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Dokumentenidentifikation DE102006015616A1 11.10.2007
Titel Verfahren zur Ermittlung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums
Anmelder tesa scribos GmbH, 69126 Heidelberg, DE
Erfinder Noehte, Steffen, Dr., 69469 Weinheim, DE
Vertreter COHAUSZ & FLORACK, 40211 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 04.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006015616
Offenlegungstag 11.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2007
IPC-Hauptklasse G11B 7/24(2006.01)A, F, I, 20060404, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums. Um einen Abnutzungsgrad eines Speichermediums ohne weiteres ermitteln zu können, umfasst das Speichermedium wenigstens ein Dateninformationen aufweisendes computergeneriertes Hologramm, werden die Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms ausgelesen, wird mit Hilfe der erhaltenen Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms ein den Qualitätszustand des wenigstens einen Hologramms charakterisierender Qualitätswert ermittelt und wird der ermittelte Qualitätswert für das wenigstens eine Hologramm mit einem Qualitätsgrenzwert verglichen.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums. Ferner betrifft die Erfindung ein Speichermedium für einen Träger und eine Lesevorrichtung zur Bestimmung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums.

Speichermedien mit einem Dateninformationen aufweisenden, computergenerierten Hologramm sind schon seit einiger Zeit bekannt. Computergenerierte Hologramme bestehen aus einer oder mehreren Schichten von Punktematrizen bzw. Punkteverteilungen, die bei einer Beleuchtung mit einem vorzugsweise kohärenten Lichtstrahl zu einer Rekonstruktion der in dem Hologramm einkodierten Informationen führen. Die Punkteverteilung kann dabei als Amplitudenhologramm, Phasenhologramm oder als Kinoform berechnet sein.

Zur Herstellung von computergenerierten Hologrammen werden diese zuerst berechnet und anschließend mit einer geeigneten Schreibvorrichtung durch punktweises Einbringen von Energie in ein Speichermedium eingeschrieben. Die Auflösung der dabei entstehenden Punktematrix kann im Bereich bis unterhalb von 1 &mgr;m liegen. Somit können auf engem Raum Hologramme mit einer hohen Auflösung geschrieben werden, deren Information erst durch Beleuchten mit einem Lichtstrahl und Rekonstruieren des Beugungsbildes ausgelesen werden können. Die Größe der Hologramme kann dabei zwischen weniger 1 mm2 und mehreren 1 cm2 betragen.

Die zuvor beschriebenen computergenierten Hologramme können mit einer direkt sichtbaren Information kombiniert werden (Mikroschrift, Mikrobilder).

Aus dem Stand der Technik sind des Weiteren eine Mehrzahl von Schreibvorrichtungen zum Schreiben von computergenerierten Hologrammen bekannt, die in ebenen Speichermedien die optischen Strukturen der Holgramme einschreiben. Beispielhaft wird dazu auf die Druckschriften WO 02/079881, WO 02/079883, WO 02/084404, WO 02/084405 und WO 03/012549 hingewiesen.

Ebenso sind eine Mehrzahl von Lesevorrichtungen bekannt, die geeignet sind, durch Beleuchten der Hologrammfläche mittels eines Lichtstrahls und einer geeigneten Optik die Rekonstruktion sichtbar oder mittels Aufnahmemitteln elektronisch darstellbar und auswertbar zu machen. Beispielhaft wird dabei auf die Druckschriften DE 101 37 832, WO 02/084588 und WO 2005/111913 verwiesen.

Die Speichermedien werden auf entsprechende Träger aufgebracht und können sich auf den Träger beziehende Dateninformationen enthalten. Die Dateninformationen können mit derartigen Speichermedien jedoch nicht über eine unbegrenzte Zeitdauer gespeichert werden, da die Speichermedien einem Verschleiß unterliegen, dessen Höhe hauptsächlich vom Träger, auf dem das Speichermedium angebracht ist, und von dessen Verwendung abhängt.

Ist das Speichermedium an einer Verpackung eines Produkts angebracht, wird das Speichermedium infolge der beim Transport der Verpackung auftretenden Reibung verschlissen. Gleiches gilt für ein Speichermedium, das direkt auf einem Produkt angebracht ist, auf welches während des Gebrauchs mechanische Kräfte oder unerwünschte Umwelteinflüsse einwirken.

Mit einem bestimmten Abnutzungsgrad des Speichermediums können die im Hologramm des Speichermediums enthaltenen Dateninformationen nicht mehr fehlerfrei ausgelesen werden. Wann dies der Fall ist, kann kaum vorhergesagt werden, so dass entweder ein teilweise unnötiger, weil vorzeitiger Austausch der Speichermedien vorgenommen wird oder dass es in Kauf genommen werden muss, dass die Dateninformationen der Speichermedien zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr fehlerfrei oder überhaupt nicht mehr ausgelesen werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Lesevorrichtung zur Ermittlung eines Abnutzungsgrads eines eingangs beschriebenen Speichermediums zur Verfügung zu stellen, mit denen der Abnutzungsgrad eines Speichermediums festgestellt werden kann. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung auch das technische Problem zugrunde, ein Speichermedium der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches geeignet für die Ermittlung eines Abnutzungsgrads ist.

Dieses technische Problem ist verfahrensgemäß für ein wenigstens ein Dateninformationen aufweisendes computergeneriertes Hologramm umfassendes Speichermedium durch die Folgenden Schritte gelöst:

  • – die Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms werden ausgelesen,
  • – mit Hilfe der erhaltenen Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms wird ein den Qualitätszustand des wenigstens einen Hologramms charakterisierender Qualitätswert ermittelt und
  • – der ermittelte Qualitätswert wird für das wenigstens eine Hologramm mit einem Qualitätsgrenzwert verglichen.

Die Erfindung hat erkannt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren zuverlässig auf den Abnutzungsgrad eines Speichermediums geschlossen werden kann, indem die durch den Qualitätswert repräsentierte Qualität des Hologramms mit einer durch den Qualitätsgrenzwert repräsentierten Referenzqualität verglichen wird. Somit lässt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit bestimmen, ob das Speichermedium zu einem späteren Zeitpunkt fehlerfrei ausgelesen wird.

Die beim Auslesen des wenigstens einen computergenerierten Hologramms erhaltenen Dateninformationen können auf unterschiedliche Weise einer Qualitätsermittlung zugeführt werden. Eine Möglichkeit liegt darin festzustellen, ob das Hologramm überhaupt noch ausgelesen werden kann. Ferner kann überprüft werden, ob die Dateninformationen allgemeine Anforderungen an einen verwendbaren Datensatz erfüllen. Das Anforderungsprofil kann etwa die Größe des Datensatzes, deren Aufbau oder dergleichen umfassen. Wird in diesem Punkten eine deutliche Abweichung ermittelt, kann auf die ausgelesenen Dateninformationen nicht mehre vertraut bzw. kann eine sorglose Weiterverarbeitung dieser Dateninformationen in sich anschließenden Prozessen nicht mehr erfolgen.

Als Qualitätsgrenzwert kommt dann die Auslesbarkeit an sich oder aber wenigstens einzelne Bausteine des beschriebenen Anforderungsprofils in Frage. Als ein Kriterium kann beispielhaft die Fehlerrate einer kodierten Information des holographischen Datenträgers herangezogen werden. Letztlich wird festgestellt, ob der Abnutzungsgrad ein sinnvolles Weiterverarbeiten der Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms zu diesem Zeitpunkt noch zulässt oder nicht.

Kommt überhaupt nur eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Dateninformationen zur Speicherung in dem wenigstens einen Hologramm des Speichermediums in Frage, können die ausgelesenen Dateninformationen eines Speichermediums auch mit der Gesamtheit der möglichen Dateninformationen verglichen werden. Selbst wenn die Dateninformationen nicht mehr absolut fehlerfrei ausgelesen werden können, lässt sich ermitteln, welcher der zulässigen Datensätze ursprünglich auf dem wenigsten einen ausgelesenen Hologramm gespeichert wurde. Wird nun ermittelt, wie hoch die Übereinstimmung der ausgelesenen Dateninformationen mit den ursprünglich abgespeicherten Dateninformationen ist, kann ein relativer Qualitätswert angegeben werden, der eine Abschätzung erlaubt, ob das Speichermedium auch noch nach einer bestimmten Zeitdauer ausgelesen und einem der vorgegebenen Datensätze zugeordnet werden kann.

Zur Bestimmung des Qualitätswerts kann auch ein Vergleich zwischen den ausgelesenen Dateninformationen und Referenzinformationen genutzt werden. Hierbei ist keine Kenntnis aller möglichen, durch die Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms repräsentierten Datensätze erforderlich. Es reicht ggf. aus, wenn einzelne Fehler beim Auslesen der Dateninformationen durch bestimmte Beziehungen zwischen einzelnen Dateninformationen ausgeglichen werden können. Die durch die Dateninformationen repräsentierten Datensätze umfassen beispielsweise einen Herstellernamen, einen Produktnamen, ein Herstellungsland und weitere Angaben. Sind nun alle möglichen Beziehungen zwischen Herstellern und Produkten und/oder Herstellern und Herstellungsländern bekannt, können die vollständigen Dateninformationen rekonstruiert werden, selbst wenn das Hologramm nur noch fehlerhaft ausgelesen werden kann. Mit den beiden zuvor beispielhaft beschriebenen Vorgehensweisen kann letztlich eine Prognose für eine spätere Auslesbarkeit des Speichermediums getroffen werden, was für viele Anwendungen wünschenswert ist.

Immer dann, wenn sichergestellt werden soll, dass die Auslesbarkeit des Speichermediums auch noch zu einem späteren Zeitpunkt gegeben ist, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Anpassung an die Anforderungen des Einzelfalls. Denn der verwendete Qualitätsgrenzwert kann nahezu frei variiert werden, um den entsprechenden Anforderungen an das erfindungsgemäße Verfahren zu entsprechen.

Je nach Anwendungsfall kann zudem vorgesehen sein, dass das Verfahren separat oder parallel zu einem ohnehin vorgesehenen Auslesen des Speichermediums durchgeführt wird. In letzterem Fall entsteht kein oder kaum ein Mehraufwand, da die Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms zur Bestimmung des Qualitätswerts ohnehin ausgelesen werden. Sie können neben der Bestimmung des Abnutzungsgrads auch noch anderen Verfahrensabläufen zur Verfügung gestellt werden.

Die Bestimmung des Abnutzungsgrads bei einem ohnehin durchgeführten Auslesevorgang des wenigstens einen Hologramms kann beispielsweise für Speichermedien auf einem Dokument, wie einem Ausweis, einer Kreditkarte, einer Kundenkarte, einer Dauerkarte oder dergleichen, von besonderem Interesse sein. Das Hologramm kann dann beispielsweise benutzerspezifische, individualisierte Informationen enthalten und/oder als Echtheitsmerkmal ausgebildet sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

So kann beispielsweise bei einer Passkontrolle gleichzeitig der Abnutzungsgrad des Speichermediums bzw. des Hologramms ermittelt werden und der Inhaber des Dokuments ggf. unmittelbar darauf hingewiesen werden, dass es sich innerhalb einer vorgegebenen Frist ein neues Dokument ausstellen lassen muss, da die Haltbarkeitsgrenze des alten Dokuments langsam erreicht ist. Unter Umständen kann sogar von autorisiertem Personal eine verkürzte Gültigkeit auf dem Dokument vermerkt werden. Alternativ kann eine Kreditkarte mit einem nicht mehr fehlerfrei auszulesenden Hologramm etwa von einem Geldautomaten einbehalten werden.

Auch wenn dies nicht zwingend der Fall ist, so kann das Verfahren grundsätzlich besonders einfach durchgeführt werden, wenn das wenigstens ein Hologramm in Transmission ausgelesen wird. Dies setzt jedoch voraus, dass das wenigstens ein Hologramm des Speichermediums ein Transmissionshologramm ist. Grundsätzlich spricht aber nichts dagegen, den Abnutzungsgrad auch eines anderen computergenerierten Hologramms, beispielsweise eines Reflexions- oder Reliefhologramms, wahlweise als Phasen- und/oder Amplitudenhologramm, zusätzlich oder alternativ zu bestimmen.

Wenn der beim Auslesen des wenigstens einen Hologramms ermittelte Qualitätswert den Qualitätsgrenzwert unterschreitet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Träger des entsprechenden Speichermediums mit Hilfe einer entsprechend ausgestalteten Sortiereinheit aussortiert oder wenigstens kenntlich gemacht wird. So wird vermieden, dass ein zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführtes Verfahren nicht gestört oder behindert wird. Beispielsweise kann so verhindert werden, dass ein weiterer Transport oder eine Längere Einlagerung des Trägers erfolgt, wenn bereits im Vorfeld abzusehen ist, dass das Speichermedium des Trägers anschließend nicht mehr ohne weiteres ausgelesen werden kann. Ebenfalls kann verhindert werden, dass ein sich Ausweisen eines Produkts oder einer Person zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr möglich oder eine Echtheitsprifung nicht mehr möglich ist.

Werden die bei der Bestimmung des Abnutzungsgrads ermittelten Dateninformationen einem weiteren, sich unmittelbar anschließenden Verfahrensablauf zur Verfügung gestellt, kann zudem gleichzeitig an den weiteren Verfahrensablauf übermittelt werden, ob das Speichermedium eines bestimmten Trägers bereits unlesbar ist oder wenigstens den festgelegten, maximal zulässigen Abnutzungsgrad überschritten hat.

Besonders bevorzugt weist das wenigstens eine Hologramm neben den Dateninformationen auch noch zusätzliche Fehlerkorrekturinformationen auf. Es ist also eine größere Datenmenge im Hologramm gespeichert, als zum Speichern der eigentlichen Dateninformationen notwendig wäre. Dafür können die Dateninformationen mit Hilfe der Fehlerkorrekturinformationen aber auch dann noch fehlerfrei gelesen bzw. rekonstruiert werden, wenn ein Teil der abgespeicherten Datenmenge nicht mehr lesbar ist.

In diesem Zusammenhang bietet es sich an, wenn eine sogenannte Bitfehlerhäufigkeit, die die Summe der fehlerhaft ausgelesenen Dateninformationen angibt, oder aber eine Bitfehlerrate bestimmt wird, die hingegen dem Fehlerquotient aus der Summe fehlerhaft ausgelesener und der Summe insgesamt ausgelesener Dateninformationen entspricht. Die Bitfehlerrate oder die Bitfehlerhäufigkeit können direkt als Qualitätswert verwendet werden, wobei der Qualitätsgrenzwert den einen bestimmten Wert der Bitfehlerrate oder Bitfehlerhäufigkeit darstellt. Auf diese Weise kann der Abnutzungsgrad sehr flexibel für sehr unterschiedliche Speichermedien und zusätzlich mit einer hohen Geschwindigkeit erfasst werden. Auch bedarf es keinerlei Kenntnisse über die auf dem wenigstens einen Hologramm gespeicherten Dateninformationen.

Die Dateninformationen können der Einfachheit halber in dem wenigstens einen Hologramm derart gespeichert sein, dass die Rekonstruktion des wenigstens einen Hologramms Zahlenkolonnen, Buchstabenkolonnen, ein 1D-Barcode, ein 2D-Barcode, eine Abbildung oder ähnliches zeigt.

Insbesondere für auf Trägern angeordnete Speichermedien, die mehr oder weniger regelmäßig ausgelesen werden (z.B.

Personalausweis oder Dauerkarte), kann es zweckmäßig sein, wenn der Qualitätsgrenzwert in Abhängigkeit der zu erwartenden Zeitspanne bis zu einer erneuten Ermittlung des Abnutzungsgrads und/oder bis zu einem weiteren bloßen Auslesen der Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms und einer durchschnittlichen Abnutzung des wenigstens einen Hologramms oder auch des Speichermediums an sich festgelegt wird. So wird sichergestellt, dass ein möglichst optimaler Qualitätsgrenzwert verwendet wird, der sich danach richtet, ob das Speichermedium das nächste Mal wahrscheinlich oder mit Sicherheit nach einer kürzeren oder einer längeren Zeitspanne ausgelesen wird.

Ferner kann es sich hierbei als günstig erweisen, wenn die bei der Bestimmung des Abnutzungsgrads eines Speichermediums bestimmten Qualitätswerte dazu verwendet werden, den Qualitätsgrenzwert, vorzugsweise automatisch, an die gegebenen Umstände anzupassen.

Ist die Anzahl der Speichermedien, für die der ermittelte Qualitätswert unterhalb des Qualitätsgrenzwerts liegt, verhältnismäßig groß gegenüber den Speichermedien, für die der ermittelte Qualitätswert größer als der Qualitätsgrenzwert ist, kann beispielsweise automatisch eine Anpassung des verwendeten Qualitätsgrenzwerts erfolgen. Dann werden letztlich bereits Speichermedien mit höheren Qualitäten "aussortiert", so dass die verbleibenden Speichermedien bei nächsten Auslesevorgang mit einer höheren Wahrscheinlichkeit fehlerfrei auslesbar bar sind oder aber eine Qualität aufweisen, die den Qualitätsgrenzwert übertrifft. Eine Anpassung des Qualitätsgrenzwerts in umgekehrter Richtung ist selbstverständlich ebenfalls denkbar. Ferner kann auch festgehalten werden, wie oft das wenigstens eine Hologramm des Speichermediums ausgelesen wird, um so die mittlere Zeitspanne bis zur nächsten Überprüfung und den nach diesen Voraussetzungen optimalen Qualitätsgrenzwert besser abschätzen zu können.

Bei einem besonders bevorzugten Verfahren der eingangs genannten Art werden zusätzlich oder alternativ die Dateninformationen von einer Mehrzahl von auf insbesondere einem Speichermedium vorgesehenen, computergenerierten Hologrammen ausgelesen. Anschließend werden dann für die Dateninformationen eines jeden Hologramms separate Qualitätswerte bestimmt, die einzeln mit einem Qualitätsgrenzwert verglichen werden. So wird eine zuverlässigere Bestimmung des Abnutzungsgrads möglich und vermieden, dass ein Speichermedium als nicht auslesbar angesehen wird, bloß weil einzelne Bereiche des Speichermediums und somit einzelne Hologramme besonders stark abgenutzt worden sind.

Für den Fall, dass es sich bei der Mehrzahl von Hologrammen um identische Hologramme handelt, ist es zweckmäßig, wenn alle Qualitätswerte mit ein und demselben Qualitätsgrenzwert verglichen werden. Bedarfsweise ist es aber auch möglich, jeden Qualitätswert mit einem eigens hierfür festgelegten Qualitätsgrenzwert zu vergleichen.

Werden die Dateninformationen mehrerer einem Träger zugeordneter Hologramme ausgelesen, seien sie nun wie bevorzugt auf einem Speichermedium angeordnet oder nicht, so bietet es sich weiter an, eine Hologrammsumme als Anzahl der Hologramme zu ermitteln, für die die Qualitätswerte den Qualitätsgrenzwert unterschreiten, um diese Hologrammsumme anschließend mit einem Summengrenzwert vergleichen zu können. Die Wahrscheinlichkeit, dass nach einer bestimmten Zeitspanne wenigstens eines der Mehrzahl von Hologrammen auslesbar ist, steigt nämlich mit der Anzahl an Hologrammen an, deren Qualitätswert bei einer vorangegangenen Bestimmung des Abnutzungsgrads den Qualitätsgrenzwert übertroffen haben.

Für den Fall, dass die Träger der besonders stark abgenutzten Speichermedien aussortiert werden sollen, bietet es sich an, dass die Träger aussortiert werden, für deren Speichermedium lediglich eine den Summengrenzwert unterschreitende Hologrammsumme ermittelt wird. Ob die aussortierten Träger dann verworfen oder lediglich mit einem neuen Speichermedium versehen werden, hängt unter anderem von der Art des Trägers und dessen Verwendung ab.

Das eingangs genannte technische Problem wird ferner bei einem Speichermedium für einen Träger dadurch gelöst, dass wenigstens ein computergeneriertes und Dateninformationen aufweisendes Hologramm vorgesehen ist, das zusätzlich Fehlerkorrekturinformationen aufweist.

Durch die Verwendung von Fehlerkorrekturinformationen, die neben den eigentlichen Dateninformationen auf dem computergenerierten Hologramm vorgesehen sind, können einerseits Fehler beim Auslesen korrigiert werden, so dass letztlich fehlerfreie Dateninformationen erhalten werden. Andererseits kann mit Hilfe der Fehlerkorrekturinformationen eine Bitfehlerrate oder eine Bitfehlerhäufigkeit als quantifizierbarer Qualitätswert eines jeden Hologramms unabhängig von dessen genauem Dateninhalt ermittelt werden.

Vorzugsweise ist auf dem Speichermedium eine Mehrzahl von computergenerierten Hologrammen vorgesehen. So kann einerseits eine gewisse Redundanz erzielt und die Bestimmung des Abnutzungsgrads auf eine breitere Datenlage gestützt werden.

Hinsichtlich der Lesbarkeit der Dateninformationen auch nach einer längeren Nutzungsdauer ist es zweckmäßig, möglichst viele Hologramme vorzusehen. Dies erhöht jedoch den Herstellungsaufwand und damit die Kosten für ein Speichermedium. Zusätzlich wird das Bestimmen des Abnutzungsgrads aufwändiger und zeitintensiver. Folglich ist es bevorzugt, wenn nicht mehr als 10 bis 12 Hologramme vorgesehen sind. Des Weiteren sollten aber wenigstens 4 bis 8 Hologramme vorgesehen sein.

Dabei kann davon ausgegangen werden, dass die Herstellung, also die Berechnung und Belichtung mehrerer gleicher Hologramme technisch einfacher ist als die Berechnung und Herstellung größerer Hologramme, die auf Grund des höheren Speichervolumens eine höhere Redundanz und damit eine erweiterte digitale Fehlerkorrektur ermöglichen.

Die mehreren Hologramme des Speichermediums weisen wenigstens in ihrem ursprünglichen Zustand, also bevor ein Teil der gespeicherten Datenmenge infolge Abnutzung unlesbar wird, vorzugsweise identische Dateninformationen zur Erhöhung der Redundanz auf. Selbst wenn einzelne Hologramme vollständig abgenutzt werden sollten, kommt es dadurch dennoch nicht zwingend zu einem Datenverlust. Außerdem können die ausgelesenen Dateninformationen der einzelnen Hologramme dann zur Korrektur einzelner Fehler miteinander verglichen werden.

Weisen die Hologramme eine identische Größe auf, ist nicht nur die Bestimmung des Abnutzungsgrads, sondern auch das Aufbringen der Hologramme vereinfacht. Die Größe der Hologramme ist dabei vorzugsweise gering und kann weniger als 1 cm2, vorzugsweise weniger als 1 mm2 und sogar weniger als 0,25 mm2 betragen.

Um eine einfachere Auswertung der Hologramme zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, wenn die Hologramme benachbart zueinander angeordnet sind. In einer Reihe angeordnete Hologramme können sehr einfach gleichzeitig oder nacheinander ausgelesen werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Hologramme mehr oder weniger zufällig verteilt in einer Art Matrix angeordnet sind. Die Matrix kann dann weitere Hologramme anderen Inhalts und/oder andere nicht in Form eines Hologramms gespeicherte Dateninformationen enthalten. Werden einzelne Bereiche des Speichermediums und damit der Matrix besonders abgenutzt, so existiert durch die Verteilung der Hologramme über die Fläche des Speichermediums bzw. die Matrix eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass wenigstes eines der mehreren Hologramme noch fehlerfrei auslesbar ist.

Das eingangs genannte technische Problem wird auch durch eine Lesevorrichtung zur Bestimmung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums gelöst, und zwar durch eine ein Auslesestrahl erzeugende Stahlungsquelle, eine eine von einem auf dem Speichermedium angeordneten, computergenerierten Hologramm mittels des Auslesestrahls erzeugte Rekonstruktion aufnehmende Sensoreinheit, eine die Dateninformationen der Rekonstruktion ermittelnde Ausleseeinheit und eine Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit ein dem wenigstens einen Hologramm zugeordneten Qualitätswert bestimmt und wobei die Verarbeitungseinheit den Qualitätswert mit einem festgelegten Qualitätsgrenzwert vergleicht.

Die Strahlungsquelle erzeugt einen Auslesestrahl, der auf das Speichermedium wenigstens jedoch auf das dort vorgesehene wenigstens eine computergenerierte Hologramm gerichtet wird. In Transmission oder in Reflexion wird dann eine Rekonstruktion erhalten, aus der die Ausleseeinheit die darin enthaltenen Dateninformationen ermittelt.

Die Rekonstruktion kann die Dateninformationen als bloße Zahlen oder Buchstaben enthalten. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Rekonstruktion kodierte Informationen enthält, die dann etwa in Form von 1D-Barcodes oder 2D-Barcodes vorliegen. Auch Abbildungen oder dergleichen können verwendet werden. Letztlich sind alle bekannten Verfahren zur Speicherung von Informationen auf optischen oder vergleichbaren Datenträgern denkbar.

Ferner ist noch eine Verarbeitungseinheit vorgesehen, die einen dem wenigstens einen Hologramm und damit der entsprechenden Rekonstruktion bzw. den daraus entnommenen Dateninformationen zugeordneten Qualitätswert bestimmt. Der Qualitätswert wird dann ebenfalls von der Verarbeitungseinheit mit einem festgelegten Qualitätsgrenzwert verglichen, wobei der Qualitätsgrenzwert in einem Speicher der Lesevorrichtung dauerhaft abgelegt sein kann.

Mit Hilfe einer Sortiereinheit kann der Träger bei Bedarf aussortiert werden, sofern der Qualitätswert den Qualitätsgrenzwert unterschreitet. Eine Weiterverwendung des Trägers bzw. des Speichermediums mit einer minderen Qualität wird auf diese Weise, jedenfalls ohne eine entsprechende Gegenmaßnahme verhindert.

Zur Bestimmung des Qualitätswerts wenigstens eines Hologramms kann die Verarbeitungseinrichtung die ausgelesenen Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms mit Referenzinformationen vergleichen. Diese können zwar auch auf dem Speichermedium, beispielsweise in weiteren Hologrammen, gespeichert sein, sind dann aber ebenfalls der Abnutzung ausgesetzt. Sofern dies möglich ist, sind die Referenzinformationen daher vorzugsweise in einem Speicher der Lesevorrichtung dauerhaft abgelegt.

Der Qualitätswert hängt dann etwa davon ab, wie groß die Übereinstimmung der ausgelesenen Dateninformationen mit den Referenzinformationen ist oder in welchem Umfang die Referenzinformationen herangezogen werden müssen, um einzelne Fehler beim Auslesen der Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms zu korrigieren.

Alternativ zur Verwendung von Referenzinformationen kann die Verarbeitungseinheit fehlerhaft ausgelesene Dateninformationen auch mittels zusätzlich vorgesehener Fehlerkorrekturinformationen rekonstruieren.

Insbesondere wenn die Fehlerkorrekturinformationen in dem wenigstens einen Hologramm vorgesehen sind, kann die Lesevorrichtung sehr flexibel eingesetzt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Lesevorrichtung ermittelt die Verarbeitungseinheit ausgehend von der Rekonstruktion mit Hilfe der Fehlerkorrekturinformationen eine Bitfehlerrate oder eine Bitfehlerhäufigkeit. Diese kann dann ohne weiteres direkt als Qualitätswert herangezogen werden.

Der Einfachheit halber ist es bevorzugt, wenn die Strahlenquelle eine elektromagnetische Strahlung einer bestimmten Wellenlänge erzeugt. Die Wellenlänge kann dabei im Bereich des sichtbaren Lichts, der IR-Strahlung und/oder der UV-Strahlung liegen. Insbesondere wird der Auslesestrahl von einem Laser erzeugt. Die gewählte Wellenlänge ist im Wesentlichen durch das wenigstens eine auszulesende Hologramm des Speichermediums festgelegt. Um eine sehr flexible Verwendung der Lesevorrichtung zu ermöglichen, kann die von der Strahlenquelle erzeugte Strahlung wenigstens hinsichtlich ihrer Wellenlänge variiert werden.

Bei einer weiter bevorzugten Lesevorrichtung nimmt die Sensoreinheit Rekonstruktionen von einer Mehrzahl von computergenerierten Hologrammen eines einzigen Speichermediums nacheinander auf. Die Ausleseeinheit liest dann für jede Rekonstruktion die darin enthaltenen Dateninformationen aus, wobei die Verarbeitungseinheit parallel dazu für jedes der Mehrzahl von Hologrammen ein Qualitätswert bestimmt und diesen mit dem Qualitätsgrenzwert vergleicht. Dabei können sowohl die Hologramme als auch die Qualitätsgrenzwerte identisch sein. Aus dieser Mehrzahl von Vergleichen kann letztlich der Abnutzungsgrad zuverlässiger bestimmt werden.

Mit einer Lesevorrichtung, bei der die Verarbeitungseinheit eine Hologrammsumme als Anzahl der Hologramme bestimmt, deren Qualitätswerte den Qualitätsgrenzwert unterschreiten und anschließend die Hologrammsumme mit einem Summengrenzwert vergleicht, kann die Prognosegenauigkeit dahingehend erhöht werden, ob die Dateninformationen wenigstens eines Hologramms zu einem bestimmten oder unbestimmten späteren Zeitpunkt fehlerfrei ausgelesen werden können.

Damit die Träger mit Speichermedien, deren Hologrammsumme den Summengrenzwert unterschreitet, aus dem sich anschließenden Prozess ausgeschleust werden können, kann die Lesevorrichtung zusätzlich noch eine Sortiereinheit aufweisen, die eben diese Träger aussortiert.


Anspruch[de]
Verfahren zur Ermittlung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums,

– wobei das Speichermedium wenigstens ein Dateninformationen aufweisendes computergeneriertes Hologramm umfasst,

– bei dem die Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms ausgelesen werden,

– bei dem mit Hilfe der erhaltenen Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms ein den Qualitätszustand des wenigstens einen Hologramms charakterisierender Qualitätswert ermittelt wird und

– bei dem der ermittelte Qualitätswert für das wenigstens eine Hologramm mit einem Qualitätsgrenzwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Träger, wenn der Qualitätswert den Qualitätsgrenzwert unterschreitet, aussortiert wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

– bei dem das wenigstens eine Hologramm neben den Dateninformationen zusätzliche Fehlerkorrekturinformationen aufweist und

– bei dem mit Hilfe der Fehlerkorrekturinformationen die unlesbaren Dateninformationen des wenigstens einen Hologramms rekonstruiert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem für das wenigstens eine Hologramm jeweils eine Bitfehlerrate und/oder eine Bitfehlerhäufigkeit bestimmt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Qualitätsgrenzwert in Abhängigkeit der zu erwartenden Zeitspanne bis zu einer erneuten Ermittlung des Abnutzungsgrads und der mittleren Abnutzung des wenigstens einen Hologramms pro Zeiteinheit festgelegt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

– bei dem die Dateninformationen einer Mehrzahl von Hologrammen ausgelesen werden,

– bei dem anhand der erhaltenen Rekonstruktionen für jedes der Mehrzahl von Hologrammen ein Qualitätswert ermittelt wird und

– bei dem jeder Qualitätswert mit dem Qualitätsgrenzwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 6,

– bei dem eine Hologrammsumme als Anzahl der Hologramme ermittelt wird, für die die Qualitätswerte den Qualitätsgrenzwert unterschreiten, und

– bei dem die Hologrammsumme mit einem festgelegten Summengrenzwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Träger, wenn die Hologrammsumme den Summengrenzwert unterschreitet, aussortiert wird. Speichermedium für einen Träger,

– mit wenigstens einem computergenerierten Hologramm,

– wobei das wenigstens eine Hologramm Dateninformationen aufweist und

– wobei das wenigstens eine Hologramm zusätzlich Fehlerkorrekturinformationen aufweist.
Speichermedium nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von computergenerierten Hologrammen vorgesehen ist. Speichermedium nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Hologrammen ursprünglich einen identischen Dateninhalt aufweisen. Speichermedium nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Hologrammen ursprünglich eine identische Größe aufweisen. Speichermedium nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Hologrammen zufällig verteilt in einer Matrix angeordnet sind. Lesevorrichtung zur Bestimmung eines Abnutzungsgrads eines auf einem Träger angebrachten Speichermediums, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 9 bis 13,

– mit einer ein Auslesestrahl erzeugenden Strahlungsquelle,

– mit einer eine von einem auf dem Speichermedium angeordneten, computergenerierten Hologramm mittels des Auslesestrahls erzeugte Rekonstruktion aufnehmende Sensoreinheit,

– mit einer die Dateninformationen der Rekonstruktion ermittelnde Ausleseeinheit und

– mit einer Verarbeitungseinheit,

– wobei die Verarbeitungseinheit ein dem wenigstens einen Hologramm zugeordneten Qualitätswert bestimmt und

– wobei die Verarbeitungseinheit den Qualitätswert mit einem festgelegten Qualitätsgrenzwert vergleicht.
Lesevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sortiereinheit vorgesehen ist und dass die Sortiereinheit, wenn der Qualitätswert den Qualitätsgrenzwert unterschreitet, den Träger aussortiert. Lesevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit fehlerhaft ausgelesene Dateninformationen mittels zusätzlich vorgesehener Fehlerkorrekturinformationen rekonstruiert. Lesevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit von der Rekonstruktion des wenigstens einen Hologramms eine Bitfehlerrate und/oder eine Bitfehlerhäufigkeit bestimmt. Lesevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle eine elektromagnetische Strahlung erzeugt. Lesevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Sensoreinheit Rekonstruktionen einer Mehrzahl von computergenerierten Hologrammen des Speichermediums aufnimmt,

– dass die Ausleseeinheit die Rekonstruktionen der Mehrzahl von Hologrammen ermittelt,

– dass die Verarbeitungseinheit anhand den Rekonstruktionen für jedes der Mehrzahl von Hologrammen einen Qualitätswert ermittelt und

– dass die Verarbeitungseinheit jeden Qualitätswert mit dem Qualitätsgrenzwert vergleicht.
Lesevorrichtung nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Verarbeitungseinheit eine Hologrammsumme als Anzahl der Hologramme, für die die Qualitätswerte den Qualitätsgrenzwert unterschritten haben, bestimmt und

– dass die Verarbeitungseinheit die Hologrammsumme mit einem festgelegten Summengrenzwert vergleicht.
Lesevorrichtung nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet,

– dass eine Sortiereinheit vorgesehen ist und

– dass die Sortiereinheit den Träger aussortiert, sofern die Hologrammsumme den Summengrenzwert unterschritten hat.






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