对应于0°的方位角。另一方面，图5B示出了其中包括"滚动条"效应的0ELW50°的入射 角照射的情况。在该取向中，仅一个示意性示出的片形颜料颗粒被取向，W使得它镜面反射 入射光平行回到入射光。图5B对应于40°的方位角。根据上述，在0°的方位角比在40°的方位 角处存在更多把光反射到正确方向中的颜料颗粒。
[0093] 样本保持器可W单独或组合地包括用于样本的另外的旋转轴的旋转部件，W及用 于自动设定方位角和/或仰角等角度的部件，W及用于沿Ξ个空间坐标x、y和Z中的一个或 多个空间坐标将样本居中的部件，W及用于自动装载和卸载样本的输送器部件。
[0094] 在此所述的装置可W进一步有利地包括控制部件，特别是计算机，用于控制装置， W使得如上所述的方法可W执行。控制部件与本文所述的装置进行接口连接，用于驱动装 置并且检索图像数据，并可W包括软件部件来处理图像数据，W便检索和呈现来自作为方 位角和/或仰角的函数所拍摄图像的片形颜料颗粒取向数据。例如，可W提供计算机，其设 定方位角和仰角，W及入射光的角度，如果适用的话则激活准直光源，记录由远屯、透镜收集 的反射光的图像，并评价该图像数据，W便提取片形颜料颗粒的位置和方向，从而识别相应 取向的颜料颗粒的位置。
[0095] 在另一方面，本发明提供在此所述用于分析目的的装置的用途，诸如例如在安全 特征内基于取向的片形光学可变磁性或可磁化颜料颗粒对(ffiL的延伸区域上方的片形颜料 颗粒的空间分布的确定。
[0096] 在另一方面，本发明提供在此所述的装置作为在安全文件上印刷的安全特征的认 证工具的用途。因此，装置可用作在用于文件自动认证的设备(诸如例如ATM)中的传感器装 置，用于基于包括取向的片形光学可变磁性或可磁化颜料颗粒的安全特征的认证。
[0097] 因此，装置可能在用于文件的自动认证的设备中有用，例如用于包括取向的片形 光学可变磁性或可磁化颜料颗粒的安全特征的认证。
[009引亟倒 [00"] 综述
[0100] 用于一般设置的示例在图1中示出。设置是"二合一"配置，其包括围绕中屯、可旋转 的样本保持器，不同放大倍数的第一和第二可聚焦的远屯、透镜和摄像机组件、独立可旋转 的远屯、照射器光学器件和可插入到每个远屯、光学部件中的光纤照射单元：
[0101] A)远屯、透镜1: "0.19X透镜％埃德蒙光学公司化dmund Optics);主放大PMAG 0.19X ± 3 % ;视场2/沪传感器:46.9mm;工作距离120.00mm;数值孔径ΝΑ 0.017。透镜可W经 由安装在仪器的接地板上的滑动装置聚焦到样本上。
[0102] 摄像机(6):Pixelink化-B742U CMOS彩色型(拜耳图案）；对应于6.7皿X6.7皿的 1280像素 X 1024像素的有效区域8.57mm X 6.86mm，该有效区域产生在样本表面处的45mm X 36mm的图像区域W及35微米X 35微米的分辨率。
[010引 B)远屯、透镜2:哉(透镜'，埃德蒙光学公司；主放大PMAG 2.0X±3% ;视场2/3"传感 器:4.4mm;工作距离120.00mm;数值孔径NA 0.13。透镜可W经由安装在仪器的接地板上的 滑动装置聚焦到样本上。
[0104] 摄像机(6'）：Pixelink PkB742U CMOS彩色型(拜耳图案）；对应于6.7皿X6.7皿 的1280像素 X 1024像素的有效区域8.57mm X 6.86mm，该有效区域产生在样本表面处的 4.3mm X 3.4mm的图像区域^及3.35微米X 3.35微米的分辨率。
[0105] 取决于所需的分辨率和/或所需样本的图像大小，可在相同的样本上使用一个透 镜或另一个透镜;后者可W简单地在样本保持器上转动180°。
[0106] 所示的样本保持器(4)是几个选项之一;它允许样本的方位角转过360% W及样本 围绕到样本平面的法线的旋转。
[0107] 运些远屯、透镜的接受角小于2°，其允许在小于两度内，选择性地成像那些它们的 平面被取向成与远屯、透镜的光轴正交的片形颜料颗粒。两个透镜摄像机组件在图1中示出。 [0 10引光源：照射由来自Dolan Jenner的F化erLi化⑩机器视觉照射器DC950,150W的石 英面素照射器(在图1中未示出）和光引导装置(在图1中的7)提供。
[0109] 照射可W在轴上设置;在运种情况下，光引导装置直接固定在远屯、透镜（1)或（2) 中的一个上，其能够通过内置的分束器用于轴上照射。
[0110] 可替代地，照射可W离轴设置;在运种情况下，光引导装置固定到来自埃德蒙光学 公司的远屯、照射器(3)中。远屯、照射器(3)安装在可旋转平台（5)上，允许它相对于远屯、透镜 (1)和（2)进行方位上的旋转。远屯、透镜（1)和（2) W及远屯、照射器(3)的光轴在仪器的公共 点处交叉。
[0111] 收集部件(摄像机6,6'）：感光成像是由来自埃德蒙光学有限公司的两个已经提到 的1.3兆像素的CMOS摄像机PixeLINK?化-B742USB 2.0执行;有效传感器区域(2/3");分辨 率1280像素 X 1024像素;像素大小:6.7μπι X 6.7皿。CMOS摄像机（1 )、（2)分别安装在远屯、透 镜(6)、（6'）上。由于在强光强度处它们更高的线性度和对于光晕效应(blooming effect) 它们更低的灵敏度，优选CMOS摄像机而不是CC时暴像机作为图像传感器。
[0112] 包括竖直板的可旋转样本保持器(4)定位在仪器的光学中屯、处，W使得其竖直旋 转轴线穿过远屯、光学元件（1)、（2)和（3)的光轴。0°的方位角对应于在样本面向远屯、透镜 (1) 的样本保持器(4)上的样本位置;在180°的方位角处，在保持器上的样本面向远屯、透镜 (2) ，其表面平面然后垂直于远屯、透镜（1，2)的光轴。该装置进一步优选包括旋转部件(5)， 诸如例如用于样本围绕到样本平面的法线的旋转的旋转齿轮。
[0113] 在镜面条件下（即在样本（即0化)平面的法线指向照射方向与远屯、透镜光轴的平 分线方向的条件下）拍摄的样本图像-在样本平面的法线指向远屯、透镜光轴的方向的轴上 照射的情况下-因为从更多或更少光泽的样本表面呈现的高密度的镜面反射成分而没有 用。
[0114] 图像优选采用背景校正来拍摄。运意味着从每一个图像减去背景图像，该背景图 像考虑在光电传感器(CMOS或CCD摄像机）中的暗电流效应W及在轴上照射情况下考虑来自 分束器前面的光学元件的背面反射光。优选电子地和像素式地(pixelwise)执行图像减去。
[0115] 要减去的背景图像使用如用于拍摄图像的相同照射和感光曝光条件，但是优选地 用暗目标代替样本来得到。
[0116] 背景图像例如可W通过把远屯、透镜的盖子关闭来拍摄，假定所述盖子的内部完全 不反光。获得背景图像的另一种方式是不拍摄样本而是拍摄在暗环境中W非镜面角取向的 暗光学平面玻璃板的图像；W运种方式，反射在玻璃板表面处的入射光被引导远离远屯、透 镜，并且穿透暗玻璃板的入射光被吸收。
[0117] 在图2A和图2B中，示出用于取决于视角特征的远屯、成像的两个设置的工作原理。 图2A示出了用于轴上准直的照射仪器的工作原理。光纤照射器(7)设置作为光源，并且从该 照射器发射的光被充当准直部件的聚光透镜(3)准直。半透明禪合平面镜(分束器）（8)将来 自聚光透镜(3)的准直光的一部分引导到样本（即0化)表面上。在0化中包括的颜料颗粒处 反射的入射光穿过禪合平面镜(8)，并穿过远屯、透镜（1，2)，该入射光在充当收集部件(6， 6'）的CO)摄像机上形成样本表面的二维图像。远屯、透镜将图像限制为基本上平行于其光轴 的光成分。因此仅在具有与远屯、透镜的光轴正交的反射平面的样本表面中或其上的颜料颗 粒出现在图像中。为了获得对不同取向的颜料颗粒分布的深入了解，样本放置在可旋转的 保持器上，该可旋转保持器可围绕相对于远屯、透镜的光轴的两个独立轴倾斜，并且从而允 许系统地旋转任何取向的颜料颗粒到反射位置中。在实际应用中，远屯、透镜可能不是单个 透镜，而是许多光学元件的组件，并且半透明的禪合平面镜放置在该组件的前部，或在该组 件内侧的某处，后者提供了更紧凑的光学单元的优点，但具有被来自位于禪合平面镜前面 的光学元件的杂散光反射污染图像的缺点。
[0118] 类似地，图2B示意性地示出了离轴准直照射仪器的示例。该第二设置的光学器件 与在图2A中所示的上述设置的那些光学器件基本上相同，例外的是现在准直照射在到所述 样本表面成第一角度Θ下被直接提供到样本表面上，而不经过禪合平面镜。远屯、透镜和摄像 机组件的光轴W到所述样本表面的第二角度Φ取向。仅在样本表面中或其上的具有反射表 面的那些颜料颗粒将光反射到远屯、透镜的接受角中，并且因此对在摄像机中形成的图像起 作用，所述反射表面的法线W照射方向和远屯、透镜光轴的平分线的方向取向。
[0119] 示例 1
[0120] A)如在图6A中示意性示出，样本PS印有UV固化油墨，其包含片形绿至蓝光学可变 磁性颜料颗粒(直径d50约15μηι，从及厚度约Ιμηι，从加尼福尼亚州圣罗莎市的JDS-Uniphase 公司得到）d(?L通过磁场生成装置