[发明专利]用于识别和/或验证对象的光学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基于特性反射图案来识别和/或验证对象的光学传感器，并且涉及一种包括多个彼此连接的传感器的设备。

背景技术

用于基于光学特征来识别和/或验证对象的方法是已知的。WO2005088533(A1)描述了例如一种方法，通过该方法可以基于对象的特性表面结构来识别和/或验证所述对象。在该方法中，激光束被聚焦到对象表面上，在表面上移动，并且借助于光电检测器来检测以不同的程度以不同角度散射至表面上不同位置处的该激光束。检测到的散射辐射表示特性反射图案，其对于多种不同的材料是唯一的，且仅在利用非常大的困难的情况下可以被复制，这是因为在对象的生产和/或处理期间其归因于随机性。举例来说，纸状的对象具有对于每个所产生的对象来说唯一的产品指示的纤维结构。关系到单独对象的特性反射图案被存储到数据库中，以便在稍后的时间点处能够对对象进行验证。为达到该目的，对象被再次测量并且将特性反射图案与所存储的参考数据进行比较。

WO2005088533(A1)中公开的用于验证对象的设备优选地包括四个或更多个布置在激光器周围的平面中的光电检测器。WO2005088533(A1)的技术教导针对为达到较高的安全性级别需要较大数目的光电检测器的事实。在这种情况下，光电检测器以扇形方式在激光器周围的大角度范围上布置。替代组件没有被公开。

WO2005088533(A1)中公开的用于验证对象的设备的缺点在于，其具有限定数目的不能被容易改变的激光器和光电检测器。考虑到改变需求，应该有必要增加或减少激光器和光电检测器的数目，WO2005088533(A1)对于除了构造新设备外如何实现此没有给出指示。

众所周知，为了获得适当的信噪比，在记录信号时，各光学组件必须相对于彼此以限定的方式布置。在这种情况下，进行装配/对准的需求随光学组件的数目而增加，这对相应的传感器的生产成本有直接影响。在WO2005088533(A1)中没有公开用于容置和对准激光器和/或光电检测器的支撑设备。后者没有公开如何能够使激光器和光电检测器简单但仍正好相对于彼此地布置。

在进行对象的识别和/或验证时，对象总是能够在不同位置和不同时间被高度精确地验证是必不可少的。由于在大多数情况下在不同位置处使用用于识别和/或验证的不同设备，所以该设备必须满足的基本先决条件是其产生能够从一台设备传送至另一台设备的可再现的结果。WO2005088533(A1)没有公开关于如何实现适用于成批产品的用于验证的可再现设备的指示。

由于在对象的每个识别和/或验证期间总是要检测相同的表面区域，所以对于设备的进一步要求是，对象相对于激光束和光电检测器的定位意图在结合足够精确度的情况下被快速且简单地实现。

发明内容

从现有技术出发，所阐述的目的在于提供一种用于基于特性反射图案来识别和/或验证对象的设备，其产生高信噪比，生产简单且有成本效益，直观且易于处理，可灵活使用且可扩展，产生可再现且可传送的结果并且适用于成批生产。

根据本发明，该目的是借助于根据权利要求1所述的用于记录反射图案的传感器实现的。根据本发明的传感器包括下述组件：

-用于容置光学组件的块体，

-激光器，

-用于使束成形以及聚焦的光学元件，

-至少一个光电检测器，

-连接装置。

光学组件被理解为意指被布置于激光器和至少一个光电检测器之间的束路径中的传感器的所有组件，包括激光器和光电检测器它们本身。光学元件形成光学组件的选择；它们用于束成形以及聚焦。特别地，透镜、隔膜、衍射光学元件等等都被称为光学元件。

传感器的中心元件由块体形成，所述块体优选地以一块或两块来具体体现，并且其用于容置根据本发明的传感器的所有光学组件。该光学块体包括识别的外表面，其在所述对象的验证期间对着所述对象。该块体包括至少两个套管(bushing)，它们沿着所识别的外表面(在下文中为了简单被称为外表面)朝向彼此延伸(run)。第一套管用于容置激光器。该套管垂直于外表面延伸。

至少一个其他套管相对于第一套管以角度α延伸。所述其他套管用于容置光电检测器，其中该套管中的光电检测器指向外表面。用于光电检测器的套管与用于激光器的套管之间的角度α处于范围5°到95°，优选地处于范围20°到80°，特别优选地处于范围30°到70°，尤其优选地处于范围40°到60°。