WO2016131552A1 - Device and method for detectiing an imprint on a trace carrier - Google Patents

Device and method for detectiing an imprint on a trace carrier Download PDF

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WO2016131552A1
WO2016131552A1 PCT/EP2016/000331 EP2016000331W WO2016131552A1 WO 2016131552 A1 WO2016131552 A1 WO 2016131552A1 EP 2016000331 W EP2016000331 W EP 2016000331W WO 2016131552 A1 WO2016131552 A1 WO 2016131552A1
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track carrier
sensor
light
optics
light source
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PCT/EP2016/000331
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Inventor
Eberhard Schultheiss
Viktor BONI
Original Assignee
German Eforensics Gmbh
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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Definitions

  • the invention relates to a device for detecting an impression on a track carrier and to a method for detecting an impression on a track carrier.
  • DE 10 2011 111 168 A1 discloses a device or a method by means of which an impression on a track carrier can be detected.
  • the device known from DE 10 2011 111 168 A1 has a camera that can record IR rays and generates a digital image.
  • the camera can be configured as a thermal imaging camera.
  • Primary light from a broadband emitter is directed onto the track carrier and the IR light reflected from there is imaged by means of the thermal imager.
  • the primary light source and the thermal imaging camera are guided over the surface of the track carrier by means of a three-axis drive and the resulting images are analyzed by means of special image recognition software.
  • the device known from DE 10 2011 111 168 A1 is poorly transportable and is not suitable for on-site use in which the track carrier is not or only poorly transportable, for example. Furthermore, it has been shown that the known device with respect to their field of application the detection of the geometric shapes of the impression is limited; For example, the device is unable to detect chemical properties of a substance involved in the impression.
  • the invention has the object to provide an apparatus and a method which are suitable for detecting an impression on a track carrier and can be used for a wide range of applications with high quality of detection of the imprint on the track carrier. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the subjects of the independent claims are the subject of the respective dependent claims and will become apparent from the following description.
  • the core idea of the invention is to use a raster unit with which the surface of a track carrier to be examined is rasterized in order, for example, to eliminate the need for a three-axis drive with which an IR camera can be moved relative to the surface of the track carrier allow. Furthermore, the use of a raster unit, as described below according to the invention, results in the possibility of using a simpler IR sensor which replaces a heavy, large-volume and / or expensive IR camera. As a result of the above-described use of the grid unit with a simple IR sensor, the device can be designed with regard to its weight such that the device can be transported and used with track carriers which, for example, are not movable.
  • the device according to the invention can be used "on-site” or at a "point-of-care", for example at a crime scene.
  • suitable light sources, filters or light source filter combinations the identification of chemical substances is possible.
  • These substances can be both intrinsic, that is, have been delivered from the tracker as the body's own substances (amino acids, fats), or be foreign substances that the tracker, for example, has previously touched (drugs, explosives such as cocaine, amphetamines and their derivatives, TNT , Semtex or C4).
  • a "raster unit" according to the invention can image IR light on the surface of the track carrier by applying it line by line to the surface of the track carrier
  • Track carrier is steered.
  • the lines may comprise points, so that the light directed onto the surface of the track carrier can be directed into lines and columns in a quasi-point-like manner;
  • the surface of the track carrier can be virtually rasterized or scanned.
  • the surface of the track carrier can be illuminated point by point, whereby sequentially, all points of a predetermined surface can be approached by the scanner.
  • point is not understood in its pure mathematical meaning (diameter zero) but includes a finite extent
  • a point in the sense of the invention describes the "resolution" with which the impression on the surface of the track carrier can be detected.
  • the information of the dots is assembled to cool the impression.
  • a "resolution" of at least 300 dpi, preferably of 500 dpi, particularly preferably of 1000 dpi, can be achieved.
  • the surface of the track carrier can be illuminated point by point.
  • the surface of the track carrier that is to say the surface to be viewed, can be illuminated sequentially.
  • the recording by means of the IR sensor is carried out with an integrating optics, which initially absorbs all IR light or anything emanating from the surface of the track carrier light and images on the IR sensor. For a recording of the surface of the track carrier in the area to be examined thus a pointwise illumination with integral recording of each of the illuminated points is possible.
  • a "raster unit" according to the invention can alternatively or additionally image the light reflected or "outgoing" from the surface of the track carrier on an IR sensor by deflecting it onto the IR sensor one after the other for the detection of an imprint (pointwise or line by line) ,
  • the points provided on the IR sensor or a single point may correspond to the information of points on the surface of the track carrier and form an image of that surface.
  • the IR light source can illuminate the entire area to be examined, and the region to be examined can be imaged by means of the raster unit in such a way that light beams reflected from different points of the surface are directed onto individual points of the IR sensor.
  • the surface of the track carrier, which is completely illuminated in the area to be examined, is evaluated pointwise, wherein sequentially all points of the surface to be examined are imaged on the IR sensor.
  • IR light a region of a surface of the track carrier to be examined is illuminated integrally and scanning or scanning is effected by means of a grid unit arranged between the surface of the track carrier and the IR sensor.
  • the term IR light or infrared radiation or IR radiation according to the invention electromagnetic waves in the spectral range between visible light and the longer-wave Terraherzstrahlung understood.
  • the IR light in particular comprises a wavelength range of the electromagnetic waves in the range from 780 nm to 1 mm.
  • IR light in the context of the invention comprises electromagnetic waves having a wavelength in the range of 3 to 50 ⁇ m, in particular 2.5 to 30 ⁇ m
  • Trace light reflected or outgoing light so includes the light reflected from the surface of the track carrier and "outgoing" light, in view of its wavelength composition with regard to the IR light used, with which the surface of the track carrier is illuminated
  • a change in the IR light radiated onto the surface of the track carrier can be effected, for example, by absorption or dispersion on or in the track carrier,
  • the term “reflected” thus also includes any light emanating from the track carrier and having a different wavelength than that for the tracker illumination used IR light.
  • the device according to the invention can have an outlet opening for the light generated by the IR light source, from which the light can strike the surface of the track carrier.
  • the device according to the invention can also have an inlet opening through which the light reflected from the surface of the track carrier can enter the device.
  • a beam path according to the present invention can thus be such that the light generated by the IR light source by means of the raster unit punctually on the surface of the track carrier from the outlet opening of the device, wherein the light reflected from the surface of the track carrier light through an inlet opening on the IR sensor is steered.
  • the light from the IR light source passes through an exit opening of the device onto the surface of the track carrier and the light reflected from the surface of the track carrier passes through an inlet opening of the device onto the grid unit, which points the light onto the IR unit.
  • Sensor maps is steered.
  • the image of the surface of the track carrier is obtained in two cases described above, this raster unit according to the invention by the temporally successive measurement by means of the IR sensor, the signals of the IR sensor spatially resolved, z. B. can be stored in the form of an array. There is no need to use a row and column sensor.
  • the "IR sensor” forms, together with the raster unit, a possibility of resolving the optical IR properties which alternate between the imprint and the track carrier, by the IR sensor picking up the IR radiation emanating from the surface of the track carrier in a location-dependent manner from the surface
  • the IR radiation is emitted from the surface of the track carrier into a half-space and is partially or completely absorbed by the IR sensor
  • the relevant radiation components incident on the IR sensor can be converted into electrical signals
  • the single sensors mentioned or sensor lines may be sensors based on resistance change upon irradiation (eg bolometer), the basis of the thermoelectric effect (eg thermocouples or thermopiles), the basis of the pyroelectric effect or the base of barrier layer systems (eg photodiodes).
  • line sensors which are systems where many, eg 640, sensors are arranged in a row, in which case the screening can be done by rasterizing, ie, scanning in columns, one row at a time considerable time advantage can be possible.
  • the IR light source which generates IR primary light, can be configured in a preferred embodiment by means of a resistive element, a resistance lamp, a gas discharge lamp, an LED, a laser, or a tuneable quantum cascade laser.
  • an IR optics can be used, which can optically image the primary light for the beam path.
  • a surface mirror and / or diffractive optics (s) may be used, which may comprise, for example, Ge, Si, SiO 2, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaF 2, BaF 2, MgF 2 or materials of the AMTIR group.
  • the IR raster unit with which the IR primary light is scanned on the surface of the track carrier can be designed as a galvo mirror and / or MEMS mirror.
  • the galvo mirror (s) and / or MEMS mirror (s) can be designed as a single mirror or as a 2D system (multi-mirror).
  • downstream IR optics can image the pointwise screening on the surface of the track carrier and / or define a picture on the surface of the track carrier.
  • a raster unit downstream IR optics for example, a surface mirror, a diffractive optics, in particular Ge, Si, SiO 2, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaF 2, BaF 2, MgF 2, are used.
  • a focus device can also be used.
  • An IR optics in the sense of the invention can be designed in particular as a focus device.
  • the light reflected from the track carrier is detected by an IR optics, which can image the light reflected from the surface of the track carrier to the sensor with a variable magnification.
  • an IR optic embodied in the beam path of the reflected light of the surface of the track carrier teleoptics, in particular for remote observation and / or macrooptics, in particular for enlarging the area coming from the surface of the track carrier, can be used.
  • a blocking filter following in the beam path of the IR optics is designed such that it blocks the radiation in those areas which are not relevant or disturbing for the detection. For such a notch filter, a longpass, a shortpass, a bandpass and / or a combination thereof may be used.
  • an exchangeable filter system in particular in the form of a filter wheel, can also be used for the blocking filter.
  • the IR sensor which converts the IR light into an electrical signal, can be used in particular as a bolometer, pyroelectric radiation sensor and / or as
  • thermopile radiation sensor (Micro) be designed thermopile radiation sensor.
  • a computer controlling the optical systems can be designed as a processor and / or electronic circuit which controls the IR light source, the raster unit and the IR sensor and evaluates the signal coming from the IR sensor. It can also be provided in a preferred embodiment that for the control of the optical systems, a processor or computer is used and for the evaluation of the signal generated by the IR sensor, a further computer or processor is used, which is separate and / or connected to which is the optical systems controlling computer or processor.
  • noise suppression systems may be in the form of appropriate hardware (lock-in amplification together with corresponding pulsed IR light source) or software (noise reduction by systems based on Fourier analytical approaches together with correspondingly pulsed
  • Light sources can be used.
  • the computer functionally connected to the IR sensor can have a storage medium.
  • the computer functionally connected to the IR sensor may be connected to the IR sensor such that the computer is physically connected to the IR sensor.
  • a device according to the invention can thus have the computer such that the IR sensor is connected to the computer by means of a cable or wire, in particular a physically configured conductor.
  • the IR sensor is connected by means of a radio unit to a computer which reads out the IR sensor or the signal of the IR sensor.
  • Radio unit connected to the IR sensor, it is possible to dispense with a computer on site, so that the apparatus used on the premises need not have the computer.
  • the radio unit By means of the radio unit, a readout of the IR sensor by radio is possible.
  • the computer used to control the device is connected to the elements of the device by means of radio by means of a radio unit.
  • a radio unit By means of the radio unit
  • a bidirectional connection between the elements of the device and a computer connected by radio can be made possible.
  • Such a radio connection can be made for example by means of a mobile phone.
  • the device according to the invention can be connected to a power supply using a cable.
  • the device has an energy store in the form of a battery or a rechargeable battery.
  • an accumulator may be a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a nickel cadmium secondary battery or a metal hydride secondary battery.
  • the use of an accumulator can lead to a low weight of the device, since, for example, transformer components can be omitted in the case of a connection to a public power grid.
  • an energy storage device makes it possible to use the device not tied to the provision of energy by means of a public power grid.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a device according to the invention in accordance with a second embodiment.
  • Figure 1 shows schematically a device with which an impression on a track carrier can be detected.
  • a method for detecting an impression on a track carrier can be performed.
  • the device according to FIG. 1 has an IR light source 1 which generates IR primary light.
  • the light generated by the IR light source 1 is imaged by an IR optics 2 for the beam path.
  • the IR optics 2 follows in the beam path a raster unit 3, by means of which the light coming from the IR light source 1 can be imaged on a track carrier 5.
  • the raster unit 3 is followed by an IR optics 4, which images the screening on the track carrier 5 and defines a picture detail on the track carrier 5.
  • the light coming from the IR optics 4 emerges from an exit opening of the device and falls onto a track carrier 5.
  • the light emanating from the surface of the track carrier 5 passes through an inlet opening of the device into the device on an IR optics 6, the detected radiation from the surface of the track carrier 5 and is designed as a teleoptics or macro-optics.
  • a blocking filter 7 is arranged which blocks the radiation in areas which are not relevant or disturbing for the detection.
  • the blocking filter 7 is followed by an IR sensor 8, on which the radiation impinging through the IR optics 6 and the blocking filter 7 is imaged.
  • FIG. 1 also shows a computer 10 which controls the optical elements, in particular the IR light source 1, the raster unit 3, and the IR sensor, which also detects the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light and which from the IR sensor 8 in response to the light incident on the IR sensor 8 generated signal stores location-dependent.
  • the computer 10 may be software systems for automatic or manual image processing -. B. to increase the contrast - included.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a device for detecting an impression on a track carrier. Also by means of the device shown in Figure 2, a method for detecting an impression on a track carrier can be performed.
  • the device according to FIG. 2 likewise has an IR light source 1 which generates IR primary light.
  • the light generated by the IR light source is imaged by an IR optic 4 for the beam path on the surface of the track carrier 5.
  • the light coming from the IR optics 4 emerges from an exit opening of the device and falls onto the track carrier 5.
  • the light reflected by the surface of the track carrier 5 passes through an inlet opening of the device into the device onto an IR optics 6 which surrounds the detected radiation from the surface of the track carrier 5 and is designed as a teleoptics or macro-optics.
  • Downstream of the IR optics 6 is arranged a blocking filter 7 which blocks the radiation in areas which are not relevant or disturbing for the detection.
  • the blocking filter 7 is followed by a raster unit 11, which scans the light coming from the IR optics 6 onto the surface of the track carrier 5.
  • An IR optic 12 images the light on the IR sensor 8.
  • FIG. 2 also shows a computer 10 controlling the optical elements, in particular the IR light source 1, the raster unit 11, and the IR sensor 8, which also detects the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light and the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light on the IR sensor 8 signal stores location-dependent.
  • a computer 10 controlling the optical elements, in particular the IR light source 1, the raster unit 11, and the IR sensor 8, which also detects the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light and the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light on the IR sensor 8 signal stores location-dependent.

Abstract

The invention relates to a device for detecting an imprint on a trace carrier comprising an IR light source, and an IR sensor, wherein the device comprises a grid unit, by which the light of the IR light source can be imaged point by point onto the surface of the trace carrier or the light coming from the surface of the trace carrier can be imaged point by point onto the IR sensor.

Description

"Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Abdrucks auf einem Spurenträger"  "Device and method for detecting an impression on a track carrier"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines Abdrucks auf einem Spurenträger sowie ein Verfahren zum Erfassen eines Abdrucks auf einem Spurenträger. The invention relates to a device for detecting an impression on a track carrier and to a method for detecting an impression on a track carrier.
Aus DE 10 2011 111 168 A1 ist eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren bekannt, mittels der bzw. dem ein Abdruck auf einem Spurenträger erfasst werden kann. DE 10 2011 111 168 A1 discloses a device or a method by means of which an impression on a track carrier can be detected.
Die aus DE 10 2011 111 168 A1 bekannte Vorrichtung weist eine Kamera auf, die IR- Strahlen aufnehmen kann und ein digitales Bild erzeugt. Die Kamera kann als Wärmebildkamera ausgestaltet sein. Es wird Primärlicht aus einem breitbandigen Strahler auf den Spurenträger gelenkt und das von dort reflektierte IR-Licht mit Hilfe der Wärmebildkamera bildgebend untersucht. Primärlichtquelle und Wärmebildkamera werden mit Hilfe eines Drei-Achsen-Antriebes über die Oberfläche des Spurenträgers geführt und die entstehenden Bilder mittels spezieller Bilderkennungssoftware analysiert. The device known from DE 10 2011 111 168 A1 has a camera that can record IR rays and generates a digital image. The camera can be configured as a thermal imaging camera. Primary light from a broadband emitter is directed onto the track carrier and the IR light reflected from there is imaged by means of the thermal imager. The primary light source and the thermal imaging camera are guided over the surface of the track carrier by means of a three-axis drive and the resulting images are analyzed by means of special image recognition software.
Es hat sich gezeigt, dass die aus DE 10 2011 111 168 A1 bekannte Vorrichtung schlecht transportabel ist und für einen Einsatz vor Ort, bei dem der Spurenträger beispielsweise nicht oder nur schlecht transportabel ist, nicht geeignet ist. Ferner hat sich gezeigt, dass die bekannte Vorrichtung hinsichtlich ihres Anwendungsgebietes auf die Erfassung der geometrischen Formen des Abdrucks beschränkt ist; beispielsweise ist die Vorrichtung nicht in der Lage, chemische Eigenschaften eines an dem Abdruck beteiligten Stoffes zu erfassen. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und eine Verfahren bereitzustellen, die zur Erfassung eines Abdrucks auf einem Spurenträger geeignet sind und sich für ein breites Anwendungsspektrum mit hoher Qualität der Erfassung des Abdrucks auf dem Spurenträger einsetzen lassen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. It has been found that the device known from DE 10 2011 111 168 A1 is poorly transportable and is not suitable for on-site use in which the track carrier is not or only poorly transportable, for example. Furthermore, it has been shown that the known device with respect to their field of application the detection of the geometric shapes of the impression is limited; For example, the device is unable to detect chemical properties of a substance involved in the impression. Against this background, the invention has the object to provide an apparatus and a method which are suitable for detecting an impression on a track carrier and can be used for a wide range of applications with high quality of detection of the imprint on the track carrier. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the subjects of the independent claims are the subject of the respective dependent claims and will become apparent from the following description.
Kerngedanke der Erfindung ist es, eine Rastereinheit zu verwenden, mit dem die zu untersuchende Oberfläche eines Spurenträgers gerastert wird, um beispielsweise den Einsatz eines Drei-Achsen-Antriebes, mit dem einer IR-Kamera relativ zur Oberfläche des Spurenträgers verfahren werden kann, überflüssig werden zu lassen. Ferner ergibt sich durch die Verwendung einer Rastereinheit, wie sie erfindungsgemäß nachfolgend beschrieben wird, die Möglichkeit einen einfacheren IR-Sensor zu verwenden, der eine schwere, ein großes Volumen aufweisende und/oder teure IR-Kamera ersetzt. Durch die vorbeschriebene Verwendung der Rastereinheit mit einem einfachen IR-Sensor kann die Vorrichtung hinsichtlich ihres Gewichts derart ausgestaltet sein, dass die Vorrichtung transportabel ist und bei Spurenträgern verwendet werden kann, die beispielsweise nicht bewegbar sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann„vor-Ort" bzw. an einem „point-of-care", beispielsweise an einem Tatort verwendet werden. Zudem ist durch den Einsatz geeigneter Lichtquellen, Filter oder Lichtquellen-Filter- Kombinationen die Identifizierung von chemischen Stoffen möglich. Diese Stoffe können sowohl intrinsisch sein, das heißt vom Spurengeber als körpereigene Substanzen (Aminosäuren, Fette) abgegeben worden sein, oder auch fremde Stoffe sein, die der Spurengeber beispielsweise zuvor berührt hat (Drogen, Sprengstoffe wie beispielsweise Kokain, Amphetamine und deren Derivate, TNT, Semtex oder C4). The core idea of the invention is to use a raster unit with which the surface of a track carrier to be examined is rasterized in order, for example, to eliminate the need for a three-axis drive with which an IR camera can be moved relative to the surface of the track carrier allow. Furthermore, the use of a raster unit, as described below according to the invention, results in the possibility of using a simpler IR sensor which replaces a heavy, large-volume and / or expensive IR camera. As a result of the above-described use of the grid unit with a simple IR sensor, the device can be designed with regard to its weight such that the device can be transported and used with track carriers which, for example, are not movable. The device according to the invention can be used "on-site" or at a "point-of-care", for example at a crime scene. In addition, by the use of suitable light sources, filters or light source filter combinations, the identification of chemical substances is possible. These substances can be both intrinsic, that is, have been delivered from the tracker as the body's own substances (amino acids, fats), or be foreign substances that the tracker, for example, has previously touched (drugs, explosives such as cocaine, amphetamines and their derivatives, TNT , Semtex or C4).
Eine erfindungsgemäße „Rastereinheit" kann IR-Licht auf der Oberfläche des Spurenträgers abbilden, indem dieses zeilenweise auf die Oberfläche desA "raster unit" according to the invention can image IR light on the surface of the track carrier by applying it line by line to the surface of the track carrier
Spurenträgers gelenkt wird. Die Zeilen können ihrerseits Punkte umfassen, sodass das auf die Oberfläche des Spurenträgers gelenkte Licht quasi punktförmig in Zeilen und Spalten gelenkt werden kann; die Oberfläche des Spurenträgers kann quasi gerastert oder gescannt werden. Die Oberfläche des Spurenträgers kann punktweise beleuchtet werden, wobei sequenziell, nacheinander alle Punkte einer vorbestimmten Fläche durch den Scanner angefahren werden können. Im Sinne der Erfindung wird der Begriff „Punkt" nicht in seiner reinen mathematischen Bedeutung (Durchmesser Null) verstanden, sondern umfasst eine endliche Ausdehnung. Ein Punkt im Sinne der Erfindung beschreibt die „Auflösung" mit der der Abdruck auf der Oberfläche des Spurenträgers erfassbar ist. Die Information der Punkte wird zusammengesetzt, um den Abdruck zu erkalten. Es kann eine„Auflösung" von mindestens 300 dpi, bevorzugt von 500 dpi, insbesondere bevorzugt von 1000 dpi erreichbar sein. Track carrier is steered. In turn, the lines may comprise points, so that the light directed onto the surface of the track carrier can be directed into lines and columns in a quasi-point-like manner; The surface of the track carrier can be virtually rasterized or scanned. The surface of the track carrier can be illuminated point by point, whereby sequentially, all points of a predetermined surface can be approached by the scanner. For the purposes of the invention is the The term "point" is not understood in its pure mathematical meaning (diameter zero) but includes a finite extent A point in the sense of the invention describes the "resolution" with which the impression on the surface of the track carrier can be detected. The information of the dots is assembled to cool the impression. A "resolution" of at least 300 dpi, preferably of 500 dpi, particularly preferably of 1000 dpi, can be achieved.
Mit dem IR-Licht kann die Oberfläche des Spurenträgers punktweise beleuchtet werden. Die Oberfläche des Spurenträgers, das heißt der zu betrachtenden Fläche, kann sequenziell beleuchtet werden. Die Aufnahme mittels des IR-Sensors erfolgt mit einer integrierenden Optik, die zunächst alles IR-Licht bzw. alles von der Oberfläche des Spurenträgers ausgehende Licht aufnimmt und auf den IR-Sensor abbildet. Für eine Aufnahme der Oberfläche des Spurenträgers im zu untersuchenden Bereich ist damit eine punktweise Beleuchtung mit integraler Aufnahme jedes einzelnen der beleuchteten Punkte möglich. With the IR light, the surface of the track carrier can be illuminated point by point. The surface of the track carrier, that is to say the surface to be viewed, can be illuminated sequentially. The recording by means of the IR sensor is carried out with an integrating optics, which initially absorbs all IR light or anything emanating from the surface of the track carrier light and images on the IR sensor. For a recording of the surface of the track carrier in the area to be examined thus a pointwise illumination with integral recording of each of the illuminated points is possible.
Eine erfindungsgemäße „Rastereinheit" kann alternativ oder zusätzlich das von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierte bzw. „ausgehende" Licht auf einem IR- Sensor abbilden, indem dieses zeitlich nacheinander für die Erfassung eines Abdrucks (punktweise oder zeilenweise) auf den IR-Sensor abgelenkt wird. Die auf dem IR- Sensor vorgesehenen Punkte oder ein einzelner Punkt können die Information von Punkten der Oberfläche des Spurenträgers entsprechen und bilden ein Abbild dieser Oberfläche. Die IR-Lichtquelle kann den gesamten zu untersuchenden Bereich ausleuchten und mittels der Rastereinheit kann der zu untersuchende Bereich derart abgebildet werden, dass von unterschiedlichen Punkten der Oberfläche reflektierte Lichtstrahlen auf einzelne Punkte des IR-Sensors gelenkt werden. Die Oberfläche des Spurenträgers, die im zu untersuchenden Bereich komplett ausgeleuchtet wird, wird punktweise ausgewertet, wobei sequenziell nacheinander alle Punkte der zu untersuchenden Oberfläche auf dem IR-Sensor abgebildet werden. A "raster unit" according to the invention can alternatively or additionally image the light reflected or "outgoing" from the surface of the track carrier on an IR sensor by deflecting it onto the IR sensor one after the other for the detection of an imprint (pointwise or line by line) , The points provided on the IR sensor or a single point may correspond to the information of points on the surface of the track carrier and form an image of that surface. The IR light source can illuminate the entire area to be examined, and the region to be examined can be imaged by means of the raster unit in such a way that light beams reflected from different points of the surface are directed onto individual points of the IR sensor. The surface of the track carrier, which is completely illuminated in the area to be examined, is evaluated pointwise, wherein sequentially all points of the surface to be examined are imaged on the IR sensor.
Es kann damit alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass mit dem IR-Licht ein zu untersuchender Bereich einer Oberfläche des Spurenträgers integral ausgeleuchtet wird und das Rastern bzw. Scannen mittels einer zwischen der Oberfläche des Spurenträgers und dem IR-Sensor angeordneten Rastereinheit erfolgt. Unter dem Begriff IR-Licht bzw. Infrarotstrahlung bzw. IR-Strahlung werden erfindungsgemäß elektromagnetische Wellen im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der längerwelligen Terraherzstrahlung verstanden. Erfindungsgemäß umfasst das IR-Licht insbesondere einen Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Wellen im Bereich von 780 nm bis 1 mm. Insbesondere umfasst der Begriff „IR-Licht" im Sinne der Erfindung elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge im Bereich von 3 bis 50im , insbesondere 2,5 bis 30μηι. Sofern von dem von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierten Licht oder ausgehenden Licht gesprochen wird, so beinhaltet das von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierte bzw.„ausgehende" Licht auch Licht, das im Hinblick auf das verwendete IR-Licht, mit dem die Oberfläche des Spurenträgers beleuchtet wird, hinsichtlich seiner wellenlängenmäßigen Zusammensetzung verändert ist. Eine Veränderung des auf die Oberfläche des Spurenträgers eingestrahlten IR-Lichts kann beispielsweise durch Absorption oder Dispersion am bzw. im Spurenträger erfolgen. Der Begriff„reflektiert" beinhaltet damit auch jegliches vom Spurenträger ausgehende Licht, das eine andere Wellenlänge aufweist als das für die Beleuchtung des Spurenträgers verwendete IR-Licht. It may thus be alternatively or additionally provided that with the IR light, a region of a surface of the track carrier to be examined is illuminated integrally and scanning or scanning is effected by means of a grid unit arranged between the surface of the track carrier and the IR sensor. The term IR light or infrared radiation or IR radiation according to the invention electromagnetic waves in the spectral range between visible light and the longer-wave Terraherzstrahlung understood. According to the invention, the IR light in particular comprises a wavelength range of the electromagnetic waves in the range from 780 nm to 1 mm. In particular, the term "IR light" in the context of the invention comprises electromagnetic waves having a wavelength in the range of 3 to 50 μm, in particular 2.5 to 30 μm Trace light reflected or outgoing light, so includes the light reflected from the surface of the track carrier and "outgoing" light, in view of its wavelength composition with regard to the IR light used, with which the surface of the track carrier is illuminated A change in the IR light radiated onto the surface of the track carrier can be effected, for example, by absorption or dispersion on or in the track carrier, The term "reflected" thus also includes any light emanating from the track carrier and having a different wavelength than that for the tracker illumination used IR light.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Austrittsöffnung für das von der IR- Lichtquelle erzeugte Licht aufweisen, aus der das Licht auf die Oberfläche des Spurenträgers treffen kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem eine Eintrittsöffnung aufweisen, durch die das von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierte Licht in die Vorrichtung eintreten kann. Ein Strahlengang gemäß der vorliegenden Erfindung kann demnach derart verlaufen, dass das von der IR- Lichtquelle erzeugte Licht mittels der Rastereinheit punktweise auf die Oberfläche des Spurenträgers aus der Austrittsöffnung der Vorrichtung tritt, wobei das von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierte Licht durch eine Eintrittsöffnung auf den IR- Sensor gelenkt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass das von der IR-Lichtquelle durch eine Austrittsöffnung der Vorrichtung auf die Oberfläche des Spurenträgers tritt und das von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierte Licht durch eine Eintrittsöffnung der Vorrichtung auf die Rastereinheit, die das Licht punktweise auf den IR-Sensor abbildet, gelenkt wird. The device according to the invention can have an outlet opening for the light generated by the IR light source, from which the light can strike the surface of the track carrier. The device according to the invention can also have an inlet opening through which the light reflected from the surface of the track carrier can enter the device. A beam path according to the present invention can thus be such that the light generated by the IR light source by means of the raster unit punctually on the surface of the track carrier from the outlet opening of the device, wherein the light reflected from the surface of the track carrier light through an inlet opening on the IR sensor is steered. It can also be provided that the light from the IR light source passes through an exit opening of the device onto the surface of the track carrier and the light reflected from the surface of the track carrier passes through an inlet opening of the device onto the grid unit, which points the light onto the IR unit. Sensor maps, is steered.
Das Abbild der Oberfläche des Spurenträgers ergibt sich in beiden oben beschriebenen Fällen dieser erfindungsgemäßen Rastereinheit durch die zeitlich nacheinander vorgenommene Messung mittels des IR-Sensors, wobei die Signale des IR-Sensors ortsaufgelöst, z. B. in Form eines Arrays abgespeichert werden können. Es muss kein Zeilen und Spalten aufweisender Sensor verwendet werden. The image of the surface of the track carrier is obtained in two cases described above, this raster unit according to the invention by the temporally successive measurement by means of the IR sensor, the signals of the IR sensor spatially resolved, z. B. can be stored in the form of an array. There is no need to use a row and column sensor.
Erfindungsgemäß bildet der „IR-Sensor" zusammen mit der Rastereinheit eine Möglichkeit die zwischen den Abdruck und dem Spurenträger wechselnden optischen IR-Eigenschaften ortsabhängig aufzulösen, indem der IR-Sensor die ortsabhängig von der Oberfläche des Spurenträgers ausgehende IR-Strahlung, punktweise von der Oberfläche des Spurenträgers, erfasst. Die IR-Strahlung wird von der Oberfläche des Spurenträgers in einen Halbraum abgestrahlt und von dem IR-Sensor ganz oder teilweise aufgenommen. Die auf den IR-Sensor auftreffenden relevanten Strahlungsanteile können in elektrische Signale umgewandelt werden. Bei den genannten Einzelsensoren oder Sensorzeilen kann es sich um Sensoren auf der Basis von Widerstandsveränderung bei Bestrahlung (z. B. Bolometer), der Basis des thermoelektrischen Effekts (z. B. Thermoelemente oder Thermosäulen), der Basis des pyroelektrischen Effekts oder der Basis von Sperrschichtsystemen (z. B. Photodioden) handeln. Es ist auch möglich,„Zeilensensoren" zu verwenden, welches Systeme sind, bei denen viele, z.B. 640, Sensoren in einer Zeile angeordnet sind. In diesem Fall kann das Rastern erfolgen, indem nur in Spalten gerastert, d.h. zeilenweise abgetastet wird, wodurch ein erheblicher Zeitvorteil möglich sein kann. According to the invention, the "IR sensor" forms, together with the raster unit, a possibility of resolving the optical IR properties which alternate between the imprint and the track carrier, by the IR sensor picking up the IR radiation emanating from the surface of the track carrier in a location-dependent manner from the surface The IR radiation is emitted from the surface of the track carrier into a half-space and is partially or completely absorbed by the IR sensor The relevant radiation components incident on the IR sensor can be converted into electrical signals With the single sensors mentioned or sensor lines may be sensors based on resistance change upon irradiation (eg bolometer), the basis of the thermoelectric effect (eg thermocouples or thermopiles), the basis of the pyroelectric effect or the base of barrier layer systems (eg photodiodes). It is also possible to use "line sensors", which are systems where many, eg 640, sensors are arranged in a row, in which case the screening can be done by rasterizing, ie, scanning in columns, one row at a time considerable time advantage can be possible.
Die IR-Lichtquelle, die IR-Primärlicht erzeugt, kann in einer bevorzugten Ausführungsform mittels eines Widerstandselements, einer Widerstandslampe, einer Gasentladungslampe, einer LED, eines Lasers, oder eines durchstimmbaren Quantenkaskadenlasers ausgestaltet sein. The IR light source, which generates IR primary light, can be configured in a preferred embodiment by means of a resistive element, a resistance lamp, a gas discharge lamp, an LED, a laser, or a tuneable quantum cascade laser.
Vorzugsweise kann eine IR-Optik verwendet werden, die das Primärlicht für den Strahlengang optisch abbilden kann. Als Ausführungsformen für die IR-Optik kann ein Oberflächenspiegel und/oder beugende Optik(en) verwendet werden, die beispielsweise Ge, Si, Si02, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaF2, BaF2, MgF2 oder Materialien der AMTIR Gruppe aufweisen können. Preferably, an IR optics can be used, which can optically image the primary light for the beam path. As embodiments for the IR optics, a surface mirror and / or diffractive optics (s) may be used, which may comprise, for example, Ge, Si, SiO 2, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaF 2, BaF 2, MgF 2 or materials of the AMTIR group.
Vorzugsweise kann die IR-Rastereinheit mit der das IR-Primärlicht auf der Oberfläche des Spurenträgers abgerastert wird, als Galvospiegel und/oder MEMS-Spiegel ausgestaltet sein. Der oder die Galvospiegel und/oder MEMS-Spiegel können als Einzelspiegel oder als 2D-System (Multispiegel) ausgestaltet sein. Preferably, the IR raster unit with which the IR primary light is scanned on the surface of the track carrier can be designed as a galvo mirror and / or MEMS mirror. The galvo mirror (s) and / or MEMS mirror (s) can be designed as a single mirror or as a 2D system (multi-mirror).
Eine der Rastereinheit im Strahlengang in einer bevorzugten Ausführungsform nachgeschaltete IR-Optik kann die punktweise Rasterung auf der Oberfläche des Spurenträgers abbilden und/oder einen Bildausschnitt auf der Oberfläche des Spurenträgers definieren. Als eine der Rastereinheit nachgeschaltete IR-Optik kann beispielsweise ein Oberflächenspiegel, eine beugende Optik, die insbesondere Ge, Si, Si02, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaF2, BaF2, MgF2 aufweist, verwendet werden. Als IR-Optik kann auch eine Fokuseinrichtung verwendet werden. One of the raster unit in the beam path in a preferred embodiment downstream IR optics can image the pointwise screening on the surface of the track carrier and / or define a picture on the surface of the track carrier. As a raster unit downstream IR optics, for example, a surface mirror, a diffractive optics, in particular Ge, Si, SiO 2, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaF 2, BaF 2, MgF 2, are used. As IR optics, a focus device can also be used.
Eine IR-Optik im Sinne der Erfindung kann insbesondere als Fokuseinrichtung ausgebildet sein. An IR optics in the sense of the invention can be designed in particular as a focus device.
Vorzugsweise wird das von dem Spurenträger reflektierte Licht von einer IR-Optik erfasst, die das von der Oberfläche des Spurenträgers reflektierte Licht auf den Sensor mit variablem Abbildungsmaßstab abbilden kann. Als Ausführungsformen für eine im Strahlengang des reflektierten Lichts der Oberfläche des Spurenträgers ausgestaltete IR-Optik kann eine Teleoptik, insbesondere für eine Fernbeobachtung und/oder eine Makrooptik, insbesondere für eine Vergrößerung des von der Oberfläche des Spurenträgers kommenden Bereichs, verwendet werden. Vorzugsweise ist ein im Strahlengang der IR-Optik nachfolgendes Sperrfilter derart ausgestaltet, dass es die Strahlung in den Bereichen sperrt, die für den Nachweis nicht relevant oder störend sind. Für ein derartiges Sperrfilter kann ein Langpass, ein Kurzpass, ein Bandpass und/oder eine Kombination von solchen verwendet werden.Preferably, the light reflected from the track carrier is detected by an IR optics, which can image the light reflected from the surface of the track carrier to the sensor with a variable magnification. As embodiments for an IR optic embodied in the beam path of the reflected light of the surface of the track carrier, teleoptics, in particular for remote observation and / or macrooptics, in particular for enlarging the area coming from the surface of the track carrier, can be used. Preferably, a blocking filter following in the beam path of the IR optics is designed such that it blocks the radiation in those areas which are not relevant or disturbing for the detection. For such a notch filter, a longpass, a shortpass, a bandpass and / or a combination thereof may be used.
Ferner kann für das Sperrfilter auch ein Wechselfiltersystem, insbesondere in Form eines Filterrades, verwendet werden. Furthermore, an exchangeable filter system, in particular in the form of a filter wheel, can also be used for the blocking filter.
Der IR-Sensor, der das IR-Licht in ein elektrisches Signal umwandelt, kann insbesondere als Bolometer, pyroelektrischer Strahlungssensor und/oder alsThe IR sensor, which converts the IR light into an electrical signal, can be used in particular as a bolometer, pyroelectric radiation sensor and / or as
(Mikro-)Thermopile-Strahlungssensor ausgestaltet sein. (Micro) be designed thermopile radiation sensor.
Ein die optischen Systeme steuernder Rechner, kann als Prozessor und/oder elektronische Schaltung ausgestaltet sein, die die IR-Lichtquelle, die Rastereinheit und den IR-Sensor steuert und das vom IR-Sensor kommende Signal auswertet. Es kann in einer bevorzugten Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass für die Steuerung der optischen Systeme ein Prozessor oder Rechner verwendet wird und für die Auswertung des von dem IR-Sensor erzeugten Signals ein weiterer Rechner oder Prozessor verwendet wird, der separat und/oder verbunden mit dem die optischen Systeme steuernden Rechner oder Prozessor ist. A computer controlling the optical systems can be designed as a processor and / or electronic circuit which controls the IR light source, the raster unit and the IR sensor and evaluates the signal coming from the IR sensor. It can also be provided in a preferred embodiment that for the control of the optical systems, a processor or computer is used and for the evaluation of the signal generated by the IR sensor, a further computer or processor is used, which is separate and / or connected to which is the optical systems controlling computer or processor.
In einer bevorzugten Ausführungsform können Rauschunterdrückungssysteme in Form von entsprechender Hardware (Lock-in-Verstärkung zusammen mit entsprechender gepulster IR-Lichtquelle) oder Software (Rauschreduktion durch Systeme auf Basis von Fourrier-analytischen Ansätzen zusammen mit entsprechend gepulsterIn a preferred embodiment, noise suppression systems may be in the form of appropriate hardware (lock-in amplification together with corresponding pulsed IR light source) or software (noise reduction by systems based on Fourier analytical approaches together with correspondingly pulsed
Lichtquellen) verwendet werden. Light sources) can be used.
Der mit dem IR-Sensor funktional verbundene Rechner kann ein Speichermedium aufweisen. Der mit dem IR-Sensor funktional verbundene Rechner kann derart mit dem IR-Sensor verbunden sein, dass der Rechner körperlich mit dem IR-Sensor verbunden ist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann damit den Rechner derart aufweisen, dass der IR-Sensor mit dem Rechner mittels eines Kabels oder Drahtes, insbesondere eines körperlich ausgestalteten Leiters, verbunden ist. Es kann aber auch alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der IR-Sensor mittels einer Funkeinheit mit einem Rechner verbunden ist, der den IR-Sensor ausliest bzw. das Signal des IR-The computer functionally connected to the IR sensor can have a storage medium. The computer functionally connected to the IR sensor may be connected to the IR sensor such that the computer is physically connected to the IR sensor. A device according to the invention can thus have the computer such that the IR sensor is connected to the computer by means of a cable or wire, in particular a physically configured conductor. However, it can alternatively or additionally be provided that the IR sensor is connected by means of a radio unit to a computer which reads out the IR sensor or the signal of the IR sensor.
Sensors empfängt. Im Falle einer an den IR-Sensor verbundenen Funkeinheit kann auf einen Rechner vor Ort verzichtet werden, sodass die vor Ort gegenständlich verwendete Vorrichtung den Rechner nicht aufweisen muss. Mittels der Funkeinheit ist ein Auslesen des IR-Sensors per Funk möglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass die für die Steuerung der Vorrichtung verwendete Rechner mittels einer Funkeinheit mit den Elementen der Vorrichtung mittels Funk verbunden ist. Mittels der Funkeinheit kann insbesondere eine bidirektionale Verbindung zwischen den Elementen der Vorrichtung und einem mittels Funk angebundenen Rechners ermöglicht werden. Eine derartige Funkverbindung kann beispielsweise mittels eines Mobiltelefons erfolgen. Sensor receives. In the case of a radio unit connected to the IR sensor, it is possible to dispense with a computer on site, so that the apparatus used on the premises need not have the computer. By means of the radio unit, a readout of the IR sensor by radio is possible. It can also be provided that the computer used to control the device is connected to the elements of the device by means of radio by means of a radio unit. By means of the radio unit In particular, a bidirectional connection between the elements of the device and a computer connected by radio can be made possible. Such a radio connection can be made for example by means of a mobile phone.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unter Verwendung eines Kabels an ein Stromnetz anschließbar sein. Es kann aber auch alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Energiespeicher in Form einer Batterie oder eines Akkumulators aufweist. Insbesondere kann ein Akkumulator ein Lithiumionen- Akkumulator, ein Lithiumpolymer-Akkumulator, ein Nickel-Kadmium-Akkumulator oder ein Metallhydrid-Akkumulator sein. Die Verwendung eines Akkumulators kann zu einem geringen Gewicht der Vorrichtung führen, da beispielsweise Trafokomponenten im Falle eines Anschlusses an ein öffentliches Stromnetz entfallen können. Ferner ermöglicht ein Energiespeicher eine nicht an die Bereitstellung von Energie mittels eines öffentlichen Stromnetzes gebundene Verwendung der Vorrichtung. The device according to the invention can be connected to a power supply using a cable. However, it can also be provided alternatively or additionally that the device has an energy store in the form of a battery or a rechargeable battery. In particular, an accumulator may be a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a nickel cadmium secondary battery or a metal hydride secondary battery. The use of an accumulator can lead to a low weight of the device, since, for example, transformer components can be omitted in the case of a connection to a public power grid. Furthermore, an energy storage device makes it possible to use the device not tied to the provision of energy by means of a public power grid.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments illustrated in the drawings. In the drawings shows:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und 1 shows a schematic representation of a device according to the invention according to a first embodiment; and
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. 2 shows a schematic representation of a device according to the invention in accordance with a second embodiment.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit der ein Abdruck auf einem Spurenträger erfasst werden kann. Mittels der in der Figur dargestellten Vorrichtung kann ein Verfahren zum Erfassen eines Abdrucks auf einem Spurenträger durchgeführt werden. Figure 1 shows schematically a device with which an impression on a track carrier can be detected. By means of the device shown in the figure, a method for detecting an impression on a track carrier can be performed.
Die Vorrichtung gemäß Figur 1 weist eine IR-Lichtquelle 1 auf, die IR-Primärlicht erzeugt. Das von der IR-Lichtquelle 1 erzeugte Licht wird von einer IR-Optik 2 für den Strahlengang abgebildet. Der IR-Optik 2 folgt im Strahlengang eine Rastereinheit 3, mittels der das von der IR-Lichtquelle 1 kommende Licht auf einem Spurenträger 5 abgebildet werden kann. Der Rastereinheit 3 folgt eine IR-Optik 4, die die Rasterung auf dem Spurenträger 5 abbildet und einen Bildausschnitt auf dem Spurenträger 5 definiert. Das von der IR-Optik 4 kommende Licht tritt aus einer Austrittsöffnung der Vorrichtung aus und fällt auf einen Spurenträger 5. Das von der Oberfläche des Spurenträgers 5 ausgehende Licht tritt durch eine Eintrittsöffnung der Vorrichtung in die Vorrichtung auf eine IR-Optik 6, die die von der Oberfläche des Spurenträgers 5 stammende Strahlung erfasst und als Teleoptik oder Makrooptik ausgestaltet ist. Der IR-Optik 6 nachgeschaltet ist ein Sperrfilter 7 angeordnet, das die Strahlung in Bereichen sperrt, die für den Nachweis nicht relevant oder störend sind. Dem Sperrfilter 7 folgt ein IR-Sensor 8, auf dem die durch die IR-Optik 6 und das Sperrfilter 7 treffende Strahlung abgebildet wird. The device according to FIG. 1 has an IR light source 1 which generates IR primary light. The light generated by the IR light source 1 is imaged by an IR optics 2 for the beam path. The IR optics 2 follows in the beam path a raster unit 3, by means of which the light coming from the IR light source 1 can be imaged on a track carrier 5. The raster unit 3 is followed by an IR optics 4, which images the screening on the track carrier 5 and defines a picture detail on the track carrier 5. The light coming from the IR optics 4 emerges from an exit opening of the device and falls onto a track carrier 5. The light emanating from the surface of the track carrier 5 passes through an inlet opening of the device into the device on an IR optics 6, the detected radiation from the surface of the track carrier 5 and is designed as a teleoptics or macro-optics. Of the Downstream of the IR optics 6, a blocking filter 7 is arranged which blocks the radiation in areas which are not relevant or disturbing for the detection. The blocking filter 7 is followed by an IR sensor 8, on which the radiation impinging through the IR optics 6 and the blocking filter 7 is imaged.
Die Figur 1 zeigt auch einen die optischen Elemente, insbesondere die IR-Lichtquelle 1 , die Rastereinheit 3, und den IR-Sensor steuernden Rechner 10, der auch das von dem IR-Sensor 8 in Abhängigkeit von dem auftreffenden Licht erzeugte Signal erfasst und das von dem IR-Sensor 8 in Abhängigkeit von dem auf den IR-Sensor 8 auftreffende Licht erzeugte Signal ortsabhängig speichert. Mittels des Rechners 10 kann ein Bild aus den gespeicherten Signalen erzeugt werden. Der Rechner 10 kann Softwaresysteme zur automatischen oder manuellen Bildbearbeitung - z. B. zur Kontrasterhöhung - enthalten. FIG. 1 also shows a computer 10 which controls the optical elements, in particular the IR light source 1, the raster unit 3, and the IR sensor, which also detects the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light and which from the IR sensor 8 in response to the light incident on the IR sensor 8 generated signal stores location-dependent. By means of the computer 10, an image can be generated from the stored signals. The computer 10 may be software systems for automatic or manual image processing -. B. to increase the contrast - included.
Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erfassung eines Abdrucks auf einem Spurenträger. Auch mittels der in der Figur 2 dargestellten Vorrichtung kann ein Verfahren zum Erfassen eines Abdrucks auf einem Spurenträger durchgeführt werden. FIG. 2 shows a further embodiment of a device for detecting an impression on a track carrier. Also by means of the device shown in Figure 2, a method for detecting an impression on a track carrier can be performed.
Die Vorrichtung gemäß Figur 2 weist ebenfalls eine IR-Lichtquelle 1 auf, die IR- Primärlicht erzeugt. Das von der IR-Lichtquelle erzeugte Licht wird von einer IR-Optik 4 für den Strahlengang auf die Oberfläche des Spurenträgers 5 abgebildet. Das von der IR-Optik 4 kommende Licht tritt aus einer Austrittsöffnung der Vorrichtung aus und fällt auf den Spurenträger 5. Das von der Oberfläche des Spurenträgers 5 reflektierte Licht tritt durch eine Eintrittsöffnung der Vorrichtung in die Vorrichtung auf eine IR-Optik 6, die die von der Oberfläche des Spurenträgers 5 stammende Strahlung erfasst und als Teleoptik oder Makrooptik ausgestaltet ist. Der IR-Optik 6 nachgeschaltet ist ein Sperrfilter 7 angeordnet, das die Strahlung in Bereichen sperrt, die für den Nachweis nicht relevant oder störend sind. Dem Sperrfilter 7 folgt eine Rastereinheit 11 , die das von der IR-Optik 6 kommende Licht der Oberfläche des Spurenträgers 5 abrastert. Eine IR-Optik 12 bildet das Licht auf dem IR-Sensor 8 ab. The device according to FIG. 2 likewise has an IR light source 1 which generates IR primary light. The light generated by the IR light source is imaged by an IR optic 4 for the beam path on the surface of the track carrier 5. The light coming from the IR optics 4 emerges from an exit opening of the device and falls onto the track carrier 5. The light reflected by the surface of the track carrier 5 passes through an inlet opening of the device into the device onto an IR optics 6 which surrounds the detected radiation from the surface of the track carrier 5 and is designed as a teleoptics or macro-optics. Downstream of the IR optics 6 is arranged a blocking filter 7 which blocks the radiation in areas which are not relevant or disturbing for the detection. The blocking filter 7 is followed by a raster unit 11, which scans the light coming from the IR optics 6 onto the surface of the track carrier 5. An IR optic 12 images the light on the IR sensor 8.
Die Figur 2 zeigt auch einen die optischen Elemente, insbesondere die IR-Lichtquelle 1 , die Rastereinheit 11 , und den IR-Sensor 8 steuernden Rechner 10, der auch das von dem IR-Sensor 8 in Abhängigkeit von dem auftreffenden Licht erzeugte Signal erfasst und das von dem IR-Sensor 8 in Abhängigkeit von dem auf den IR-Sensor 8 auftreffende Licht erzeugte Signal ortsabhängig speichert. Mittels des Rechners 10 kann ein Bild aus den gespeicherten Signalen erzeugt werden. FIG. 2 also shows a computer 10 controlling the optical elements, in particular the IR light source 1, the raster unit 11, and the IR sensor 8, which also detects the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light and the signal generated by the IR sensor 8 as a function of the incident light on the IR sensor 8 signal stores location-dependent. By means of the computer 10, an image can be generated from the stored signals.

Claims

"Patentansprüche:"  "Claims"
Vorrichtung zur Erfassung eines Abdrucks auf einem Spurenträger (5) umfassend eine IR-Lichtquelle (1), und einen IR-Sensor (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Rastereinheit (3; 1 1) umfasst, mit der das Licht der IR-Lichtquelle (1) punktweise auf die Oberfläche des Spurenträgers (5) abbildbar ist oder das von der Oberfläche des Spurenträgers (5) kommende Licht punktweise auf den IR-Sensor (8) abbildbar ist. Device for detecting an imprint on a track carrier (5) comprising an IR light source (1), and an IR sensor (8), characterized in that the device comprises a raster unit (3; 1 1), with which the light of IR light source (1) pointwise on the surface of the track carrier (5) can be imaged or the light coming from the surface of the track carrier (5) pointwise on the IR sensor (8) can be imaged.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rastereinheit (3; 11) im Strahlengang zwischen der IR-Lichtquelle (1) und dem Spurenträger (5) angeordnet ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the raster unit (3; 11) is arranged in the beam path between the IR light source (1) and the track carrier (5).
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastereinheit (3; 11) als Galvospiegel oder MEMS-Spiegel ausgebildet ist. Apparatus according to claim 2, characterized in that the raster unit (3; 11) is designed as galvos or MEMS mirror.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das die Rastereinheit (3;Apparatus according to claim 1, characterized in that the raster unit (3;
11) im Strahlengang zwischen dem Spurenträger (5) und dem IR-Sensor (8) angeordnet ist. 11) in the beam path between the track carrier (5) and the IR sensor (8) is arranged.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastereinheit (3; 11 ) als MEMS-Spiegel-Array ausgebildet ist. Apparatus according to claim 4, characterized in that the raster unit (3; 11) is designed as a MEMS mirror array.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der IR-Lichtquelle (1) und der Rastereinheit (3; 11) eine IR-Optik (4; 6;Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the IR light source (1) and the raster unit (3; 11) an IR optics (4; 6;
12) angeordnet ist, die als Oberflächenspiegel oder beugende Optik ausgestaltet ist. 12) is arranged, which is designed as a surface mirror or diffractive optics.
Vorrichtung nach 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spurenträger (5) und dem IR-Sensor (8) eine IR-Optik (4; 6; 12) angeordnet ist, die eine Optik mit variablem Abbildungsmaßstab aufweist. Device according to 1 to 6, characterized in that between the track carrier (5) and the IR sensor (8) an IR optics (4; 6; 12) is arranged, which has a lens with a variable magnification.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spurenträger (5) und dem IR-Sensor (8) ein Sperrfilter (7) angeordnet ist. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the track carrier (5) and the IR sensor (8) a barrier filter (7) is arranged.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Sensor (8) als Bolometer, Thermopile, pyroelektrischer Sensor oder eine Sperrschicht umfassender Sensor ausgebildet ist. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the IR sensor (8) as a bolometer, thermopile, pyroelectric sensor or a barrier layer comprehensive sensor is formed.
10. Verfahren zum Erfassen eines Abdrucks auf einem Spurenträger (5), wobei auf die Oberfläche des Spurenträgers (5) IR-Licht gelenkt wird, gekennzeichnet durch Rastern der Oberfläche mittels punktweiser Beleuchtung und/oder punktweise Auswertung des vom Spurenträger (5) kommenden Lichts. 10. A method for detecting an impression on a track carrier (5), wherein on the surface of the track carrier (5) IR light is directed, characterized by scanning the surface by means of point-by-point illumination and / or pointwise evaluation of the light coming from the track carrier (5) ,
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