DE2338348A1

DE2338348A1 - Untersuchungsvorrichtung fuer muster

Info

Publication number: DE2338348A1
Application number: DE19732338348
Authority: DE
Inventors: Donald Howland Mcmahon
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1972-07-27
Filing date: 1973-07-27
Publication date: 1974-02-07
Also published as: GB1397903A; CA971272A; FR2195133A1; US3771129A

Description

Sperry Rand Corporation, New York, N.Y. 10019 1290 Avenue of the Americas* USA

Untereuchungevorrichtung für Muster

Die Erfindung bezieht sich auf, eine Untersuchung»- vorrichtung für Muster und insbesondere für eine Vorrichtung zur Identifikation von Fingerabdrücken.

In den vergangenen Jahren wurden in der Technik der optischen Signalverarbeitung beträchtliche Untersuchungen durchgeführt, um Fingerabdruck-Identifikationetechniken zu entwickeln, mit denen eine automatische und sehr schnelle Identifikation ohne besonders ausgebildete Bedienungspersonen ersielt werden konnte, und zwar für verschiedene Anwendungen, wie as. B· für die Sicherheit von Einrichtungen,fUr kriminalistische Zwecke und Sur Identifikation von Kreditkarten. Bisher entwickelte Identifikationsvorrichtungen schlieBen beispielsweise einfache Verarbeitungseinrichtungen «it kohärenten oder in* kohärenten Koaparatoren ein, bei denen ein Bild eines 2u identifizierenden Fingerabdruckes optisch alt eine« vorher aufgezeichneten Bild eines Fingerabdruckes vor* glichen wird. Die kohärenten optischen Verarbeitungselnrichtungen wurden außerdem unter Verwendung von Fourier-Techniken ausgeführt, bei denen ein Vergleich »wischen

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eingegebenen und vor-her aufgezeichnet an Fourier-Tranaf Ordinationen durchgeführt wurde, die die Fingerabdruck-Daten darstellten« Es wurden sowohl konventionelle als auch holographische TecLniiten bei den geräteraäßigen Ausführungen dieser Bilti- und Fouriar-TransforHiations-VergIeicher verwendet, dio im wesentlichen angepaßte Filter oder Autokorrelationselnriehtungen sind, dio lediglich eine Anzeige eines Vergleichs oder al riss fehlenden Vergleichs zwischen der Aufzeichnung des Fing-eraodruckes und einem räumlich modulierten optischen, den Fingerabdruck darstellenden Strahles ergaben« Bei anderen, etwas höher entwickelten Vorrichtungen besteht dia Möglichkeit einer Untersuchung oder eines Vergleichs bestimmter Einzelheiten des eingegebenen Fingerabdruckes mit vorher aufgezeichneten Fingerabdruckdaten, beispielsweise mit der Lage der Endungen der Vulstllnie oder der Steigung der Vulaklinien in einem Bereich relativ zur Neigung der Linien in einem anderen Bereich.

Die vorliegende Erfindung steht in engem Zusammenhang mit der in dem US-Patent ... (US-Patentanmeldung 219 716 vom 21, Januar 1972) der gleichen Anmelderin vorgeschlagenen Vorrichtung, Dies« Vorrichtung umfaßt eine optische Verarbeitungeeinrichtung mit kohärenter Strahlung, bei der die Ausrichtung der Vulstlinie der Fingerabdrucke in feiner Vielzahl von vorher ausgewählten endlichen Probenbereichnn des Fingerabdruckes mit Hilfe eines rotierenden räumlichen Schlitzfiltere untersucht werden, daa in der Fourier-Transformationsehene einer optischen Verarbeitungseinrichtung angeordnet ist, um aufeinanderfolgend getrennte Komponenten der Fourier-Transformatian an die BLldebene der Verarbeitungseinrichtung zu Übertragen, an der eine Vielzahl von Fotodetektoren

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des Bildes auf abwechselnde Linien des optischen Gittere auf trifft, wobei die Zlinrichtmigo^ aar Erzeugung des Bildes des optischen Gittere Halterungsvorrichtungen zur Halterung eines zu untersuchenden Eingabemusters in dem von dem optischen Gitter empfangenen Licht einschließen» wobei das Elngabemuster durch lichtdurchlässige oder lichtreflektierende Linien mit willkürlicher Ausrichtung Uber den Bereich des Musters charakterisiert ist und bei Anordnung in den HaXterungseinrichtungen die Vir kung einer Brechung von Licht hat, das räumlich von dem Licht des Bildes des optischen Gitters an der Steile des optischen Gitters getrennt ist, Einrichtungen zur Drehung des optischen Gitters in der Ebene des Bildes des optischen Gitters, wobei sich das Bild des optischen Git ters in gleicher Veise dreht, so daß es kontinuierlich auf abwechselnde Linien des optischen Gitters auftrifft, Einrichtungen, die beim Vorhandensein eines Eingabemusters an den Halterungeeinrichtungen Licht empfangen, das von dem Eingabemuster in einer Richtung gebeugt 1st, die nicht parallel zur momentanen Ausrichtung der Linien des optischen Gitters ist und das durch das optisch* Git ter so gefiltert ist, daß im wesentlichen das gesamte · ungebrochene Licht des Bildes des optischen Gitters beseitigt wird» um ein gefiltertes Bild des Musters zu erzeugen, eine Detektoranordnung, die eine Vielzahl von Lichtdetektoren einschließt, die jeweils sc angeordnet sind, daß sie das gefilterte Licht des Bildes von einem jeweiligen Bereich des Eingabemusters empfangen, wobei die jeweiligen Bereiche jeweils eine BrecIiang des Lichtes in einer allgemein senkrechten Richtung ssttr Ausrichtung dar Linien in den jeweiligen Bei-cichss: Oewirlsen_f und wobei das von jedem Detektor empf anger«. <:< Iiaht wSUa» rend jeder halben Umdrehung des optischere Q-Lttero silben

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Extremwert durchläuft» und EinrLcht'ungen zur Bestimmung de* Winkels der winke.lraäßigen Ausrichtung des optischen Gittere gegenüber einer B^zugsausrichtung zum Zeltpunkt eines Extremvertee der Lichtintensität an den jeweiligen .Lichtdetektoren ί

Yle es allgemein gut verständlich iit, ist ein Fingerabdruck durch ein Muster von Wulstlinien charakterisiert, die einen relativ konstanten Abstand und eine relativ konstante Ausrichtung über irgendwelche begrenzten kleinen Bereiche aufweisen« In Lhrer bevorzugten AusfUhrungsform beruht die Erfindung auf der Untersuchung der Ausrichtungen der Vulstlinien in einer Vielzahl von kleinen Probenbereichen, die über den Bereich des Fingerabdruckes verteilt sind. Es 1st verständlich, daß bei irgendeinem vorgegebenen Fingerabdruck die verschiedenen Vulstllniena usrichtungen an der Vlelzehl von Frobenpositionen in eindeutiger Vsise vox; den Vulstlinien a usrichtungen in irgendwelchen enderen Fingerabdrücken unterschiedlich sind, vorausgesetzt, daß eine ausreichende Anzahl von Probenbereiche?* verwendet wird. Genauer gesagt Beruht die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsfona auf der in dar voz'stehend genannten US-Patentschrift beschriebenen Idee der Verwendung einer Detektoranordnung, die aus einer Vielzahl von Detektoren besteht, um von den Vulstlinien einer entsprechenden Anzahl von diskreten

es

endlichen Bereichen des Fingerabiruck g-ebrochenes Licht abzutasten. Die Detektoranordnucj wird in KoiMbination mit einem rotierenden optischen Linieniritter verwendet, das auf sich selbst derart abgebildet wird, de.ß k®in eine Information tragende« Licht Ju-f.end-3inen dar Detekto ren erreicht, wenr, kein Fingerabdruck aas Eingang- oder au der Eingabe der Identil fiks-tions vorrichtung vorhanden i»t„«

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BAD ORIGINAL

Venn ein Ficger oder ein Diaponitiv eines Fingerabdruckamsters am Eingang oder fan der Eingabe vorhanden ist, wird jedoch Licht durch die Vulstlinien gebrochen, so daß für den Fall, in den die Linien tr.es optischen Gitters parallel zu den Vulfrtlinion irgendeines Probenbereiches sind, ein maximales oder hochintensives Lichtsignal den zugehörigen Detektor erreicht_r während für eine senkrechte Ausrichtung der Linien des optischen Gitter· in bezug auf die Vulstlinien der zugehörige Detektor ein ■inimales Lichtsignal empfängt»

Die im folgenden beschriebenen AusfUhrungsbeispiele der Erfindung werden grob als auf der Achse liegende oder mit AchβenVersetzung arbeitende Systeme unterteilt. Die Beceichnung "auf der Achse¹* sagt in einfacher Veise aus, daß die Drehachse des optischen Gitters mit der optischen Achse des in der Vorrichtung verwendeten Lichtstrahls zusammenfällt und in gleicher Veise sagt die Bezeichnung "Achsenversetzung" in einfacher Veise aus, daß die optische Achse des Lichtstrahls seitlich gegenüber der Drehachse des optischen Gitters versetzt ist» Vle sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, ergeben sich bestimmte Vorteile bei mit Achsenversetzung arbeitenden Systemen, und aus diesem Grund werden derartige Systeme derzeit als bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele betrachtet. In jedem Fall 1st es jedoch verständlich, daß für Vulstlinien mit irgendeiner bestimmten Ausrichtung die Bedingungen für eine minimale und maxiiaale Lichtintensität so auftreten, wie ec weiter oben beschrieben wurde,und zwar unabhin^ig von der Lage der zugehörigen Vulstlinlen in dem Gesamtbereick des untersuchten Fingerabdruckes. Es ist weiterhin verständlich, dall, weil ein bestimmter Detektor in eindeutiger Veise j eclair Prcbenb-jreich eines

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Fingerabdrucke« zugeordnet ist, der Zeitpunkt dee Auftretens des minimalen Dder maximalen Signaiii an den jeweiligen Detektoren während de· Verlaufe einer Uindreliung des optischen Detektors in eindeutiger Weise auf «inen bestimmten Fingerabdruck bezogen ist. Somit kann ein Fingerabdruck dadurch codiert werden, daß der Zeitablauf festgestellt wird, der auf einen willkürlichen Saitbezug- oder auf eine willkürliche räumliche Auerichtung des optischen Gitters folgt» bei dem oder bei der ein Extremwert der Lichtintensität an den jeweiligen Detektoren auftritt, und in dem diese Zeitintervalle in äquivalente analöge oder digitale, den Fingerabdruck darstellende Signale umgewandelt werden.

Ee ist zu erkennen, daß, obwohl bestimmte Probenbereiche unterschiedlicher Fingerabdrücke im wesentlichen ähnliche Vulstlinienausrichtungen haben können, es äuöerst unwahrscheinlich ist» daß die ¥uletlinienaueri&hHungen oder -Terllufe la allen einzelnen Probenberfilcli«äii de» Fingerabdrucks gleich oder angenähert gleich vi & die in den entsprechenden Prebenbereichen eines anderen Fliig er abdrucke* sind, mit der Ausnahme des Falles vea fast i ^im ti sehen .Fingerabdrucken,- Unter derartigen Umständen kvaim eiie- 'JntArsclieidang der Fingerabdrücke SJit der Verarbeitungaeinrichtung nicht möglich sein, und die abschließend© Gefeniibersteilung .*der Unterscheidung s?«S ait MJ f » einea üblichen eins Bedienungsperson ®rf€ΐ-ύβνη-'.--ίΆ visuellen Vergleichsverfahrens durchgeführt Ksrdox, S:\;rzugti- AuafUhrun&sfOrme;·'. der .Erfindung werden ■■.L·. e'er Zzlgzz. ^sine verwendet; zu Anfang wird ein b03carnt6Ä- ¥IugiiTί,^ύτ-ich digital dadurch codiert» daß dieser-Fir.& erddruck aa Eingabe v>£«.r s.ai 'SiBgang der Vererb el tiKigsWillrichϊ-iutg angeordnet wird-. Die Codierung wird

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dadurch durchgeführt, daß eine Folge von synchronisierten Zeitsteuerimpulsen, die die Ausrichtung des optischen Gitters in bezug auf eine Bezugsausrichtung darstellen, erzeugt wird, und daß die Impulse einem Digitalzähler zugeführt werden, der seinerseits mit einer Anzahl von mehrstufigen Speicherregistern fUr die parallele digitale Signalverarbeitung gekoppelt ist« Wenn sich die Signalamplitude jedes Fotodetektors abrupt ändert, wie es weiter oben erläutert wurde, wird ein Torsteuerimpuls an die Stufen des zugehörigen Speicherregisters angelegt, wodurch der momentane Zählerstand in dieses Register übetragen wird. Als Ergebnis dieses Vorganges enthält jedes Speicherregister einen eindeutigen Satz von Binärsignalen, die die Vulstlinienausrichtung eines diskreten Probenbereiches des bekannten Fingerabdruckes darstellen. Das gleiche Verfahren wird für jeden Fingerabdruck durchgeführt, der codiert und gespeichert werden soll. Die codierten, verschiedene Fingerabdrücke darstellenden Signale werden in irgendeiner zweckmäßigen Weise gespeichert, die für einen schnellen Zugriff und eine darauffolgende Korrelation oder Gegenüberstellung mit codierten Signalen geeignet ist, die im Verlauf der Untersuchung von Fingerabdrücken zu irgendeiner späteren Zeit zu Identifikationszwecken gewonnen werden. Die Identifikation erfolgt, wenn ein zur Untersuchung vorgelegter Fingerabdruck codierte Signale erzeugt, die identisch oder zumindest im wesentlichen identisch zu einem der Sätze der gespeicherten codierten Signale sind, wobei für diesen Zustand eine Autokorrelation des Einganges und der gespeicherten Signals auftritt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter-

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Bildungen der Erfindung ergeben eich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispielen der Erfindung noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung, bei der keine Achsenversetzung vorgesehen ist,

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen von zweiten und dritten AusfUhrungsformen der Vorrichtungen! die mit Achsenversetzung arbeiten,

Fig. k ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer digitalen Datenverarbeitungseinrichtung, die zusammen mit der Vorrichtung nach den Figuren 1 - 3 zur Codierung abgetasteter Fingerabdruckdaten verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt ein ohne Achsenversetzung arbeitendes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem von einer Wolfram-Lichtquelle 10 ausgesandtes Licht von einer Linse 11 gesammelt und auf einen Strahl teiler 12 konvergiert wird, durch den hindurch sich ein Teil des Lichtes ausbreitet, um ein optisches Gitter 13 zu bestrahlen. Das optische Gitter 13 weist abwechselnde durchsichtige und undurchsichtige Linien l4 und 15 auf und ist beispielsweise, durch einen (nicht gezeigten) Umfangs-Zahnradantrieb um seinen Mittelpunkt entlang einer Achse 16 drehbar, die mit der optischen Achse der Linse t1 zusnason*

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ti -

fällt. In dlQβem AusfUhrungsbeiepiei können die undurchsichtigen oder lichtundurchlässigen Linien reflektierend sein, wie in dem später beschriebenen bevorzugten AuefUhrungebelepiel. Die bedeutsame Forderung an die lichtundurchlässigen Linien in dem ohne AchaenverSetzung arbeitenden Aueführungsbeispiel besteht darin» daß sie eine hohe Lichtabsorption aufweisen sollten und das in den Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung in bezug auf die Linien des optischen Gitters verwendete Vort "reflektierend" soll diese Alternativen umfassen* In jeden Fall sollte der Strahl zumindest einige Linien des optischen Gitters 13 bestrahlen, um eine geeignete Betriebsweise zu erzielen. Eine Linse 17t die auf der dem Strahlteiler 12 entgegengesetzten Seite des optischen Gitters 13 mit einem Abstand von dem Gitter 13 angeordnet ist, der gleich der Brennweite f der Linse 1? ist, wirkt mit einem Spiegel 18 zusammen, um ein unvergrößortes Bild des bestrahlten TeilB des optischen Gitters I3 zu erzeugen, das auf dem optischen Gitter 13 derart überlagert ist, daß die beleuchteten Linien des Bildes mit den lichtundurchlässigen Linien des optischen Gitters 1-3 zusammenfallen, während die dunklen Linien des Bildet} in gleicher Weise mit den lichtdurchlässigen Linien des optischen Gittere zusammenfallen» Dies wird dadurch e:.-reiclit, daß die verschiedenen Bauteile des Systems 30 angeordnet Verden₃ daß die Drehachse des optischen Gitters 13 lait der optischen Achse des Systems ausgerichtet ist und ©a der Sante

von einander berührenden durchsichtigen and undurchsichtigen Linien liegt. Selbstverständlich lab außerdem eine Gleichförmigkeit der Breite der Linien «es optischen Sitters erforderlich,, Unter diesen Sadingungen breitet sich das überlagerte Licht des Bildes optischen Gitters

nicht durch das optische Gitrer S-Aindarch auf den Strahi-

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teiler 12 aus, so daß kein Licht von der inkohärenten Quelle eine Detektoranordnung 19 erreicht, die aus einer Anzahl von Detektoren 19a bis 19i besteht, die in einer zweidimensionalen Matrix in einer Ebene 20 angeordnet sind. Ivenn sich das Gitter 13 dreht, dreht sich das Bild des optischen Gitters mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, so daß das inkohärente Licht kontinuierlich von der Anordnung 19 der Fotodetektor^n abgesperrt ist. Die vorstehende Beschreibung bezieht ^ich auf den Fall» in dem ein Fingerabdruck nicht am Eingang der Vorrichtung im Weg des inkohärenten Lichtes vorhanden ist, das von dem Strahlteiler 12 durch das optische Gitter 13 hindurch ausgesandt wird.

Es sei nun die Betriebsweise der Vorrichtung bei Vor handensein eines Fingerabdruck-Glasbildes 21 betrachtet, das in der Nähe des Spiegels 18 angeordnet ist. Es ist jedoch verständlich, daß die Einrichtungen, mit denen das Glasbild oder ein Diapositiv (gehaltert ist, ohne Bedeutung sind und daß diese Halter-Ang in irgendeiner geeigneten und zweckmäßigen Weise, beispielsweise durch eine Befestigung, erreicht werden kann, die direkt an dem Spiegel 18 befestigt ist, oder durch unabhängige Halterungse nriehtungen. Der wesentliche Punkt in bezug auf die Halterung des Glasbildes besteht darin, daß sie eine Anordnungdes Glasbildes ausreichend nahe an dem Spiegel 18 ermöglichen muß, und zwar vorzugsweise in Berührung mit diesem Spiegel, so daß das von den durchsichtigen Bereichen des Glasbildes während des ersten Durchganges hindurchgeleitete Licht nicht durch die lichtundurchlässigen Bereiche des Glasbildes während des zweiten Durchganges in der umgekehrten Richtung blockiert wird. Das an dem Fihgerabdruck gebeugte Lieht stellt den die

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Information tragenden Anteil des Lichtes dar, der zusammen mit dem ungebeugten überlagerten Gitterbildlicht zum optischen Gitter 13 zurückreflektiert wird. Im Gegensatz zum Licht des überlagerten Bildes ist das gebeugte Licht nicht auf die von den lichtundurchläss gen Linien des Gitters 13 eingenommenen Bereiche begrenzt, sondern streut in die Bereiche der lichtdurchlässigen Linien und wird somit durch das optische Gitter 13 hindurchgeleitet und erreicht die Detektoranordnung. Die Richtung, in der das reflektierte gebeugte Licht, streut, horizontal oder vertikal oder in anderer Weise, hängt selbstverständlich von der Ausrichtung der Wulstlinien in jedem endlichen Bereich des Glasbildes ab. Weiterhin ändert sich, wie es noch beschrieben wird, die Intensität des an die verschiedenen Detektoren Übertragenen Lichtes zyklisch über Minimum- und Maximum-Werte hinweg, und zwar entsprechend der momentanen Winkelausrichtung der Gitterlinien in bezug auf die WulAlinien der jeweiligen Probenbereiche.

Die TMtersuchung der Wulftlinien an einer Vielzahl von diskreten endlichen Bereichen, die über den Gesamtbereich des Fingerabdruckes verteilt sind, erfolgt mit Hilfe einer Linse 22, die das gebeugte, durch das optische Gitter gefilterte und von dem Strahlteiler 12 reflektierte Licht sammelt, um ein gefiltertes Bild des Glasbildes an der Detektorebene 20 zu bilden. Somit wird auf dem Fotodetektor 19a ein Bild eines Probenbereiches 21a des Glasbildes 21 ausgebildet. In gleicher Weise empfängt der Fotodetektor 19» ein gefiltertes Bild des Probenbereiches 21e des Glasbildes 21 usw. für die Übrigen Detektoren und die entsprechenden Prcbenbereiche mit gleicher Buchstabenbezeichnung.

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Zur weiteren Erläuterung sei angenommen, daß die Vuletlinien der Probenbereiche 21a und 21e horizontal bzw. vertikal ausgerichtet sind, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Weiterhin sei zunächst angenommen, daß das gebeugte Licht Uber einen Wert streut, der gleich der Breite einer transparenten oder lichtundurchlässigen Linie 1st. Unter diesen Bedingungen und bei einer Ausrichtung des Gitters 13 derart» daß seine Linien vertikal ausgerichtet sind und eirP räumliche Ausrichtung mit den Vulsblinien des Probenbereiches 21 e aufweisen, weist die an den Fotodetektor 19a übertragene Lichtintensität einen Maximalwert auf, weil die zugehörigen Vulstlinien das Licht horizontal in dia Bereiche der durchsichtigen Gitterlinien beugen₀ Zum gleichen Zeitpunkt ist die Lichtintensität, die den Fotodetektor 21a von den Vulstlinien des Probenbereiches 19a erreicht, auf einem Minimalwert, weil diese Vulcfclinien das Licht vertikal streuen und weil das so gebeugte Licht zusammen mit dem ungebeugten das oben erwähnte Überlagerte den/

Gitterbild bilden /Licht auf den Bereich der lichtundurchlässigen Gitterlinien begrenzt ist. Nachdem sich das Gitter um eine viertel Umdrehung gedreht hat, wodurch die Gitterlinien räumlich mit den Vulstlinien des Probenbereiches 19a und senkrecht zu den Vulstlinien des Probenbereiches 19e ausgerichtet sind, erreicht die Lichtintensität jeweils Maximum- bzw, Minimum-Verte an den Fotodetektoren 19a bzw. 19«ο Eine weitere Viertelumdrehung später kehrt die Lichtintensität am Fotodetektor 19a auf einen Minimumwert zurück, während die Lichtintensität des Fotodetektors 19e wieder auf ein Maximum ansteigt usw. bei jeder darauffolgenden halben Umdrehung des Gitters. Wulstlinien, die unter Vinkeln schräg verlaufen, die zwischen den dargestellten hori-

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sontalen und vertikalen Richtungen liegen, ergeben jeweilige Maxiaum- und Minimum-Signale in gleicher Weise und au solchen Zeiten, zu denen die Gitterlinien jeweils parallel bzw. senkrecht zu den VuMllnien der einseinen Probenbereiche Stehen_n

Die Codierung der Probendaten wird nun anhand der Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 1 erläutert. Es sei spesiell der Probenbereich 21a betrachtet» Wie es weiter oben erläutert wurde, empfängt der Detektor 19& für die dargestellte vertikale Ausrichtung der Gitterlinien eine minimale Lichtmenge. Zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das optische Gitter 13 durch die vertikale Ausrichtung hindurch dreht, empfängt jedoch der Detektor 29 Licht von einer Lampe 27, das durch einen Schlitz 25 in der Xähe des IAefanges des optischen Gitters 13 übertragen wird und liefert einen elektrischen Impuls an seinem Ausgang, der dem Rückstellanschluß eines Zählers 26 (Fig. k) zugeführt wird, um die Zählung auf Null zurückzubringen„ Wenn sich das Gitter 13 weiterhin dreht, wird Licht von der Lampe Zk durch die lichtdurchlässigen Segmente 28 am Umfang des Gitters 13 hindurch übertragen, um eine FolgBVon elektrischen Impulsen air Ausgang eines Detektors 23 zu erzeugen, der mit dem Eingangsanschluß des Zählers 26 verbunden ist. Der Zähler 26 erhält somit eine Zählung, die die Winkelausrichtung des Gitters 13 unabhängig von der Konstanz der Drehgeschwindigkeit des Gittere darstellt. Die jeweiligen Stufen des Zählers sind parallel mit einer Anzahl von Speieherregistern 30a bis 30i verbtüideh* Wenn sich das Gitter 13 um h5° gegenüber der Vertikalen gedreht hat, so daß die Gitterlinieh horizontal verlaufen, erreicht die Lichtintensität am Fotodetektor 19a ein Maximum, wobei zu diesem Zeitpunkt

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ein Spitzenwertdetektor 31a, der mit dem Fotodetektor 19a verbunden ist, den Spitzenwert des Detektorausgangesfeststellt und ein Signal an den Taktimpuls-(CP-)Eingang eines Speicherregisters 30a liefert, wodurch der momentane Zählerstand in das Register eingegeben und in diesem gespeichert wirdo Diese Betriebsweise ist für alle anderen Speicherregister glexcho Als Ergebnis wird während einer halben Umdrehung de 3 Gitters 13 eine Vielzahl von diskreten binär codierte:χ Signalen erzeugt, die jeweils einem einzelnen Probenbersich entsprechen, wobei die Geeaiatheit der codierten Signale in den Registern 30a bis 30i der Gesamtheit der Pribenbereiche entspricht und eindeutig einen bestimmten Fingerabdruck darstellt.

Die gespeicherten codierten Signale können darauffolgend entsprechend üblicher digitaler Autokorrelationetechniken zum Vergleich mit codierten Signalen verwendet werden, die in Abhängigkeit von einem zu Identifikationszwecken eingegebenen Fingerabdruck erzeugt werden. Der Grad der Ungleichheit, der zwischen den gespeicherten und den erzeugten, einen zu identifizierenden Fingerabdruck darstellenden Signale toleriert werden kann, kann in Abhängigkeit von den Bedingungen einer bestimmten Anwendung entsprechend der Anzahl dar zu untersuchenden Fingerabdrucke und des Umfange» dss darauffolgenden visuellen Vergleichs, der als tragbar erachtet wird, eingestellt Werden₀ In jedem Fall iet zu erkennen, daß es ohne Bedeutung ist, ob die Ausrichtung der Wulstlinien eines einzigen Fingerabdruckes in zwei oder mehr Probenbereichen identisch oder nahezu identisch ist. Unter diesen Bedingungen sind die den ähnliche.!?. VuXstlinienaasrichtungen entsprechenden codierten Signale in gleicher Weise ähnlich; sie müssen jedoch ingeachtet dessen mit

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gleichen Signalen der gleichen Probenbereiche zur Durchführung einer Identifikation in Korrelation stehen.

Die vorstehende Beschreibung erfoLgte unter Bezugnahme auf die Verwendung des maximalen Signalpegels der Fotodetektoren. Ea ist jedoch verständlich, daß der Miniaum-Signalpegel für den gleichen Zweck verwendet werden kann., und daß dies, in der Praxis vorzuziehen sein kann. Beispielsweise beruhte die Verwendung des maximalen Signalpegels auf der Annahme, daß das gebeugte Licht über einen Wert gestreut ist, der gleich der Breite von lediglich einer lichtdurchlässigen oder Iichtundurchlässigen Linie an der Stelle des Gitters ist. Bin derartiger Betrieb kann in einfacher Veise im Fall von Licht von einer einzigen Vellenlänge (einfarbiges Licht) entsprechend der mathematischen Beziehung S = f3/d erzielt werden, wobei S die Strecke, über die das gebeugte Licht Uber das Gitter gestreut wird, f die Brennweite der Linse (17 in Fig. 1} die daa überlagerte Gitterbild bildet, d der Abstand zwischen den Vulstlinien des Flngerabdrukkes und } die Vellenlänge des inkohärenten Lichtes ist. Venn z. B. die Lichtweilenlänge 0,6 Mikron beträgt, der Abstand zwischen den Vulftlinien d = 0,05 cm ist und die Brennweite f » ko cm beträgt, so ist die Streuung an der Stelle des Gitters aufgrund der Beugung durch den Fingerabdruck; S ■ kO · 0,6 · 10 /0,05 a 0,05 cm, wofür der Gitterabstand 0,1 cm betragen würde, was einer Periodizität von 10 Linien pro cm entspricht. Um einen derartigen Betrieb mit einer Quelle für weißes oder mehrfarbiges Licht zu erzielen, würde es erforderlich sein, ein Filter in den Veg des inkohärenten Strahls in der Nähe der Lichtquelle oder an irgendeiner anderen geeigneten und zweckmäßigen Stelle einzufügen. Mehrfarbiges oder

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weißes Liebt kann jedoch verwendet werden, wenn dies erwünscht ist. In diesem Fall ist es jedoch verständlich, daß das gebeugte Licht nicht notwendigerweise auf den Bereich der lichtdurchlässigen Gitterlinien begrenzt ist. Als Ergebnis ist der Zustand der maximalen Lichtintensität an den jeweiligen Fotodetektoren nicht scharf definiert, sondern weist statt dessen eine beträchtliche Breite auf, wodurch die Codiergenauigkeit des Systems beeinträchtigt wird. Diese Schwierigkeit kann unter Verwendung von Nulldetektoren anstelle der Spitzenwertdetektoren nach Fig. k zur Bestimmung de3 Zustandes der minimalen Lichtintensität an den Fotodetektoren und zur Anzeige der Zeitpinikte, zu denen der Zählerstand ausgelesen und in die jeweiligen Speicherregister eingegeben werden muß, vermieden werden. Ein derartiger Betrieb ist mit einer mehrfarbigen Lichtquelle möglich, weil in dem Fall, in dem die Vulstlinien senkrecht zu den Gitterlinien verlaufen, die gebeugten Spektralkomponenten des Lichtes einfach entlang der Richtung der Gitterlinien gestreut sind, so daß sie von den Detektoren abgesperrt sind. Dies erfolgt aufgrund der Fokussierungswirkung der Linse 17.

Im folgenden werden nunmehr die mit Achsenversetsung arbeitenden Vorrichtungen nach den Figuren 2 und 3 beschrieben. Beide Vorrichtungen können mit der digitalen Verarbeitungseinrichtung nach Fig. k kombiniert werden, um in der gleichen Weise betrieben zu werden, Wi· es weiter oben unter Bezugnahme auf Fig₀ 1 beschrieben wurde, um zu Anfang bekannte Fingerabdrücke zu codieren und danach unbekannte Fingerabdrucke zu identizieren. Dies heißt mit anderen Worten, daß die mit Achsenversetzung arbeitenden Vorrichtungen genau so wie das vorstehend be-

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echrlebene, ohne Achsenversetzung arbeitende System, insoweit arbeiten, daß sie ein unvergrößertes Gitterbild erzeugen, das derart auf dem Gitter überlagert wird, daß bei Fehlen eines Eingabe-Fingerabdruckes eine minimale Lichtintensität die Detektoranordnung erreicht, während bei Vorhandensein eines Fingerabdruckes Licht mit sich zyklisch ändernder Intensität auf die Detektoren hin gebeugt wird, und zwar entsprechend der relativen räumlichen Ausrichtung der Gitterlinien und der Vulstlinien der einzelnen Probenbereiche, Der hauptsächliche Unterscheidung spunkt zwischen den ohne Achsenversetzung arbeitenden Systemen und den mit Acheenversetzung arbeitenden Systemen beruht auf der Tatsache, daß bei den letzteren das überlagerte Gitterbild aufrechtsteht oder nicht invertiert wird, und zwar verglichen mit dem invertierten Bild, das bei dem ohne Achsenversetzung arbeitenden System erzeugt wirdο Aufgrund dieses Unterschiedes sind Präzisionsgitter-Vorsehriften in bezug auf einen konstanten Abstand bei deia mit Aohsenveraetzung arbeitenden System nicht erforderlich, wie es sich aus der nachstehenden Beschreibung ergibt, und es ist weiterhin keine genaue Ausrichtung der Drehachse des Gitters gegenüber den Gitterlinien oder der optischen Achse des Systems erforderlich. Zusätzlich wird der Antriebsmechanismus des Gitters aufgrund des direkten axialen Antriebs vereinfacht.

Wie es aus Fig_c 2 zu erkennen ist, wird von einer inkohärenten Lichtquelle 110 ausgasandtes Licht von einer Linse 111 gesammelt und auf einen Bereich 113* eines metallisierten Gittere 113 konvergiert, das abwechselnde parallele lichtdurchlässige und reflektierende Linien aufweist (wie es in Figo 1 gezeigt ist) und das mit Hilfe

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eines Motors 116· um die Mittelachse 116 drehbar ist. Das sich durch die lichtdurchlässigen Gitterlinien ausbreitende Licht bildet einen Strahl 123. der» durch die untere Hälfte einer Linse 117 auf ein retroreflektierendes Prisma 118 gerichtet wird, von dem der auftreffende Strahl als Strahl 12^ reflektiert wird, der durch die obere Hälfte der Linse 117 auf den Teil des Gitters auftrifft, der ursprünglich durch das Licht von der Linse 111 bestrahlt wurde. Die Linse 117 weist einen Abstand von dem Gitter II3 auf, der gleich der Brennweite der Linse ist. Auf diese Weise wird ein Bild des Gitters 113. im wesentlichen in der gleichen Weise auf dem Gitter II3 erzeugt, wie es weiter oben unter Bezugnahme auf die Vorrichtung nach Fig. 1 beschrieben wurde, jedoch mit der Ausnahme, daß im Fall der Fig₀ 2 das Bild aufrecht steht, so daß die beleuchteten und dunklen Bildlinien mit den lichtdurchlässigen bzw. reflektierenden Gitterlinien zusammenfallen. Somit breitet sich beim Fehlen eines Fingerabdruckes. der in Berührung mit dem ret ro-reflektierenden Prisma IIB gebracht wird, sich das Licht des überlagerten Bildes in einfacher Weise durch das Gitter 113 in Richtung auf die Lichtquelle aus, so daß im wesentlichen kein Licht zur Verfügung steht, das von einer Abbildtingslinse 122 gesammelt werden kann, um an eine Fotodetektoranordnung 119 übertragen zu werden, die in einer in Figo 2 mit einer Linie 120 bezeichneten Ebene angeordnet ist.

Wenn ein Finger 121 auf die obere Oberfläche des r«fc ro-reflektierenden Prismas IIS gelegt wird, wird Licht von den Wulstlinien des Fingere in ähnlicher Weise wie bei der durch ein Glasbild erzeugten Beugung gebeugt, worauf der gebeq$e Teil des Lichtes in dem Strahl 124 auf

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die reflektierenden Linien des Gitters 113 auftrifft und aufgrund der verkanteten Ausrichtung des Gitters 113 gegenüber dem Lichtstrahl durch die Abbildungslinse 122 auf die Fotodetektoranordnung 119 reflektiert wird. Die Anordnung der Detektoren zur Abtastung getrennter Bereiche des Fingerabdruckes ist genauso wie dies unter Bezugnahme auf das vorher beschriebene ohne Achsenversetzung arbeitende System erläutert wurde. Die gestrichelte Linie 125 nach Fig. 2 zeigt die scheinbare optische Lage des Fingers 121 unter Berücksichtigung der Brechungsindex-Eigenschaften des Prismas 118, Wiehes gezeigt ist 1st die scheinbare Lage gegenüber der tatsächlichen Ausrichtung des Fingers geneigt, und daher ist die Ebene der Detektoranordnung in gleicher Veise geneigt, damit da« Bild des Fingerabdruckes an der Detektoranordnung fokussiert ist· Es 1st zu erkennen, daß dieses System ebenfalls zur Identifikation von aufgezeichneten Fingerabdruckdaten dadurch verwendet werden kann, daß anstelle eines Fingere eine Aufzeichnung auf das Prisma gelegt wird. Alternativ kann die Aufzeichnung auf dem Glasbild in der Nähe der Prismaoberfläche benachbart zur Linse 117 angeordnet werden. In jedem Fall ist die Betriebsweise des Systems in bezug auf die Gitterdrehung gleich der wie sie für das ohne Achsenveraetzung arbeitende System beschrieben wurde. In gleicher Veise kann das Verfahren der Erzeugung der Zählerirapulse und der Codierung der abgetasteten Fingerabdruckdatdn in der gleichen Veise durchgeführt werden, wie dies für dae ohne Achsenversetzung arbeitende System erläutert wurde.

Die Vorrichtung nach Fig. 3 entspricht iac w<ü3*n.Glichen der nach Fig. 2, und entsprechend sind, gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugsziffera beseiofcaet· Bitt

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Linse 117 weist wiederum einen Abstand von deet optischen Gitter 113 auf, der gleich der Srennweite der Linse 117 ist. In der Vorrichtung nach Fig. 3 wird jedoch das inkohärente Licht der Quelle 110 durch RefieIctlon an dem optischen Gitter 113 auf das retro-reflaktierende Prisma 118 gerichtet und nicht durch eine Übertragung durch dieses Gitter hindurch, wie dies bei der Vorrichtung nach Fig. 2 der Fall ist. Die beleuchteten Linien des überlagerten Gitterbildes treffen daher auf die reflektierenden Gitterlinien auf, so daß bei Fehlen eines Fingers auf dsm Prisma das Licht von dem Gitter 113 an einem Erreichen der Detektoranordnung 11$ gehicdert ist» die in einer durch die Linie 120 bezeichneter. Ebene angeordnet ist. Bei Vorhandensein eines Fingere 121 wird anderer-, ssits gebeugtes Licht durch die lichtdurchlässigen Linien des ^Itters 113 ausgebreitet und wird an einem Prisma durch die Abbildungslinse 122 auf die Detektoranordaung reflektiert. In diesem System ist zu erkennen, daO der von dem Gitter 113 auf die Linse 117 reflektierte Strahl im wesentlichen die volle Öffnung der Linse 117" und des Prismas 118 füllt. Als Ergebnis trifft die untere Hälfte des Strahles nach dem Eintreten in das Prisma 118 durch die der Linse 117 benachbarte Oberfläche hindurch zunächst auf die untere Oberfläche des Prismas auf und trifft dann auf den Finger 121 auf, um zurück auf das Gitter 113 reflektiert zu werden, während die obers Hälfte des Strahles zunächst auf den Finger 121 auftrifft und dann auf die untere Oberfläche des Prisraae 118. um auf das Gitter 1I3 zurückreflektiert zu werden. Dieser Vorgang bewirkt die Erzeugung zweier räumlich getrennter Bilder des Fingerabdruckes, und zwar a ine β an. der Steile der Detektoranordnung und das andere an einar Ebene, dl* durch die Linie 126 bezeichnet ist, Das alternative Bild

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kann beispielsweise für eine visuelle Betrachtung de* Fingerabdrucke« verwendet werden» Aufgrund der Tatsache, daß das Bild an der Detektoranordnung durch Licht erzeugt wird, da» von dem Finger 121 direkt auf das Gitter 113 zurUckreflektiert wird, ist dien«» Bild weiter von der Abbildungelinse 122 entfernt als das Bild an der durch die Linie 126 definierten Ebene, das durch Licht erzeugt wird, das auf die untere Oberfläche des Prismas 118 auftrifft, nachdem 3t an dem Finger 121 reflektiert wurde, bevor ea eich wiederum in Kichtung auf das Gitter 113 ausbreitet. Mit anderen Worten befindet eich der Finger 121 im Fall des an der Detektoraivordnung 119 gebildeten Bildes näher an der Abbildungslinee 122 als dies für das Bild der Fall ist, das an der durch die Linie 126 definierten Ebene erzeugt wird. Zusätzlich ist zu erkennen, daß die jeweiligen Bilder in bezug aufeinander invertiert sind, wie dies durch die Pfeile an den durch die Linien 120 und 126 definierten Ebenen angezeigt ist, Es ist außerdem zu erkennen, daß das System nach Flg· 2 so aufgebaut werden kann, daß es das Doppelte mit de« System nach Fig· 3 gewonnene Bild liefert, und umgekehrt kann die Vorrichtung nach Fig· 3 »° modifiziert werden, daß es ein einziges Bild liefert, wie dies in der Vorrichtung nach Fig. 2 der Fall ist. Veiterhin ist zu erkennen, daß die durch Luft-/Glas-Grenzflächen hervorgerufene Lichtreflektion verringert und der Kontrast des gefilterten Bildes vergrößert werden kann, wenn Antireflex-Beläge auf eins oder beide Seiten der metallisierten Gitterlinien nach den Figuren 2 und 3 aufgebracht verden.

Patentansprüche t

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Claims

Patentansprüche

ijy'Untersuchungsvorrichtung für Mueter_t gekennzeichnet durch ein drehbares optisches Gritter (13» 113) mit abwechselnden lichtdurchlässigen und reflektierenden Linien (l4, 15)« eine Lichtquelle (10, 110) einschließende Einrichtungen (10, 11, 110, 111) zum Lenken eine3 Lichtstrahls auf das optische Gitter (l3t 113)i in dem Weg des sich von einem von den Strahl von der Lichtquelle {10, 110) bestrahlten Teils des optischen Gitters (13, 113) ausbreitenden Lichtes angeordnete Einrichtungen (17, 18; 117t 118) zur Weiterleitung von von dem optischen Gitter (l3i> 113) empfangenen Licht zurück auf das optische Gitter (13» 113) zur Erzeugung eines Bildes des angestrahlten Teils des Gitters in überlagerter Beziehung mit dem Gitter (13# 113) und mit einer derartigen Größe, daß das Licht des Bildes auf abwechselnde Linien des Gitters {13, 113) auftrifft,wobei die Einrichtungen zur Erzeugung des Bildes des Gittere Haiterungsteile (18, 118) zur Halterung eines zu untersuchenden Elngangsinusters (21, 121) in dem von dea Gitter (13, 113) empfangenen Licht einschließen und das Eingangsmuster durch lichtdurchlässige oder re= flektierende Linien mit willkürlicher Ausrichtung Uber die Fläche des Mustere charakterisiert ist, die bei Anordnung auf den HalterungsteIien die Wirkung haben, daß sie Licht beugen, das räumlich von dem Licht des Gitteröil-les an der Stelle des Gitters (13, I13) getrennt ist, Einrichtungen (IIO') zur Drenung des optischen Gitters (13, HS) in der Ebene des Git ;erbilde3,, wobei sich das

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Qitterbild in gleicher Weise dreht, so daß es kontinuierlich auf abwechselnde Linien des Gitters auftrifft, Einrichtungen (12, 22; 112, 122), die so angeordnet sind, daß sie bei Vorhandensein eines Eingan^smusters an den Haiterungsteilen Licht empfangen, das von dem Muster in einer anderen Richtung als der gebeugt wird, die parallel zur momentanen Ausrichtung der Gitterlinien ist und das von dem optischen Gitter (13* 113) gefiltert ist, um im wesentlichen das gesamte ungebeugte Licht des Gitterbildes zu beseitigen und um ein gefiltertes Bild des Musters zu erzeugen_t eine Detektoranordnung (19» 119)» die eine Anzahl von Lichtdetektoren einschließt, die jeweils so angeordnet sind, daß sie das gefilterte Licht des Bildes von einem jeweiligen Bereich des Eingabemustere empfangen, wobei die jeweiligen Bereiche jeweils Licht in einer Richtung beugen, die allgemein senkrecht zur Ausrichtung der Linien in de.i jeweiligen Bereichen verläuft und das von jedem Detektor empfänglich während jeder halben Umdrehung des Gitters (13, 113) einen Extremwert durchläuft, und Winkelbeetimmungseinrichtungen (23 - 29) zur Bestimmung der Vinkelausrichtung des Gittere (13» 113) zum Zeitpunkt des Extremwertes der Lichtintensität an den jeweiligen Lichtdetektoren bezüglich einer Bezu^sausrichtung.

2o Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien (l4, 15) des optischer, Gittere im wesentlichen gleichförmige Breite aufweisen und daß die Drehachse (16, 116) des optischen Giwters durch die Begrenzung aneinanderliegender Gitterlinier; «rarl&tft und mit der Achse (16) des von der Lichtqtieilf zui das

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Gitter (13, 113) gelenkten Lichtetrahle zusammenfällt.

3· Vorrichtung nach Anspruch I_t dadurch gekennzeichnet« daß die Drehachse (116) des optischen Gittere (113) gegenüber der Achse des von der Lichtquelle (HO) auf das Gitter (113) gelenkten Lichtstrahls schräg verläuft, daß die Lichtquelle (110) auf einer Seite des optischen Gitters (113) angeordnet ist, während die Detektoranordnung (119) und die Einrichtungen (117» 118) zur Erzeugung des Gitterbildes mit Abstand voneinander auf der der Lichtquelle (HO) entgegengesetzten Seite des optischen Gitters (113) angeordnet sind, daß die Einrichtungen zur Erzeugung des Gitterbildes so in bezug auf daa optische Gitter (113) aufgebaut und angeordnet sind, daß der au! das Gitter (113) auftreffende Lichtstrahl von der Lichtquelle (HO) durch die lichtdurchlässigen Gitterlinien hindurchgeleitet wird, wobei bei Fehlen eines Eingangsmusters (121) im wesentlichen kein zum Gitter (113) zurUekgeleitetes Licht die Detektoranordnung erreicht» während bei Vorhandensein eines Eingangsmusters an den Halterungeeinrichtungen (118) ein Teil des auf die Einrichtungen zur Erzeugung des Gitterbildet auftreffenden Lichtes durch das Eingangamuster gebeugt wird, so daß es sich auf die reflektierenden Gitterlinien ausbreitet und von dort auf die Detektoranordnung reflektiert wird.

4. Vorrichtung nach AnsprusIi 1_s dadurch gekennzeich net, daß die Drehachse (116) d«>e optischen Gitters (113) gegenüber der Achse dti vor» der Liclitqu«11* (110) auf das Gitter (113) gelenkten Lichtstrahls *cfrräg verläuft, daß die Detektoranorcnur,; ( 119) »uf einsr Ceiw des Glt-

tera (113) •ng·ordnet ist» daß die Lichtquelle und die Einrichtungen ( 117· 118) cur Erzeugung des Gitterbildes ■it Abstand voneinander auf der der Detektoranordnung entgegengesetzten Seite des Gittere (113) angeordnet sind, dafl die das Gitterbild erzeugenden Einrichtungen so in bezug auf das Gitter O13) aufgebaut und angeordnet sind, dafl der auf daε Gitter {113) auftreffende Lichtstrahl von der Lichtquelle von den reflektierenden Gitterlinien reflektiert wird und auf die Einrichtungen zur ErzeugWg des Gitterbildes auftrifft und dann von diesen umgelenkt wird, um sich zurück auf die reflektierenden Gitterlinien auszubreiten, so daß bei Fehlen eines Eingangsnueters (121) in wesentlichen kein zum Gitter (113) zurUckgelenktes Licht die Detektüranordnung erreicht, wlhrend bei Vorhandensein eines Eingangeniusters an den Halterungsteilen (118) ein Teil des auf die Einrichtungen zur Erzeugung des Gitterbildee auftreffenden Lichts durch das Eingangsmuster gebeugt wird und sich durcl die lichtdurchlässigen Gitterlinien zur Detektoranordnung ausbreitet.

5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (117» 118) zur Erzeugung dee Gitterbildes ein lichtreflektierendes Element (118) und eine Linse (117) einschließen, die zwischen dem optischen Gitter (113) und dem lichtreflektierenden Element (118) mit einem Abstand von dem Gitter (Ί13) angeordnet ist, der gleich der Brennweite der Linse (117) ist, und daß weiterhin Einrichtungen (118) zur Halterung eines Glasbildes des Eingangsmusters (121; zwischen der Linse (117) und dem reflektierenden Element I 118) in der Nähe des letzteren vorgesehen sind«

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6« Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (117 _s 118) zur Erzeugung des Gitterbildes eine Linse (117) und ein retro-reflektierendes Prisma (118) einschließen, daß die Linse (117) zwischen den Prisma {118) und dem optischen Critter (113) mit einen Abstand von dem Gitter (113) angeordnet 1st, der gleich der Brennweite der Linse (117) 1st, und daß das Prisma (1^8) so ausgerichtet ist, daß Licht von der Linse (l17)/das Prisma (118) durch eine erste OberflKche in der Nähe der Linse ^117) eintritt und das Prisma (118) durch diese erste Oberfläche wieder verläßt, um zur Linse (117) zurückzukehren, wobei eine zweite Oberfläch« des Prismas (118) die Halieirungselnrlchtungen zur Halterung doe zu untersuchenden Eingangsmusters (121) darstellt,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der erster Oberfläche des Prismas (118) in bezug auf den auf eis auftreffenden Lichtstrahl derart lat, daß ein erster Teil des auftreffenden Lichtes durch die erste Priemenoberfläche hindurchläuft, um auf die zweite Oberfläche aufzutj'eff&n_t die zur Halterung des Eingangsmusters (121) vorgesehen ist und von dieser zweiten Oberfläche zu einer dritten Oberfläche des Prismas (118) abgelenkt wird, von der das Licht zurück durch die erste Oberfläche und die benachbarte Linse (117) auf das Gitter (113) reflektiert wird, während ein zweiter Teil des auftreffenden Lichte durch die erste Prismenoberfläche hindurchläuft, auf die dritte Oberfläche auftrifft und "/on dieser auf die zweite Oberfläche abgelenkt wird, von der das Licht durch die erste Oberfläche und die benachbarete Linse {117) zurück zum

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Gitter (113) reflektiert wird, daß das Frisna (lld) ge. genttber der Linse (117) so angeordnet ist, daß die Weglänge des ersten Teils des Strahls von der das Muster haltenden Oberfläche zur Linse (117) von der Weglänge des zweiten Teils des Strahls von der das Muster haitemden Oberfläche zur Linse ζ 117) abweicht, so daß sich zwei räumlich getrennte Bilder (120, 121) eines an der zweiten Priemenoberfläche vorhandenen Eingangsmusters ergeben, wobei eines der Muster an der Detektoranordnung (ft 19) und das andere Bild an einer Stelle gebildet wird, die von der Detektoranordnung entfernt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (23 - 29) zur Bestimmung des Winkele Einrichtungen (26) zur Erzeugung eines Jeden Winkel darstellenden Signals einschließen, und daß weiterhin Einrichtungen (30a - 301) zur Speicherung der Jeweiligen, den Winkel darstellenden Signale vorgesehen sind*

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