DE102009025324B4

DE102009025324B4 - Verfahren und Erfassungsvorrichtung mit einem Kontakt-Bildsensor zum Erfassen räumlicher Strukturen

Info

Publication number: DE102009025324B4
Application number: DE102009025324.6A
Authority: DE
Inventors: Dr. Bailleu Anett; Christian Kramer
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2029-06-16
Also published as: DE102009025324A1

Abstract

Erfassungsvorrichtung (1) umfassendeine Kontaktfläche (2), relativ zu der ein zu erfassendes Objekt anordenbar ist, einen benachbart zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Kontakt-Bildsensor (5) zum Erfassen des relativ zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Objekts, wobei der Kontakt-Bildsensor (5) eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit (7, 7-1, ..., 7-6) und mindestens eine Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) umfassen, wobei die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche (2), vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche (2), angeordneten Objekts auf die jeweilig mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) abbilden, wobei die Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6) einfallende abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln,wobei mittels der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche (2) aufweisenden Ebenen (18, 19) des Objekts erfassbar sind oder erfasst werden,dadurch gekennzeichnet, dassdie unterschiedlichen Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts erfassen, Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Brennweiten, aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen räumlicher Strukturen eines Objekts. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Erfassungsvorrichtung, welche eine Kontaktfläche, relativ zu der ein zu erfassendes Objekt anordenbar ist, einen benachbart zu der Kontaktfläche angeordneten Kontakt-Bildsensor zum Erfassen des relativ zu der Kontaktfläche angeordneten Objekts umfasst, wobei der Kontakt-Bildsensor eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit und mindestens eine Pixeldetektionseinheit umfassen, wobei die Abbildungseinheiten jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche, vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche angeordneten Objekts, auf die jeweilig mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit abbilden, wobei die Pixeldetektionseinheiten einfallende abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln. Mit solch einer Erfassungsvorrichtung ist es möglich, ein Objekt, welches relativ zu der Kontaktfläche angeordnet ist, vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche angeordnet wird, optisch zu erfassen. Die abgebildete elektromagnetische Strahlung wird in elektrische Signale gewandelt, die ein Maß für eine empfangene Lichtintensität darstellen.
Solche Erfassungsvorrichtungen und solche Verfahren zur Erfassung eines Objekts werden beispielsweise in Scannern eingesetzt. Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Scannern zum Erfassen von Objekten, beispielsweise Papierdokumenten, bekannt. Darüber hinaus werden Scanner im Bereich der Sicherheitstechnik für verschiedene Aufgaben eingesetzt. So sind beispielsweise Scanner im Bereich der Verifikation von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten bekannt, die zur maschinellen Erfassung von Informationen des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments verwendet werden, um anschließend eine Verifikation der erfassten Informationen auszuführen. Hierbei werden insbesondere Sicherheitsmerkmale und Sicherheitselemente des entsprechenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments erfasst und ausgewertet.
Aus der US 5,627,366 A1 ist ein Strichcodescanner bekannt, der mehrere Zylinderlinsen mit unterschiedlichen Brennweiten aufweist, die jeweils das Stichcodemuster auf einen der jeweiligen Linse zugeordneten abbildenden Festköper-Detektor, insbesondere eine CCD-Sensorzeile (Charge Coupled Device-Zeile) abbilden. Die Mit Hilfe der CCD-Sensorzeilen erfassten Signale werden einer Vergleichseinrichtung zugeführt, um jeweils das Signal mit dem besten Kontrast aus den über die unterschiedlichen Linsen erfassten Signale auszuwählen und für die Decodierung des Strichcodemusters zu verwenden.
Aus der DE 103 49 611 A1 sind Systeme und Verfahren zum optischen Scannen mehrerer Objektebenen bekannt, die benötigt werden, um auch Textteile in einem zu einer Bucheinbandnut gekrümmten Abschnitt einer Buchseite optimal erfassen zu können. Ein beschriebenes Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Bereitstellen mehrerer Objektebenen in einer optischen Bildscanumgebung, das ein Positionieren eines ersten optischen Sensorarrays, um ein optisches Signal zu empfangen, das einer ersten Objektebene entspricht, die in einer ersten Entfernung von der Auflage angeordnet ist, und ein Positionieren eines zweiten optischen Sensorarrays, um ein optisches Signal zu empfangen, das einer zweiten Objektebene entspricht, die in einer zweiten Entfernung von der Auflage angeordnet ist, umfasst.
Als Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird ein Dokument bezeichnet, welches mindestens ein so genanntes Sicherheitsmerkmal oder Sicherheitselement aufweist. Als Sicherheitsmerkmale werden solche Merkmale bezeichnet, die ein Nachahmen, Verfälschen und/oder Kopieren des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments erschweren und/oder unmöglich machen. Als Sicherheitselement wird eine bauliche Einheit bezeichnet, die mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfasst oder darstellt.
Wert- und/oder Sicherheitselemente umfassen beispielsweise Reisepässe, Identifikationskarten, Personalausweise, Führerscheine, Fahrzeugscheine, Steuerzeichen, Postwertzeichen, Kreditkarten, Banknoten, Wertpapiere usw. Im Bereich der Sicherheitstechnik werden darüber hinaus Scanner beispielsweise zum Erfassen biometrischer Daten, beispielsweise von Papillarlinienmustern eingesetzt. Das Papillarlinienmuster der Finger eines Menschen ist für jeden Menschen individuell charakterisierend. Dies bedeutet, dass eine Identifikation über eine Mustererkennung der Papillarlinien mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit möglich ist.
Es ist jedoch bekannt, dass sich das Papillarlinienmuster einer Person nachbilden lässt. Hierfür kann beispielsweise ein Kunststoffüberzug auf einen fingerartigen toten Gegenstand oder einen lebenden Finger einer anderen Person aufgebracht werden. Um eine Unterscheidung zwischen Papillarlinienmustern einer lebenden Person und einem gefälschten Papillarlinienmusterzu ermöglichen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, nicht nur Informationen der Oberfläche, an der sich das Papillarlinienmuster optisch erfassen lässt, sondern auch aus der „Tiefe“ des Fingers zu erfassen. Aus der WO 98/35118 A1 ist beispielsweise eine Identifikationsvorrichtung bekannt, die eine Einheit zum Erfassen von Biometrikmerkmalen und eine Einheit zum Erfassen der Vitalität einer Person aufweist. Erst wenn erkannt ist, dass die Person, die identifiziert werden soll, auch tatsächlich lebt, werden die erfassten Biometrikmerkmale mit gespeicherten personenspezifischen Merkmalen verglichen, um eine Identifikation auszuführen. Zum Erfassen der Biometriksignale ist beispielsweise vorgeschlagen, elektromagnetische Signale oder akustische Signale auszusenden und zu empfangen. Mit elektromagnetischen Signalen im optischen Bereich, vorzugsweise im infraroten Wellenlängenbereich, wird das Erfassen eines äußeren Fingerabdrucks, d.h. der Papillarlinien an der Oberfläche, vorgeschlagen. Mittels des Aussendens und Empfangens von akustischen Signalen ist beschrieben, sowohl den äußeren Fingerabdruck als auch einen inneren Fingerabdruck (eine Epidermis im Innern des Fingers) zu erfassen. Um die Vitalität des Fingers festzustellen, sind weitere Sensoren, beispielsweise eine Pulserkennungseinheit, vorgesehen.
Allgemein besteht ein Bedürfnis, immer neue und komplexere Sicherheitsmerkmale für Sicherheitsdokumente zu schaffen und andererseits ausgefeiltere Erfassungsvorrichtungen und Verfahren zu schaffen, um komplexe Sicherheitsmerkmale und/oder biometrische Merkmale sicher zu erfassen und hierdurch Fälschungen oder. Verfälschungen von Sicherheitsmerkmalen oder biometrischen Merkmalen zuverlässig zu erkennen. Darüber hinaus sollen die Erfassungsvorrichtungen und Verfahren einfach und kostengünstig auszuführen sein sowie die Erfassungsvorrichtungen eine genügende Robustheit aufweisen, um auch in tragbaren Einheiten eingesetzt werden zu können.
Eine Möglichkeit, komplexe Sicherheitsmerkmale zu schaffen, besteht darin, räumliche Strukturen als Sicherheitsmerkmale zu nutzen. In Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten können hierüber in unterschiedlichen Ebenen des Dokuments unterschiedliche Informationen abgespeichert sein, die beispielsweise für einen menschlichen Betrachter eine über eine Fläche verteilte Information darstellen. Beispielsweise können die Pixel eines Gesichtsbilds in unterschiedlichen Ebenen des Dokuments gespeichert sein. Dies bedeutet, die einzelnen Bildpunkte des Gesichtsbilds sind in unterschiedlichen Ebenen des Dokuments gespeichert. Werden über den Bildpunkten jeweils nur transparente Schichten angeordnet, so ist das Gesichtsbild für einen Betrachter als Ganzes wahrnehmbar. Nur bei einer genauen Analyse lässt sich feststellen, dass einzelne Bildpunkte in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
Bei der Erfassung von Papillarlinienmustern können über eine räumliche Erfassung, d.h. eine Erfassung in unterschiedlichen Ebenen des Objekts, erreicht werden, dass nur oberflächlich ausgebildete Papillarlinienmuster von Papillarlinienmustern lebender Finger unterschieden werden können, da bei diesen das Papillarlinienmuster eine größere räumliche Tiefe aufweist.
Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, eine Erfassungsvorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen räumliche Strukturen optisch erfasst werden können.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, einen Kontakt-Bildsensor (Contact Image Sensor - CIS) zum Erfassen von Bildpunkte zu nutzen. Ein solcher Kontakt-Bildsensor umfasst eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten. Die Bildpunkterfassungseinheiten umfassen jeweils eine Abbildungseinheit, die einen Ausschnitt eines Objekts auf eine Pixeldetektionseinheit abbildet. Die Pixeldetektionseinheit wandelt die abgebildete elektromagnetische Strahlung in ein elektrisches Signal. Dieses ist proportional zu der abgebildeten Intensität der elektromagnetischen Strahlung. Der Kontakt-Bildsensor wird gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kontakt-Bildsensoren so modifiziert, dass mittels der Bildpunkterfassungseinheiten scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu einer Kontaktfläche, relativ zu der der Kontakt-Bildsensor angeordnet ist, aufweisende Ebenen des Objekts erfassbar sind oder erfasst werden. Ein Verfahren zum Erfassen von Bildpunkten eines Objekts mit einem Kontakt-Bildsensor, der relativ zu der Kontaktfläche angeordnet ist und eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit und mindestens eine Pixeldetektionseinheit umfassen, umfasst somit die Schritte: Anordnen des Objekts relativ zu der Kontaktfläche, Erfassen von Bildpunkten des Objekts, wobei die Abbildungseinheiten jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche, vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche, angeordneten Objekts auf die jeweilige mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit abbilden und die Pixeldetektionseinheiten die abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln, die ein Maß für eine empfangene Lichtintensität darstellen. Hierbei ist vorgesehen, dass mittels der Bildpunkterfassungseinheiten scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche aufweisenden Ebenen des Objekts erfasst werden. Wird ein Bildpunkt des Objekts scharf auf eine Pixeldetektionseinheit abgebildet, so wird eine maximale Intensität der an dem Bildpunkt des Objekts reflektierten gebeugten oder gestreuten Strahlung auf die Pixeldetektionseinheit abgebildet. Hierbei wird davon ausgegangen, dass ein Bildpunkt hell (beispielsweise weiß) vor einem dunklen Hintergrund (beispielsweise schwarz) ist. Wird ein Bildpunkt einer anderen Ebene abgebildet, so ist dessen Bild in der Pixeldetektionsebene aufgeweitet, so dass ein Teil der Lichtintensität nicht detektiert wird.
Als scharf abgebildet wird ein Bildpunkt bezeichnet, wenn das hiervon erfasste Pixel gemeinsam mit weiteren Pixeln von anderen Bildpunkten einer Struktur zu einer aufgelösten und kontrastreichen Abbildung der Struktur beiträgt. D.h., dass das aus einem Abschnitt des Objekts in der betreffenden Ebene stammende Licht (bei einem hellen Bildpunkt) gebündelt, d. h. fokussiert abgebildet wird. Hierüber erfolgt eine selektive Abbildung hinsichtlich eines Abstands von dem Kontakt-Bildsensor. Die Bildpunkte werden so erfasst, dass die erfassten Pixeln einen Informationsgehalt einer bestimmten Ebene wiedergeben.
Bevorzugt wird somit eine aktive Fläche der Pixeldetektionseinheit angepasst an eine minimale Größe eines scharf abgebildeten Bildpunkts des Objekts einer jeweiligen Abbildungseinheit einer Bildpunkterfassungseinheit gewählt. Neben der Brennweite hat hierauf unter anderem auch eine Wahl einer Blende auf der Austrittsseite der Abbildungseinheit einen Einfluss.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass Informationen unterschiedlicher Ebenen erfassbar sind bzw. erfasst werden und zur Verifikation komplexer räumlich ausgebildeter Sicherheitsmerkmale oder biometrischer Merkmale verwendet werden können.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die unterschiedlichen Bildpunkterfassungseinheiten, die die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen des Objekts erfassen, Abbildungseinheiten unterschiedlicher Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedlicher Brennweite, aufweisen. Sollen beispielsweise Bildpunkte zweiter unterschiedlicher Ebenen erfasst werden, so existieren zwei unterschiedliche Typen von Bildpunkterfassungseinheiten, die zeitgleich die Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen erfassen. Diese unterschiedlichen Typen von Bildpunkterfassungseinheiten weisen jeweils unterschiedliche Abbildungseinheiten auf, die unterschiedliche Abbildungseigenschaften aufweisen. Der eine Typ Bildpunkterfassungseinheiten weist beispielsweise Abbildungseinheiten mit einer ersten Brennweite und der andere Typ von Bildpunkterfassungseinheiten Abbildungseinheiten mit einer anderen Brennweite, die von der ersten Brennweite abweicht, auf.
Um eine Kalibration der einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten zu erleichtern, wird der Bild-Kontaktsensor vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Pixeldichte der Pixeldetektionseinheiten größer ist als eine Bildpunktdichte in dem Objekt, d. h. als eine minimale Strukturgröße, die erfasst werden soll. Dies bedeutet, dass die zu erfassenden Strukturen des Objekts in einer Ebene jeweils eine laterale Ausdehnung aufweisen, die durch mindestens zwei benachbarte Bildpunkterfassungseinheiten auf zwei erfasste Bildpixel abgebildet werden.
Vorteilhafterweise werden die mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen mittels gleichmäßig abwechselnd angeordneter Bildpunkterfassungseinheiten, die Abbildungseinheiten mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften aufweisen, erfasst. Weisen die die Informationen enthaltenden Strukturen, welche erfasst und ausgewertet werden sollen, lateral in den Ebenen jeweils Ausdehnungen auf, die durch mehrere benachbarte erfasste Pixel abgebildet werden, so ist ein deutlicher Signalunterschied benachbarter Pixel erfassbar. Jeweils nur eine von zwei benachbarten Bildpunkterfassungseinheiten bildet die entsprechende Struktur des Objekts scharf ab, wenn man davon ausgeht, dass nur jeweils in einer Ebene des Objekts eine Information in Form einer zu der lateral in der Ebene ausgebildeten Struktur ausgebildet ist.
Um eine gute Trennung der einzelnen Ebenen des Objekts zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Abbildungseinheiten der Bildpunktserfassungseinheiten jeweils einen geringen Schärfentiefebereich aufweisen. Dies kann zum einen erreicht werden, indem die Abbildungseinheiten mit einer möglichst großen numerischen Apertur ausgebildet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Abbildungseinheiten Stablinsen. Mit diesen lassen sich besonders günstig die gewünschten Abbildungseigenschaften realisieren.
Um eine gute Auflösung, d.h. Zuordnung der erfassten Informationen zu den einzelnen Ebenen, welche erfasst werden, zu erhalten, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Brennweiten der Abbildungseinheiten der Bildpunkterfassungseinheiten beim Erfassen der scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen sich mindestens um einen Wert unterscheiden, der in der Größenordnung eines Wertes einer maximalen Länge der Schärfentiefebereiche liegt, die die Abbildungseinheiten entsprechend beim Erfassen der Bildpunkte aufweisen.
Um eine Auflösung im Bereich von 100 µm zu erlangen, ist daher der Schärfentiefebereich kleiner 100 µm zu wählen. Hierzu ist zum einen die numerische Apertur der Abbildungseinheit möglichst groß zu wählen. Zum andern ist eine aktive Fläche der Pixelgröße möglichst klein zu wählen. Bevorzugte Ausführungsformen weisen daher einen Durchmesser einer aktiven Fläche der Pixeldetektionseinheiten in der Größenordnung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung auf, die umgewandelt wird. Wird beispielsweise grünes Licht verwendet, welches eine Wellenlänge im Bereich von 550 nm aufweist, so sind aktive Flächen der Pixeldetektionseinheiten in der Größenordnung von 1 µm wünschenswert.
Um von chromatischer Aberration unabhängig zu sein, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass ein oder mehrere Leuchtelemente relativ zu der Kontaktfläche angeordnet sind, um das zu erfassende Objekt monochromatisch zu beleuchten. Bei einigen Ausführungsformen sind mehrere unterschiedliche Leuchtmittel vorgesehen, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge, z.B. im infraroten Wellenlängenbereich im sichtbaren und im ultravioletten Wellenlängenbereich, erzeugen. Die unterschiedlichen Leuchtmittel können so angesteuert werden, dass das Objekt jeweils monochromatisch mit einer der Wellenlängen ausgeleuchtet wird. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erhalten, sind vorzugsweise jeweils mehrere Leuchtmittel vorhanden, die Licht derselben Wellenlänge erzeugen.
Um eine hohe Flexibilität zu erreichen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Vielzahl der Bildpunkterfassungseinheiten Abbildungseinheiten umfassen, die hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften gesteuert modifizierbar sind.
Bei einer Weiterbildung, bei der die Abbildungseinheiten Linsen, vorzugsweise Stablinsen, umfassen, ist vorgesehen, dass die Linsen der Abbildungseinheiten des Teils der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten, die gesteuert hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifizierbar sind, verformbar ausgebildet sind und gemeinsam, in Gruppen oder einzeln mit einem Aktor gekoppelt sind, über den entsprechend eine Verformung aller Linsen der Gruppe von Linsen oder der einzelnen Linsen bewirkbar ist, um die optischen Eigenschaften zu modifizieren. Als Aktoren können beispielsweise Piezokristalle benachbart zu den Linsen angeordnet werden, um beispielsweise eine Streckung der Linsen zu erreichen. Andere Ausführungsformen sehen vor, dass über eine Kompression bzw. Elongation ein Krümmungsradius der Austrittsfläche der Linsen modifiziert wird, um eine Brennweitenmodifikation zu erreichen.
Vorzugsweise ist mit dem Kontakt-Bildsensor eine Auswerteeinheit gekoppelt, die ausgebildet ist zu ermitteln, ob und welche durch die erfassten Bildpunkte verkörperte Informationen in den unterschiedlichen Ebenen des Objekts abgespeichert sind. Bei dem Objekt, welches erfasst wird, kann es sich beispielsweise um einen Finger oder ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument handeln.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale der Erfassungsvorrichtung auf.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer als Dokumentenscanner ausgebildeten Erfassungsvorrichtung;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei der einzelne Bildpunkterfassungseinheiten modifizierbare Abbildungseinheiten umfassen;
3 eine weitere Ausführungsform mit modifizierbaren Abbildungseinheiten; und
4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform modifizierbarer Abbildungseinheiten.

In 1 ist schematisch eine Erfassungsvorrichtung 1 dargestellt. Die Erfassungsvorrichtung 1 ist als Dokumentenscanner ausgebildet. Die Erfassungsvorrichtung 1 umfasst eine transparente Kontaktfläche 2. Die transparente Kontaktfläche 2 ist hier als Auflageplatte ausgebildet. Diese schließt ein Gehäuse 3 zu einer Oberseite 4 hin ab. In dem Gehäuse 3, benachbart zu der Kontaktfläche 2, ist ein Kontakt-Bildsensor 5 angeordnet. Der Kontakt-Bildsensor 5 umfasst einzelne Bildpunkterfassungseinheiten 6.
In den Figuren ist dem Bezugszeichen „6“ eine mit einem Bindestrich versehene Zahl angehängt, um die einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten 6 zu unterscheiden. Wenn auf alle Bildpunkterfassungseinheiten Bezug genommen wird, wird das Bezugszeichen „6“ ohne nachgestellte Zahl verwendet. In analogerweise wird mit anderen Merkmalen und Entitäten verfahren, die mehrfach auftreten.
Jede Bildpunkterfassungseinheit 6 umfasst eine Abbildungseinheit 7 und eine Pixeldetektionseinheit 8. Die Abbildungseinheiten 7 sind in der dargestellten Ausführungsform als Stablinsen (rodlenses) ausgebildet. Jede Bildpunkterfassungseinheit 6 bildet einen Abschnitt 9 eines Dokuments 10 ab. Hierbei ist das Dokument 10 mit seiner Vorderseite 11 in Kontakt mit der Kontaktfläche angeordnet. Die Abbildungseinheiten 7 der einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten 6 bilden jeweils einen der Abschnitte 9 auf die zugeordnete Pixeldetektionseinheit 8 ab. Die Pixeldetektionseinheiten 8 wandeln die empfangene abgebildete elektromagnetische Strahlung in ein elektrisches Signal.
Die Pixeldetektionseinheiten 8 sind auf einem gemeinsamen Substrat 12, vorzugsweise mittels der CMOS-Technologie, ausgebildet. Die gewandelten Signale der Pixeldetektionseinheiten 8 werden an eine Steuereinheit 13 weitergeleitet. Diese umfasst in der Regel eine Auswerteeinheit 14, die die empfangenen elektrischen Signale auswertet. Um das Dokument 10 zu beleuchten, sind eine oder mehrere Leuchtmittel 15 vorgesehen. Diese erzeugen monochromatische Strahlung, die das Dokument 10 von dessen Vorderseite 11, die in Kontakt mit der Kontaktfläche 2 ist, beleuchten. Die Beleuchtung kann sowohl im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch im ultravioletten oder infraroten Wellenlängenbereich erfolgen. Ebenso ist es möglich, dass die Anregung mit einer Wellenlänge erfolgt, die von der Wellenlänge abweicht, die durch den Kontakt-Bildsensor 5 nachgewiesen wird. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die nachzuweisenden Strukturen 16, 17, über die Informationen in das Dokument 10 kodiert sind, als lumineszierende Strukturen ausgebildet sind. Einige Ausführungsformen besitzen unterschiedliche Leuchtmittel, so dass gezielt eine Wellenlänge für die Ausleuchtung ausgewählt werden kann.
Die Strukturen 16, 17 sind in unterschiedlichen Ebenen 18, 19 angeordnet, die einen unterschiedlichen Abstand zu der Vorderseite 11 des Dokuments 10 und somit zu der Kontaktfläche 2 aufweisen.
Die Abbildungseinheiten 7 der einzelnen Bildpunkterfassungseinheiten 6 sind unterschiedlich ausgebildet. Alternierend weisen die in diesem Ausführungsbeispiel als Stablinsen ausgebildeten Abbildungseinheiten 7 eine unterschiedliche Brennweite auf. Dies bedeutet, dass die Abbildungseinheiten 7 alternierend wechselnde Abbildungseigenschaften aufweisen. Die Abbildungseinheiten 6-1, 6-3, 6-5, deren Stablinsen der schematischen Darstellung länger dargestellt sind, sind so ausgebildet, dass sie Bildpunkte bzw. eine Struktur 16 der Ebene 18 scharf auf die Pixeldetektionseinheiten 8-1, 8-3, 8-5 abbilden. Die kürzer dargestellten Abbildungseinheiten 6-2, 6-4, 6-6 sind hingegen so ausgeführt, dass sie Bildpunkte bzw. eine Struktur 17 der Ebene 19 scharf auf die Pixeldetektionseinheiten 8-2, 8-4, 8-6 abbilden. Ein Schärfentiefebereich der Abbildungseinheiten 7 ist jeweils so gewählt, dass dieser geringer als ein Abstand der beiden Ebenen 18, 19 voneinander ist.
Die Bildpunkterfassungseinheiten 6-1 bis 6-3 bilden in dem dargestellten Beispiel die Struktur 16 ab, die in der Ebene 18 angeordnet ist. Hierbei werden die Abschnitte 9-1 bis 9-3 entsprechend von den Bildpunkterfassungseinheiten 6-1 bis 6-3 abgebildet und erfasst. Die Abbildungseinheiten 7-1 und 7-3 bilden hierbei jeweils die in den Abschnitten 9-1 und 9-3 liegenden Anteile der Struktur 16 scharf auf die Pixeldetektionseinheiten 8-1 und 8-3 ab. Scharf heißt in diesem Zusammenhang, dass das von dem jeweiligen Abschnitt erfasste Licht gebündelt auf die aktive Fläche der jeweiligen Pixeldetektionseinheit 8-1 bzw. 8-3 fokussiert wird. Die Bilderpunkterfassungseinheit 6-2 weist hingegen eine als Mikrolinse ausgebildete Abbildungseinheit 7-2 auf, die für eine scharfe, d.h. fokussierte Abbildung von Licht aus der Ebene 19 ausgebildet ist. Der im Abschnitt 9-2 liegende Anteil der Struktur 16 wird somit nicht scharf, d.h. nicht fokussiert auf die Pixeldetektionseinheit 8-2 abgebildet. Vielmehr ist der durch die Linse hindurchtretende Lichtkegel im Bereich einer Detektionsebene 20, in der sich die Pixeldetektionseinheiten 8 befinden, aufgeweitet. Somit ist zwischen den Pixeln, die mit den Pixeldetektionseinheiten 8-1 und 8-3 erfasst werden, und dem Pixel, welches mit der Pixeldetektionseinheit 8-2 erfasst wird, ein deutlicher Kontrast erkennbar. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass eine aktive Fläche der Pixeldetektionseinheiten 8 jeweils an eine Fokusgröße angepasst gewählt ist, in deren Bereich das Licht eines Bildpunkt der entsprechenden vorgesehenen Ebene, die scharf abgebildet wird, gesammelt wird..
Entsprechend verhält es sich mit den Bildpunkterfassungseinheiten 6-4 bis 6-6. Die Bildpunkterfassungseinheiten 6-4 und 6-6 sind für eine Erfassung von Bildpunkten in der Ebene 19 ausgebildet, die der Kontaktfläche stärker angenähert ist als die Ebene 18 des Dokuments 10. Die Bildpunkterfassungseinheit 6-5 ist hingegen ausgebildet, um Bildpunkte der Ebene 18 scharf fokussiert auf die entsprechende Pixeldetektionseinheit 8-5 abzubilden. Für die im Bereich der Abschnitte 9-4 bis 9-6 liegenden Anteile der Struktur 19 gilt nun, dass diese von den Bildpunkterfassungseinheiten 6-4 und 6-6 scharf auf die entsprechenden Pixeldetektionseinheiten 8-4 und 8-6 abgebildet werden. Hingegen wird der Anteil der Struktur 17 im Abschnitt 9-5 nicht scharf auf die entsprechende Pixeldetektionseinheit 8-5 abgebildet. Erneut ist somit ein Kontrastunterschied zu detektieren. Hierdurch wird es möglich zu entscheiden, ob die jeweils erfasste Struktur 16, 17 in der Ebene 18 bzw. der Ebene 19 liegt.
Es zeigt sich, dass es vorteilhaft ist, die erfasste Pixelauflösung so zu wählen, dass jede Struktureinheit durch mindestens zwei Pixel, vorzugsweise besser 3 Pixel, abgebildet wird, um mögliche Randfehler, d.h. eine nicht optimale Ausrichtung der Struktur bezüglich der erfassten Pixel besser verarbeiten zu können. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen Strukturen bis zu einer 1:1-Zuordnung Bildpunkt:erfasstes Pixel möglich sind. In diesem Fall ist jedoch eine gute Kalibrierung notwendig, um zuverlässig ermitteln zu können, aus welcher Ebene elektromagnetische Strahlung nachgewiesen wird.
Der Kontakt-Bildsensor kann zeilenförmig oder matrixförmig ausgebildet sein. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Kontakt-Bildsensor 5 als zeilenförmig angenommen. Über den Scanaktor 21 kann der Kontakt-Bildsensor 5 senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt werden, um das Dokument 10 flächig zu erfassen.
Über eine Schnittstelle 29 kann die Steuereinheit 13 Informationen, beispielsweise Auswertungsergebnisse, mit anderen Vorrichtungen austauschen. Die Schnittstelle kann beispielsweise als Netzwerkschnittstelle ausgebildet sein.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Erfassungsvorrichtung gezeigt. Gleiche technische Merkmale sind hierbei mit denselben Bezugszeichen versehen. In einem oberen Abschnitt ist eine Draufsicht auf den zeilenförmig ausgebildeten Kontakt-Bildsensor 5' dargestellt. Im unteren Abschnitt ist eine schematische Seitenansicht dargestellt. Abweichend zu der Ausführungsform nach 1 ist bei der Ausführungsform nach 2 alternierend jede zweite Abbildungseinheit 7-1, 7-3, 7-5 modifizierbar ausgebildet. Die einzelnen als Stablinsen ausgebildeten Abbildungseinheiten 7-1, 7-3, 7-5 sind mit einer Mechanik 22 verbunden, die über einen Linsenaktor 23 gemeinsam hinsichtlich ihrer Länge verformbar sind. Hierdurch wird eine Brennweite der entsprechenden Abbildungseinheit 7-1, 7-3, 7-5 modifiziert. Bei dieser Anordnung sind beispielsweise die hinsichtlich ihrer Länge nicht modifizierbaren Abbildungseinheiten 7-2, 7-4 und 7-6 so ausgebildet, dass sie Bildpunkte in einer Ebene einer Kontaktfläche (nicht dargestellt) scharf auf die entsprechenden Pixeldetektionseinheiten 8-2, 8-4, 8-6 abbilden. Über eine Modifizierung der Längen der Stablinsen der Abbildungseinheiten 7-1, 7-3, 7-5 kann ein Abstand variiert werden, den die Ebene zu der Kontaktfläche aufweist, welche detektiert werden soll. Hierdurch wird eine höhere Flexibilität geschaffen, da Dokumente unterschiedlichen Aufbaus mit derselben Erfassungsvorrichtung erfasst und ausgewertet werden können, bei denen die einzelnen in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Strukturen unterschiedliche Abstände zu der Kontaktfläche aufweisen.
3 zeigt eine Modifikation der Vorrichtung nach 2. Bei dieser Ausführungsform sind alle Abbildungseinheiten 7-1 bis 7-6 variabel ausgeführt. Hierbei können die Abbildungseigenschaften jeweils gruppenweise modifiziert werden. Die Abbildungseigenschaften der Stablinsen der Abbildungseinheiten 7-1, 7-3, 7-5 können wie bei der Ausführungsform nach 2 gemeinschaftlich hinsichtlich ihrer Länge modifiziert werden. Bei der Ausführungsform nach 3 sind jedoch auch die ebenfalls als Stablinsen ausgebildeten Abbildungseinheiten 7-2-, 7-4, 7-6 mit einer weiteren Mechanik 23 und einem weiteren Modifikationsaktor 24 gekoppelt.
Bei dieser Ausführungsform können die Abbildungseinheiten 7 beider Gruppen von Bildpunkterfassungseinheiten 6 hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifiziert werden. Bei dieser Ausführungsform können somit zwei einen in Grenzen frei wählbaren Abstand zu einer Kontaktfläche aufweisende Ebenen erfasst werden. Bei der Ausführungsform nach 3 ist es darüber hinaus möglich, dieselben Abschnitte des Dokuments zeitlich nacheinander mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften der beiden Gruppen von Bildpunkterfassungseinheiten zu erfassen. Zusätzlich zu einer lateralen Variation des Signals kann auch eine zeitliche Variation aufgrund einer Veränderung der Abbildungseigenschaft der zugehörigen Abbildungseinheit eines jeweiligen Pixels ausgewertet werden. Besonders vorteilhaft werden die Gruppen von Abbildungseinheiten so eingestellt, dass sie jeweils alternierend zeitlich nacheinander die entsprechenden Ebenen abbilden. Zu einem Zeitpunkt bilden beispielsweise die Bildpunkterfassungseinheiten 6-1, 6-3, 6-5 eine erste Ebene und die Bildpunkterfassungseinheiten 6-2, 6-4, 6-6 eine zweite Ebene ab. Zu einem darauf folgenden Zeitpunkt werden die Abbildungseinheiten so modifiziert, dass nun die Bildpunkterfassungseinheiten 6-1, 6-3, 6-5 die zweite Ebene und die Bildpunkterfassungseinheiten 6-2, 6-4, 6-6 die erste Ebene erfassen.
Es versteht sich für den Fachmann, dass eine Verlängerung der Stablinsen nur eine mögliche Modifikation der Abbildungseigenschaften darstellt. In Fig: 4 ist schematisch eine Draufsicht auf einen anderen Typ Abbildungseinheiten 7-1 bis 7-4 abgebildet. Dargestellt ist eine Draufsicht auf zylinderförmig ausgebildete Linsenelemente 26. Benachbart zu den Linsenelementen 26-1 bis 26-4 sind Piezoelemente 27-1 bis 27-4 angeordnet. Über diese können die Linsenelemente 26-1 bis 26-4 individuell komprimiert werden, wodurch sich Krümmungsradien der Linsenelemente 26 variieren lassen. Exemplarisch ist dies in einem unteren Bereich für ein Linsenelement 26-1 schematisch dargestellt. Während unten links das Linsenelement 26-1 unverformt dargestellt ist, ist rechts unten das Linsenelement 26-1 durch die Piezoelemente 27-1 komprimiert dargestellt, so dass ein Krümmungsradius 28 verändert ist. Hierdurch ändern sich die Abbildungseigenschaften, so dass eine andere Ebene eines Objekts scharf auf eine relativ zu dem Linsenelement 26-1 angeordnete Pixeldetektionseinheit abgebildet wird.
Beschrieben sind Ausführungsformen mit zeilenförmigen Bild-Kontaktsensoren. Andere Ausführungsformen können matrixartige Bild-Kontaktsensoren umfassen.
Es versteht sich für den Fachmann, dass lediglich beispielhafte Ausführungsformen schematisch beschrieben sind. Die dargestellten Dimensionen entsprechen nicht den realen Dimensionen, sondern sind lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung gewählt.
Bezugszeichenliste

1: Erfassungsvorrichtung
2: Kontaktfläche
3: Gehäuse
4: Oberseite (des Gehäuses 3)
5: Kontakt-Bildsensor
6, 6-1...6-6: Bildpunkterfassungseinheit
7, 7-1...7-6: Abbildungseinheit
8, 8-1...8-6: Pixeldetektionseinheit
9, 9-1...9-6: Abschnitt
10: Dokument
11: Vorderseite
12: Substrat
13: Steuereinheit
14: Auswerteeinheit
15: Leuchtmittel
16, 17: Strukturen
18, 19: Ebenen (des Dokuments/Objekts)
20: Detektionsebene
21: Scanaktor
22: Mechanik
23: Linsenaktor
24: weitere Mechanik
25: weiterer Linsenaktor
26: Linsenelement
27: Piezoelement
28: Krümmungsradius
29: Schnittstelle

Claims

Erfassungsvorrichtung (1) umfassend eine Kontaktfläche (2), relativ zu der ein zu erfassendes Objekt anordenbar ist, einen benachbart zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Kontakt-Bildsensor (5) zum Erfassen des relativ zu der Kontaktfläche (2) angeordneten Objekts, wobei der Kontakt-Bildsensor (5) eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit (7, 7-1, ..., 7-6) und mindestens eine Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) umfassen, wobei die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche (2), vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche (2), angeordneten Objekts auf die jeweilig mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) abbilden, wobei die Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6) einfallende abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln, wobei mittels der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche (2) aufweisenden Ebenen (18, 19) des Objekts erfassbar sind oder erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts erfassen, Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Brennweiten, aufweisen.
Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) umfassen, die hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften gesteuert modifizierbar sind.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) Stablinsen umfassen.
Erfassungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) des Teils der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die gesteuert hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifizierbar sind, verformbar ausgebildet sind und gemeinsam, in Gruppen oder einzeln mit einem Aktor gekoppelt sind, über den entsprechend eine Verformung aller Linsen, der Gruppe der Linsen oder der einzelnen Linse bewirkbar ist, um die optischen Eigenschaften zu modifizieren.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (18, 19) mittels abwechselnd angeordnete Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften aufweisen, erfassbar sind.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser einer aktiven Fläche der Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6) in der Größenordnung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung liegt, die umgewandelt wird.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Leuchtelemente relativ zu der Kontaktfläche (2) angeordnet sind, um das zu erfassende Objekt monochromatisch zu beleuchten.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennweiten der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) beim Erfassen der scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen sich mindestens um einen Wert unterscheiden, der in der Größenordnung eines Wertes einer maximalen Länge der Schärfentiefebereiche liegt, die die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) entsprechend beim Erfassen der Bildpunkte aufweisen.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, um zu ermitteln, ob und welche durch die Bildpunkte verkörperte Informationen in den unterschiedlichen Ebenen des Objekts abgespeichert sind.
Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt ein Finger oder ein Sicherheitsdokument ist.
Verfahren zum Erfassen von Bildpunkten eines Objekts mit einem Kontakt-Bildsensor (5), der relativ zu einer Kontaktfläche (2) angeordnet ist und eine Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) umfasst, die jeweils eine Abbildungseinheit (7, 7-1, ..., 7-6) und mindestens eine Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) umfassen, umfassend die Schritte: Anordnen des Objekts relativ zu der Kontaktfläche (2), Erfassen von Bildpunkten des Objekts, wobei die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) jeweils Abschnitte des relativ zu der Kontaktfläche (2), vorzugsweise in Kontakt mit der Kontaktfläche (2), angeordneten Objekts auf die jeweilige mindestens eine zugeordnete Pixeldetektionseinheit (8, 8-1, ..., 8-6) abbilden und die Pixeldetektionseinheiten (8, 8-1, ..., 8-6), die abgebildete elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale wandeln, die ein Maß für eine empfangene Lichtintensität darstellen, wobei mittels der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) scharf abgebildete Bildpunkte von mindestens zwei einen unterschiedlichen Abstand zu der Kontaktfläche (2) aufweisenden Ebenen (18, 19) des Objekts erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die scharf abgebildeten Bildpunkte der mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts mittels der der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) erfasst werden, deren Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) unterschiedliche Abbildungseigenschaften, insbesondere unterschiedliche Brennweite, aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für ein Teil der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften gesteuert modifiziert werden, um für die Erfassung der Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen (18, 19) des Objekts unterschiedliche Abbildungseigenschaften zu schaffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte des Objekts mittels Stablinsen abgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stablinsen der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) des Teils der Vielzahl von Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6), die gesteuert hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaften modifiziert werden, verformt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte der mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen (18, 19) bezogen auf eine laterale Ausdehnung des Kontakt-Bildsensors (5) gleichmäßig abwechselnd erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte der mindestens zwei Ebenen (18, 19) zeitlich versetzt erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt mit monochromatischer elektromagnetischer Strahlung beleuchtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die scharf abgebildeten Bildpunkte der unterschiedlichen Ebenen mit Brennweiten der Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) der Bildpunkterfassungseinheiten (6, 6-1, ..., 6-6) erfasst werden, die sich mindestens um einen Wert unterscheiden, der in der Größenordnung eines Wertes einer maximalen Länge der Schärfentiefebereiche liegt, die die Abbildungseinheiten (7, 7-1, ..., 7-6) entsprechend beim Erfassen der Bildpunkte aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Bildpunkte ausgewertet werden, um zu ermitteln, ob und welche durch die Bildpunkte verkörperte Informationen in den unterschiedlichen Ebenen des Objekts abgespeichert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Papillarlinien in mindestens zwei Ebenen eines Fingers erfasst und im Hinblick auf eine Gleichheit der Muster ausgewertet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen aus mindestens zwei Ebenen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments ausgelesen und ausgewertet werden, um eine Verifikation auszuführen.