本发明专利技术涉及安全元件（４）的Ｑ衍射光标志（１１）的同步机器识别装置，该装置包括：光源（１），把平行光束（１０）投射在配有所述安全元件（４）的文件（３）上；光收集元件（２），光检测器（５；６）把在标志（１１）上衍射的光（１５；１６）或在衬底（３）上反射的光线转换成电信号；以及评价所述信号的评价单元。光检测器（５；６）位于光收集元件（２）的聚焦面（８’）上。在各种情况下，两个光检测器（５；６）形成光检测器对。分析各对电信号，并在评价单元中比较所有成对的光检测器的结果与对应基准值。所有光标志（１１）被同步地读出，并形成识别安全元件（４）的编码。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光衍射标志的机器识别装置。这种光衍射标志的机器识别装置适用于检查具有包括相应的光衍射标志的安全特征的文件、邮票、纸币、身份证、护照等的可靠性。德国专利申请公开(DE-OS)No 2352366披露了通过配有透镜的适当光学装置利用傅立叶变换的透明安全结构的阅读装置的基本结构。按垂直关系入射在由棱镜形成的肉眼可见的安全结构上的平行光通过折射而偏转。包括相同方位取向的相同棱镜以平行光束的形式反射光，并由光学装置聚焦成光学装置聚焦面上的点。在聚焦面上光亮度水平的分布形成识别特征。德国专利申请公开(DE-OS)No 2538875披露的阅读装置利用傅立叶变换通过光照射识别均匀衍射光栅的预定凹凸结构。阅读装置比较按不同幅度的衍射级反射的光束亮度水平，由此可以推断在衍射光栅中使用的凹凸剖面形状。通过连续的衍射光栅的顺序读出，或利用调查按平行关系设置于各预定位置的衬底上的衍射光栅的多个阅读装置，可实现与可靠性识别有关的安全程度的提高。瑞士专利说明书No 653160披露了在DE-OS No 2538875中所示的用于可靠性特征的阅读装置的发展，该阅读装置包括多个具有作为编码装置的不同衍射结构的同步被照射部分。用光学装置将衍射结构衍射的光聚焦在其聚焦面上。在该聚焦面上，仅由例如各种衍射结构的空间频率、方位角等参数来确定高亮度光的位置。如果这些位置与按预定方式配置的光接收器的位置一致，那么就这样识别可靠性特征。美国专利说明书No 4034211和No 4023010披露了另一种阅读装置，该装置用仅能照射一部分衍射光栅的细光束顺序光学扫描包括连续的相等尺寸的衍射光栅的数据磁道。这些公开涉及这样的误差，当在例如衍射光栅的面相对于读出面倾斜和衍射光栅的面相对于读出面的间隔较大或较小等时进行光学扫描时，在实际情况下就可能出现误差。已知的傅立叶变换的光学装置消除了间隔误差的影响。EP-0718834A2披露了具有高记录密度(比特/cm2)的光数据载体和安全地读出在由多个衍射光栅组成的信息图形的数据载体上的序列串。所有这些阅读装置都需要数据载体的精确引导，同时精确地维持数据载体上衍射图形的间隔和精确方位，以便按任何方式允许读出衍射图形。在上述公知的阅读装置情况下，不可能排除因利用适当配置的镜或棱镜表面而容易出错的阅读装置。按照瑞士专利说明书653162的阅读装置排除了在根据照射衍射光栅的光的波长的周期性变化检测衍射角变化上的这种遮盖(deception)效应。在EP-105099、EP-169326和美国专利说明书5032003中披露了其复制存在极大困难和利用反射衍射光栅的表面元件制备的安全特征。衍射光栅反射入射的白色光，按给定的方位角分成达到各种衍射级的颜色，其中，衍射光栅的光栅参数例如外观形状、空间频率和方位角方向对于衍射特性来说是非常重要的。EP-360969A1和EP-366858A1教导了在这种安全元件的图形中使用非对称的外观形状，用以不明显地混入机器可读信息，EP-360969A1和EP-366858A1还披露了可以识别非对称外观形状的阅读装置的示意性实施例。本专利技术的目的在于提供用于具有光学衍射安全特征的数据载体的便宜、简单的光阅读装置，它的光学特征可以由机器同步地读出并且对数据载体的取向没有高要求。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供一种安全文件的光衍射标志的同步机器识别装置，其中在衬底上的该安全元件设置于读出面中，所述装置包括光源，用于把至少预定波长λ的光照射在读出面上；至少三对光检测器，所述三对光检测器分别包括两个光检测器，这两个光检测器建立衍射面并适于将在标志衍射的或在衬底反射的辐射光分别转换成来自光检测器的成对电信号S1、S2；和评价单元，用于信号S1、S2的评价，光源的出射光孔处于远离读出面并具有大孔径的会聚元件的聚焦面上，该会聚元件配置在光源和读出面之间，用于从出射光孔射出的光束锥中产生照射读出面的平行射线光束，会聚元件在标志和光检测器之间，该会聚元件适于将在标志上衍射和在衬底上反射的平行辐射光分别聚焦在光检测器的工作面上，该工作面设置在会聚元件的聚焦面上，和评价单元适于从各对电信号S1、S2中形成输出信号X、Y，并从各对光检测器的输出信号X、Y中至少计算相对差分RD＝(X-Y)∶(X+Y)，并利用计算出的相对差分RD识别安全元件。另外，本专利技术的光检测器(5，6和5’，6’)适于和产生分别与入射到工作面(12；12’)上的衍射光(15和16)的亮度成比例的电信号S1和S2。下面，参照附图更详细地说明本专利技术的实施例，其中附图说明图1是阅读装置的剖面图，图2表示评价流程图，图3表示具有安全特征的文件，图4表示聚焦面上的光图形，图5表示光源，图6表示抑制外部光的装置，图7表示具有光检测器的另一种配置的阅读装置，和图8表示有倾斜照射的阅读装置。参照图1，标号1表示光源，标号2表示光会聚元件，标号3表示文件，标号4表示安全元件(security element)，标号5和6表示图1中分别示于会聚元件2的光轴7的左右侧的光检测器，而标号8表示朝向光源1的会聚元件2的一个聚焦面8’与想象的衍射面100的相交线，其中为了便于说明仅示意表示该衍射面100，由光轴7和一对由光检测器5和6形成的光检测器建立起该衍射面。两个光检测器5和6相对于光轴7对称地设置，因此相对于光轴7有相同的间隔R。透镜、凹面镜、全息图、衍射光栅等可以用作会聚元件2。作为会聚元件2的象差的结果，聚焦面8’不是平面，而是与衍射面100具有共同的弯曲相交线8的曲面。在光源1中，例如激光器、激光二极管、发光二极管(LED)或具有滤色镜的白炽灯产生从红外和/或可视光谱中的预定波长λ的几乎单色的辐射光。光源1的出射光系统(这里未示出)把光源1的辐射光聚焦在会聚元件2的聚焦面上，使该辐射光扇形状散开，形成其顶部在相交线8上且在大区域上照射会聚元件2的有效孔径的光束锥9。利用以锥形结构入射的辐射光，会聚元件2产生射线的平行光束10，该光束由会聚元件2的有效孔径限定。光束10平行于光束锥9的延长轴，静止地照射文件3的一部分和设置于其上的安全元件4。由于光束10的直径取决于会聚元件上的孔径，因而对于会聚元件2来说，优先选择大孔径，这样对安全元件4或文件3分别在光束10中的取向就要求较少。如为了简化起见的图1所示，光束锥9的轴不必与光轴7一致。安全元件4一般是叠层结构，通过将该安全元件粘接在文件3上进行固定，文件3由带有多个嵌入的表面元件的塑料材料构成，该表面元件具有其一些或全部可用作标志11且有光衍射效应的反射衍射结构，该安全元件具有用阅读装置可识别的信息。该表面元件形成一个图形，通过参照本说明书开头部分中所述的文件可知该图形。由EP-401466可知这种叠层的可能结构。在瑞士专利申请No1368-97中披露了有关光标志11的结构。平行光束10按垂直关系照射在用箭头标记的具有光衍射效应的第一标志11的两个表面部分上。它们具有相同的光栅参数(方位角、外观形状、空间频率等)，方位角的方向平行于衍射面100。该表面部分分布在安全元件4的表面上的各种位置处，并汇集成其图形。具有标志11的整个表面最好分成多个表面部分，以便标志11对覆盖层的损坏不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种安全元件（４）的光衍射标志（１１）的同步机器识别装置，其中，该安全元件处于其上的衬底（３；２４）设置在一读出面（２５）中，所述装置包括：光源（１），用于把至少预定波长λ的平行光（１０）照射在衬底（３，２４）上；光检测器（５；５′；６；６′），用于将在标志（１１）衍射的或在衬底（３；２４）反射的辐射光（１５；１６；１６′）分别转换成电信号；一个用于评价信号的评价单元（１７）；一个具有大孔径并处于标志（１１）和光检测器（５；５′；６；６′）之间的会聚元件（２），用于将在标志（１１）上衍射或在衬底（３；２４）上反射的辐射光（１５；１６；１６′）聚焦在光检测器（５；６或５′，６′）的工作面（１２或１２′）上，该工作面设置在会聚元件（２）的聚焦面（７′或４５或４６）上，其特征在于，每两个光检测器（５；６或５′；６′）具有到会聚元件（２）的光轴（７或４３）的相同间距Ｒ并相对于光轴（７或４３）对称设置，至少构成三对光检测器（Ａ－Ａ′；ａ－ａ′；Ｂ－Ｂ′；ｂ－ｂ′；Ｃ－Ｃ′；ｃ－ｃ′；Ｄ－Ｄ′；ｄ－ｄ′），它们与光轴（７或４３）一起至少确定三个衍射面（１００；１０１；１０２；１０３），以相对于光轴（７或４３）的第一间距Ｒ↓［１］设置至少两对光检测器（Ａ－Ａ′，Ｂ－Ｂ′），其衍射面（１００；１０１）在光轴（７或４３）上按交角β相交， 在另一个不与衍射面（１００；１０１）重合的衍射面（１０２或１０３）内设置至少另一对光检测器（Ｃ－Ｃ′或Ｄ－Ｄ′），这对光检测器相对于光轴（７或４３）具有第二间距Ｒ↓［２］， 所述评价单元（１７）至少用于从各对光检测器（Ａ－Ａ′；ａ－ａ′；Ｂ－Ｂ′；ｂ－ｂ′；Ｃ－Ｃ′；ｃ－ｃ′；Ｄ－Ｄ′；ｄ－ｄ′）的输出信号Ｘ、Ｙ中计算出相对差分ＲＤ，并利用计算出的相对差分ＲＤ识别安全元件（４）。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：勒内斯托布，韦恩R汤普金，
申请(专利权)人：OVD基尼格拉姆股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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