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Title:
DEVICE AND SYSTEM FOR INSPECTING AT LEAST ONE DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT OF A DOCUMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/244807
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for inspecting at least one diffractive optical element DOE of a document, said device having: a document support means for supporting a document to be inspected; a radiation source for coherent electromagnetic radiation; a deflection unit, which is arranged on a first side of the document support means, for deflecting radiation emitted by the radiation source onto the document supported by the document support means; a screen, which is arranged on a side of the document support means opposite the first side, for displaying an image projected onto the screen by transmissive diffractive interaction of the deflected radiation with a DOE provided on or in the document; an image sensor for sensing the image projected on the screen and for providing image data representing the sensed image; and an evaluation means for evaluating the image data in respect of at least one inspection criterion. The deflection unit is configured to be movable in an adjustable manner relative to the document support means such that, during operation of the device, it deflects the radiation emitted by the radiation source onto a corresponding point on the document to be inspected, supported by the document support means, variably depending on the currently set position of the deflection unit.

Inventors:
MILOSAVLJEVIC MILAN (RS)
Application Number:
PCT/EP2021/061309
Publication Date:
December 09, 2021
Filing Date:
April 29, 2021
Export Citation:
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Assignee:
MUEHLBAUER GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
G07D7/00; G07D7/121
Foreign References:
DE10005835A12001-08-16
EP1589496A12005-10-26
Attorney, Agent or Firm:
WALLINGER RICKER SCHLOTTER TOSTMANN (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

Vorrichtung (100; 200) zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments (D), wobei die Vorrichtung (100; 200) aufweist: eine Dokumententrägereinrichtung (110) zum Tragen eines mit einem DOE versehenen zu inspizierenden Dokuments (D); eine Strahlungsquelle (120) für kohärente elektromagnetische Strahlung; eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung (110) angeordnete Ablenkeinheit (130) zur Ablenkung von durch die Strahlungsquelle (120) ausgesandter Strahlung (L1) auf das durch die Dokumententrägereinrichtung (110) getragene Dokument (D); eine auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung (110) angeordnete Bildwand (140; 190) zur Darstellung eines durch transmissive diffraktive Wechselwirkung der abgelenkten Strahlung (L2) mit einem auf oder in dem Dokument (D) vorgesehenen DOE auf die Bildwand (140; 190) projizierten Bilds (B); einen Bildsensor (150) zur sensorischen Erfassung des auf der Bildwand (140; 190) projizierten Bilds (B) und zur Bereitstellung von das erfasste Bild (B) repräsentierenden Bilddaten; und eine Auswerteeinrichtung (160) zur Auswertung der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium; wobei die Ablenkeinheit (130) derart auf einstellbare Weise relativ zu der Dokumententrägereinrichtung (110) beweglich konfiguriert ist, dass sie beim Betrieb der Vorrichtung (100; 200) die von der Strahlungsquelle (120) ausgesandte Strahlung (L1) variabel in Abhängigkeit von der momentan eingestellten Lage der Ablenkeinheit (130) auf eine dazu korrespondierende Stelle auf dem von der Dokumententrägereinrichtung (110) getragenen, zu inspizierenden Dokument (D) ablenkt.

Vorrichtung (100; 200) nach Anspruch 1 , wobei die Ablenkeinheit (130) konfiguriert ist relativ zu der Dokumententrägereinrichtung (110) und unabhängig von der Bildwand (140; 190) in einer oder mehreren räumlichen Dimensionen (X, Y; a) eine translatorische Bewegung, eine rotatorische Bewegung, oder eine kombinierte translatorisch-rotatorische Bewegung auszuführen, um die von der Strahlungsquelle (120) ausgesandte Strahlung (L1) örtlich variabel auf das durch die Dokumententrägereinrichtung (110) getragene Dokument (D) abzulenken.

3. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, des Weiteren aufweisend eine signalgesteuerte Antriebseinrichtung, wobei die Lage der Ablenkeinheit (130) relativ zu der Dokumententrägereinrichtung (110) mittels der Antriebseinrichtung (300) automatisch in Abhängigkeit von einem Lagesignal (180) einstellbar ist, das eine Lage eines zu inspizierenden Dokuments (D) oder eines Fensterbereichs oder DOE davon repräsentiert.

4. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Bildwand eine für die Strahlung teiltransparente Durchlichtbildwand (140) ist oder aufweist und der Bildsensor (150) so konfiguriert ist, dass er das bei der Projektion des Bilds (B) auf eine Vorderseite der Durchlichtbildwand (140; 190) auf deren Rückseite entstehende Durchlichtbild (B) sensorisch erfassen kann.

5. Vorrichtung (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bildwand eine Reflektionsbildwand (190) ist oder aufweist und der Bildsensor (150) so konfiguriert ist, dass er das bei der Projektion des Bilds (B) auf eine Vorderseite der Reflektionsbildwand (190) mittels Reflektion an der Reflektionsbildwand

(190) entstehende Abbild (B) sensorisch erfassen kann.

6. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Dokumententrägereinrichtung (110) eine Transporteinrichtung zum Transport des zu inspizierenden Dokuments (D) in den Strahlengang der abgelenkten Strahlung (L2) aufweist.

7. Vorrichtung (100; 200) nach Anspruch 6, wobei die Transporteinrichtung (110) ein Vakuumtransportband zum Transport des zu inspizierenden Dokuments (D) in den Strahlengang der abgelenkten Strahlung (L2) aufweist

8. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, des Weiteren aufweisend eine Positionsdetektionseinrichtung (170) zur sensorischen

Erfassung einer momentanen Position des Dokuments (D), eines Fensterbereichs davon oder seines DOEs selbst und zur Auslösung des Bildsensors (150), der Strahlungsquelle oder von beiden in Abhängigkeit von dieser erfassten Position, um eine bildsensorische Erfassung des auf die Bildwand (140; 190) projizierten Bilds (B) zu bewirken, wenn sich das bzw. ein jeweiliges DOE des Dokuments (D) im Strahlengang der abgelenkten Strahlung (L2) befindet.

9. Vorrichtung (100; 200) nach Anspruch 8, wobei die

Positionsdetektionseinrichtung (170) konfigurierbar ausgestaltet ist, um eine Anpassung an die Art und Lage eines Fensterbereichs oder eines DOE bzw. mehrerer DOEs auf oder in dem Dokument (D) zu ermöglichen. 10. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, des

Weiteren aufweisend eine Specklereduktionseinrichtung (120a) zur Reduktion von Speckles bei der Abbildung der kohärenten Strahlung von der Strahlungsquelle (120) auf die Bildwand (140; 190).

11. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (160) konfiguriert ist, im Rahmen der Auswertung anhand der Bilddaten zumindest ein auf die Bildwand (140; 190) abgebildetes virtuelles Objekt (410) zu identifizieren oder eine Abmessung, eine Linienbreite (410) oder einen Winkel (430) in dem Bild (B) zu detektieren und jeweils mit dem zumindest einen Inspektionskriterium abzugleichen, um davon abhängig ein Inspektionsergebnis zu bestimmen.

12. Vorrichtung (100; 200) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Bildwand (140) ein Laminat aus einer Mehrzahl von aufeinandergestapelten gegenüber der gebeugten Strahlung (L3) resistenten und transparenten Laminierfolien (505 bis 545) und einer den Stapel einseitig abschließenden und gegenüber der gebeugten Strahlung resistenten und semitransparenten Folie

(550) aufweist.

13. Vorrichtung (100; 200) nach Anspruch 12, wobei die Bildwand (140; 190) so orientiert ist, dass die den Stapel einseitig abschließende und gegenüber der gebeugten Strahlung (L3) resistente und semitransparente Folie (550) dem Bildsensor (150) zugewandt ist.

14. Verfahren zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments (D), wobei das Verfahren aufweist:

Aufnehmen eines mit einem DOE versehenen zu inspizierenden Dokuments (D) durch eine Dokumententrägereinrichtung (110) zum Tragen des Dokuments; Bestrahlen des Dokuments (D) mit kohärenter elektromagnetischen Strahlung

(L1) einer Strahlungsquelle (120) für kohärente Strahlung, wobei die Strahlung auf eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung (110) angeordnete Ablenkeinheit (130) gestrahlt wird, durch welche die Strahlung (L1) auf das durch die Dokumententrägereinrichtung (110) getragene Dokument (D) abgelenkt wird und als abgelenkte Strahlung (L2) das Dokument durchstrahlt, und wobei auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung (110) angeordneten Bildwand (140; 190) ein darauf projiziertes Bild (B) dargestellt wird, dass sich durch transmissive diffraktive Wechselwirkung der abgelenkten Strahlung (L2) mit einem auf oder in dem Dokument (D) vorgesehenen DOE ergibt; bildsensorisches Erfassen des auf die Bildwand (140; 190) projizierten Bilds (B) und Bereitstellen von das erfasste Bild (B) repräsentierenden Bilddaten; und Auswerten der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium; wobei die Lage der relativ zu der Dokumententrägereinrichtung (110) beweglich konfigurierten Ablenkeinheit (130) derart eingestellt wird, dass sie die von der Strahlungsquelle (120) ausgesandte Strahlung (L1) auf das DOE des von der Dokumententrägereinrichtung (110) getragenen, zu inspizierenden Dokument (D) ablenkt.

Dokumenteninspektionssystem (600), aufweisend eine Mehrzahl von Modulen (601 bis 620) zur sequentiellen Inspektion je zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft eines Dokuments (D), wobei eines der Module (610) eine Vorrichtung (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, des Dokuments (D) aufweist.

Dokumenteninspektionssystem (600) nach Anspruch 15, wobei das Dokumenteninspektionssystem (600) eingerichtet ist, das Dokument (D) bezüglich seiner Frontseite und seiner Rückseite zu inspizieren, wobei die Reihenfolge der Module (601 bis 620), gemäß der das Dokument (D) bei seiner Inspektion die verschiedenen Module durchläuft, so festgelegt ist, dass: entweder zunächst eine Inspektion der Frontseite durch entsprechend zugeordnete ein oder mehrere der Module (601 bis 609) erfolgt, dann die DOE- Inspektion mittels dem Modul (610) mit einer Vorrichtung (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 erfolgt, und sodann eine Inspektion der Rückseite des Dokuments (D) durch entsprechend zugeordnete ein oder mehrere der Module (612 bis 620) erfolgt; oder in umgekehrter Reihenfolge zunächst entsprechend die Inspektion der Rückseite des Dokuments (D), dann die DOE-Inspektion und schließlich die Inspektion der Frontseite des Dokuments (D) erfolgen.

17. Dokumenteninspektionssystem (600) nach Anspruch 15 oder 16, aufweisend: eine Sensoreinrichtung (609a) zur Erfassung einer Lage eines zu inspizierenden Dokuments (D) auf einer Dokumententrägereinrichtung (110)oder eines Fensterbereichs oder eines DOE des Dokuments (D) und zur Erzeugung eines diese erfasste Lage repräsentierenden Lagesignals (180a); und eine Vorrichtung (100; 200) nach Anspruch 3, die konfiguriert ist, das Lagesignal (180a) zu empfangen und in Abhängigkeit davon die Antriebseinrichtung (300) anzusteuern, um die Lage der Ablenkeinheit (130) in Abhängigkeit von dem empfangenen Lagesignal (180a) automatisch einzustellen. 18. Dokumenteninspektionssystem (600) nach Anspruch 17, wobei die

Sensoreinrichtung (609a) in einem bezüglich eines durch das Dokumenteninspektionssystem (600) unter Einsatz mehrerer der Module ausführbaren sequentiellen Inspektionsprozesses der Vorrichtung (100; 200) nach Anspruch 3 vorgelagerten Modul (609) des Dokumenteninspektionssystems (600) angeordnet ist.

Description:
VORRICHTUNG UND SYSTEM ZUR INSPEKTION ZUMINDEST EINES DIFFRAKTIVEN OPTISCHEN ELEMENTS EINES DOKUMENTS

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments, insbesondere eines Sicherheitsdokuments, sowie ein eine solche Vorrichtung aufweisendes Dokumenteninspektionssystem.

Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Dokumenten, insbesondere von sogenannten Sicherheitsdokumenten, wie etwa Reisepässen, Ausweiskarten und vielen anderen Arten von personalisierten Chipkarten, wie etwa Bankkarten, Kreditkarten, Ausweiskarten, Mitgliedskarten, Zugangsberechtigungskarten oder von Geldscheinen oder anderen Wertdokumenten ist es bekannt, solche Dokumente mit einem oder mehreren Sicherheitsmerkmalen auszustatten. Solche Sicherheitsmerkmale können dabei offen sichtbar sein („overt“) oder aber verdeckt („covert“) ausgebildet sein, sodass sie nur mittels spezieller Ausrüstung, beispielsweise unter einer UV-Lampe, erkennbar bzw. lesbar sind. Insbesondere können optische Sicherheitsmerkmale verwendet werden, also Sicherheitsmerkmale die elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich, dem Infrarotbereich oder dem UV-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, auf irgendeine zur Unterscheidung von Fälschungen geeignete, charakteristische und detektierbare Weise beeinflussen. Beispiele für solche optischen Sicherheitsmerkmale sind Hologramme oder lumineszierende Substanzen, die bei geeigneter optischer Anregung charakteristische optische Reaktionen zeigen.

Diffraktive optische Elemente („DOE“) sind optische Elemente zur Formung, insbesondere Strahlformung oder Strahlteilung, eines elektromagnetischen Strahls, häufig in Form eines Laserstrahls, mittels optischer Beugung (auch Diffraktion genannt) an einem optischen Gitter. Eine bekannte Anwendung von DOE ist der Fälschungsschutz von Kunststoffgeldscheinen. Dabei wird in einem solchen Geldschein ein sogenanntes „hyalisches“ Fenster ausgebildet, das als durchsichtiges Feld auf dem Kunststoffgeldschein erkennbar ist. Die hyalischen Fenster, die für ein DOE vorgesehen sind, weisen einen optisch milchigen Film auf. Dieser sichtbare Film ist eine Mikrostruktur, die nur mit einem Laser entschlüsselt werden kann, dessen Laserstrahl durch die Mikrostruktur hindurch auf eine Projektionsfläche projiziert wird, auf der dann ein durch die beugende Wechselwirkung des Laserstrahls mit der Mikrostruktur des DOE erzeugtes charakteristisches Bild sichtbar wird und zur Echtheitsprüfung herangezogen werden kann. Während die Echtheitsprüfung von Geldscheinen oftmals als Einzelprüfung eines einzelnen Geldscheins oder einer geringen Menge von Geldscheinen durchgeführt wird, etwa an einer Verkaufsstelle (Point-of-Sale), geht es bei der Herstellung von mit einem oder mehreren DOE versehenen Dokumenten in der Regel darum, eine große Menge solcher Dokumente in kürzester Zeit zu produzieren und im Rahmen einer Qualitätssicherung die Qualität der dabei hergestellten oder auf bzw. in die Dokumente aufgebrachten bzw. eingebrachten DOE zu inspizieren.

Auch kann es in anderen Fällen erforderlich sein, eine große Anzahl solcher Dokumente „im Feld“ zu inspizieren, insbesondere zur Echtheitsprüfung. Außerdem kann eine solche Masseninspektion wiederum zu Qualitätssicherungszwecken erfolgen, beispielsweise im Rahmen einer der eigentlichen Dokumentenherstellung nachfolgenden und gegebenenfalls von anderer Stelle vorgenommenen Personalisierung, insbesondere von Ausweisdokumenten, auf Basis von vorgefertigten Dokumentenrohlingen mit DOE.

Zudem können der Formfaktor solcher zu prüfenden Dokumente sowie die Position von einem oder mehreren DOE auf oder in solchen zu inspizierenden Dokumenten vom Dokumententyp abhängig oder gar individuell variieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen bzw. Systeme bereitzustellen, mit denen eine hohe Effizienz, insbesondere eine hohe Geschwindigkeit, bei der Inspektion von diffraktiven optischen Elementen (DOE) von unterschiedlichen Dokumenten erreicht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung (nachfolgend auch als „DOE- Inspektionsvorrichtung“ bezeichnet) zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments, insbesondere eines Sicherheitsdokuments. Die Vorrichtung weist auf: (i) eine Dokumententrägereinrichtung zum Tragen eines mit einem DOE versehenen zu inspizierenden Dokuments; (ii) eine Strahlungsquelle für kohärente elektromagnetische Strahlung, die insbesondere eine Quelle für Laserlicht (Laser) sein kann; (iii) eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Ablenkeinheit, insbesondere einen Spiegel, zur Ablenkung von durch die Strahlungsquelle ausgesandter Strahlung auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument; (iv) eine auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Bildwand zur Darstellung eines durch transmissive diffraktive Wechselwirkung (d.h. transmissive optische Beugung) der abgelenkten Strahlung mit einem auf oder in dem Dokument vorgesehenen DOE auf die Bildwand projizierten Bilds; (v) einen Bildsensor zur sensorischen Erfassung des auf der Bildwand projizierten Bilds und zur Bereitstellung von das erfasste Bild repräsentierenden Bilddaten; und (vi) eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium. Dabei ist die Ablenkeinheit derart auf einstellbare Weise relativ zu der Dokumententrägereinrichtung beweglich konfiguriert, dass sie beim Betrieb der Vorrichtung die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung variabel in Abhängigkeit von der momentan eingestellten Lage, d.h. Position und/oder Orientierung, der Ablenkeinheit auf eine dazu korrespondierende Stelle, insbesondere auf einen für die Strahlung durchlässigen, durchsichtigen oder undurchsichtigen (insbesondere milchigen) Fensterbereich (z.B. ein sog. „Clear Window“), in dem das DOE ausgebildet ist, auf dem von der Dokumententrägereinrichtung getragenen, zu inspizierenden Dokument ablenkt.

Unter einer „Dokumententrägereinrichtung“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, die dazu geeignet und vorgesehen ist, ein zu inspizierendes Dokument zu tragen, es dabei in Position relativ zum Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung zu halten, und somit eine transmissive Durchleuchtung eines DOE des Dokuments in dem Strahlengang zu ermöglichen.

Unter einer „Bildwand“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung oder ein Teil davon zu verstehen, die bzw. der eine Projektionsfläche aufweist, welche insbesondere eben oder gekrümmt sein kann, so dass ein mittels einer transmissiven diffraktiven Wechselwirkung von kohärenter Strahlung mit dem DOE erzeugtes Bild auf der Projektionsfläche abgebildet werden kann. „Transmissiv“ bedeutet hier, dass das DOE von der Strahlung durchstrahlt wird, wobei aufgrund der diffraktiven Wechselwirkung das auf die Projektionsfläche projizierte Bild in Strahlungsrichtung gesehen „hinter“ dem DOE entsteht.

Unter einem „Inspektionskriterium“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine vorbestimmte Prüfvorschrift zu verstehen, gemäß der bei ihrer Anwendung auf das auf der Bildwand beim Betrieb der DOE-Inspektionsvorrichtung projizierte Bild geprüft und festgestellt werden kann, ob das das Bild hervorrufende DOE (bzw. das damit versehene Dokument) im Sinne einer Fälschungsprüfung ein Original oder eine Fälschung ist oder ob es im Sinne einer geforderten Mindestqualität einen fehlerfreien Zustand bzw. höchstens Fehler innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs aufweist.

Die hierin gegebenenfalls verwendeten Begriffe "umfasst", "beinhaltet", "schließt ein", "weist auf", "hat", "mit", oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.

Ferner bezieht sich "oder", sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives oder und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).

Die Begriffe "ein" oder "eine", wie sie hier gegebenenfalls verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe "ein anderer" und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.

Der Begriff "Mehrzahl", wie er hier gegebenenfalls verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.

Mithilfe der Vorrichtung kann aufgrund der Beweglichkeit der Ablenkeinheit eine Konfiguration dahingehend vorgenommen werden, welche Stelle auf einem zu inspizierenden Dokument, bei gleichbleibender Lage desselben, im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung zu liegen kommen soll. Somit lässt sich die Vorrichtung für die Inspektion verschiedenster Dokumente konfigurieren, insbesondere von Dokumenten, die sich bezüglich der Position ihres bzw. ihrer DOE voneinander unterscheiden, oder von Dokumenten, die jeweils selbst mehrere zu inspizierenden DOE an verschiedenen Stellen des Dokuments aufweisen. Dies ist selbst während eines Inspektionsdurchlaufs, bei dem nacheinander in schneller Folge derartige verschiedene Dokumente oder DOE per Dokument inspiziert werden sollen, möglich. Eine ausreichend hohe Konfigurationsgeschwindigkeit, die dies ermöglicht, ergibt sich insbesondere dadurch, das nur die Lage der Ablenkeinheit entsprechend in Sinne einer Konfiguration angepasst werden muss, während die übrigen Komponenten der Vorrichtung, jedenfalls mit Ausnahme gegebenenfalls einer Transportvorrichtung zur Zuführung und Wegführung der zu inspizierenden Dokumente, ortsfest bleiben können. Dies erlaubt auch eine entsprechend geringe Komplexität der Vorrichtung, da für die ortsfesten Komponenten keine Verfahr- oder Kippvorrichtungen oder ähnliches vorgesehen werden müssen, um die Konfigurierbarkeit der Vorrichtung zum genannten Zweck zu ermöglichen.

Die Vorrichtung benötigt zudem, außer der Ablenkeinheit und der Bildwand (und natürlich dem zu dem Dokument gehörenden DOE) keine weiteren optisch abbildenden Elemente im Strahlengang, so dass zum einen die Komplexität der optischen Abbildung gering bleiben kann und zum anderen Schärfeverluste und andere Abbildungsfehler gering gehalten oder gar vermieden werden können.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.

Bei einigen Ausführungsformen ist die Ablenkeinheit konfiguriert, relativ zu der Dokumententrägereinrichtung und unabhängig von der Bildwand in einer oder mehreren räumlichen Dimensionen eine translatorische Bewegung, eine rotatorische Bewegung, oder eine kombinierte translatorisch-rotatorische Bewegung auszuführen, um die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung örtlich variabel auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument abzulenken. Auf diese Weise muss nur die Ablenkeinheit selbst mit einer entsprechenden Bewegung in ihrer Lage verändert werden, um an verschiedenen Positionen eines zu inspizierenden Dokuments eine Prüfung eines gegebenenfalls dort vorhandenen DOE durchführen zu können. Eine Bewegung anderer Komponenten, insbesondere der Bildwand, der Strahlungsquelle, der Auswerteeinheit oder der Dokumententrägervorrichtung ist dazu nicht zwingend erforderlich, wenngleich trotzdem optional möglich. Somit lässt sich zum einen die Komplexität der Vorrichtung klein halten oder andererseits, falls gewünscht, eine hohe Konfigurierbarkeit ermöglichen. Darüber hinaus ist vor allem auch ein hoher Durchsatz der Vorrichtung, d.h. eine große Inspektionsrate, erreichbar, insbesondere wenn die Ablenkeinheit mit geringer Masse ausgebildet ist und somit auch bei einer stark beschleunigten Bewegung, wie sie bei hohen Durchsatzraten bei verschiedenen DOE- Positionen auftreten kann, nur geringen Trägheitskräften unterliegt. Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung des Weiteren eine signalgesteuerte Antriebseinrichtung auf, wobei die Lage der Ablenkeinheit relativ zu der Dokumententrägereinrichtung mittels der Antriebseinrichtung automatisch in Abhängigkeit von einem Lagesignal einstellbar ist, das eine Lage eines zu inspizierenden Dokuments oder eines Fensterbereichs(insbes. Clear Window) oder DOE davon repräsentiert. Das Lagesignal kann insbesondere von einer Positionsdetektionseinrichtung geliefert werden, die eingerichtet ist, die Lage des zu inspizierenden Dokuments oder seines bzw. zumindest eines seiner DOE sensorisch zu erfassen und das Lagesignal entsprechend zu generieren. So kann insbesondere eine je Dokument von dessen Lage auf der Dokumententrägereinrichtung abhängige Korrektur der Lage der Auslenkeinrichtung erfolgen, um eine korrekte Platzierung eines DOE des Dokuments im Strahlengang der abgelenkten Strahlung sicherzustellen.

Bei einigen Ausführungsformen ist die Bildwand eine für die Strahlung teiltransparente Durchlichtbildwand, insbesondere eine Mattscheibe, oder weist eine solche auf. Zudem ist der Bildsensor so konfiguriert, dass er das bei der Projektion des Bilds auf eine Vorderseite der Durchlichtbildwand auf deren Rückseite entstehende Durchlichtbild sensorisch erfassen kann. Dies ermöglich insbesondere eine einfache Anordnung des Bildsensors, bei dem seine optische Achse insbesondere lotrecht zur Durchlichtbildwand verlaufen kann, so dass keine perspektivischen Bildverzerrungen auftreten und gegebenenfalls im Rahmen der Bildauswertung erst wieder kompensiert oder anderweitig berücksichtigt werden müssen.

Bei einigen dazu alternativen Ausführungsformen ist die Bildwand dagegen eine Reflektionsbildwand oder weist eine solche auf und der Bildsensor ist so konfiguriert, dass er das bei der Projektion des Bilds auf eine Vorderseite der Reflektionsbildwand mittels Reflektion an der Reflektionsbildwand entstehende Abbild sensorisch erfassen kann. Dies ermöglicht es insbesondere, die Vorrichtung mit einem kleinen Formfaktor auszubilden, da keine in Projektionsrichtung gesehen jenseits der Bildwand, d.h. in Strahlungsrichtung der einfallenden Strahlung gesehen „dahinter“, angeordnete Vorrichtungskomponenten benötigt werden.

Bei einigen Ausführungsformen weist die Dokumententrägereinrichtung eine Transporteinrichtung zum Transport des zu inspizierenden Dokuments, insbesondere zum sequentiellen Transport einer Vielzahl von jeweils zu inspizierenden Dokumenten, in den Strahlengang der abgelenkten Strahlung auf. Gemäß einiger dieser Ausführungsformen weist die Transporteinrichtung ein Vakuumtransportband zum Transport des zu inspizierenden Dokuments in den Strahlengang der abgelenkten Strahlung auf. Die Verwendung einer Transportvorrichtung erlaubt eine automatische Zufuhr und Entfernung von zu inspizierenden Dokumenten aus einem durch den Strahlengang definierten Inspektionsbereich der Vorrichtung. Insbesondere die Lösung mit einem Transportband ermöglicht zudem einen hohen Durchsatz bei der Masseninspektion einer Vielzahl von Dokumenten bzw. DOEs.

Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung des Weiteren eine Positionsdetektionseinrichtung zur sensorischen Erfassung einer momentanen Position des Dokuments, eines Fensterbereichs davon oder seines DOEs selbst und zur Auslösung des Bildsensors, der Strahlungsquelle oder von beiden in Abhängigkeit von dieser erfassten Position auf, um eine bildsensorische Erfassung des auf die Bildwand projizierten Bilds zu bewirken, wenn sich das bzw. ein jeweiliges DOE des Dokuments im Strahlengang der abgelenkten Strahlung befindet. So kann sichergestellt werden, dass der Bildsensor zum richtigen Zeitpunkt das projizierte Bild erfasst und somit ein zuverlässiges Inspektionsergebnis auch dann erhalten werden kann, wenn sich das Dokument bzw. DOE bewegt, insbesondere mit hoher Geschwindigkeit oder wenn es zum Zwecke der Inspektion nur für einen kurzen Zeitraum im Strahlengang der abgelenkten Strahlung anhält und verbleibt, bevor es wieder aus dem Strahlengang herausbewegt wird. Die Positionsdetektionsvorrichtung kann dabei zweckmäßigerweise insbesondere dieselbe sein, wie die bereits vorausgehend im Zusammenhang mit der Erzeugung eines Lagesignals beschriebene. Die Vorrichtung kann insbesondere so ausgelegt sein, dass sie konfigurierbar ist, sowohl einen langsameren Durchsatz (z. B. 2.000 Einheiten (Dokumente) pro Stunde, UPH) als auch einen höheren, insbesondere viel höheren Durchsatz (z. B. 30.000 UPH) zu bewerkstelligen. Es ist auch möglich, einen viel höheren Durchsatz zu erreichen. Die Auslösung kann den Bildsensor, die Strahlungsquelle oder beide betreffen. In dem Fall, dass sie nur den Bildsensor oder nur die Strahlungsquelle betrifft, kann die jeweils andere Komponente, also die Strahlungsquelle bzw. der Bildsensor, insbesondere im Dauerbetrieb sein, so dass dafür keine lageabhängige Auslösung benötigt wird.

Bei den Ausführungsformen mit Positionsdetektionseinrichtung kann diese konfigurierbar, insbesondere programmierbar, ausgestaltet sein, um eine Anpassung an die Art und Lage eines Fensterbereichs oder eines DOE bzw. mehrerer DOEs auf oder in dem Dokument zu ermöglichen.

Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung des Weiteren eine Specklereduktionseinrichtung zur Reduktion von Speckles bei der Abbildung der kohärenten Strahlung von der Strahlungsquelle auf die Bildwand auf. Unter „Speckles“ sind hier wie in der Lasertechnik üblich, körnige Interferenzphänomene zu verstehen, die sich bei hinreichend kohärenter Beleuchtung optisch rauer Objektoberflächen (Unebenheiten in der Größenordnung der Wellenlänge) beobachten lassen. Bei diesen Ausführungsformen lässt sich die Bildqualität und darauf beruhend die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Inspektion der DOEs erhöhen, da specklebedingte Bildstörungen reduziert oder gar vermieden werden können, die andernfalls zu Bildfehlauswertungen führen könnten. Als Specklereduktionseinrichtungen kommen insbesondere Einrichtungen infrage, die zum Zwecke der Specklereduktion, insbesondere in Bezug auf Laserlicht, eine oder mehrere der folgenden Methoden verwenden: (i) Beleuchtung von verschiedenen Winkeln (Winkeldiversität), (ii) Verwendung verschiedener optischer Polarisationen (Polarisierungsdiversität); Verwendung von Laserquellen, deren Wellenlängen sich nur gering unterscheiden (Wellenlängendiversität). Specklereduktionseinrichtungen können insbesondere in die Strahlungsquelle integriert sein oder separat davon, insbesondere im Strahlengang der Strahlungsquelle, angeordnet sein.

Bei einigen Ausführungsformen ist die Auswerteeinrichtung konfiguriert, im Rahmen der Auswertung anhand der Bilddaten zumindest ein auf die Bildwand abgebildetes virtuelles Objekt zu identifizieren oder eine Abmessung, eine Linienbreite oder einen Winkel oder ein anderes Charakteristikum in dem Bild zu detektieren und jeweils mit dem zumindest einen Inspektionskriterium abzugleichen, um davon abhängig ein Inspektionsergebnis zu bestimmen. Das Inspektionskriterium kann folglich insbesondere durch einen zugelassenen Linienbreitenbereich, bestimmte Objektkriterien, insbesondere Abmessungsbereiche oder Winkelbereiche für bestimmte Abmessungen bzw. Winkel oder andere Charakteristika eines virtuellen Objekts definiert sein. Dies erlaubt es eine Vielfalt verschiedener Inspektionskriterien zu definieren und als Prüfungskriterien einzusetzen, was zum einen den Einsatz einer großen Vielfalt verschiedenster DOEs erlaubt und zum anderen das erreichbare Sicherheitsniveau des Dokumentenschutzes mittels DOE erhöht, da nicht nur verschiedenste DOE eingesetzt werden können, sondern es noch dazu einem potentiellen Angreifer erschwert wird, herauszufinden, welche Inspektionskriterien bei der Inspektion im Feld zum Einsatz kommen werden, auf die ein Fälschungsversuch ausgerichtet werden müsste.

Bei einigen Ausführungsformen weist die Bildwand ein Laminat aus einer Mehrzahl von aufeinandergestapelten, gegenüber der gebeugten Strahlung resistenten und transparenten Laminierfolien und einer den Stapel einseitig abschließenden und gegenüber der gebeugten Strahlung resistenten und semitransparenten Folie auf. Mittels dieses Stapelkonzepts ist es möglich, die Bildwand flexibel je nach konkretem Anwendungsfall und Auslegung der Vorrichtung zu konfigurieren, insbesondere bezüglich der Stärke der Bildwand und deren optischen Abbildungseigenschaften, und insbesondere bei deren Fertigung auf im Handel gut verfügbare und leicht fertigbare Ausgangsprodukte, insbesondere Laminierfolien, zurückgreifen zu können, wenn andernfalls Spezialanfertigungen erforderlich würden. Die semitransparente Folie übernimmt dabei insbesondere eine Rolle als zumindest hauptsächliche Bildfläche des Stapels.

Bei einigen dieser Ausführungsformen ist die Bildwand so orientiert, dass die den Stapel einseitig abschließende und gegenüber der gebeugten Strahlung resistente und semitransparente Folie dem Bildsensor zugewandt ist. So wird das vom Bildsensor erfassbare Bild mit maximaler Klarheit erfasst, da im Strahlengang zwischen dieser Folie, auf der das Bild hauptsächlich entsteht, und dem Bildsensor keine weiteren Stapelschichten zu liegen kommen.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, eines Dokuments, wobei das Verfahren aufweist: (i) Aufnehmen eines mit einem DOE versehenen zu inspizierenden Dokuments (D) durch eine Dokumententrägereinrichtung zum Tragen des Dokuments; (ii) Bestrahlen des Dokuments mit kohärenter elektromagnetischen Strahlung einer Strahlungsquelle für kohärente Strahlung, insbesondere eines Lasers, wobei die Strahlung auf eine auf einer ersten Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordnete Ablenkeinheit gestrahlt wird, durch welche die Strahlung auf das durch die Dokumententrägereinrichtung getragene Dokument abgelenkt wird und als abgelenkte Strahlung das Dokument durchstrahlt, und wobei auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Dokumententrägereinrichtung angeordneten Bildwand ein darauf projiziertes Bild dargestellt wird, dass sich durch transmissive diffraktive Wechselwirkung der abgelenkten Strahlung mit einem auf oder in dem Dokumentvorgesehenen DOE ergibt; (iii) bildsensorisches Erfassen des auf die Bildwand projizierten Bilds und Bereitstellen von das erfasste Bild repräsentierenden Bilddaten; und (iv) Auswerten der Bilddaten im Hinblick auf zumindest ein Inspektionskriterium; wobei (v) die Lage der relativ zu der Dokumententrägereinrichtung beweglich konfigurierten Ablenkeinheit derart eingestellt wird, dass sie die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung auf das DOE des von der Dokumententrägereinrichtung getragenen, zu inspizierenden Dokuments ablenkt.

Das Verfahren korrespondiert zur Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, so dass das dort, insbesondere auch bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen, Gesagte hier ebenfalls entsprechend gilt und daher hier, um Wiederholungen zu vermeiden, nicht eigens nochmals aufgeführt wird.

Ein dritter Aspekt betrifft ein Dokumenteninspektionssystem, aufweisend eine Mehrzahl von Modulen zur sequentiellen Inspektion je zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft eines Dokuments, wobei eines der Module eine Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche zur Inspektion zumindest eines diffraktiven optischen Elements, DOE, des Dokuments aufweist. Somit ermöglicht das Dokumenteninspektionssystem die Kombination verschiedenster

Dokumenteninspektionsverfahren innerhalb eines einzigen Systems, wobei die Modulbauweise insbesondere einen hohen Grad an Konfigurierbarkeit des Systems und eine individuelle Wartung oder Reparatur der verschiedenen Module ermöglicht. Neben Inspektionsmodulen kann das Dokumenteninspektionssystem auch ein oder mehrere weitere Module aufweisen, insbesondere zur Handhabung der Dokumente, wie etwa beim Beladen, Wenden oder Ausgeben und Sortieren derselben in Rahmen der Verarbeitung durch das System. Die relative Lage der verschiedenen Module zueinander, insbesondere die Reihenfolge, in der die Dokumente die Module durchlaufen, kann konfigurierbar ausgestaltet sein. Auch können in Abhängigkeit von der Art der zu inspizierenden Dokumente, fallweise je nach entsprechender Konfiguration mehr oder weniger Module, insbesondere mehr oder weniger verschiedene Inspektionsmodule, im System vorgesehen sein.

Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Dokumenteninspektionssystem eingerichtet, das Dokument bezüglich seiner Frontseite und seiner Rückseite zu inspizieren, wobei die Reihenfolge der Module, gemäß der das Dokument bei seiner Inspektion die verschiedenen Module durchläuft, so festgelegt ist, dass: (i) entweder zunächst eine Inspektion der Frontseite durch entsprechend zugeordnete ein oder mehrere der Module erfolgt, dann die DOE-Inspektion mittels dem Modul mit einer Vorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung erfolgt, und sodann eine Inspektion der Rückseite des Dokuments durch entsprechend zugeordnete ein oder mehrere der Module erfolgt; oder (ii) in umgekehrter Reihenfolge zunächst entsprechend die Inspektion der Rückseite des Dokuments, dann die DOE-Inspektion und schließlich die Inspektion der Frontseite des Dokuments erfolgen.

Dies stellt insofern eine optimierte Lösung dar, als die DOE-Inspektion, die ja auf einer Durchstrahlung des DOE eines Dokuments beruht und somit von Hause aus Vorder- und Rückseite des Dokuments betreffen kann, an einer Stelle im Gesamtprozessfluss vorgenommen wird, an der zweckmäßigerweise bevor oder nach der DOE-Inspektion von einer der beiden Seiten aus, ein Wenden des Dokuments erfolgen kann, um nachfolgend die zu diesem Prozesszeitpunkt noch nicht inspizierte zweite Seite inspizieren zu können. Soll also eine DOE-Inspektion auch in Gegenrichtung erfolgen, so dass dasselbe oder ein anderes DOE des Dokuments nunmehr in umgekehrter Strahlrichtung bezüglich des Dokuments durchstrahlt wird als bei der vorangegangenen DOE-Inspektion des Dokuments, so ermöglicht dieser Aufbau des Systems, dass die beiden DOE-Inspektionen an derselben Stelle im Prozessfluss unmittelbar aufeinanderfolgend ausgeführt werden können, insbesondere nur durch das Wenden des Dokuments voneinander separiert. Entsprechend kann ein Transportschritt zwischen diesen beiden DOE-Inspektionen entfallen.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Dokumenteninspektionssystem des Weiteren auf: (i) eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Lage eines zu inspizierenden Dokuments auf einer Dokumententrägereinrichtung und zur Erzeugung eines diese erfasste Lage repräsentierenden Lagesignals; und (ii) eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, die konfiguriert ist, das Lagesignal zu empfangen und in Abhängigkeit davon die Antriebseinrichtung der Vorrichtung anzusteuern, um die Lage der Ablenkeinheit in Abhängigkeit von dem empfangenen Lagesignal automatisch einzustellen. So kann insbesondere eine je Dokument von dessen Lage auf der Dokumententrägereinrichtung abhängige Korrektur der Lage der Auslenkeinrichtung erfolgen, um eine korrekte Platzierung eines DOE des Dokuments im Strahlengang der abgelenkten Strahlung sicherzustellen. Die Sensoreinrichtung kann insbesondere durch die vorgenannte Positionsdetektionseinrichtung der DOE-Inspektionsvorrichtung selbst gegeben sein oder aber separat davon ausgebildet bzw. stattdessen vorgesehen sein. In der Regel wird es genügen, eine solche Sensorvorrichtung bzw. Positionsdetektionseinrichtung insgesamt vorzusehen, wenngleich auch Lösungen mit mehreren solcher Sensoren möglich sind.

Dabei kann gemäß einiger dieser Ausführungsformen die Sensoreinrichtung insbesondere in einem bezüglich eines durch das Dokumenteninspektionssystem unter Einsatz mehrerer der Module ausführbaren sequentiellen Inspektionsprozesses der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt vorgelagerten Modul des Dokumenteninspektionssystems angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Lage des Dokuments im Rahmen des sequentiellen Inspektionsprozesses bereits frühzeitig und auch für andere, der DOE-Inspektionsvorrichtung vorgelagerte Module nutzbar, sensorisch erfasst werden und darauf basierend eine Anpassung bzw. Konfiguration dieser Module sowie der DOE-Inspektionsvorrichtung in Abhängigkeit von dem die Lage repräsentierenden Lagesignal erfolgen. Dies kann genutzt werden, um die Effizienz und Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen, insbesondere weil das Lagesignal für mehrere Module nutzbar ist, und somit individuelle Lagebestimmungen je Modul obsolet sind oder werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.

Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Inspektion von DOEs gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der DOE-Inspektionsvorrichtung mit Durchlichtbildwand;

Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Inspektion von DOEs gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der DOE-Inspektionsvorrichtung mit

Reflektionsbildwand;

Fig. 3 schematisch eine beispielhafte Antriebseinrichtung zur Bewegung der Ablenkeinheit der DOE-Inspektionsvorrichtung aus Fig. 1 oder 2;

Fig. 4 eine beispielhaftes, bei der Inspektion eines entsprechenden DOE mittels einer der Vorrichtungen aus Fig. 1 oder Fig. 2 auf der jeweils zugehörigen Bildwand entstehendes Bild, auf dessen Basis eine Auswertung zum Zwecke der Inspektion erfolgen kann; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Stapelaufbaus einer Bildwand der Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Struktur eines multi-modularen Systems zur Inspektion von Dokumenten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechenden Elemente der Erfindung verwendet.

Die in Fig. 1 illustrierte Vorrichtung 100 zur Inspektion von DOEs gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform weist eine Dokumententrägereinrichtung 110 in Form eines Transportbandes auf, welches insbesondere als Vakuumförderband ausgebildet sein kann. Die Dokumententrägereinrichtung 110 dient dazu, ein zu inspizierendes Dokument D, insbesondere ein Sicherheitsdokument, beziehungsweise sequenziell eine Vielzahl solcher Dokumente, in einen Inspektionsbereich der Vorrichtung 100 zu transportieren und nach der Inspektion von dort weiter zu transportieren, insbesondere zu einem gegebenenfalls nachfolgenden weiteren Inspektionsmodul eines übergeordneten Dokumenteninspektionssystems, beispielsweise eines Systems gemäß Fig. 5. Bei der Vorrichtung 100 ist der Inspektionsbereich durch einen Raumbereich definiert, an dem das Transportband 110 über Umlenkrollen so geführt ist, dass entlang des Bewegungspfads des Dokuments D an dieser Stelle eine von dem Dokument überbrückbare Auflagelücke entsteht, sodass die dem Transportband 110 zugewandte Seite des Dokuments D im Bereich der Lücke frei zugänglich und somit durch die Lücke hindurch inspizierbar wird.

Die Vorrichtung 100 weist des Weiteren eine Strahlungsquelle 120 für kohärente elektromagnetische Strahlung L1 auf. Die Strahlungsquelle 120 kann insbesondere ein Laser sein, der kohärente Strahlung L1 im ultravioletten, sichtbaren und/oder infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums abgibt und auf eine Ablenkeinheit 130 der Vorrichtung 100 richtet. Vorzugsweise weist die Strahlungsquelle 120 selbst, insbesondere im Falle eines Lasers, eine Specklereduktionseinrichtung 120a auf, die dazu geeignet und vorgesehen ist, ein etwaiges Auftreten von Speckles in durch die Strahlung L1 erzeugten Abbildungen zu reduzieren oder gar zu vermeiden.

Die Ablenkeinheit 130 kann insbesondere ein Spiegel zum Ablenken der Strahlung L1 sein. Sie befindet sich in einem durch die Umlenkung des Transportbands 110 definierten Hohlraum zu der genannten Lücke benachbart, und sie ist konfiguriert, die Strahlung L1 durch die Lücke hindurch als abgelenkte Strahlung L2 auf ein gegebenenfalls die Lücke überbrückendes Dokument D abzulenken. Wenn dabei die abgelehnte Strahlung L2 auf ein diffraktives optisches Element DOE des Dokuments D trifft, wird sie während der dadurch bewirkten Durchleuchtung des DOE durch dieses optisch gebeugt und verlässt das DOE als gebeugte Strahlung L3 in Richtung einer Vorderseite einer semi-transparenten Bildwand 140. Die Bildwand 140 dient als Projektionsfläche für die gebeugte Strahlung L3, sodass dort ein projiziertes Bild B entsteht, dessen Eigenschaften insbesondere durch die Beugungswirkung des DOE definiert sind.

Darüber hinaus weist die Vorrichtung 100 einen Bildsensor 150 auf, der insbesondere eine Kamera, bevorzugt eine Digitalkamera, sein kann. Der Bildsensor 150 ist dazu ausgelegt und konfiguriert, von der der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite der semi-transparenten Bildwand 140 her das darauf von der Vorderseite der Bildwand 140 her durch die Strahlung L3 projizierte Bild bildsensorisch zu erfassen und entsprechende, das erfasste Bild charakterisierende Bilddaten zu generieren. Die Vorrichtung 100 weist des Weiteren eine Auswerteeinrichtung 160 auf, an die die Bilddaten übermittelt und dort im Hinblick auf eine Echtheits- bzw. Fälschungsprüfung oder Qualitätsprüfung bezüglich des durchleuchteten DOE anhand zumindest eines definierten Inspektionskriteriums ausgewertet werden können, wie dies im Weiteren noch unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden wird.

Die Vorrichtung 100 kann zudem eine Positionsdetektionseinrichtung 170 aufweisen, die zur sensorischen Erfassung einer momentanen Position des Dokuments D, eines Fensterbereichs (z.B. Clear Window) davon oder seines DOEs selbst eingerichtet ist. Sie kann zudem in Abhängigkeit von dieser erfassten Position den Bildsensor 150 auslösen bzw. aktivieren, beispielsweise unmittelbar oder - wie in Fig. 1 gezeigt - mittelbar über die Auswerteeinheit 160, um eine bildsensorische Erfassung des auf die Bildwand 140 projizierten Bilds B zu bewirken, zu dem Zeitpunkt zu bewirken, wenn sich das bzw. ein jeweiliges DOE des Dokuments D im Strahlengang der abgelenkten Strahlung L2 befindet.

Die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform 200 einer Vorrichtung zur Inspektion von DOEs entspricht im Wesentlichen der Vorrichtung 100 aus Fig. 1, jedoch mit der Ausnahme, dass hier anstelle der semi-transparenten Bildwand 140, eine im wesentlichen reflektierende Bildwand 190 zum Einsatz kommt, wodurch die gebeugte Strahlung L3 an der Bildwand 190 reflektiert und von dem zur Erfassung der reflektierten Strahlung geeignet angeordneten Bildsensor 150 erfasst werden kann. Diese Bauform ist insbesondere geeignet, wenn kleine Formfaktoren erforderlich oder gewünscht sind, da kein zusätzlicher Bauraum jenseits der Lage der Bildwand benötigt wird.

Es ist übrigens gemäß einer Variante dieser Ausführungsform (nicht dargestellt) auch möglich, stattdessen die abgelenkte Strahlung, ohne dass sie vorher auf das Dokument trifft, zunächst auf die reflektierende Bildwand 190 zu lenken, wo sie reflektiert und auf das DOE im Dokument reflektiert wird, so dass dort die optisch beugende Wirkung des DOE auftritt. Die resultierende gebeugte Strahlung kann dann wieder bildsensorisch erfasst und entsprechend ausgewertet werden.

Fig. 3 illustriert schematisch eine beispielhafte Antriebseinrichtung 300 zur Bewegung der Ablenkeinheit 130. Beide können insbesondere Bestandteil der jeweiligen Vorrichtung aus Fig. 1 oder Fig. 2 sein. Die Antriebseinrichtung 300 weist eine Drehachse 310 auf, an der die Ablenkeinheit 130, insbesondere ein Spiegel, befestigt ist. Die die Drehachse 310 ist in einem Gestell 320 drehbar gelagert und kann über ein rotatorisches Stellglied 340, beispielsweise einen Schrittmotor mit oder ohne Getriebe, um ihre Symmetrieachse gedreht werden. Insgesamt lässt sich somit eine Orientierung (Winkel a) der Ablenkeinheit 130 mittels einer rotatorischen Bewegung der Drehachse 310 variabel einstellen. Die Antriebseinrichtung 300 weist des Weiteren einen Kreuztisch 330 auf, auf dem das Gestell 320 montiert ist, sodass dieses mithilfe des Kreuztisches 330 entlang von zwei, vorzugsweise horizontal liegenden, Raumdimensionen X und Y translatorisch verfahren werden kann, die über entsprechende Antriebe 330a bzw. 330b verfügen.

Außerdem verfügt die Antriebseinrichtung 300 über eine Steuereinheit 350, die konfiguriert ist, sowohl das Stellglied 340 als auch die Antriebe 330a und 330b des Kreuztisches mittels entsprechender Steuersignale 360, 370 bzw. 380 anzusteuern, um damit die Lage, d. h. die X-Y Position und Orientierung (Winkel a) der Ablenkeinheit 130 einstellen zu können. Es ist aus Gründen der Vereinfachung auch möglich, auf bis zu zwei dieser Bewegungsdimensionen (X, Y, a ) zu verzichten, woraus sich jedoch eine geringere Konfigurierbarkeit der DOE-Inspektionsvorrichtung bezüglich der Lage eines Fensterbereichs oder DOE auf einem zu inspizierenden Dokument ergeben kann.

Um die Steuersignale 360, 370 und 380 zu generieren, ist die Steuereinheit 350 eingerichtet, beim Einstellen der Lage der Ablenkeinheit 130 ein von ihr empfangenes Lagesignal 180 (von der DOE-Inspektionsvorrichtung selbst generiert) bzw. 180a (außerhalb der DOE-Inspektionsvorrichtung generiert) auszuwerten, das eine sensorisch detektierte Lage eines auf der Dokumententrägereinrichtung 110 transportierten Dokuments D, eines Fensterbereichs davon oder bereits eines zu inspizierenden DOE davon repräsentiert. So kann die optimale Einstellung der Lage der Ablenkeinheit 130 in Abhängigkeit von der detektierten Lage des Dokuments, des Fensterbereichs oder insbesondere des zu inspizierenden DOE auf dem Dokument D erfolgen, wodurch insbesondere auch etwaige Toleranzen bezüglich der exakten Lage des Dokuments D, des Fensterbereichs bzw. des DOE oder von verschiedenen Anordnungen von DOEs auf sequenziell nacheinander zu bearbeitenden Dokumenten D oder gar von mehreren Fensterbereichen und/oder DOEs je Dokument D berücksichtigt werden können. Die durch das Lagesignal 180 bzw. 180a repräsentierte Lage des jeweiligen Dokumentes, Fensterbereichs oder DOE kann dabei insbesondere bezüglich eines durch die Vorrichtung 100 bzw. 200, die Antriebseinrichtung 300 oder- im Falle eines Fernsterbereichs oder DOE - durch das Dokument D selbst festgelegten Bezugspunkts bzw. Koordinatensystems angegeben sein. Falls nur die Lage des Dokuments oder Fensterbereichs detektiert wird, kann die Vorrichtung konfiguriert sein, auf Basis einer durch entsprechende Informationen bekannten relativen Position des DOE auf bzw. in dem Dokument von der Lage des Dokuments auf die Lage des DOE zu schließen.

Fig. 4 illustriert ein beispielhaftes Bild B, wie es auf der Bildwand 140 bei Verwendung eines entsprechenden DOE entstehen kann, und dass eine perspektivische Ansicht eines Objekts 410 in Form eines Würfels in Linien- bzw. Gerüstdarstellung zeigt. Wenn das projizierte Bild B wie hier ein definiertes virtuelles Objekt darstellt, dann kann das Inspektionskriterium insbesondere bezüglich einer oder mehrerer Abmessungen des virtuellen Objekts definiert sein, beispielsweise in Form von bestimmten Werten für diese Abmessungen einschließlich von zugehörigen Toleranzbereichen. Werden dann im Rahmen einer Bildauswertung des Bilds B durch die Auswerteeinrichtung 160 die entsprechenden Abmessungen in dem Bild B bestimmt und fallen diese in die Toleranzbereiche, so wird das DOE als echt bzw. fehlerfrei klassifiziert, andernfalls als Fälschung bzw. fehlerhaft. Anstelle von oder zusätzlich zu Abmessungen können auch andere Inspektionskriterien herangezogen werden, beispielsweise Linienbreiten, Objektarten bzw. -formen (zum Beispiel Würfel oder Pyramide) oder bestimmte Winkel oder andere Charakteristika des virtuellen Objekts.

Im Rahmen der Bildauswertung sind in Fig. 4 mehrere rechteckförmige Bildbereiche definiert und markiert worden, die jeweils eine Kante bzw. Linie des Würfelgerüst einschließen, sodass innerhalb dieser Bildbereiche die entsprechende Linienbreite bestimmt und mit dem Inspektionskriterium verglichen werden kann. Des Weiteren wurde ein Winkel 430 identifiziert, der einer Verkippung des virtuellen Würfels gegenüber der Senkrechten entspricht, sodass auch dieser im Rahmen der Auswertung mit einem entsprechenden Inspektionskriterium verglichen werden kann. Beispielsweise kann das DOE, welches das Bild B erzeugt, als echt bzw. fehlerfrei klassifiziert werden, wenn ein virtuelles Objekt 410 in Form eines perspektivisch dargestellten Würfels erkannt wird, dessen in den Bildbereichen 420 erkannte Linien eine Linienbreite innerhalb eines vorbestimmten Linienbreitenbereichs aufweisen, und bei dem der ebenfalls erkannte Winkel 430 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs liegt. In Summe können in diesem Beispiel somit zumindest drei Inspektionskriterien kumulativ zum Einsatz kommen.

Eine in Fig. 5 dargestellte beispielhafte semi-transparente Bildwand 140 ist als Stapel aus mehreren Schichten aufgebaut. Dieser Stapel weist insbesondere eine Mehrzahl von bezüglich der verwendeten Strahlung der Strahlungsquelle 120 (bezüglich Materialveränderung) resistenten zumindest weitgehend transparenten Laminierfolien 505 bis 545 (im vorliegenden Beispiel sind dies neun Laminierfolien von je 100 pm Stärke) auf. Auf einer Seite wird der Stapel durch eine zusätzliche Schicht, bei der es sich um eine semi-transparente Folie 550, insbesondere um eine Mattfolie, handelt, abgeschlossen. Sämtliche Schichten des Stapels sind mit den jeweils benachbarten Schichten laminiert und bilden somit insgesamt ein Laminat. Die semitransparente Folie 550 ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass sie dem Bildsensor 150 zugewandt ist. Wenn nun, wie in Fig. 1 illustriert, die gebeugte Strahlung L3 auf die dem DOE nächstliegende Laminierfolie 505 der Bildwand 140 trifft, durchquert sie zunächst den Teilstapel aus den transparenten Laminierfolien 505 bis 545, bis sie auf die semi transparente Folie 550 trifft und dort das Bild B als Abbildung erzeugt (siehe beispielsweise Fig. 4). Da die Folie 550 die auf sie auftreffende Strahlung anteilig passieren lässt, ist dieses Bild B auch von der jenseits der Folie 550 liegenden Außenseite des Stapels her sichtbar und kann somit von dem Bildsensor 150 erfasst werden.

Mithilfe dieses Stapelaufbaus ist es möglich, die Bildwand 140 individuell, insbesondere bezüglich ihrer Stärke und optischen Eigenschaften, je nach Anwendungsfall zu konfigurieren. Insbesondere ist es auch möglich, dass eine oder mehrere der Folien 505 bis 550 eine zusätzliche Abbildungsfunktion, insbesondere Filterfunktion, aufweisen, etwa um beispielsweise seitlich einfallende Störstrahlung, die nicht von der Strahlungsquelle 120 stammt, herauszufiltern.

Optional können auf zumindest einer Schicht innerhalb eines stapelförmigen bzw. laminatförmigen Aufbaus des Dokuments D, insbesondere auf einer oder beiden Oberflächen und/oder einer oder mehreren innenliegenden Schichten des Dokuments D, weitere, sichtbare Sicherheitselemente, z.B. Zeichen, Text oder Bilder, deckungsgleich oder überlappend zum DOE bzw. einem das DOE enthaltenden Fensterbereich des Dokuments D vorhanden sein, insbesondere in Form eines geeigneten Aufdrucks oder einer Lasergravur, der bzw. die für die abgelenkte Strahlung ausreichend transparent ist, so dass das DOE durch diese zusätzlichen Sicherheitsmerkmale hindurch bezüglich der Strahlung „sichtbar“ bleibt und diese nach ihrer Beugung am DOE als gebeugte Strahlung L3 auf die Bildwand projiziert wird.

Fig. 6 zeigt schließlich eine schematische Darstellung der Struktur eines beispielhaften multi-modularen Dokumenteninspektionssystems 600 zur Inspektion von Dokumenten D. Das Dokumenteninspektionssystem 600 weist eine Mehrzahl von zur Durchführung eines sequenziellen Inspektionsprozesses nacheinander geschalteten Modulen 601 bis 620 auf, die dazu vorgesehen sind, im Rahmen eines mit dem System 600 ausführbaren Inspektionsprozesses ein Dokument D bzw. sequenziell eine Vielzahl von aufeinanderfolgend zu prozessierenden Dokumenten D bezüglich verschiedenster Aspekte zu inspizieren. Insbesondere ist das Dokumenteninspektionssystem 600 dazu ausgelegt, Dokumente D, insbesondere kartenförmige Dokumente, beidseitig zu inspizieren.

Dementsprechend weist das Dokumenteninspektionssystem 600 eine erste Prozesslinie 630 zur Inspektion einer jeweiligen Frontseite der Dokumente D auf. Die erste Prozesslinie 630 weist eines oder mehrere der folgenden Module auf, bevorzugt in der nachfolgend genannten Reihenfolge: ein Dokumentenzuführungsmodul (Feeder) 601, ein Modul 602 zur Lasergravurprüfung 602, ein Modul zur Dokumentenausrichtung und Reinigung der Dokumentenfrontseite 603, ein Modul zur Inspektion eines, insbesondere transparenten, Dokumentengelenks (für buchartige Dokumente wie etwa Reisepässe), ein Modul 605 zur Oberflächeninspektion der Dokumentenfrontseite, ein Modul 606 zur Inspektion einer Bedruckung der Dokumentenfrontseite, ein Modul 607 zur Inspektion von Mikrotext auf der Dokumentenfrontseite und zur Durchführung eines Tests eines gegebenenfalls im Dokument vorhandenen elektronischen Chips (insbesondere RFID- Chips), ein Modul 608 zur UV-lnspektion der Dokumentenfrontseite sowie ein Modul 609 zur Inspektion von einem oder mehreren Hologramme auf der Dokumentenfrontseite.

Nach der ersten Prozesslinie 630 folgt ein Modul 610 zur DOE-Inspektion, welches eine DOE-Inspektionsvorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung 100 gemäß Fig. 1 odereine Vorrichtung 200 gemäß Fig. 2, aufweisen kann. Da bei der DOE-Inspektion eine Durchleuchtung des Dokuments, genauer seines DOE, erfolgt, ist dieses Modul nicht zwingend einer dokumentenseitenspezifischen Prozesslinie zugeordnet. In der in Fig. 6 dargestellten Variante des Systems 600 ist ein dem Modul 610 vorausgehendes Modul, hier beispielsweise das unmittelbar vorausgehende Modul 609, mit einer Sensoreinrichtung 609a (insbesondere Positionsdetektionseinrichtung) zur Erfassung der Lage eines Dokuments D auf der Dokumententrägervorrichtung 110 oder eines Fensterbereichs oder DOE des Dokuments ausgerüstet. Mittels dieser Sensoreinrichtung kann ein Lagesignal 180a erzeugt werden, welches die Lage des Dokuments D, des Fensterbereichs bzw. des DOE repräsentiert und an die Steuereinheit 350 der Antriebseinrichtung 300 übermittelt wird (vgl. Fig. 3). Falls nur die Lage des Dokuments oder Fensterbereichs detektiert wird, kann die Vorrichtung konfiguriert sein, auf Basis einer durch entsprechende Informationen bekannten relativen Position des DOE auf bzw. in dem Dokument von der Lage des Dokuments auf die Lage des DOE zu schließen.

Bevor sodann eine zweite Prozesslinie 640 zur Inspektion der Dokumentenrückseiten folgt, ist in der Modulsequenz noch ein Modul 611 zum Wenden der Dokumente vorgesehen, so dass die Inspektion der Dokumentenrückseiten von der gleichen Seite des Systems 600 her, beispielsweise von oben her, erfolgen kann.

Die Prozesslinie 640 weist eines oder mehrere der folgenden Module auf, bevorzugt in der nachfolgend genannten Reihenfolge: ein Modul 612 zur Dokumentenausrichtung und Reinigung der Dokumentenrückseite, ein Modul 613 zur Oberflächeninspektion der Dokumentenrückseite, ein Modul 614 zur Inspektion einer Bedruckung der Dokumentenrückseite, ein Modul 615 zur UV-lnspektion der Dokumentenrückseite, ein Modul 616 zur Hologramminspektion der Dokumentenrückseite, ein Modul 617 zur Inspektion von Mikrotext auf Dokumentenrückseite, ein Modul 618 zur Markierung von Ausschussdokumenten, ein Modul 619 zur Schlüsselrotation, d.h. zum Austausch oder Ändern eines Schlüssels oder Codes zur Zugriffsbeschränkung auf eines gegebenenfalls vorhandenen elektronischen Chip des Dokuments, und schließlich ein Ausgabemodul 620, optional mit Sortierfunktion für die inspizierten Dokumente, insbesondere zur Sortierung in einerseits fehlerfreie bzw. echte Dokumente und andererseits in fehlerhafte bzw. gefälschte Dokumente.

Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird. BEZUGSZEICHENLISTE

100 Vorrichtung zur DOE-Inspektion, erste Ausführungsform

110 Dokumententrägereinrichtung, insbesondere T ransporteinrichtung

120 Strahlungsquelle für kohärente elektromagnetische Strahlung, insbesondere

Laser

120a Specklereduktionseinrichtung, hier in Strahlungsquelle integriert

130 Ablenkeinheit, insbesondere Spiegel

140 Bildwand, insbesondere semitransparente Bildwand

150 Bildsensor, insbesondere Kamera

160 Auswerteeinrichtung

170 Positionsdetektionseinrichtung

180 Lagesignal

190 Bildwand, insbesondere reflektierende Bildwand

200 Vorrichtung zur DOE-Inspektion, zweite Ausführungsform

300 Antriebseinrichtung für Ablenkeinheit

310 Drehachse

320 Gestell, Lagerung für Drehachse

330 Kreuztisch

330a erster Antrieb (X-Richtung) des Kreuztischs

330b zweiter Antrieb (Y-Richtung) des Kreuztischs

340 Stellglied bzw. Antrieb für Spiegelrotation

350 Steuereinheit

360 Steuersignal für ersten Antrieb des Kreuztischs

370 Steuersignal für zweiten Antrieb des Kreuztischs

380 Steuersignal für Stellglied 340

400 Bild auf Bildwand

410 virtuelles Objekt im Bild 400

420 Linien des Objekts

430 Lagewinkel des Objekts

500 Bildsensoranordnung relativ zu einer als Laminat aufgebauten Bildwand

505-545 transparente Laminierfolien

550 semitransparente Folie, insbesondere Mattfolie

600 Dokumenteninspektionssystem zur Dokumenteninspektion

601 Dokumentenzuführungsmodul (Feeder)

602 Modul zur Lasergravurprüfung

603 Modul zur Dokumentenausrichtung und Reinigung der Dokumentenfrontseite

604 Modul zur Inspektion eines, insbesondere transparenten, Dokumentgelenks 605 Modul zur Oberflächeninspektion der Dokumentenfrontseite

606 Modul zur Inspektion einer Bedruckung der Dokumentenfrontseite 607 Modul zur Inspektion von Mikrotext bzgl. der Dokumentenfrontseite und zum Chiptest 608 Modul zur UV-lnspektion der Dokumentenfrontseite

609 Modul zur Hologramminspektion der Dokumentenfrontseite 609a Sensoreinrichtung (insbesondere Positionsdetektionseinrichtung)

610 Modul bzw. Vorrichtung zur DOE-Inspektion 611 Modul zum Wenden des Dokuments 612 Modul zur Dokumentenausrichtung und Reinigung der Dokumentenrückseite

613 Modul zur Oberflächeninspektion der Dokumentenrückseite

614 Modul zur Inspektion einer Bedruckung der Dokumentenrückseite

615 Modul zur UV-lnspektion der Dokumentenrückseite

616 Modul zur Hologramminspektion der Dokumentenrückseite 617 Modul zur Inspektion von Mikrotext auf Dokumentenrückseite

618 Modul zur Markierung von Ausschussdokumenten

619 Modul zur Schlüsselrotation

620 Ausgabemodul mit Sortierfunktion 630 Prozesslinie zur Dokumentenfrontseiteninspektion 640 Prozesslinie zur Dokumentenrückseiteninspektion

B auf die Bildwand abgebildetes Bild

D Dokument, insbesondere Sicherheitsdokument

DOE diffraktives optisches Element, DOE

L1 einfallende Strahlung

L2 abgelenkte Strahlung

L3 gebeugte Strahlung