DE19860068A1 - Vorrichtung zur Personenidentifikation - Google Patents
Vorrichtung zur PersonenidentifikationInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Personenidentifikation mittels eines Fingerabdrucks mit mindestens einer Lichtquelle zum Beleuchten des vorderen Bereichs eines Finger, mit mindestens einer faseroptischen Fingerauflagefläche zum Abnehmen des optischen Abbilds des Fingerabdrucks, durch welche Fingerauflagefläche das optische Abbild zu mindestens einer Sensoreinheit transportierbar ist, in der das optische Abbild in elektrische Signale umwandelbar ist und der mindestens eine Auswerteeinheit nachgeordnet ist. Die Lichtquelle ist seitlich neben der Fingerauflagefläche angeordnet, und das Licht ist von der Lichtquelle in Richtung auf die von der Sensoreinheit abgewandte, zum Auflegen des vorderen Bereichs des Fingers vorgesehene Seite der Fingerauflagefläche abstrahlbar.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Personenidentifikation mittels eines
Fingerabdrucks mit mindestens einer Lichtquelle zum
Beleuchten des vorderen Bereichs eines Fingers, mit
mindestens einer faseroptischen Fingerauflagefläche
zum Abnehmen eines optischen Abbilds des
Fingerabdrucks, durch welche Fingerauflagefläche das
optische Abbild zu mindestens einer Sensoreinheit
transportierbar ist, in der das optische Abbild in
elektrische Signale umwandelbar ist und der
mindestens eine Auswerteeinheit nachgeordnet ist.
Derartige gattungsgemäße Vorrichtungen (vgl. PCT/WO 98/27509)
dienen der Aufnahme und Verarbeitung von
Fingerabdrücken und können in beliebigen Bereichen
zum Einsatz gebracht werden, in denen eine
Personenidentifikation notwendig ist. Beispielhaft
können in diesem Zusammenhang das Gebiet der
Computertechnik, der Einlaßsysteme, der
Kriminalistik, der Medizin, der Schutzsysteme im
allgemeinen sowie der Banken- und Finanzbereich
genannt werden.
Gemeinsam ist derartigen Systemen, daß sie eine
Lichtquelle aufweisen, die über dem zu
durchleuchtenden Finger angeordnet ist, so daß sich
der Finger bei Auflegen auf die Fingerauflagefläche
zwischen der Lichtquelle und der Fingerauflagefläche
befindet. Das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht
gelangt nach Durchlaufen des vorderen Bereichs des
Fingers und Aufnehmen der Informationen hinsichtlich
des Fingerabdrucks durch die Fasern der
Fingerauflagefläche in die unterhalb der
Fingerauflagefläche angeordnete Sensoreinheit und
wird dann mittels der der Sensoreinheit
nachgeordneten Auswerteeinheit analysiert.
Im Zusammenhang mit diesem sogenannten
direktoptischen Verfahren erweist es sich jedoch als
ausgesprochen problematisch, daß die mittels ihres
Fingerabdrucks zu identifizierende Person den
betreffenden Finger gewissermaßen in einen Hohlraum
bzw. in eine Öffnung zwischen Lichtquelle und
Fingerauflagefläche stecken muß.
Dies ist psychologisch ausgesprochen ungünstig und
erhöht die Hemmschwelle, eine gattungsgemäße
Vorrichtung zu benutzen, erfahrungsgemäß in
signifikanter Weise, weil die zu identifizierende
Person gleichsam genötigt ist, ein exponiertes
Körperteil in Form des vorderen Bereichs des Fingers
in einen nicht visuell erfaßbaren Hohlraum zu
stecken, womit nicht selten ein gesteigertes
Angstgefühl einhergeht.
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen
und Unzulänglichkeiten liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Vorrichtung zur Personenidentifikation in einer Weise
weiterzubilden, die einerseits eine ausreichende,
zuverlässige Ergebnisse zeitigende Beleuchtung des
vorderen Bereichs des Fingers ermöglicht, bei der
jedoch andererseits sowohl die Vorrichtung zur
Personenidentifikation vollständig einsehbar als auch
der Vorgang der Personenidentifikation für die zu
identifizierende Person nachvollziehbar und
transparent ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß
gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung die
Lichtquelle seitlich neben der Fingerauflagefläche
angeordnet ist und daß das Licht von der Lichtquelle
in Richtung auf die von der Sensoreinheit abgewandte,
zum Auflegen des vorderen Bereichs des Fingers
vorgesehene Seite der Fingerauflagefläche abstrahlbar
ist.
Indem die Lichtquelle seitlich neben der
Fingerauflagefläche angeordnet ist und das Licht von
der Lichtquelle in Richtung auf die von der
Sensoreinheit abgewandte, zum Auflegen des vorderen
Bereichs des Fingers vorgesehene Seite der
Fingerauflagefläche abstrahlbar ist, wird einerseits
auf für den Fachmann nicht vorhersehbare Weise eine
ausreichende, zuverlässige Ergebnisse zeitigende
Beleuchtung des vorderen Bereichs des Fingers
ermöglicht.
Hierbei erfolgt der Lichteinfall auf den vorderen
Bereich des Fingers im wesentlichen von der Seite,
wobei zumindest ein Teil des Lichts in das Innere des
vorderen Bereichs des Fingers eindringt und dort
gestreut wird, wobei die Streuung im wesentlichen in
alle Richtungen, so unter anderem auch in Richtung
der faseroptischen Fingerauflagefläche erfolgt;
mithin basiert die vorliegende Erfindung
gewissermaßen auf der Durchlichttechnik, das heißt
das optische Abbild des Fingerabdrucks wird als
Durchlichtbild verarbeitet.
Indem nun beim Vorgang der Personenidentifikation die
die Hautleisten oder Papillarlinien tragende
Oberfläche des vorderen Bereichs des Fingers auf der
Fingerauflagefläche aufliegt, "verschließen" die
Hautleisten oder Papillarlinien bereichsweise die
Eingänge der Fasern der Fingerauflagefläche, so daß
in diesen durch die Hautleisten oder Papillarlinien
verschlossenen Bereichen der faseroptischen
Fingerauflagefläche kein oder nur sehr wenig im
Inneren des vorderen Bereichs des Fingers gestreutes,
sogenanntes Durchgangslicht in die
Fingerauflagefläche gelangt.
In den Bereichen der Aussparungen zwischen den
Hautleisten oder Papillarlinien hingegen gelangt mehr
gestreutes Licht in die Fasern der
Fingerauflagefläche und demzufolge durch die
Fingerauflagefläche zur Sensoreinheit, so daß ein
äußerst sensibles Instrument zur Identifizierung von
Personen anhand des Fingerabdrucks, insbesondere
anhand der Bereiche der Hautleisten oder
Papillarlinien und anhand der Bereiche zwischen den
Hautleisten oder Papillarlinien bereitgestellt ist.
Das aufgenommene optische Abbild des Fingerabdrucks
gelangt mithin durch die Fasern der
Fingerauflagefläche in die der Fingerauflagefläche
nachgeordnete Sensoreinheit und wird dann mittels der
der Sensoreinheit nachgeordneten Auswerteeinheit
analysiert und verarbeitet.
Insbesondere erfindungswesentlich ist in diesem
Zusammenhang, daß sowohl die Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung vollständig einsehbar ist als
auch der Vorgang der Personenidentifikation für die
zu identifizierende Person nachvollziehbar und
transparent ist, da diese Person den vorderen Bereich
ihres Fingers in psychologisch günstiger Weise
lediglich auf die Fingerauflagefläche legen muß,
nicht jedoch den Finger in einen Hohlraum oder in
eine Öffnung stecken muß, so wie dies bei den
Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik (vgl.
PCT/WO 98/27509) erforderlich ist.
Des weiteren ist als optionales
erfindungswesentliches Merkmal der Vorrichtung die
Auslegung für die Lebenderkennung (sogenannter "life
support") zu nennen, das heißt aufgrund der
Helligkeitsunterschiede zwischen den Bereichen der
Hautleisten oder Papillarlinien und den Bereichen
zwischen den Hautleisten oder Papillarlinien ist mit
der vorliegenden Erfindung auch eine Beobachtung oder
Untersuchung dahingehend möglich, ob das beleuchtete
Objekt, etwa der vordere Bereich des Fingers, lebt,
das heißt beispielsweise von Blut durchflossen ist
und/oder einen Pulsschlag aufweist.
So könnte mit der vorliegenden Erfindung
beispielsweise eine Person nur dann als
authentifiziert oder authorisiert identifiziert
werden, wenn ihre aktuelle Pulsfrequenz um nicht mehr
als zehn Prozent von der gespeicherten Pulsfrequenz
nach oben oder nach unten abweicht; somit wird die
Pulsfrequenz zu einem weiteren Kriterium für die
Personenidentifikation.
Diese zusätzlichen, beispielsweise den Pulsschlag
betreffenden biometrischen Daten senken die
Fehlerwahrscheinlichkeit des Identifikationsvorgangs,
weil sie es ermöglichen, den lebenden Finger der zu
identifizierenden Person von einem früher erhaltenen
Abdruck dieses Fingers zu unterscheiden. Die
existierenden Daten über die Veränderungen der
Durchsichtigkeit des vorderen Bereichs des Fingers
erlauben es, den Pulsschlag der zu identifizierenden
Person rechnerisch zu ermitteln und die so erhaltene
Durchsichtigkeitskurve analog einem
Elektrokardiogramm (EKG) für medizinische Zwecke
einzusetzen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der
vorliegenden Erfindung ist die Lichtquelle auf der
der Sensoreinheit zugewandten Seite der
Fingerauflagefläche angeordnet. Hierbei handelt es
sich um eine hinreichende Voraussetzung dafür, daß
das Licht von der Lichtquelle in Richtung auf die von
der Sensoreinheit abgewandte, zum Auflegen des
vorderen Bereichs des Fingers vorgesehene Seite der
Fingerauflagefläche abstrahlbar ist, das heißt der
vordere Bereich des Fingers der zu identifizierenden
Person wird von seitlich unten angestrahlt.
Des weiteren kann die Lichtquelle zweckmäßigerweise
von der Sensoreinheit seitlich beabstandet angeordnet
sein. Diese bauliche Trennung von Lichtquelle und
Sensoreinheit ist insofern empfehlenswert, als es zur
Erzielung eines ordnungsgemäßen Betriebs der
Vorrichtung vermieden werden sollte, daß Licht
unmittelbar von der Lichtquelle in die Sensoreinheit
gelangt; vielmehr soll nur Licht in die vorzugsweise
auf Siliziumbasis operierende Sensoreinheit gelangen,
das zuvor im Inneren des vorderen Bereichs des
Fingers gestreut wurde und demzufolge Informationen
hinsichtlich der Hautleisten oder Papillarlinien, das
heißt hinsichtlich des Fingerabdrucks trägt.
Gemäß einer erfindungswesentlichen Weiterbildung der
vorliegenden Vorrichtung zur Personenidentifikation
ist das Licht von der Lichtquelle auf die von der
Sensoreinheit abgewandte, zum Auflegen des vorderen
Bereichs des Fingers vorgesehene Seite der
Fingerauflagefläche seitlich einstrahlbar. Diese
Weiterbildung kommt insbesondere dann in Betracht,
wenn die Lichtquelle in bevorzugter Form seitlich
neben oder bereits knapp auf der von der
Sensoreinheit abgewandten Seite der
Fingerauflagefläche angeordnet ist; auch kann die
Lichtquelle bei dieser Weiterbildung gleichsam
liegend angeordnet sein und das Licht "flach" auf den
vorderen Bereich des Fingers abstrahlen.
Optionalerweise kann die Lichtquelle als
Pulslichtquelle ausgebildet sein, die für die
Abstrahlung von gepulstem Licht ausgelegt ist.
Hierbei beträgt die Impulsdauer der abgestrahlten
Lichtpulse vorteilhafterweise etwa eine Millisekunde.
In Korrespondenz hierzu kann die Vorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung mindestens eine
Pulsgebereinheit zum Steuern der Lichtquelle
aufweisen, wobei die Pulsgebereinheit
zweckmäßigerweise zwischen der Lichtquelle und
mindestens einem Steuerungselement für die
Sensoreinheit angeordnet ist.
Um der zu identifizierenden Person den jeweiligen
Betriebszustand der Vorrichtung zu signalisieren, ist
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eine Anzeigeeinrichtung zum
Anzeigen der verschiedenen Betriebszustände der
Vorrichtung vorgesehen ist.
Hierbei kann die Anzeigeeinrichtung zweckmäßigerweise
mindestens eine einfarbige oder verschiedenfarbige
Leuchtanzeige aufweisen, die die verschiedenen
Betriebszustände der Vorrichtung signalisiert
(beispielsweise grünes Licht: "Vorrichtung ist zur
Personenidentifikation bereit"; rotes Licht:
"Vorrichtung ist nicht zur Personenidentifikation
bereit").
Will man die vorliegende Erfindung in diesem
Zusammenhang in besonders eleganter und/oder
kompakter Weise ausgestalten, so empfiehlt es sich,
die Anzeigeeinrichtung in die Lichtquelle zu
integrieren und/oder die Anzeigeeinrichtung und die
Lichtquelle einheitlich auszubilden.
Gemäß einer besonders erfinderischen Weiterbildung
der vorliegenden Erfindung ist der Lichtquelle
mindestens ein optisches System nachgeordnet. Ein
derartiges optisches System übt zum einen eine
gewisse Schutzfunktion aus, das heißt durch das
optische System wird verhindert, daß die mittels
ihres Fingerabdrucks zu identifizierende Person beim
Auflegen des vorderen Bereichs des Fingers die
empfindliche und leicht beschädigbare Lichtquelle
berühren kann.
In besonders vorteilhafter Weise ist das optische
System jedoch dafür ausgelegt, das von der
Lichtquelle abgestrahlte Licht auf die von der
Sensoreinheit abgewandte Seite der
Fingerauflagefläche umzulenken und/oder das von der
Lichtquelle abgestrahlte Licht auf der von der
Sensoreinheit abgewandten Seite der
Fingerauflagefläche diffus zu verteilen.
Hierdurch wird eine gleichmäßige Beleuchtung des
vorderen Bereichs des Fingers gewährleistet, wodurch
ein informatives, vom vorderen Bereich des Fingers
stammendes optisches Abbild des Fingerabdrucks
entsteht. Dies ist für ein überzeugendes
Funktionieren der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wesentlich.
In bevorzugter Weise ist das optische System als
mindestens eine Linse, als mindestens ein Prisma, als
mindestens ein Lichtleiter, als mindestens ein
Lichtleitelement und/oder als mindestens ein Spiegel
ausgebildet, wobei der Einsatz der vorgenannten
optischen Elemente allein oder in Kombination
beispielsweise vom zur Verfügung stehenden Platz oder
vom erforderlichen Ausleuchtungsgrad abhängig ist.
Sowohl zur Erfüllung der vorstehend erläuterten
Schutzfunktion als auch im Hinblick auf die
Lichtverteilung bietet es sich an, für das Material
des optischen Systems Kunststoff zu wählen.
Kunststoff ist ein preiswerter und robuster
Werkstoff, der insbesondere in transparenter
Ausführung überzeugende optische Eigenschaften
aufweist.
Zur Erfüllung der vorstehend erläuterten
Schutzfunktion kann es des weiteren zweckmäßig sein,
wenn zumindest die von der Lichtquelle abgewandte
Seite des optischen Systems mit einem für das Licht
der Lichtquelle durchlässigen Material beschichtet
ist. Hierdurch wird das nicht selten empfindliche
optische System vor Verkratzen und/oder vor
Verschmutzen geschützt, wobei durch die Beschichtung
mit lichtdurchlässigem Material auch die Reinigung
des optischen Systems erleichtert wird.
Dieselben Maßgaben gelten auch für eine vorteilhafte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der
zumindest die von der Sensoreinheit abgewandte Seite
der Fingerauflagefläche mit einem für das Licht der
Lichtquelle durchlässigen Material beschichtet ist.
Hierbei kann eine derartige Beschichtung der
Fingerauflagefläche insofern von
erfindungswesentlicher Bedeutung sein, als eine
saubere und unverkratzte Fingerauflagefläche für eine
ordnungsgemäße Funktion der vorliegenden Vorrichtung
zur Personenidentifikation essentiell ist.
Sowohl im Falle des optischen Systems als auch im
Falle der Fingerauflagefläche handelt es sich bei dem
für das Licht der Lichtquelle durchlässigen Material
gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform um Lack.
Wie vorstehend bereits ausgeführt, erfüllt die
mindestens eine Lichtquelle im Rahmen der
vorliegenden Erfindung eine wichtige Funktion.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß zum Zwecke einer
gleichmäßigen Beleuchtung des vorderen Bereichs des
Fingers in den meisten praktischen Anwendungsfällen
mehr als eine Lichtquelle vorgesehen ist,
beispielsweise zwei Lichtquellen oder vier
Lichtquellen, die symmetrisch zueinander angeordnet
sein können und/oder die seitlich oder ringförmig um
die Sensoreinheit herum angeordnet sein können.
Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn die
Lichtquelle eine lichtemittierende Diode (LED) ist,
wobei der Vorzug derartiger lichtemittierender Dioden
insbesondere darin zu sehen ist, daß diese sehr klein
sind und demzufolge auch in Vorrichtungen gemäß der
vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen, in denen
im Zuge der Miniaturisierung wenig Raum zur Verfügung
steht. Als weitere Pluspunkte sind das geringe
Gewicht, die robuste Ausgestaltung, die niedrige
Betriebsspannung und die hohe Lebensdauer der
lichtemittierenden Dioden zu nennen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der
vorliegenden Erfindung strahlt die Lichtquelle
infrarotes Licht ab, wobei das infrarote Licht
beispielsweise eine Wellenlänge von etwa 950 Nanometer
aufweisen kann. Die Lichtquelle selbst
sollte zur Vermeidung einer unverhältnismäßig hohen
Aufheizung der Vorrichtung eine Leistung von etwa 25 Milliwatt
aufweisen.
Um der vorliegenden Vorrichtung zur
Personenidentifikation eine gewisse Stabilität zu
verleihen, ist die Sensoreinheit in zweckmäßiger
Weise auf einer Trägereinheit angeordnet. Diese
Trägereinheit wiederum kann auf einer
Leiterplatteneinheit angeordnet sein.
Um einen ordnungsgemäßen Transport des vom vorderen
Bereich des Fingers stammenden, das optische Abbild
des Fingerabdrucks tragenden Lichts durch die
Fingerauflagefläche zur Sensoreinheit zu
gewährleisten, sind die Fasern in der
Fingerauflagefläche gemäß einer
erfindungswesentlichen Weiterbildung im wesentlichen
parallel zueinander angeordnet.
Alternativ hierzu können die Fasern in der
Fingerauflagefläche gemäß einer
erfindungswesentlichen Weiterbildung im wesentlichen
zwei Richtungen aufweisen, die unter einem Winkel α
zueinander angeordnet sind. Hierbei ist eine
Ausgestaltungsform bevorzugt, bei der die Fasern in
der Fingerauflagefläche schichtweise angeordnet sind,
wobei die Fasern innerhalb einer Schicht im
wesentlichen parallel zueinander und die Fasern
zueinander benachbarter Schichten unter dem Winkel α
zueinander angeordnet sind.
Bei der vorgenannten bevorzugten Ausgestaltungsform
sind die in der einen Richtung unter dem Winkel α
zur anderen Richtung angeordneten Fasern der
Fingerauflagefläche zweckmäßigerweise zum Transport
des Lichts der Lichtquelle auf die von der
Sensoreinheit abgewandte Seite der
Fingerauflagefläche vorgesehen sind, während die in
der anderen Richtung angeordneten Fasern der
Fingerauflagefläche zweckmäßigerweise zum Transport
des optischen Abbilds des Fingerabdrucks zur
Sensoreinheit vorgesehen sind.
Einer besonderen Erwähnung bedarf es in diesem
Zusammenhang, daß durch die vorgenannte bevorzugte
Ausgestaltungsform mit zwei Vorzugsrichtungen für die
Fasern die Anordnung eines optischen Systems insofern
obsolet sein kann, als eine gleichmäßige Ausleuchtung
des vorderen Bereichs des Fingers durch die in der
einen Richtung unter dem Winkel α zur anderen
Richtung angeordneten Fasern der Fingerauflagefläche
gewährleistet ist.
Unabhängig von dem Gesichtspunkt des Weglassens des
optischen Systems bietet sich hierbei für die
Fingerauflagefläche eine Ausdehnung an, die sich bis
in den Bereich über der Lichtquelle hinein erstreckt,
so daß letztere abgedeckt und vor manuellen
Eingriffen geschützt ist.
Da die Sensoreinheit naturgemäß nur von Licht
erreicht werden soll, das die Informationen bezüglich
des optischen Abbilds des Fingerabdrucks trägt, das
heißt das vom vorderen Bereich des Fingers gestreut
ist, ist es empfehlenswert, innerhalb der
Fingerauflagefläche mindestens eine Sperrschicht
vorzusehen, die für das Licht der Lichtquelle
undurchlässig ist, da mittels dieser Sperrschicht
verhindert wird, daß von der Lichtquelle emittiertes
Licht unmittelbar, das heißt ohne Streuung im
vorderen Bereich des Fingers zur Sensoreinheit
gelangt. Die Sperrschicht kann hierbei beispielsweise
in Form verschlossener Fasern realisiert sein.
Denselben Zwecken wie die Sperrschicht innerhalb der
Fingerauflagefläche dient mindestens eine
Sperrschicht, die zwischen der Lichtquelle und der
Sensoreinheit vorgesehen sein kann und die ebenfalls
für das Licht der Lichtquelle undurchlässig ist.
In diesem Zusammenhang kann das Material der für das
Licht der Lichtquelle undurchlässigen Sperrschicht,
beispielsweise Lack sein.
Die Sensoreinheit kann in zweckmäßiger Weise
mindestens ein auf CMOS-Technik basierendes
Bauelement oder mindestens eine auf CMOS-Technik
basierende Schaltung aufweisen (CMOS = complementary
MOS).
Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann mindestens
ein ladungsgekoppeltes Bauelement oder mindestens
eine ladungsgekoppelte Schaltung (CCD = charge
coupled device) vorgesehen sein; hierbei kann es sich
insbesondere um mindestens eine Einbereich-CCD
handeln, die als lichtsensitive Einheit fungiert und
die keinen gesonderten lichtgeschützten Bereich
aufweist.
Der Bildaufbau und das Auslesen der Ladungen erfolgen
hierbei in der lichtsensitiven Einheit in
integrierter Form, wobei der Vorgang des Bildaufbaus
und der Vorgang des Auslesens der Ladungen zwar
zeitlich, im Unterschied zu Zweibereich-CCDs nicht
jedoch räumlich voneinander getrennt sind. Hierbei
zeichnen sich Einbereich-CCDs unter anderem dadurch
aus, daß sie im Vergleich zu Zweibereich-CCDs
bedeutend einfacher und kostengünstiger herstellbar
sind, weil bei Einbereich-CCDs die Anzahl an
Bauteilen bei im wesentlichen gleichen Abmessungen
der lichtsensitiven Einheit lediglich halb so groß
wie bei Zweibereich-CCDs ist.
Zu berücksichtigen ist in diesem Zusammenhang
allerdings, daß Einbereich-CCDs bei kontinuierlicher
bzw. stetiger Beleuchtung des zu beleuchtenden
Objekts nicht einsetzbar sind, da bei simultanem
Ablauf des Bildaufbauvorgangs und des Auslesevorgangs
eine unerwünschte Vermischung der entstehenden Bilder
erfolgen würde.
Aus diesem Grunde kann, wie vorstehend bereits
ausgeführt, die Lichtquelle als Pulslichtquelle
ausgebildet sein, die für die Abstrahlung von
gepulstem Licht ausgelegt ist. In Korrespondenz
hierzu kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung mindestens eine Pulsgebereinheit zum
Steuern der Lichtquelle aufweisen, wobei die
Pulsgebereinheit zweckmäßigerweise zwischen der
Lichtquelle und mindestens einem Steuerungselement
für die Sensoreinheit angeordnet ist.
Der Fachmann wird in diesem Zusammenhang als
besonders vorteilhaft zu schätzen wissen, daß die
Beleuchtung des vorderen Bereichs des Fingers mit
Lichtpulsen eine signifikante Reduzierung der
Instabilitäten und Ungleichmäßigkeiten im erhaltenen
optischen Abbild des Fingerabdrucks und daraus
resultierend auch in den erzeugten elektrischen
Signalen nach sich zieht.
Diese Effekte sind eine unmittelbare Folge der
zeitlich kurzen Lichtpulse von vorzugsweise etwa
einer Millisekunde Dauer, wobei der Einfluß des
Blutflusses im zu durchleuchtenden vorderen Bereich
des Fingers auf die Qualität des erhaltenen optischen
Abbilds des Fingerabdrucks zu einer
vernachlässigbaren Größe wird.
Des weiteren wird durch die Reduzierung der
Bildaufbauzeit auch der Einfluß der
Umgebungslichtverhältnisse auf die optische Abbildung
des Hautreliefs in entscheidender Weise verringert.
Demzufolge ist durch den Einsatz der Vorrichtung zur
Personenidentifikation gemäß der vorliegenden
Erfindung die Möglichkeit geschaffen, anstelle
verschwommener optischer Abbilder, die bei Verwendung
einer stetigen Beleuchtung und einer mit der
Bildvorlaufzeit korrespondierenden Belichtungszeit
entstehen, klare und scharfe optische Abbilder des
Fingerabdrucks zu erhalten, in denen sämtliche
Informationen über das Innere und/oder über die
Oberfläche des vorderen Bereichs des Fingers zu einem
bestimmten Zeitpunkt enthalten sind.
Diese Qualitätsverbesserung der erhaltenen Abbilder
erlaubt es, die Fehlerhäufigkeit und
-wahrscheinlichkeit bei der Personenidentifizierung
in signifikanter Weise zu reduzieren. Auch ist es
nunmehr möglich, durch Bildfolgenbearbeitung den
Informationsgehalt der daktyloskopischen Abbilder
infolge Gewinnung zusätzlicher biometrischer Daten,
beispielsweise der Besonderheiten des Pulses, der zu
identifizierenden Person zu erhöhen und somit die
Sicherheit der Personenidentifikation weiter zu
verbessern.
Der Einsatz von Pulslichtquellen führt nicht nur zur
vorstehend beschriebenen wesentlichen Verbesserung
der Bildqualität, sondern erlaubt es auch, mindestens
eine Kamera mit Einbereich-CCDs als lichtsensitiven
Einheiten einzusetzen. Der Einsatz von
Einbereich-CCDs ermöglicht es, qualitativ hochwertige
Abbildungen größerer Flächen zu erhalten. Diese
Vergrößerung der Flächen führt zusammen mit der
Verbesserung der Stabilität der optischen Abbilder zu
einer weiteren Verringerung der
Fehlerwahrscheinlichkeit bei der
Personenidentifizierung.
Hierbei ist die Herstellung von Einbereich-CCDs mit
einer Diagonale des lichtsensitiven Bereichs von
beispielsweise etwa 16 Millimeter bis beispielsweise
etwa 24 Millimeter und mit einem faseroptischen
Eingang eine technisch eher unkomplizierte Aufgabe,
wodurch es möglich ist, relativ einfache und
preiswerte Vorrichtungen zur Personenidentifizierung
herzustellen. Des weiteren entstehen in Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden Erfindung mit Einbereich-CCDs
geringere Informationsverzerrungen als in
Vorrichtungen mit anderen Arten der
Ladungsverschiebung.
Der Einsatz von Einbereich-CCDs in mit
kontinuierlicher bzw. stetiger Beleuchtung
arbeitenden Geräten ist nicht möglich, weil das
kontinuierliche bzw. stetige Licht nicht nur während
der Bildaufbauphase, sondern auch während der
Auslesephase auf die CCDs fällt und mithin eine
Vermischung der Ladungen eintreten würde, was die
Gewinnung klarer optischer Abbilder des Hautreliefs
des vorderen Bereichs des Fingers unmöglich machen
würde.
Weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden nachstehend in der
Zeichnung anhand der Fig. 1 bis 3C beschrieben,
durch die in exemplarischer Form drei
Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur
Personenidentifikation gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht sind.
Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Personenidentifikation
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Personenidentifikation
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Personenidentifikation
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B einen Ausschnitt aus der
Fingerauflagefläche der Vorrichtung zur
Personenidentifikation aus Fig. 3A; und
Fig. 3C den Ausschnitt aus der Fingerauflagefläche
aus Fig. 3B im teilweisen Aufriß.
Gleiche oder ähnliche Bestandteile oder Merkmale der
Erfindung sind in den Fig. 1 bis 3C mit
identischen Bezugszeichen versehen.
Die in den Fig. 1 bis 3A gezeigten drei
Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur
Personenidentifikation mittels eines Fingerabdrucks
dienen der Aufnahme und Verarbeitung von
Fingerabdrücken und können in beliebigen Bereichen
zum Einsatz gebracht werden, in denen eine
Personenidentifikation notwendig ist. Beispielhaft
können in diesem Zusammenhang das Gebiet der
Computertechnik, der Einlaßsysteme, der
Kriminalistik, der Medizin, der Schutzsysteme im
allgemeinen sowie der Banken- und Finanzbereich
genannt werden.
Hierbei zeichnen sich die in den Fig. 1 bis 3A
dargestellten drei Ausführungsbeispiele einer
Vorrichtung zur Personenidentifikation mittels eines
Fingerabdrucks dadurch aus, daß einerseits eine
ausreichende, zuverlässige Ergebnisse zeitigende
Beleuchtung des vorderen Bereichs des Fingers möglich
ist, andererseits jedoch sowohl die Vorrichtung zur
Personenidentifikation selbst vollständig einsehbar
ist als auch der Vorgang der Personenidentifikation
für die zu identifizierende Person nachvollziehbar
und transparent ist.
Dies ist realisiert, indem die in den Fig. 1 bis
3A gezeigten drei Ausführungsbeispiele einer
Vorrichtung zur Personenidentifikation mittels eines
Fingerabdrucks jeweils zwei symmetrisch zur
Sensoreinheit 40 angeordnete Lichtquellen 10 zum
Beleuchten des vorderen Bereichs eines Fingers und
eine faseroptische Fingerauflagefläche 30 zum
Abnehmen eines optischen Abbilds des Fingerabdrucks
aufweisen.
Durch die Fingerauflagefläche 30 wird das optische
Abbild des Fingerabdrucks zu einer Sensoreinheit 40
transportiert, in der das optische Abbild des
Fingerabdrucks in elektrische Signale umgewandelt
wird. Die Sensoreinheit 40 ist auf einer
Trägereinheit 50 angeordnet, die wiederum auf einer
Leiterplatteneinheit 60 angeordnet ist.
Entscheidend ist nun, daß die Lichtquelle 10 seitlich
neben der Fingerauflagefläche 30 angeordnet ist und
daß das Licht von der Lichtquelle 10 in Richtung auf
die von der Sensoreinheit 40 abgewandte, zum Auflegen
des vorderen Bereichs des Fingers vorgesehene Seite
der Fingerauflagefläche 30 abstrahlbar ist.
Hierbei erfolgt der Lichteinfall auf den vorderen
Bereich des Fingers im wesentlichen von der Seite,
wobei zumindest ein Teil des Lichts in das Innere des
vorderen Bereichs des Fingers eindringt und dort
gestreut wird, wobei die Streuung im wesentlichen in
alle Richtungen, so unter anderem auch in Richtung
der faseroptischen Fingerauflagefläche 30 erfolgt;
mithin basiert die anhand der Fig. 1 bis 3C
veranschaulichte Erfindung gewissermaßen auf der
Durchlichttechnik, das heißt das optische Abbild des
Fingerabdrucks wird als Durchlichtbild verarbeitet.
Indem nun beim Vorgang der Personenidentifikation die
die Hautleisten oder Papillarlinien tragende
Oberfläche des vorderen Bereichs des Fingers auf der
Fingerauflagefläche 30 aufliegt, "verschließen" die
Hautleisten oder Papillarlinien bereichsweise die
Eingänge der Fasern 310 der Fingerauflagefläche 30,
so daß in diesen durch die Hautleisten oder
Papillarlinien verschlossenen Bereichen der
faseroptischen Fingerauflagefläche 30 kein oder nur
sehr wenig im Inneren des vorderen Bereichs des
Fingers gestreutes, sogenanntes Durchgangslicht in
die Fingerauflagefläche 30 gelangt.
In den Bereichen der Aussparungen zwischen den
Hautleisten oder Papillarlinien hingegen gelangt mehr
gestreutes Licht in die Fasern 310 der
Fingerauflagefläche 30 und demzufolge durch die
Fingerauflagefläche 30 zur Sensoreinheit 40, so daß
ein äußerst sensibles Instrument zur Identifizierung
von Personen anhand des Fingerabdrucks, insbesondere
anhand der Bereiche der Hautleisten oder
Papillarlinien und anhand der Bereiche zwischen den
Hautleisten oder Papillarlinien bereitgestellt ist.
Das derart aufgenommene optische Abbild des
Fingerabdrucks gelangt mithin durch die Fasern 310
der Fingerauflagefläche 30 in die der
Fingerauflagefläche 30 nachgeordnete Sensoreinheit 40
und wird dann mittels der der Sensoreinheit 40
nachgeordneten Auswerteeinheit analysiert und
verarbeitet.
Hierbei ist aufgrund der Helligkeitsunterschiede
zwischen den Bereichen der Hautleisten oder
Papillarlinien und den Bereichen zwischen den
Hautleisten oder Papillarlinien mit der in den
Fig. 1 bis 3C gezeigten Erfindung auch eine
Beobachtung oder Untersuchung dahingehend möglich, ob
das beleuchtete Objekt, etwa der vordere Bereich des
Fingers, lebt, das heißt beispielsweise von Blut
durchflossen ist und/oder einen Pulsschlag aufweist
(sogenannter "life support").
So kann mit der in den Fig. 1 bis 3C
veranschaulichten Erfindung eine Person nur dann als
authentifiziert oder authorisiert identifiziert
werden, wenn ihre aktuelle Pulsfrequenz um nicht mehr
als zehn Prozent von der gespeicherten Pulsfrequenz
nach oben oder nach unten abweicht; somit wird die
Pulsfrequenz zu einem weiteren Kriterium für die
Personenidentifikation.
Diese zusätzlichen, den Pulsschlag betreffenden
biometrischen Daten senken die
Fehlerwahrscheinlichkeit des Identifikationsvorgangs,
weil sie es ermöglichen, den lebenden Finger der zu
identifizierenden Person von einem früher erhaltenen
Abdruck dieses Fingers zu unterscheiden. Die
existierenden Daten über die Veränderungen der
Durchsichtigkeit des vorderen Bereichs des Fingers
erlauben es, den Pulsschlag der zu identifizierenden
Person rechnerisch zu ermitteln und die so erhaltene
Durchsichtigkeitskurve analog einem
Elektrokardiogramm (EKG) für medizinische Zwecke
einzusetzen.
Die in den Fig. 1 bis 3A exemplarisch dargestellte
Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist
hierbei vollständig einsehbar, und der Vorgang der
Personenidentifikation ist für die zu
identifizierende Person nachvollziehbar und
transparent, da diese Person den vorderen Bereich
ihres Fingers in psychologisch günstiger Weise
lediglich auf die Fingerauflagefläche 30 legen muß,
nicht jedoch den Finger in einen Hohlraum oder in
eine Öffnung stecken muß.
Bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten beiden
ersten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung ist den Lichtquellen 10 jeweils ein als
Linse ausgebildetes optisches System 20 aus
Kunststoff nachgeordnet. Dieses optische System 20
übt zum einen eine gewisse Schutzfunktion aus, das
heißt durch das optische System 20 wird verhindert,
daß die mittels ihres Fingerabdrucks zu
identifizierende Person beim Auflegen des vorderen
Bereichs des Fingers die empfindlichen und leicht
beschädigbaren Lichtquellen 10 berühren kann.
Insbesondere ist das optische System 20 jedoch dafür
ausgelegt, das von den Lichtquellen 10 abgestrahlte
Licht auf die von der Sensoreinheit 40 abgewandte
Seite der Fingerauflagefläche 30 umzulenken und das
von den Lichtquellen 10 abgestrahlte Licht auf der
von der Sensoreinheit 40 abgewandten Seite der
Fingerauflagefläche 30 diffus zu verteilen.
Hierdurch wird eine gleichmäßige Beleuchtung des
vorderen Bereichs des Fingers gewährleistet, wodurch
ein informatives, vom vorderen Bereich des Fingers
stammendes optisches Abbild des Fingerabdrucks
entsteht. Dies ist für ein überzeugendes
Funktionieren der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wesentlich.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom in Fig. 1
dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im
wesentlichen dadurch, daß die Lichtquellen 10 auf der
der Sensoreinheit 40 zugewandten Seite der
Fingerauflagefläche 30 angeordnet sind, das heißt
sich in Fig. 2 unterhalb der Fingerauflagefläche 30
befinden. Hierbei handelt es sich um eine
hinreichende Voraussetzung dafür, daß das Licht von
den Lichtquellen 10 in Richtung auf die von der
Sensoreinheit 40 abgewandte, zum Auflegen des
vorderen Bereichs des Fingers vorgesehene Seite der
Fingerauflagefläche 30 abgestrahlt wird, das heißt
der vordere Bereich des Fingers der zu
identifizierenden Person wird von seitlich unten
angestrahlt.
Des weiteren sind die Lichtquellen 10 in den in den
Fig. 1 bis 3a gezeigten drei Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung von der Sensoreinheit 40
seitlich beabstandet angeordnet. Diese bauliche
Trennung von Lichtquellen 10 und Sensoreinheit 40 ist
insofern von Vorteil, als es zur Erzielung eines
ordnungsgemäßen Betriebs der Vorrichtung zu vermeiden
ist, daß Licht unmittelbar von der Lichtquelle 10 in
die Sensoreinheit 40 gelangt; vielmehr soll nur Licht
in die Sensoreinheit 40 gelangen, das zuvor im
Inneren des vorderen Bereichs des Fingers gestreut
wurde und demzufolge Informationen hinsichtlich der
Hautleisten oder Papillarlinien, das heißt
hinsichtlich des Fingerabdrucks trägt.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten
beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von
dem in Fig. 3 dargestellten dritten
Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß die
Fasern 310 in der Fingerauflagefläche 30 im
wesentlichen parallel zueinander angeordnet, um einen
ordnungsgemäßen Transport des vom vorderen Bereich
des Fingers stammenden, das optische Abbild des
Fingerabdrucks tragenden Lichts durch die
Fingerauflagefläche 30 zur Sensoreinheit 40 zu
gewährleisten.
Alternativ hierzu weisen die Fasern 310, 320 in der
Fingerauflagefläche 30 des dritten
Ausführungsbeispiels (vgl. die Fig. 3A, 3B und 3C)
im wesentlichen zwei Richtungen auf, die unter einem
Winkel von etwa 45 Grad zueinander angeordnet sind.
Hierbei sind die Fasern 310, 320 in der
Fingerauflagefläche 30 schichtweise angeordnet, das
heißt, die Fasern 310, 320 innerhalb einer Schicht
sind im wesentlichen parallel zueinander und die
Fasern 310, 320 zueinander benachbarter Schichten
sind unter dem Winkel von etwa 45 Grad zueinander
angeordnet.
Hierbei sind beim dritten Ausführungsbeispiel (vgl.
die Fig. 3A, 3B und 3C) die in der einen Richtung
unter dem Winkel von etwa 45 Grad zur anderen
Richtung angeordneten Fasern 320 der
Fingerauflagefläche 30 zum Transport des Lichts der
Lichtquelle 10 auf die von der Sensoreinheit 40
abgewandte Seite der Fingerauflagefläche 30
vorgesehen, während die in der anderen Richtung
angeordneten Fasern 310 der Fingerauflagefläche 30
zum Transport des optischen Abbilds des
Fingerabdrucks zur Sensoreinheit 40 vorgesehen sind.
Einer besonderen Erwähnung bedarf es in diesem
Zusammenhang, daß durch die in den Fig. 3A, 3B und
3C veranschaulichte Ausgestaltungsform mit zwei
Vorzugsrichtungen für die Fasern 310, 320 die
Anordnung eines optischen Systems 20 gemäß den
Fig. 1 und 2 insofern obsolet sein kann, als eine
gleichmäßige Ausleuchtung des vorderen Bereichs des
Fingers durch die in der einen Richtung unter dem
Winkel von etwa 45 Grad zur anderen Richtung
angeordneten Fasern 320 der Fingerauflagefläche 30
gewährleistet ist.
Unabhängig von dem Gesichtspunkt des Weglassens des
optischen Systems 20 bietet sich hierbei für die
Fingerauflagefläche 30 eine Ausdehnung an, die sich
bis in den Bereich über der Lichtquelle 10 hinein
erstreckt, so daß letztere abgedeckt und vor
manuellen Eingriffen geschützt ist (vgl. die Fig. 2
und 3).
Da die Sensoreinheit 40 naturgemäß nur von Licht
erreicht werden soll, das die Informationen bezüglich
des optischen Abbilds des Fingerabdrucks trägt, das
heißt das vom vorderen Bereich des Fingers gestreut
ist, sind beim in Fig. 2 dargestellten zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
innerhalb der Fingerauflagefläche 30 zwei
Sperrschichten 130 vorgesehen, die für das Licht der
Lichtquellen 10 undurchlässig sind. Mittels dieser
Sperrschichten 130 wird verhindert, daß von den
Lichtquellen 10 emittiertes Licht unmittelbar, das
heißt ohne Streuung im vorderen Bereich des Fingers
zur Sensoreinheit 40 gelangt.
Denselben Zwecken wie die Sperrschichten 130
innerhalb der Fingerauflagefläche 30 (vgl. Fig. 2)
dienen zwei Sperrschichten 140, die bei den in den
Fig. 1 bis 3A gezeigten drei Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung jeweils zwischen der
Lichtquelle 10 und der Sensoreinheit 40 vorgesehen
sind und die ebenfalls für das Licht der Lichtquellen
10 undurchlässig sind.
Claims (38)
1. Vorrichtung zur Personenidentifikation
mittels eines Fingerabdrucks mit mindestens einer
Lichtquelle (10) zum Beleuchten des vorderen Bereichs
eines Fingers, mit mindestens einer faseroptischen
Fingerauflagefläche (30) zum Abnehmen eines optischen
Abbilds des Fingerabdrucks, durch welche
Fingerauflagefläche (30) das optische Abbild zu
mindestens einer Sensoreinheit (40) transportierbar
ist, in der das optische Abbild in elektrische
Signale umwandelbar ist und der mindestens eine
Auswerteeinheit nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquelle (10) seitlich neben der
Fingerauflagefläche (30) angeordnet ist und daß das
Licht von der Lichtquelle (10) in Richtung auf die
von der Sensoreinheit (40) abgewandte, zum Auflegen
des vorderen Bereichs des Fingers vorgesehene Seite
der Fingerauflagefläche (30) abstrahlbar ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) auf der der
Sensoreinheit (40) zugewandten Seite der
Fingerauflagefläche (30) angeordnet ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) von
der Sensoreinheit (40) seitlich beabstandet
angeordnet ist.
4. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Licht von der Lichtquelle (10) auf die von der
Sensoreinheit (40) abgewandte, zum Auflegen des
vorderen Bereichs des Fingers vorgesehene Seite der
Fingerauflagefläche (30) seitlich einstrahlbar ist.
5. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (10) als Pulslichtquelle ausgebildet ist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) zur
Abstrahlung von Lichtpulsen mit einer Impulsdauer von
etwa einer Millisekunde ausgelegt ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine
Pulsgebereinheit zum Steuern der Lichtquelle (10)
vorgesehen ist.
8. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der verschiedenen
Betriebszustände der Vorrichtung vorgesehen ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung mindestens
eine einfarbige oder verschiedenfarbige Leuchtanzeige
aufweist, die die verschiedenen Betriebszustände der
Vorrichtung signalisiert.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung in
die Lichtquelle (10) integriert ist und/oder daß die
Anzeigeeinrichtung und die Lichtquelle (10)
einheitlich ausgebildet sind.
11. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Lichtquelle (10) mindestens ein optisches System (20)
nachgeordnet ist.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische System (20) das von
der Lichtquelle (10) abgestrahlte Licht auf die von
der Sensoreinheit (40) abgewandte Seite der
Fingerauflagefläche (30) umlenkt und/oder daß das
optische System (20) das von der Lichtquelle (10)
abgestrahlte Licht auf der von der Sensoreinheit (40)
abgewandten Seite der Fingerauflagefläche (30) diffus
verteilt.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (20)
als mindestens eine Linse, als mindestens ein Prisma,
als mindestens ein Lichtleiter, als mindestens ein
Lichtleitelement und/oder als mindestens ein Spiegel
ausgebildet ist.
14. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
optische System (20) aus Kunststoff ist.
15. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest die von der Lichtquelle (10) abgewandte
Seite des optischen Systems (20) mit einem für das
Licht der Lichtquelle (10) durchlässigen Material
beschichtet ist.
16. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest die von der Sensoreinheit (40) abgewandte
Seite der Fingerauflagefläche (30) mit einem für das
Licht der Lichtquelle (10) durchlässigen Material
beschichtet ist.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem für das
Licht der Lichtquelle (10) durchlässigen Material um
Lack handelt.
18. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (10) eine lichtemittierende Diode (LED)
ist.
19. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (10) infrarotes Licht abstrahlt.
20. Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das infrarote Licht eine
Wellenlänge von etwa 950 Nanometer aufweist.
21. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (10) eine Leistung von etwa 25 Milliwatt
aufweist.
22. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinheit (40) auf einer Trägereinheit (50)
angeordnet ist.
23. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trägereinheit (50) auf einer
Leiterplatteneinheit (60) angeordnet ist.
24. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fasern (310) in der Fingerauflagefläche (30) im
wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
25. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fasern (310, 320) in der Fingerauflagefläche (30) im
wesentlichen zwei Richtungen aufweisen, die unter
einem Winkel (α) zueinander angeordnet sind.
26. Vorrichtung gemäß Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fasern (310, 320) in der
Fingerauflagefläche (30) schichtweise angeordnet
sind, wobei die Fasern (310, 320) innerhalb einer
Schicht im wesentlichen parallel zueinander und die
Fasern (310, 320) zueinander benachbarter Schichten
unter dem Winkel (α) zueinander angeordnet sind.
27. Vorrichtung gemäß Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die in der einen Richtung
unter dem Winkel (α) zur anderen Richtung
angeordneten Fasern (320) der Fingerauflagefläche
(30) zum Transport des Lichts der Lichtquelle (10)
auf die von der Sensoreinheit (40) abgewandte Seite
der Fingerauflagefläche (30) vorgesehen sind und daß
die in der anderen Richtung angeordneten Fasern (310)
der Fingerauflagefläche (30) zum Transport des
optischen Abbilds des Fingerabdrucks zur
Sensoreinheit (40) vorgesehen sind.
28. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fingerauflagefläche (30) eine Ausdehnung aufweist,
die sich bis in den Bereich über der Lichtquelle (10)
hinein erstreckt.
29. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der Fingerauflagefläche (30) mindestens
eine Sperrschicht (130) vorgesehen ist, die für das
Licht der Lichtquelle (10) undurchlässig ist.
30. Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (130) in Form
verschlossener Fasern (310) realisiert ist.
31. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Lichtquelle (10) und der Sensoreinheit
(40) mindestens eine Sperrschicht (140) vorgesehen
ist, die für das Licht der Lichtquelle (10)
undurchlässig ist.
32. Vorrichtung gemäß Anspruch 30 oder 31,
dadurch gekennzeichnet, daß das Material der für das
Licht der Lichtquelle (10) undurchlässigen
Sperrschicht (130, 140) Lack ist.
33. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß mehr
als eine Lichtquelle (10) vorgesehen ist.
34. Vorrichtung gemäß Anspruch 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (10) seitlich
oder ringförmig um die Sensoreinheit (40) herum
angeordnet sind.
35. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinheit (40) auf Siliziumbasis operiert.
36. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinheit (40) mindestens ein auf CMOS-Technik
basierendes Bauelement oder mindestens eine auf
CMOS-Technik basierende Schaltung aufweist (CMOS =
complementary MOS).
37. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinheit (40) mindestens ein ladungsgekoppeltes
Bauelement oder mindestens eine ladungsgekoppelte
Schaltung (CCD = charge coupled device) aufweist.
38. Vorrichtung gemäß mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung für die Lebenderkennung (sogenannter
"life support") ausgelegt ist.
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Owner name: DELSY ELECTRONIC COMPONENTS AG, 55765 BIRKENFELD, |
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