DE29819954U1 - Vorrichtung zum optischen Prüfen von Hologrammen - Google Patents

Vorrichtung zum optischen Prüfen von Hologrammen

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Description

Vorrichtung zum optischen Prüfen von Hologrammen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen Prüfen von Hologrammen oder Kinegrammen mit einer Halterung für den das Hologramm aufweisenden Träger, einer Kamera zum Aufnehmen zumindest des an dem Hologramm gebeugten Lichts und wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Hologramms.
Hologramme, beispielsweise Weißlichthologramme, haben unter anderem die Eigenschaft, daß sich das optisch wahrgenommene Erscheinungsbild bei unterschiedlichen Beleuchtungs- und/oder Betrachtungsrichtungen verändert. Je nach Beleuchtungsrichtung wird das Licht in unterschiedlicher Weise gebeugt, wodurch dieser Effekt 0 hervorgerufen wird. Derartige Hologramme werden beispielsweise auf Scheck- oder Kreditkarten, Geldscheinen und dergleichen aufgebracht, um diese fälschungssicher zu gestalten. Auch dienen solche Hologramme zur optischen Aufwertung von Gegenständen, beispielsweise von Verpackungen, CD's oder dergleichen.
Es ist erforderlich, solche Hologramme und deren unterschiedlichen optischen Erscheinungsbilder zu prüfen. Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Kamera 0 relativ zu einer Lichtquelle bewegt wird, um das Hologramm mit unterschiedlichen Lichteinfallswinkeln aufnehmen zu können. Die Kamera steht in Verbindung mit einer auswertenden Datenverarbeitungsanlage, in der die gewonnenen Bilder mit Soll-Bildern verglichen werden. Es 5 ist offensichtlich, daß die Realisierung einer derartigen
mechanischen Relativbewegung bei hinreichender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit sehr aufwendig ist. Auch ist es hierbei nicht ohne weiteres möglich, dasselbe Hologramm in kurzer Zeit aus mehreren Richtungen zu beleuchten, da nach jeder Aufnahme die Kamera relativ zu der Lichtquelle neu eingestellt werden muß. Die vollständige Prüfung dauert somit eine relativ lange Zeit. Dies ist aber mit Blick auf die kurze Prüfzeit, die bei der Fertigung eines solchen Massenproduktes zur Verfügung stehen kann, nicht immer möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zu schaffen, mit der eine schnelle optische
Prüfung eines Hologramm auch aus unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen möglich ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Beleuchtungseinrichtung wenigstens eine Lichtzeile mit einer Vielzahl von Lichtquellen aufweist, die über der Hologrammebene derart angeordnet sind, daß die Lichtquellen das Hologramm aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten, wobei die Lichtquellen einzeln oder gruppenweise ein- und ausschaltbar sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Kamera nicht mehr relativ zu der Lichtquelle bewegt werden muß. Es kann vielmehr vorgesehen werden, daß das Hologramm in nur einer Lage durch das Ein- und Ausschalten der einen, oder anderen Lichtquelle bzw. Lichtquellen mit Licht aus unterschiedlichen Einfallswinkeln beleuchtet wird. Die 0 Kamera nimmt dann das entsprechende Erscheinungsbild des Hologramms auf.
Ferner kann die Vorrichtung vorab auf das zu prüfende Hologramm eingerichtet werden. Die bevorzugten Beleuchtungsrichtungen und deren zeitliche Abfolge werden
mittels einer entsprechenden Programmiereinrichtung voreingestellt. Die Kamera nimmt dann aufeinanderfolgend die entsprechenden Erscheinungsbilder des Hologramms bei der zugeordneten Beleuchtungsrichtung auf.
5
Es kann vorgesehen werden, daß die Lichtzeile entlang eines Kreisbogenabschnitts auf einer Kugeloberfläche um das Hologramm herum verläuft. Dadurch kann das Hologramm aus beliebigen räumlichen Winkeln beleuchtet werden.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Lichtzeile im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zum Hologramm verläuft. Die Lichtzeile verläuft dann entlang eines beliebigen räumlichen Kreisbogenabschnitts um das Hologramm herum. Dadurch besitzt jede Lichtquelle einen gleichen Abstand zum Hologramm, so daß eine gleichmäßige Ausleuchtung des Hologramms durch jede einzelne Lichtquelle bewirkt werden kann. Der Kreisbogenabschnitt kann einen Winkel bis zu 180°, vorzugsweise von 10° bis 90°, einschließen. Eine solcher Winkelbereich reicht in der Regel aus, das Hologramm so auszuleuchten, daß die einzelnen Erscheinungsbilder optimal erkennbar sind.
Es kann grundsätzlich vorgesehen werden, mehrere solcher Lichtzeilen vorzusehen, die entlang beabstandeten oder winklig zueinander ausgerichteten räumlichen Kreisbogenabschnitte auf der Kugeloberfläche verlaufen. Damit können die Einstellmöglichkeiten der Beleuchtung der Vorrichtung in bezug auf das zu prüfenden Hologramm erhöht werden.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die gesamte Lichtzeile um das Hologramm räumlich verschwenkbar ist. Damit kann der durch die einzelnen Lichtquellen ausleuchtbare Winkelbereich in bezug auf die 5 Hologrammebene vorab grob eingestellt werden.
Es ist günstig, wenn die Lichtquellen in der Licht zeile mit möglichst geringem Abstand zueinander angeordnet sind. Dadurch können die unterschiedlichen Lichteinfallswinkel in kleinen Schritten variiert werden. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn wenigstens zwei dicht nebeneinander liegende parallele Lichtzeilen vorgesehen sind, deren jeweilige Lichtquellen gegeneinander versetzt sind. Dadurch kann der Lichteinfallswinkel nahezu stufenlos eingestellt werden. Dies ist vorteilhaft, da bereits geringe Winkeländerungen das eine oder andere Erscheinungsbild des Hologramms erscheinen und wieder verschwinden lassen.
Grundsätzlich ist natürlich auch möglich, mehrere
Lichtquellen in einer Lichtzeile hintereinander oder in
mehreren Lichtzeilen nebeneinander einzuschalten. Dadurch kann die Lichtstärke erhöht werden.
Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn der Abstand und die Lichtstärke der Lichtquellen so bemessen sind, daß das Licht der einer Beleuchtungsrichtung zugeordneten Lichtquelle(n) den zu prüfenden Hologrammabschnitt im wesentlichen vollflächig mit nahezu parallelem Licht beleuchtet. Die Lichtquellen befinden sich dazu in einem relativ großem Abstand zum Hologramm. Dadurch kann der gewünschte Beugungseffekt im wesentlichen ohne Einflüsse durch anders ausgerichtetes Licht bewirkt werden.
Die Lichtzeile kann beispielsweise mit Leuchtdioden (LED) bestückt sein. Solche LED's weisen eine ausreichende Lichtstärke auf und können dicht an dicht mit sehr geringem Abstand zueinander montiert werden.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Kamera und die Lichtzeile(n) bezüglich der Flächennormalen des Hologramms auf einer Seite derselben angeordnet sind. Dies ist zum einen aufgrund der Tatsache, daß gebeugtes Licht aufgenommen werden soll, möglich. Zum anderen bleibt damit eine Seite des Hologramms z.B. für eventuelle Handlingseinrichtungen für den betreffenden Träger frei.
Es kann zudem wenigstens eine erste diffuses Licht ausstrahlende Lichtquelle vorgesehen sein, um das Hologramm vollständig im wesentlichen von der Seite zu beleuchten. Damit ist zum einen eine Oberflächenprüfung im Dunkelfeld möglich. Zum anderen eignet sich diese Anordnung auch zur Prüfung bestimmter Hologramminhalte. Auch ist es möglich, wenigstens eine zweite diffuses Licht ausstrahlende Lichtquelle oberhalb des Hologramms anzuordnen, um das Hologramm vollständig im wesentlichen von oben zu beleuchten. Mit diesen Lichtquellen können 0 die Oberflächenbeschaffenheit des Hologramms und des Trägers geprüft werden. Durch die zweite Lichtquelle wird eine Hellfeldbeleuchtung erzeugt, mit der beispielsweise Oberflächenfehler erkannt werden können. Aufgrund der Beugungseigenschaften des Hologramms wirkt dieses jedoch nicht als idealer Spiegel, so daß auch bei einer einwandfreien Oberfläche und der Heifeldbeleuchtung dunkle Flecken entstehen können. Hier wird der Vorteil der Erfindung ebenfalls deutlich, da die beugungsbedingten dunklen Flecken durch eine 0 entsprechende seitliche Beleuchtung des Hologramms mit einer oder mehreren Lichtquellen der Lichtzeile eliminiert werden können. Eine Prüfung der Oberflächenqualität ist damit besser möglich.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Beleuchtungseinrichtung, die erste und die zweite diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquellen unabhängig voneinander schaltbar sind. Hierdurch können gegenseitige Beeinflussungen, soweit nicht erwünscht, vermieden werden. Es ist dabei vorgesehen, daß die Beleuchtungseinrichtung, die ersten und zweiten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquellen sowie die Kamera derart zur Hologrammebene angeordnet sind, daß das von der Beleuchtungseinrichtung an dem Hologramm gebeugte Licht, das von der ersten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle an dem Hologramm gestreute Licht und das von der zweiten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle an dem Hologramm reflektierte Licht die Kamera belichtet. Es kann aber auch vorgesehen werden, daß die ersten und zweiten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquellen zusammen in beliebiger Kombination mit den Lichtquellen der Lichtzeile geschaltet werden.
Es ist offensichtlich, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Prüfung eines Hologramms schnell und stets mit angepaßter Ausleuchtung bewirkt werden kann. Es ist möglich, in nur einer Lage des betreffenden Trägers sowie der Kamera relativ zur Beleuchtungseinrichtung das Hologramm aus unterschiedlichen Richtungen zu beleuchten. Dabei kann durch eine entsprechende Programmierung der verschieden Lichtquellen stets das gewünschte Erscheinungsbild des Hologramms sichtbar gemacht oder zumindest hervorgehoben werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer
Lichtzeile gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung,
5
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer
Lichtzeile gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung und
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf mögliche räumliche Anordnungen der Lichtzeile in bezug auf das Hologramm.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum optischen Prüfen eines Hologramms 11 weist einen Halterung 12 für den Träger 13 des Hologramms auf. Der Träger kann beispielsweise als Scheck- oder Kreditkarte ausgebildet sein.
0 Mit Abstand zum Hologramm 11 ist eine Beleuchtungseinrichtung 14 vorgesehen, die aus wenigstens einer in der Zeichenebene verlaufenden Lichtzeile 15 besteht, die eine Vielzahl von Lichtquellen 16 aufweist. Im einzelnen ist die Anordnung bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so getroffen, daß die Lichtquellen entlang einem Kreisbogenabschnitt 17 über der Hologrammebene 23 verlaufen, dessen Mittelpunkt in etwa dem Mittelpunkt 18 des Hologramms entspricht. Die Lichtquellen 16 strahlen Licht in Richtung des Hologramms 0 11 aus.
Es kann vorgesehen werden, daß mehrere parallele Lichtzeilen 15 und 15' vorgesehen werden. Bei der in Fig.
2 dargestellten Ausführungsform sind die jeweiligen Lichtquellen 16, 16' nebeneinander angeordnet, um die
einem Einfallswinkel zugeordnete Lichtstärke zu erhöhen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die benachbarten Lichtquellen 16, 16' versetzt zueinander angeordnet, um eine nahezu stufenlose Einstellung des Lichteinfallswinkels zu ermöglichen. Selbstverständlich können auch mehrere Anordnungen gemäß Fig. 2 und gemäß Fig. 3 beliebig miteinander kombiniert und zum Beispiel gemäß Fig. 4 angeordnet werden. Die einzelnen Leuchtquellen können beispielsweise Leuchtdioden sein, die eine entsprechende dichte Anordnung zueinander erlauben und die eine ausreichende Lichtstärke erzeugen. Diese können beispielsweise im Blitzlichtbetrieb arbeiten. Hierdurch kann durch die Wahl der Belichtungszeit auch die Helligkeit der Beleuchtung beinflußt werden.
Die Lichtquellen 16 sind einzeln oder gruppenweise ein- und ausschaltbar. Es kann eine nicht dargestellte Programmiereinrichtung vorgesehen werden, durch die die 0 zeitliche Abfolge des Ein- und Ausschaltens programmierbar ist. Es ist mit dieser Anordnung möglich, das Hologramm aus unterschiedlichen Richtungen zu beleuchten, um die unterschiedlichen Erscheinungsbilder des Hologramms optimal hervorheben zu können.
Insbesondere ist die Betrachtungsrichtung und somit das zu sichtbare Erscheinungsbild frei wählbar.
Es ist eine Kamera 19 vorgesehen, die zumindest von dem durch das Hologramm gebeugte Licht belichtet wird. Die Kamera 19 und die Beleuchtungseinrichtung 14 können dazu, wie in der Zeichnung dargestellt, auf nur einer Seite der Vorrichtung bezüglich einer senkrechten Mittelachse 2 0 des Hologramms angeordnet werden. Dadurch wird Raum für weitere Einrichtungen der Vorrichtung geschaffen.
• ♦ ·
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist seitlich neben dem Träger 13 des Hologramms 11 eine erste diffuses Licht ausstrahlende Lichtquelle 21 vorgesehen. Ferner ist eine zweite diffuses Licht ausstrahlende Lichtquelle 22 oberhalb des Trägers 13 vorgesehen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Kamera auch durch das an dem Hologramm gestreute Licht der ersten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle 21 und durch das an dem Hologramm reflektierte Licht der zweiten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle 22 belichtet werden kann. Damit können die Oberflächeneigenschaften des Trägers 13 und auch des Hologramms geprüft werden. Es ist hierbei zweckmäßig, wenn diese Lichtquellen 21, 22 unabhängig von der Beleuchtungseinrichtung 14 oder aber auch in Kombination ein- und ausschaltbar sind.
In Fig. 4 sind schematisch mögliche Anordnungen der Lichtzeile auf einer Kugeloberfläche 24 um das Hologramm herum dargestellt. Neben der Anordnung gemäß Fig. 1 können weitere Lichtzeilen 25, 26 und 27 vorgesehen werden. Die Lichtzeile 25 verläuft ebenfalls entlang eines Kreisbogenabschnitts um den Mittelpunkt des Hologramms herum, jedoch in einem anderen Winkel als die Lichtzeile 15. Die Lichtzeile 26 verläuft entlang eines Kreisbogenabschnitts, dessen Mittelpunkt nicht im Hologramm liegt. Die Lichtzeile 27 verläuft in einer Ebene parallel zum Hologramm. Die Lichtquellen jeder Lichtzeile sind dabei auf das Hologramm ausgerichtet. Mit 0 diesen Anordnungen ist es möglich, unterschiedlichste Beleuchtungen aus unterschiedlichsten Raumwinkeln vorzusehen. Selbstverständlich können auch mehrere derartiger Lichtzeilen 15, 25, 26, 27 auch in Kombination untereinander vorgesehen werden.

Claims (15)

10 Vorrichtung zum optischen Prüfen von Hologrammen Ansprüche 5
1. Vorrichtung zum optischen Prüfen von Hologrammen (11) mit einer Halterung für den das Hologramm aufweisenden Träger (13), wenigstens einer Kamera (19) zum Aufnehmen zumindest des an dem Hologramm gebeugten Lichts und wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung (14) zum Beleuchten des Hologramms, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung wenigstens eine Lichtzeile (15, 25, 26, 27) mit einer Vielzahl von Lichtquellen (16) aufweist, die über der Hologrammebene (23) derart angeordnet sind, daß die Lichtquellen das Hologramm aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten, wobei die Lichtquellen einzeln oder gruppenweise ein- und ausschaltbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtzeile (15, 25, 26, 27) entlang eines Kreisbogenabschnittes auf einer Kugeloberfläche (24) verläuft, die sich um das Hologramm (11) herum erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtzeile (15, 25) entlang eines räumlichen Kreisbogenabschnitts (17) zentrisch zum Hologramm (11) verläuft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisbogenabschnitt (17) einen Winkel von bis zu 180°, vorzugsweise von 30° bis 90
einschließt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Lichtzeile um das Hologramm verschwenkbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (16) einer Lichtzeile (15) mit möglichst geringem Abstand zueinander angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei parallele Lichtzeilen (15, 15') vorgesehen sind, deren· jeweilige Lichtquellen (16, 16') gegeneinander versetzt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand und die Lichtstärke der Lichtquellen so bemessen sind, daß das Licht einer Beleuchtungsrichtung zugeordneten Lichtquelle(n) den zu prüfenden Hologrammabschnitt im wesentlichen vollflächig 0 beleuchtet.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtzeile eine LED-Zeile ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen im Blitzlichtbetrieb arbeiten.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 0 dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (19) und die Lichtzeile (15) bezüglich der Flächennormalen (20) des Hologramms (11) auf einer Seite derselben angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine erste diffuses Licht ausstrahlende Lichtquelle (21) vorgesehen ist, um das Hologramm vollständig im wesentlichen von der Seite zu beleuchten.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zweite diffuses Licht ausstrahlende Lichtquelle (22) oberhalb des Hologramms angeordnet ist, um das Hologramm vollständig im wesentlichen von oben zu beleuchten.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung
(14) und die erste und zweite diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquellen (21, 22) unabhängig voneinander und/oder in Kombination miteinander schaltbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung, die ersten und zweiten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquellen sowie die Kamera derart zur Hologrammebene angeordnet sind, daß das von der Beleuchtungseinrichtung an dem Hologramm gebeugte Licht, das von der ersten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle an dem Hologramm gestreute Licht und das von der zweiten diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle an dem Hologramm reflektierte Licht die Kamera belichtet.
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