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Title:
DEVICE FOR AUTOMATICALLY EVALUATING FLUORESCENT AUTHENTICITY CHARACTERISTICS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/095260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for automatically evaluating fluorescent authenticity characteristics on documents and objects. Said device comprises a document checking appliance with a base plate. A document which displays fluorescent authenticity characteristics when exposed to light is placed on the base plate and said characteristics are detected and evaluated by means of an evaluation camera placed in the appliance. The document is flashed with UV light, at least during the recognition time, by the evaluation camera (matrix camera 29) in order to ensure better recognition power.

Inventors:
MASSEN ROBERT (DE)
FRANZ THOMAS (DE)
LEITNER THOMAS (DE)
EBERHARDT JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/005988
Publication Date:
December 13, 2001
Filing Date:
May 25, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BUNDESDRUCKEREI GMBH (DE)
MASSEN ROBERT (DE)
FRANZ THOMAS (DE)
LEITNER THOMAS (DE)
EBERHARDT JOERG (DE)
International Classes:
G07D7/121; (IPC1-7): G07D7/12
Foreign References:
US4451530A1984-05-29
US4146792A1979-03-27
DE2713396A11978-09-28
EP0982938A12000-03-01
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Claims:
Zeichnungslegende 1 2 Frontplatte 3 Auflagefläche 4 Winkel 5 Pfeilrichtung 6 Filter 7 Winkel 8 Echtheitsmerkmal 9 Echtheitsmerkmal 10 Dokument 11 Blitz-Elektronik 12 Umlenkspiegel 13 UV-Blitz 14 Filterscheibe 15 Objektiv 16 Kamera <BR> <BR> 17 Blitzrichtung<BR> 1 8 Öffnungswinkel 19 Strahlengang 20 Strahlengang 21 optische Mittelachse (Kamera 29) Patentansprüche
1. Vorrichtung zur automatischen Auswertung von fluoreszierenden Echtheitsmerkmalen auf Dokumenten und Gegenständen mit einem Dokumentenprüfgerät, auf dessen Auflageplatte ein Dokument mit unter Bestrahlung fluoreszierend aufleuchtenden Echtheitsmerkmalen angeordnet ist, das durch eine im Gerät angeordnete AuswerteKamera erfaßt und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens während der Dauer der Erkennungszeit durch die Auswertekamera (MatrixKamera 29) das Dokument mit einem UVBlitz angeblitzt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der UVBlitz (26) als PhotoBlitzlampe ausgebildet ist, an deren Vorderseite eine UVFilterscheibe (27) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß UV Kamera die beleuchtete Dokumentenoberfläche unmittelbar (direkt) ansieht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Dokumentenoberfläche reflektierte Blitzbild über ein oder mehrere Spiegel in die UVKamera geleitet wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die UVKamera als Kamera (29) mit einem Objektiv (28) ausgebildet ist, an deren Vorderseite eine Filterscheibe (27) angeordnet ist, die für das UVLicht undurchlässig ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blitzdauer im Bereich von einer Millisekunde bis mehreren Zehnte (sekunden verwendet wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in kurzen Zeitabständen zweimal hintereinander geblitzt wird und die Kamera (29) bei dem ersten Blitz ein erstes Halbbild der zu erkennenden Dokumentenoberfläche und nach dem zweiten B8litz ein zweites Halbbild der zu erkennenden Dokumentenoberfläche auswertet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (29) gehäusefest angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera verfahrbar in bezug auf die zu untersuchende Dokumentenoberfläche ist.
Description:
, Vorrichtung zur automatischen Auswertung von fluoreszierenden Echtheitsmerkmalen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Auswertung von fluoreszierenden Echtheitsmerkmalen auf Dokumenten und Gegenständen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung geht hierbei von einem DokumentenpruTgerät aus, auf dessen Auflageplatte ein Dokument aufgelegt ist, das fluoreszierende Echtheitsmerkmale aufweist. Zur Prüfung dieser Echtheitsmerkmale ist es bekannt, das Dokument während der Untersuchung dauerhaft mit einer Schwarzlichtlampe zu bestrahlen.

Dabei leuchten die fluoreszierenden Echtheitsmerkmale auf und das entstehende Leuchtbild wird von einer, die Dokumentenoberfläche beobachtenden, Matrix- Kamera erfaßt und ausgewertet.

Nachteil der dauerhaften Bestrahlung des Dokumentes mit Schwarzlicht ist, daß eine nur geringe Beleuchtungsleistung gegeben ist, denn bekannte Schwarzlichtlampen haben wegen der dauerhaften Bestrahlung nur geringe Beleuchtungsleistungen, um die Lampen-Lebensdauer nicht zu stark zu verkürzen. Bei Erhöhung der Beleuchtungsleistung würde die Lebensdauer stark verkürzt, und aufgrund der entstehenden Wärmeentwicklung besteht die Gefahr der Beschädigung des Gerätes oder des Dokumentes.

Nachteil des bekannten Gerätes ist also, daß die im Schwarzlicht aufleuchtenden fluoreszierenden Echtheitsmerkmale nur schwierig auszuwerten sind, weil sie nur mit relativ geringer Beleuchtungsleistung leuchten.

Es besteht zwar die Möglichkeit, daß man statt einer Schwarzlichtlampe auch sogenannte UV-LEDs verwendet, was aber wiederum mit dem Nachteil behaftet ist, daß auch die Beleuchtungsleistung derartiger LEDs so gering ist, daß die fluoreszierenden Echtheitsmerkmale nur schwierig auszuwerten sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zur automatischen Auswertung von fluoreszierenden Echtheitsmerkmalen eine wesentlich bessere Erkennungsleistung zu gewährleisten.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens während der Dauer der Erkennungszeit durch eine Auswertekamera (Matrix-Kamera) das Dokument mit einem UV-Blitz angeblitzt wird.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß nun wesentlich höhere Bestrahlungsleistungen auf die Dokumentenoberfläche mittels eines UV-Blitzes gelenkt werden können und demzufolge auch die im UV-Licht aufleuchtenden fluoreszierenden Echtheitsmerkmale nun wesentlich stärker leuchten und dementsprechend besser von einer entsprechenden Kamera ausgewertet werden können.

Wegen der relativ kurzen Blitzzeit besteht nicht die Gefahr einer unzulässig hohen Wärmeentwicklung im Gerät oder sogar der Beschädigung des Dokumentes durch eine solche Wärmeentwicklung.

Ein derartiger UV-Blitz ist beispielsweise als-herkömmliche Photo-Blitzlampe ausgebildet, an deren Vorderseite eine UV-Filterscheibe angeordnet ist, die bevorzugt lediglich UV-Licht hindurch faßt, das direkt auf die Dokumentenoberfläche geleitet wird. Hierbei ist es gleichgültig, in welchem Winkel die Blitzlampe auf die Dokumentenoberfläche trifft. Es kann jeder beliebige Winkel neben der bevorzugten senkrechten Belichtung verwendet werden ; wobei der Belichtungswinkel nicht zu flach werden sollte, um eine noch ausreichende Beleuchtungsleistung an der Dokumentenoberfläche zu erbringen.

Das Anblitzen der Dokumentenoberfläche mit einer gegenüber der Dauerbeleuchtung vervielfachten Beleuchtungsieistung führt dazu, daß die fluoreszierenden Echtheitsmerkmale nun sehr stark und prägnant aufleuchten und nun mit gutem Wirkungsgrad von einer Matrix-Kamera erfaßt und ausgewertet werden können. Es wird dann von dieser Matrix-Kamera sowohl der Ort der aufleuchtenden fluoreszierenden Echtheitsmerkmale als auch deren Beleuchtungsstärke erfaßt.

Hierbei ist es gleichgültig, ob die UV-Kamera die beleuchtete Dokumentenoberfläche unmittelbar (direkt) ansieht oder ob das von der Dokumentenoberfläche reflektierte Blitzbild über ein oder mehrere Spiegel in die UV-Kamera geleitet wird.

Unter dem Begriff UV-Kamera wird im übrigen verstanden, daß die Kamera mit einem Objektiv versehen ist, an dessen Vorderseite bevorzugt eine Filterscheibe angeordnet ist, die für das UV-Licht undurchlässig ist.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß lediglich die im sichtbaren Licht aufleuchtenden Echtheitsmerkmale ausgewertet werden.

Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es können auch andere Spektralbereiche der aufleuchtenden Echtheitsmerkmale untersucht und ausgewertet werden, wie zum Beispiel auch im nahen Infrarot-Bereich, im sichtbaren Bereich oder sogar im UV-Bereich.

Wichtig ist jedenfalls, daß die auswertende Kamera nicht von dem UV-Blitz selbst geblendet wird. Die Blitzdauer des UV-Blitzes kann variabel eingestellt werden. Es wird hierbei bevorzugt eine Blitzdauer von zum Beispiel einer Millisekunde oder mehr zu verwenden, was vollständig für die Auswertung ausreicht. Es kann auch ein handelsüblicher Fotoblitz verwendet werden, der in bekannter Weise auch im UV- Bereich ein entsprechendes Blitzspektrum erzeugt, welches dann durch die Filterscheibe ausgewählt wird, während der übrige Spektralbereich ausgeblendet wird.

Bei Verwendung von handelsüblichen Fotoblitzen können die bei Fotoaufnahmen bekannten Blitzdauern im Bereich von einer Millisekunde bis zu einer Zehntelsekunde verwendet werden.

Es wird insbesondere auch bevorzugt, wenn in kurzen Zeitabständen zweimal hintereinander geblitzt wird, weil die Kamera so ausgebildet ist, daß sie bei dem ersten Blitz ein erstes Halbbild der zu erkennenden Dokumentenoberfläche und nach dem zweiten Blitz ein zweites Halbbild der zu erkennenden Dokumentenoberfläche auswertet.

Zum Beispiel werden bei einer Kamera mit CCD-Matrix zunächst die ungeraden Zeilen der Matrix von dem ersten Blitz und beim zweiten Blitzvorgang die geraden Zeilen der CCD-Matrix belichtet.

Die Erfindung umfaßt also beide Ausführungsformen, wobei im ersten Ausführungsbeispiel die gesamte CCD-Matrix mit einem einzigen Blitz belichtet wird, oder daß-nach dem zweiten Ausführungsbeispiel-die Zeilen der CCD-Matrix nacheinander in zwei verschiedenen Blitzvorgängen belichtet werden.

Ebenso umfaßt die Erfindung das Merkmal, daß die Kamera fest im Gehäuse des Dokumentenprüfgerätes angeordnet ist oder auch-in einer zweiten Ausgestaltung-, daß die Kamera unterhalb der Dokumentenoberfläche verfahrbar ist, um eine verbesserte Erkennung der Dokumentenoberfläche zu gewährleisten.

Im letztgenanntem Ausführungsbeispiel kann dann die Kamera an bestimmte Stellen der Echtheitsmerkmale auf der Dokumenten-Oberfläche verfahren und selektiv nur durch die an diesem Ort aufleuchtenden Echtheitsmerkmale belichtet werden.

Neben dem hier beschriebenen impulsartigen UV-Blitz können auch noch weitere zeitweise wirksame oder auch dauernd eingeschaltete Beleuchtungsquellen auf die Dokumentenoberfläche strahlen. Es handelt sich vor allem um Lichtquellen mit polarisiertem Licht, die durch den halbdurchlässigen Spiegel der Kamera hindurch die Dokumentenoberfläche belichten, um dort mit anderen Beleuchtungsquellen ein anderes Auswertungsbild des Dokumentes für die Kamera zu erhalten.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen : Figur 1 : schematisiert in Seitenansicht die Anordnung an einem Dokumentenprüfgerät ; Figur 2 : die Draufsicht auf die im Blitzlicht aufleuchtende Dokumentenoberfläche mit fluoreszierenden Echtheitsmerkmalen.

In Figur 1 ist allgemein eine Frontplatte 2 eines Dokumentenprüfgerätes dargestellt, die beispielsweise im Winkel 4 zur Horizontalen geneigt sein kann. In diese Frontplatte 2 ist eine aus Glas bestehende Auflagefläche 3 eingelassen, auf der ein zu untersuchendes Dokument 23 aufliegt. Die Unterseite des Dokumentes 3 soll nun auf fluoreszierende Echtheitsmerkmale untersucht werden. Hierzu ist im Gerät ein UV-Blitz 26 vorgesehen, der in Blitzrichtung 30 seinen Blitz auf die Dokumentenoberfläche des Dokumentes 23 lenkt. Das entstehende Reflektionsbild der Dokumentenoberfläche wird über die Strahlengänge 32,33 auf einen Umlenkspiegel 25 gelenkt, der von einer Kamera 29 im Bereich des Öffnungswinkels 31 beobachtet wird. Das so auf dem Umlenkspiegel 25 entstehende Auswertebild wird über eine Filterscheibe 19, welche UV-Licht sperrt, über ein Objektiv 28 auf eine nicht näher dargestellte digitale Auswertematrix gelenkt, die beispielsweise einen Auswerte-Chip aus CCD-Elementen oder aus CMOS-Elementen aufweist.

Es wird noch angefügt, daß vor dem UV-Blitz 26 eine Filterscheibe 27 vorgesehen ist, welche bevorzugt nur das UV-Licht durchläßt.

Die Kamera 29 ist übrigens im Bereich der optischen Mittelachse 34 angeordnet, so daß die Dokumentenoberfläche des Dokumentes 23 senkrecht zur optischen Mittelachse 34 der Kamera 29 angeordnet ist.

Der Winkel 20, mit dem der UV-Blitz 26 das Dokument 23 anblitzt, kann in großen Grenzen variiert werden. Er sollte jedoch möglichst senkrecht zur Dokumentenoberfläche ausgebildet sein.

Die gesamte Auswerteeinrichtung, bestehend aus Kamera 29 und Spiegel 25, kann auch in Pfeilrichtungen 5 verfahrbar sein ; sie kann aber auch feststehen.

Die Figur 2 zeigt eine im UV-Licht aufleuchtende Dokumentenoberftäche des Dokumentes 23. Hierbei ist erkennbar, daß die Echtheitsmerkmale 22 als Signets in Form eines Adlers auf dem Dokument verteilt angeordnet sind und bei der impulsartigen Belichtung charakteristisch aufleuchten und das entstehende Blitzbild von der Kamera 29 erfaßt und ausgewertet wird. Es können weitere Echtheitsmerkmale 21 in Form von charakteristisch aufleuchtenden Fäden vorgesehen sein, wobei das Aufleuchten in verschiedenen Farben erfolgen kann.

Auch diese Fäden und deren unterschiedliche Farben werden von der Kamera 29 erfaßt und ausgewertet.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß die in dem Gehäuse angeordnete Blitzelektronik 24 den UV-Blitz 26 so ansteuert, daß der vom Blitz ausgesandte UV- Anteil möglichst groß ist, während der im sichtbarem Bereich liegende Anteil möglichst minimiert wird und durch die Filterscheibe 27 entsprechend ausgefiltert wird.