenständen ist es ferner erforderlich, auf der Oberfläche angebrachte Markierungen in Form von Aufdrucken, Auftragungen, aufgeklebten Datenträgern etc. zu überprüfen. Diese Markierungen können aus verschiedenen Materialien, z. B. Lacken, lumineszierenden Substanzen, reflektierenden Substanzen usw. bestehen, sind oftmals transparent und/oder nur im Glanzlicht sichtbar.In the inspection of articles, it is also necessary to check on the surface mounted markers in the form of imprints, applications, pasted data carriers, etc. These markings can be made of different materials, eg. As paints, luminescent substances, reflective substances, etc., are often transparent and / or visible only in the highlight.
Dabei tritt das Problem auf, bei der Prüfung die von den Markierungen reflektierte Strahlung von der von den übrigen Oberflächenbereichen des Gegenstandes reflektierten Strahlung für die Auswertung zu trennen, und zwar unter Beachtung der Erfordernis, die für die Auswertung erhaltenen Aufnahmen auch bezüglich anderer Kriterien zu überprüfen, so z. B. Reflexionsintensität, Farbgebung, Linienverlauf, Farbabweichung, Vorhandensein von Hologrammen bzw. Folien, usw. Des Weiteren sind derartige Markierungen oftmals durch andere Aufdrucke teilweise überdeckt bzw. bei transparenten Markierungen scheint ein darunter liegender Aufdruck durch die Markierung hindurch. Diese darüber liegenden bzw. durchscheinenden Aufdrucke sollen die Auswertung jedoch möglichst wenig stören, d. h. die Reflexionseigenschaften der Markierung sollen sich dadurch in diesen Bereichen nicht wesentlich ändern. Auch für diesen Fall können Störungen durch transluzente Teilbereiche vermieden werden.In this case, the problem arises of separating the radiation reflected by the markings from the radiation reflected by the other surface areas of the object during the test, in consideration of the requirement to also check the images obtained for the evaluation with regard to other criteria , so z. B. Reflection intensity, color, line shape, color deviation, presence of holograms or films, etc. Furthermore are Such markings are often partially covered by other imprints, or with transparent markings, an underlying imprint appears through the mark. However, these overlying or translucent imprints should disturb the evaluation as little as possible, ie the reflective properties of the marking should not change significantly in these areas. In this case too, disturbances due to translucent subregions can be avoided.
Sofern auf den Gegenständen Aufdrucke aufgebracht sind, sind die Merkmale des Patentanspruches 3 von Vorteil. Sofern zusätzlich Markierungen aufgebracht sind, sind die im Kennzeichen des Anspruches 4 angeführten Merkmale von Vorteil.If imprints are applied to the objects, the features of
Es wird dadurch möglich, insbesondere bei Banknoten, eine Reflexion von aufgebrachten Markierungen, insbesondere in Form von Iriodinstreifen, besser erkennbar zu machen. Dies wird vor Allem dann möglich, wenn die Markierungen derart ausgebildet sind, dass sie eine verstärkte Reflexion für IR-Strahlung und/oder Strahlung im nahen IR-Bereich besitzen und darunter oder darüber liegende Aufdrucke IR-Strahlung transmittieren, also nicht ebenfalls IR-reflektierende Eigenschaften haben oder IR-Strahlung absorbieren, d. h. wenn die Aufdrucke für die IR-Strahlung transparent sind.It is thereby possible, especially in the case of banknotes, to make better a reflection of applied markings, in particular in the form of iriodin strips. This is possible above all when the markings are designed in such a way that they have an intensified reflection for IR radiation and / or radiation in the near IR range and underlying or overlying imprints transmit IR radiation, ie not likewise IR-reflecting Have properties or absorb IR radiation, d. H. if the imprints for the IR radiation are transparent.
Mit dem Einsatz von IR-Strahlung und/oder von Strahlung im nahen IR-Bereich kann eine Prüfung der Markierungen nahezu unabhängig bzw. ungestört von den Reflexionseigenschaften der restlichen Oberfläche des Gegenstandes, insbesondere Banknote, bei Strahlung im Wellenlängenbereich des sichtbaren bzw. weißen Lichtes erfolgen.With the use of IR radiation and / or radiation in the near IR range, a check of the markings can take place almost independently or undisturbed by the reflection properties of the remaining surface of the object, in particular banknote, with radiation in the wavelength range of the visible or white light ,
Vorausgesetzt ist, dass insbesondere Papier IR-reflektierend ist bzw. diffus reflektiert. Die Oberfläche des Gegenstandes erscheint in der Aufnahme daher (mittel-)hell. Die Aufdrucke sollen IR-transparent sein; sie erscheinen dann in der Aufnahme ebenfalls (mittel-)hell, weil darunterliegendes Papier diffus reflektiert. Der Aufdruck wird dann nicht gesehen, was gewünscht wird, damit er die Überprüfung der Markierung nicht stört.It is assumed that in particular paper is IR-reflective or diffusely reflected. The surface of the object appears in the picture therefore (medium) bright. The imprints should be IR-transparent; they also appear (medium) bright in the picture because underlying paper reflects diffusely. The imprint will not be seen then what is desired so that it does not interfere with the check of the mark.
Die Markierungen sind IR-reflektierend und reflektieren nicht diffus sondern im Glanzwinkel gerichtet. Sie erscheinen daher (sehr)hell, heller als die Oberfläche des Gegenstandes bzw. das diffus reflektierende Papier.The markings are IR-reflective and reflect non-diffuse but directed in the glancing angle. They therefore appear (very) bright, lighter than the surface of the object or the diffusely reflecting paper.
Wesentlich für die Erfindung ist es, dass entweder die Strahlung, die zur Prüfung der Gegenstände eingesetzt wird, derart abgestimmt ist, dass sie von der Oberfläche des Gegenstandes, insbesondere Papier, reflektiert, insbesondere diffus reflektiert wird bzw. von den Aufdrucken nicht reflektiert wird sondern durchgelassen wird und von den Markierungen reflektiert, insbesondere nicht diffus sondern gerichtet, insbesondere im Glanzwinkel gerichtet reflektiert wird. Man kann somit die Strahlung entsprechend wählen. Gleichzeitig oder alternativ kann auch derart vorgegangen werden, dass man entsprechende, im Infrarotgebiet liegende Strahlung wählt und die Eigenschaften der Oberflächen des Gegenstandes, insbesondere von Papier, die Eigenschaften der Aufdrucke und die Eigenschaften der Markierungen derart wählt, dass sie die angegebenen Bedingungen im Hinblick auf die eingesetzte Strahlung erfüllen. Üblicherweise wird man versuchen, die Oberfläche des Gegenstandes, die Transparenz der Aufdrucke und Reflexionseigenschaften der Markierungen und die gewählte Strahlung aufeinander abzustimmen, sodass optimale Auswertungsergebnisse erhalten werden.It is essential for the invention that either the radiation used to test the objects is tuned such that it is reflected from the surface of the object, in particular paper, in particular is diffusely reflected or not reflected by the imprints but is transmitted and reflected by the markers, in particular not diffused but directed, in particular directed reflected in the glancing angle. One can thus choose the radiation accordingly. At the same time or alternatively, it is also possible to proceed by selecting appropriate radiation in the infrared range and selecting the properties of the surfaces of the object, in particular of paper, the properties of the imprints and the properties of the markings in such a way that they meet the specified conditions with respect to fulfill the radiation used. Usually one will try to match the surface of the article, the transparency of the imprints and reflective properties of the markers, and the radiation selected, so that optimum evaluation results are obtained.
Für eine Verbesserung der Aufnahmequalität und leichtere Auswertung sind die Merkmale des Anspruches 6 von Vorteil, insbesondere wenn von der Strahlenquelle Strahlung in einem Wellenlängenbereich oberhalb von 800 nm abgegeben wird. Die obere Grenze für diese Strahlung liegt bei etwa 1500 nm, da bei noch größeren Wellenlängen eine optimale Detektion nicht mehr gut möglich erscheint.For improving the recording quality and easier evaluation, the features of claim 6 are advantageous, in particular if radiation is emitted by the radiation source in a wavelength range above 800 nm. The upper limit for this radiation is about 1500 nm, since at even larger wavelengths optimum detection no longer seems to be possible.
Von Vorteil für eine Überprüfung ist es, wenn die Merkmale des Anspruches 7 erfüllt sind, da bei Aufnahme der reflektierten Strahlung im Glanzwinkelbereich das Maximum der reflektierten Strahlung aufgenommen werden kann. Auch bei der Anordnung von Iriodinstreifen ist der Einsatz der genannten Wellenlängen von Vorteil; diesbezüglich wird auf die Merkmale des Anspruches 8 verwiesen.It is advantageous for a check if the features of
Zur Durchführung von Überprüfungen bei Druckerzeugnissen, wie z. B. Banknoten, ist es von Vorteil, wenn die Merkmale des Anspruches 9 verwirklicht sind, damit eine rasche Prüfung vorgenommen werden kann.To carry out checks on printed products, such. As banknotes, it is advantageous if the features of claim 9 are realized, so that a quick check can be made.
Von Vorteil sind die Merkmale des Anspruches 10, da damit die Prüfergebnisse verbessert werden und exaktere Aussagen getroffen werden können, weil dadurch die Reflexionseigenschaften der Oberfläche des Gegenstandes vereinheitlicht werden.Advantageous are the features of
Mit den Merkmalen der Ansprüche 11 und 12 wird eine optimale Prüfung bzw. Detektion erreicht.With the features of
Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruches 13 angeführten Merkmalen charakterisiert. Bei dieser Einrichtung entspricht das Reflexionsverhalten der Oberfläche der transluzenten Teilbereiche des Gegenstandes den Reflexionseigenschaften der übrigen Oberfläche des Gegenstandes, z. B. des Papiers, und zwar unabhängig von auf dem Gegenstand aufgebrachten Aufdrucken und/oder Markierungen. Damit kann die Prüfung dieser Aufdrucke und/oder Markierungen rasch und genau erfolgen. Damit können Markierungen auf derartigen Oberflächen von Gegenständen gut unterschieden werden bzw. werden die Reflexionseigenschaften der Markierungen auch durch auf oder unterhalb der Markierungen angebrachte Aufdrucke nicht beeinflusst.A device of the type mentioned is characterized according to the invention with the features mentioned in the characterizing part of
Von Vorteil für die Auswertung von Aufdrucke und/oder Markierungen aufweisenden Gegenständen sind die Merkmale einer Einrichtung gemäß Anspruch 15 und/oder 16.Of advantage for the evaluation of imprints and / or markings having articles are the features of a device according to claim 15 and / or 16.
Für die Aufnahme der reflektierten Strahlung sind die Merkmale des Anspruches 21 von Vorteil, insbesondere dann, wenn gleichzeitig auch die Merkmale des Anspruches 25 verwirklicht sind. In diesem Fall wird das reflektierte Licht mit der größtmöglichen Intensität aufgenommen.For the reception of the reflected radiation, the features of claim 21 are advantageous, in particular if at the same time the features of claim 25 are realized. In this case, the reflected light is recorded with the greatest possible intensity.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 23 und 24 wird eine einfach aufgebaute Einrichtung verwirklicht.With the features of claims 23 and 24, a simply constructed device is realized.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
In
Mit
Dabei erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstand
Anstelle eines Fotosensors kann auch eine Bildaufnahmeeinheit als Aufnahmeeinheit
Prinzipiell ist es möglich, dass die von der Strahlenquelle auf die Markierung
Von Vorteil für die Beurteilung der Markierung ist es, wenn die von der Strahlenquelle abgegebene Strahlung einen Wellenlängenbereich oberhalb von 800 nm bis maximal 1500 nm besitzt.It is advantageous for the assessment of the marking if the radiation emitted by the radiation source has a wavelength range above 800 nm to a maximum of 1500 nm.
Entsprechend
Es ist allerdings auch möglich, dass zwischen der Strahlenquelle
Von Vorteil ist es, wenn jener Wellenlängenbereich der Strahlung, der von der Markierung
Es ist möglich, die von der Aufnahmeeinheit
Der Winkel α, mit dem die optische Achse der Beleuchtungseinheit bzw. Strahlenquelle
Ferner sollen Bereiche bzw. Aufdrucke
Es wird dafür Sorge getragen, dass die Reflexionseigenschaften der eingestrahlten Strahlung bezüglich der Oberfläche und/oder des Materials des unbedruckten Gegenstandes und die der bedruckten Teile
Von Bedeutung ist es, bei derartigen oder auch bei anders gelagerten Messungen die von transluzenten Teilbereichen stammenden Beeinflussungen der Reflexion der eingesetzten Strahlung zu minimieren. In den Figuren sind derartige transluzente Bereiche, die sich über den Bereich der Aufdrucke
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