DE4404918A1 - Vorrichtung zur Eingabe von unregelmäßigen Mustern - Google Patents

Vorrichtung zur Eingabe von unregelmäßigen Mustern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eingabevorrichtung für das direkte Eingeben eines auf der Oberfläche eines flexiblen Materials wie eines Gummistempels gebildeten unregelmäßigen Musters oder eines Fingerabdrucks in Prozessoren oder dergleichen.
In Fig. 1 ist eine herkömmliche Vorrichtung zur Eingabe von unregelmäßigen Mustern dargestellt, wie sie beispielsweise in der JP-OS 55-13446 offenbart ist. In Fig. 1 ist mit 1 ein von einer Lichtquelle abgegebener Parallel-Lichtstrom bezeichnet, während mit 2 ein Rechteckprisma bezeichnet ist Das Rechteckprisma 2 hat eine Eintrittsfläche 2a und eine Austrittsfläche 2b, die unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Ferner zeigt die Fig. 1 eine Kamera 3, einen Prozessor 4 und ein Objekt 5.
Die Funktion dieser Eingabevorrichtung ist folgende: Der von der Lichtquelle abgegebene Lichtstrom 1 fällt auf die Eintrittsfläche 2a des Rechteckprismas 2. In diesem Fall fällt der Lichtstrom 1 aus parallelem Licht senkrecht auf die Eintrittsfläche 2a. Das Objekt 5 wie ein Finger steht in enger Berührung mit einer Schrägfläche 2c, die zwischen der Eintrittsfläche 2a und der Austrittsfläche 2b liegt. Dabei ist ein Neigungswinkel der Schrägfläche 2c in bezug auf den parallelen Lichtstrom 1 derart eingestellt, daß er nicht kleiner als ein kritischer Winkel ist. Auf diese Weise wird der über die Eintrittsfläche 2a einfallende parallele Lichtstrom 1 von einem nicht in enger Berührung mit dem Finger 5 stehenden Teilbereich der Schrägfläche 2c total reflektiert und von einem mit dem Finger 5 in enger Berührung stehenden Teilbereich der Schrägfläche 2c nicht total reflektiert. Dadurch wird entsprechend der Unregelmäßigkeit des Fingerabdrucks des Fingers 5 ein Streifenmuster erzeugt. Das Streifenmuster wird dann durch die Kamera in den Prozessor 4 eingegeben.
Da die herkömmliche Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster auf die vorstehend beschriebene Weise gestaltet ist, verläuft der von der Lichtquelle abgegebene parallele Lichtstrom 1 im wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse der Kamera 3. Daraus ergeben sich durch die Einschränkung auf einen optischen Weg einige Probleme wie die Schwierigkeit, die Abmessungen dieser Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster zu verringern.
In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Eingabe von unregelmäßigen Mustern zu schaffen, die durch Verringern der Einschränkung auf einen optischen Weg kompakt gestaltet werden kann.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Aufgabe mit einer Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gelöst, die ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche und einer Austrittsfläche an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern, eine Beleuchtungsvorrichtung für die Abgabe von Lichtstrahlen auf die Eintrittsfläche zum Bilden eines Lichtmusters mit jeweils unterschiedlicher Stärke des an der mit einem konvexen Teil eines Objekts in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts bzw. des an der mit einem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts und eine fotoelektrische Wandlervorrichtung enthält, in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen. In der Eingabevorrichtung ist seitens der Austrittsfläche des Lichtleiterbündels ein Halbspiegel angebracht, durch den das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht reflektiert und über die Austrittsfläche zur Eintrittsfläche geleitet wird, an der das Bestrahlungslicht in unterschiedlicher Stärke am mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehenden Teil und an dem mit dem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Teil in Form des Lichtmusters reflektiert wird, welches von dem Halbspiegel durchgelassen wird.
Demgemäß wird in der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht durch den an der Austrittsfläche des Lichtleiterbündels angebrachten Halbspiegel reflektiert und über die Austrittsfläche zu der Eintrittsfläche geleitet, wobei das Bestrahlungslicht als Lichtmuster mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts bzw. des an der mit dem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts reflektiert wird, zu der Austrittsfläche geleitet wird und von dem Halbspiegel durchgelassen wird. Damit ist es möglich, ein optisches Rückführungssystem zu schaffen, bei dem durch den Halbspiegel die Beleuchtungsvorrichtung zu der optischen Wandlervorrichtung koaxial ist.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche und einer Austrittsfläche an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern, eine Beleuchtungsvorrichtung für die Abgabe von Bestrahlungslicht an die Eintrittsfläche für das Bilden eines Lichtmusters mit jeweils unterschiedlicher Stärke des an der mit einem konvexen Teil eines Objekts in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts bzw. des an der mit einem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts und eine fotoelektrische Wandlervorrichtung, in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen. Bei dieser Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster ist die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Achse schräg gestellt und das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht trifft auf die Eintrittsfläche unter einem Einfallwinkel auf, der größer als ein kritischer Winkel an einer Grenzfläche zwischen einer Lichtleitfaser und Luft ist, um damit ein Lichtmuster aus Licht zu erhalten, welches von der mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehenden Eintrittsfläche nicht total reflektiert ist bzw. von der mit dem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche total reflektiert ist. Das Bestrahlungslicht wird ferner unter einem Einfallwinkel abgegeben, der in bezug auf den Neigungswinkel der Eintrittsfläche in einer derartigen konstanten Beziehung steht, daß das Lichtmuster durch das Lichtleiterbündel hindurch zu der Austrittsfläche gelangt.
Demgemäß wird in der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels unter dem vorbestimmten Winkel in bezug auf die Achse schräg gestellt und das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht trifft auf die Eintrittsfläche unter dem Einfallwinkel auf, der größer als der kritische Winkel an der Grenzfläche zwischen der Lichtleitfaser und Luft ist, wobei dadurch das Lichtmuster aus Licht erhalten wird, welches an dem mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehenden Teil der Eintrittsfläche nicht total reflektiert wird bzw. an dem mit dem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Teil der Eintrittsfläche total reflektiert wird. Das Bestrahlungslicht wird ferner mit dem Einfallwinkel aufgestrahlt, der in bezug auf den Neigungswinkel der Eintrittsfläche derart konstant gewählt ist, daß das nicht total reflektierte Licht und das total reflektierte Licht durch das Lichtleiterbündel hindurch zu der Austrittsfläche gelangt. Demnach ist es möglich, den Kontrast des in die fotoelektrische Wandlervorrichtung eingegebenen Lichtmusters dadurch zu verstärken, daß eine Differenz zwischen den Brechungsindizes an der mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehenden Eintrittsfläche und der mit dem konkaven Teil nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche genutzt wird.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche und einer Austrittsfläche an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern, eine Beleuchtungsvorrichtung für die Abgabe von Bestrahlungslicht an die Eintrittsfläche für das Bilden eines Lichtmusters mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der mit einem konvexen Teil eines Objekts in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts bzw. des an der mit einem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche reflektierten Lichts und eine fotoelektrische Wandlervorrichtung, in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen. In dieser Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster ist die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Achse schräg gestellt. Ferner gibt die Beleuchtungsvorrichtung der Eingabevorrichtung für die unregelmäßigen Muster das Bestrahlungslicht unter einem Einfallwinkel ab, der zu dem Neigungswinkel der Eintrittsfläche in einer derartigen konstanten Beziehung steht, daß entsprechend der Unregelmäßigkeit des Objekts das Lichtmuster dadurch erhalten wird, daß das Weiterleiten des von der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts spiegelnd reflektierten Lichts zu der Austrittsfläche verhindert wird, zu der das diffus reflektierte Licht geleitet wird, und daß das Weiterleiten des von der mit dem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehenden Eintrittsfläche spiegelnd reflektierten Lichts oder des auf die Eintrittsfläche von dem konkaven Teil her durch Luft hindurch auftreffenden Lichts zu der Austrittsfläche verhindert wird.
Demnach wird in der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels unter dem vorbestimmten Winkel in bezug auf die Achse schräg gestellt. Ferner enthält die Eingabevorrichtung die Beleuchtungsvorrichtung für das Abgeben des Bestrahlungslichts unter einem Einfallwinkel in bezug auf den Neigungswinkel der Eintrittsfläche derart, daß durch Verhindern des Weiterleitens des von der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts spiegelnd reflektierten Lichts, des von der Eintrittsfläche außer Berührung mit dem konkaven Teil des Objekts spiegelnd reflektierten Lichts oder des auf die Eintrittsfläche von dem konkaven Teil durch die Luft hindurch auftreffenden Lichts zu der Austrittsfläche nur das diffus reflektierte Licht zu der Austrittsfläche gelangt, um das der Unregelmäßigkeit des Objekts entsprechende Lichtmuster zu erhalten. Auf diese Weise ist es möglich, den Kontrast des in die fotoelektrische Wandlervorrichtung eingegebenen Lichtmusters dadurch zu verstärken, daß auf vorteilhafte Weise eine Differenz zwischen Streuwinkeln des Lichts an der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts und an der Eintrittsfläche außer Berührung mit dem konkaven Teil genutzt wird.
Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche und einer Austrittsfläche an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern, eine Beleuchtungsvorrichtung für die Abgabe von Beleuchtungslicht an die Eintrittsfläche zum Bilden eines Lichtmusters mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der Eintrittsfläche in Berührung mit einem konvexen Teil eines Objekts reflektierten Lichts bzw. des an der Eintrittsfläche außer Berührung mit einem konkaven Teil des Objekts reflektierten Lichts und eine fotoelektrische Wandlervorrichtung, in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen. In dieser Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster wird das Bestrahlungslicht ohne Durchlaufen einer Lichtleitfaser direkt an das Objekt abgegeben und die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels ist unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Achse schräg gestellt. Ferner wird von der Beleuchtungsvorrichtung das Bestrahlungslicht derart abgegeben, daß eine konstante Beziehung zwischen einem kritischen Winkel an einer Grenzfläche zwischen der Lichtleitfaser und Luft und einem Neigungswinkel der Eintrittsfläche besteht, um das Lichtmuster entsprechend den Unregelmäßigkeiten des Objekts dadurch zu erhalten, daß Streulicht des auf die mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehende Eintrittsfläche fallenden Bestrahlungslichts über den konvexen Teil des Objekts zu der Austrittsfläche gelangt und das Weiterleiten von Streulicht des auf die mit dem konkaven Teil des Objekts nicht in Berührung stehende Eintrittsfläche fallenden Bestrahlungslichts durch den konkaven Teil und die Luft hindurch zu der Austrittsfläche verhindert ist.
Demnach wird in der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung das Bestrahlungslicht direkt auf das Objekt gerichtet, ohne daß es die Lichtleitfaser durchläuft, und die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels wird unter dem vorbestimmten Winkel in bezug auf die Achse schräg gestellt. Ferner wird das Bestrahlungslicht von der Beleuchtungsvorrichtung derart abgegeben, daß zwischen dem kritischen Winkel an der Grenzfläche zwischen der Lichtleitfaser und der Luft und dem Neigungswinkel der Eintrittsfläche eine konstante Beziehung eingehalten werden kann, um das Lichtmuster entsprechend den Unregelmäßigkeiten des Objekts dadurch zu erhalten, daß das Streulicht des auf die Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts fallenden Bestrahlungslichts durch den konvexen Teil des Objekts hindurch zu der Austrittsfläche gelangt, während verhindert ist, daß das Streulicht des auf die Eintrittsfläche außer Berührung mit dem konkaven Teil des Objekts fallenden Bestrahlungslichts durch den konkaven Teil desselben und durch die Luft hindurch zu der Austrittsfläche gelangt. Demzufolge ist es möglich, den Kontrast des in die fotoelektrische Wandlervorrichtung eingegebenen Lichtmusters dadurch zu verstärken, daß Einschränkungen hinsichtlich der Strahlrichtung des Bestrahlungslichts aufgehoben werden und auf vorteilhafte Weise eine Differenz zwischen Streuwinkeln des Lichts an der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts bzw. an der Eintrittsfläche außer Berührung mit dem konkaven Teil genutzt wird.
Gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung enthält eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster ein Lichtleiterbündel, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem an einer Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels angebrachten Lichtwellenleiter und einer Lichtquelle zum Einleiten von Licht in den Lichtwellenleiter, durch den hindurch das Licht als Bestrahlungslicht auf ein an der Bahn des Lichtwellenleiters anliegendes Objekt gerichtet wird, und eine fotoelektrische Wandlervorrichtung. Durch die Beleuchtungsvorrichtung wird entsprechend einem konvexen Teil und einem konkaven Teil des Objekts ein Lichtmuster erzeugt, das durch das Lichtleiterbündel hindurch zu einer Austrittsfläche gelangt.
Demnach enthält in der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung die Beleuchtungsvorrichtung den an der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels angebrachten Lichtwellenleiter und die Lichtquelle zum Einführen von Licht in den Lichtwellenleiter, damit das Licht durch den Lichtwellenleiter hindurch als Bestrahlungslicht das an dem Lichtwellenleiter anliegende Objekt abgegeben wird. Durch die Beleuchtungsvorrichtung wird das dem konvexen Teil und dem konkaven Teil des Objekts entsprechende Lichtmuster erhalten, welches durch das Lichtleiterbündel zu der Austrittsfläche geleitet wird. Demzufolge ist es möglich, mittels des Lichtleiterbündels bzw. des Lichtwellenleiters den optische Weg beliebig einzustellen, was eine kompakte Vorrichtung ergibt. Daher wird für die Beleuchtungsvorrichtung der Lichtwellenleiter verwendet, so daß keine Einschränkung hinsichtlich einer Strahlrichtung des Bestrahlungslichts besteht.
Gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung wird eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster geschaffen, bei der um ein Objekt herum oder um das Objekt und eine Beleuchtungsvorrichtung herum ein Abschirmteil angeordnet ist.
Demnach wird bei der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung um das Objekt herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum das Abschirmteil angebracht. Dadurch ist es möglich, unnützes Licht wie Außenlicht abzuhalten, durch Störungen verursachte Abweichungen an dem Lichtmuster auszuschalten und das Verringern des Kontrastes zu verhindern.
Gemäß einer siebenten Ausführungsform der Erfindung wird eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster geschaffen, bei der von einer Beleuchtungsvorrichtung Bestrahlungslicht mit einer Wellenlänge in einem bestimmten Bereich abgegeben wird und zwischen eine Eintrittsfläche eines Lichtleiterbündels und eine fotoelektrische Wandlervorrichtung ein Filter eingefügt wird, welches nur Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt.
Demzufolge hat bei der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der siebenten Ausführungsform der Erfindung die Wellenlänge in dem bestimmten Bereich, während das zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels und die fotoelektrische Wandlervorrichtung eingefügte Filter nur das Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt. Daher trifft auf die fotoelektrische Wandlervorrichtung außer dem Bestrahlungslicht kein nutzloses Licht und das Lichtmuster wird nicht verändert, so daß bei dieser Ausführungsform eine Verringerung des Kontrastes vermieden werden kann.
Gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung wird eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster geschaffen, bei der eine Beleuchtungsvorrichtung eine Ausgleichsvorrichtung zum Erzielen einer gleichförmigen Intensitätsverteilung von Bestrahlungslicht an einer Eintrittsfläche eines Lichtleiterbündels enthält.
Demnach enthält bei der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung die Beleuchtungsvorrichtung die Ausgleichsvorrichtung, die an der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts ergibt. Daher hat das erhaltene Lichtmuster gleichförmige Helligkeit, so daß es leicht zu sehen bzw. zu erkennen ist.
Gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung wird eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster geschaffen, bei der in einem Lichtleiterbündel ein Lichtabsorptionsmaterial zwischen gebündelte Lichtleitfasern an zumindestens einem Abschnitt des Lichtleiterbündels eingefügt ist, der von einem Teil des Lichtleiterbündels verschieden ist, durch den von einer Beleuchtungsvorrichtung abgegebenes Bestrahlungslicht vor dem Erreichen einer Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels hindurchtritt.
Demnach wird bei der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung zwischen die gebündelten Lichtleitfasern das Material zum Absorbieren des Lichts an zumindestens einem Abschnitt des Lichtleiterbündels eingefügt, der von demjenigen Abschnitt des Lichtleiterbündels verschieden ist, durch den das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht durchgelassen wird, bevor es die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels erreicht. Daher kann verhindert werden, daß das Licht die Faser durchquert und von außen her oder von einem anderen Abschnitt her in eine bestimmte Lichtleitfaser eintritt, so daß sich durch die bestimmte Lichtleitfaser hindurch nur das eingeleitete Licht fortpflanzt. Dadurch gelangt kein überflüssiges Licht zu der fotoelektrischen Wandlervorrichtung und das Lichtmuster wird nicht verändert, so daß eine Verringerung des Kontrastes vermieden werden kann.
Gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung wird eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster geschaffen, bei der ein Lichtleiterbündel eine Vielzahl von gesonderten Eintrittsflächen und eine einzige Austrittsfläche hat.
Somit enthält in der Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung das Lichtleiterbündel mehrere gesonderte Eintrittsflächen und nur eine Austrittsfläche. Damit ist es ermöglicht, mittels einer einzigen Abbildungsvorrichtung mehrere Objekte abzubilden und die Anzahl von Teilen zu verringern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtgestaltung einer herkömmlichen Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Gesamtgestaltung einer Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß einem 1. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 3. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Eingabevorrichtung gemäß dem 3. Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 4. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 5. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung der Eingabevorrichtung gemäß dem 5. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 6. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Eingabevorrichtung gemäß dem 6. Ausführungsbeispiel.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 7. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 9. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 10. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 13 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 11. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 14 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 13. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 14. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 16 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 15. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 16. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht einer Eingabevorrichtung gemäß einem 17. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 19 ist eine erläuternde Darstellung, die die Funktion bei dem 17. Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 20 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 19. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 21(A), (B) und (C) sind Darstellungen zum Erläutern der Funktion bei dem 19. Ausführungsbeispiel.
Fig. 22(A), (B) und (C) sind Darstellungen zum Erläutern der Funktion bei einem 20. Ausführungsbeispiel.
Fig. 23 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 21. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 24 ist eine schematische Darstellung der Eingabevorrichtung gemäß dem 21. Ausführungsbeispiel.
Fig. 25 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 22. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 26 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 23. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 27 ist eine Darstellung zum Erläutern der Funktion bei dem 23. Ausführungsbeispiel.
Fig. 28(A) ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 24. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 28(B) ist eine Darstellung zum Erläutern der Funktion bei dem 24. Ausführungsbeispiel.
Fig. 29 ist eine schematische Darstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem 25. Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 30 ist eine schematische Darstellung der Eingabevorrichtung gemäß dem 25. Ausführungsbeispiel.
Fig. 31 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß einem 26. Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 32 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß einem 27. Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 33 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster gemäß einem 28. Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 34 ist eine schematische Darstellung der Eingabevorrichtung gemäß dem 28. Ausführungsbeispiel.
1. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 2 ist eine allgemeine Darstellung, die den Gesamtaufbau des 1. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der ersten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels zeigt. Das 1. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben, in der mit 101 eine Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Leuchtdiode oder dergleichen bezeichnet ist. Mit 102 ist ein Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche 102a und einer Austrittsfläche 102b bezeichnet. Mit 103 ist ein Objekt wie ein Finger mit einem unregelmäßigen Muster bezeichnet, mit 104 ist ein optisches Abbildungssystem bezeichnet und mit 105 ist eine Bildaufnahmevorrichtung bezeichnet. Als Bildaufnahmevorrichtung 105 wird beispielsweise eine Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) verwendet. Mit 201 ist ein Halbspiegel bezeichnet, der seitens der Austrittsfläche des Lichtleiterbündels 102 angebracht ist.
Die Funktion der Eingabevorrichtung ist folgende: Zuerst wird das unregelmäßige Muster des Objekts 103 mit der Eintrittsfläche 102a in enge Berührung gebracht. Dann wird von der Beleuchtungsvorrichtung 101 ein Lichtstrom aus parallelem Licht 101a abgegeben. Das abgegebene parallele Licht 101a wird von dem Halbspiegel 201 reflektiert, so daß es auf die Austrittsfläche 102b fällt. Das auf die Austrittsfläche 102b einfallende Licht pflanzt sich durch die jeweiligen Lichtleitfasern hindurch fort und wird an der Eintrittsfläche 102a reflektiert. In diesem Fall steht ein konvexer Teil des Objekts 103 in enger Berührung mit der Eintrittsfläche 102a, während ein konkaver Teil des Objekts die Eintrittsfläche 102a nicht berührt. Dementsprechend entstehen jeweils voneinander verschiedene Reflexionsfaktoren an der Eintrittsfläche 102a in enger Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts 103 bzw. an der Eintrittsfläche 102a außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts 103, was jeweils unterschiedliche Stärken des reflektierten Lichts ergibt. Dadurch bildet das an der Eintrittsfläche 102a reflektierte Licht ein Lichtmuster, welches dem unregelmäßigen Muster des Objekts 103 entspricht. Das Reflexionslicht mit dem Lichtmuster tritt in die jeweiligen Lichtleitfasern des Lichtleiterbündels 102 und gelangt durch die jeweiligen Lichtleitfasern hindurch, so daß es an der Austrittsfläche 102b abgegeben wird. Das aus der Austrittsfläche 102b abgegebene Lichtmuster wird von dem Halbspiegel 201 durchgelassen und erreicht das optische Abbildungssystem 104. Dann tritt das Lichtmuster durch das optische Abbildungssystem 104 hindurch und wird auf einer Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 abgebildet. Auf diese Weise ist es mittels des Halbspiegels möglich, ein optisches Rückführungssystem zu bilden, bei dem die Beleuchtungsvorrichtung zu der optischen Wandlervorrichtung koaxial wird, was eine kompaktere Eingabevorrichtung ergibt.
2. Ausführungsbeispiel
Obgleich bei dem 1. Ausführungsbeispiel das Objekt 103 die Eintrittsfläche 102a direkt berührt, besteht keine Einschränkung hierauf, so daß daher auf die Eintrittsfläche 102a ein lichtdurchlässiger dünner Film aufgebracht werden kann, mit dem das Objekt 103 in Berührung gebracht wird.
3. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 3 ist eine allgemeine Darstellung, die den Gesamtaufbau des 3. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der zweiten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels zeigt, und die Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils desselben. Das 3. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. In Fig. 3 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch oder gleichwertig sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 3 ist mit 301 ein Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche 301a und einer Austrittsfläche 301b bezeichnet. Die Eintrittsfläche 301a ist unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf die Mittelachse einer jeweiligen Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 301 schräg gestellt. Mit 302 ist eine Beleuchtungsvorrichtung bezeichnet, während mit 303 ein Lichtstrom von parallelem Licht bzw. Bestrahlungslicht bezeichnet ist, das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegeben wird. In Fig. 4 ist mit 401 das an der Eintrittsfläche 301a spiegelnd reflektierte Licht des parallelen Bestrahlungslichts 303 bezeichnet, wobei zwischen dem spiegelend reflektierten Licht 401 und einer Senkrechten 405 auf der Eintrittsfläche ein Winkel R gebildet ist. Mit 402 ist ein Kernteil einer einzelnen Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 301 bezeichnet, mit 403 ist deren Ummantelung bezeichnet und mit 404 ist eine Mittelachse der Lichtleitfaser bezeichnet. An der Eintrittsfläche 301a ist zwischen der Mittelachse 404 und der Senkrechten 405 auf der Eintrittsfläche 301a ein Winkel Φ gebildet.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende:
Von der Beleuchtungsvorrichtung 302 wird das parallele Licht 303 abgestrahlt. Das parallele Licht 303 tritt durch das Lichtleiterbündel 301 hindurch und erreicht die Eintrittsfläche 301a. In diesem Fall wird vorausgesetzt, daß der Einfallwinkel R des parallelen Lichts 303 in bezug auf die Eintrittsfläche 301a größer als ein kritischer Winkel an einer Grenzfläche zwischen dem Kernteil 402 der Lichtleitfaser und Luft ist. Daher wird das Licht von der Eintrittsfläche 301a, die nicht mit einem konkaven Teil des Objekts 103 in Berührung steht, das Licht als reflektiertes Licht 401 mit dem Reflexionswinkel R total reflektiert, während das Licht von der Eintrittsfläche 301a, die mit einem konvexen Teil des Objekts 103 in Berührung steht, wegen der Brechungsindizes der Medien nicht total reflektiert wird. Daher hat das Licht, das an einem mit dem konkaven Teil nicht in Berührung stehenden Teil reflektiert wird, eine höhere Intensität als dasjenige Licht, das an einem mit dem konvexen Teil in Berührung stehenden Teil reflektiert wird, so daß das reflektierte Licht 401 mit hohem Kontrast ein Lichtmuster bilden kann, das dem unregelmäßigen Muster entspricht. Hierbei ist die Mittelachse 404 der Lichtleitfaser in der Nähe der Eintrittsfläche 301a im wesentlichen zu dem reflektierten Licht 401 parallel. Damit das reflektierte Licht 401 durch die Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 301 weitergeleitet wird, muß der Winkel R zwischen der Senkrechten 405 auf der Eintrittsfläche 301a und der Mittelachse 404 der Lichtleitfaser folgender Bedingung genügen:
R - sin-1 (NA/nc) Φ R + sin-1 (NA/nc) (1)
wobei nc der Brechungsindex des Kernteils 402 der Lichtleitfaser ist und NA die numerische Apertur der Lichtleitfaser ist. Dadurch kann das reflektierte Licht 401 mit dem Reflexionswinkel R über die jeweilige Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 301 weitergeleitet werden. Das nicht total reflektierte Licht wird über die Lichtleitfaser weitergeleitet, die an der Eintrittsfläche 301a den konvexen Teil des Objekts 103 berührt, während das total reflektierte Licht über die Lichtleitfaser weitergeleitet wird, die an der Eintrittsfläche 301a dem konkaven Teil gegenüberliegt. Auf diese Weise erreicht das dem unregelmäßigen Muster des Objekts 103 entsprechende Lichtmuster die Austrittsfläche 301b. An die Austrittsfläche 301b ist direkt die Bildaufnahmevorrichtung 105 derart angebracht, daß die Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 die Austrittsfläche 301b direkt berührt oder nahe an dieser angeordnet ist. Infolgedessen kann das Lichtmuster an der Austrittsfläche 301b direkt in die Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 eingegeben werden. Genauer gesehen wird gemäß Fig. 3 das von der Beleuchtungsvorrichtung 302 abgegebene parallele Licht 303 bei dem Hindurchtreten durch das Lichtleiterbündel 301 gebrochen. Diese Brechung verursacht jedoch nur ein geringes Problem, da sich das parallele Licht 303 danach weiterhin geradeaus fortpflanzt.
4. Ausführungsbeispiel
Obzwar bei dem 3. Ausführungsbeispiel die Bildaufnahmevorrichtung 105 an der Austrittsfläche 301b angebracht ist, besteht bei der Erfindung keine Einschränkung hierauf, so daß vielmehr gemäß Fig. 5 das Lichtmuster an der Austrittsfläche 301b mittels eines optischen Abbildungssystems 501 auf der Bildaufnahmevorrichtung 105 abgebildet werden kann. In Fig. 5 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 3 gezeigten 3. Ausführungsbeispiel identisch oder äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen.
5. Ausführungsbeispiel
Das 3. Ausführungsbeispiel wurde bezüglich des Falls beschrieben, daß von der Beleuchtungsvorrichtung 302 das Licht als paralleles Licht 303 abgegeben wird. Der parallele Lichtstrom ist jedoch nicht immer erforderlich, wenn das Licht an der Eintrittsfläche 301a unter einem Einfallwinkel auftrifft, der der Bedingung (1) genügt. In diesem Fall ist das Bestrahlungslicht diffus, wenn eine Faserplatte 502 gemäß Fig. 6 oder eine Winkeleinschränkungsplatte 503 gemäß Fig. 7 vorgesehen wird. Dadurch kann auf einfachere Weise ein vorbestimmter Einfallwinkel gebildet werden.
6. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 8 ist eine allgemeine Darstellung des Gesamtaufbaus des 6. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der dritten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels, während die Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils desselben ist. Das 6. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben. In Fig. 8 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch sind oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 8 ist mit 601 ein Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche 601a bezeichnet. Wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Eintrittsfläche 601a unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Mittelachse einer jeweiligen Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 601 schräg gestellt. Mit 602 ist eine Beleuchtungsvorrichtung bezeichnet, die einen Lichtstrom aus parallelem Licht 603 abgibt. In Fig. 9 ist mit 701 eine Mittelachse einer einzelnen Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 601 bezeichnet, wobei in der Nähe der Eintrittsfläche 601a die Mittelachse 701 der Lichtleitfaser in bezug auf eine Senkrechte 704 auf der Eintrittsfläche 601a in einem Winkel Φ geneigt ist. Mit 702 ist ein Kernteil der Lichtleitfaser bezeichnet und mit 703 ist deren Mantel bezeichnet.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende:
Das von der Beleuchtungsvorrichtung 602 abgegebene Bestrahlungslicht tritt durch das Lichtleiterbündel 601 hindurch und bestrahlt die Eintrittsfläche 601a. In diesem Fall kann die Strahlrichtung des von der Beleuchtungsvorrichtung 602 abgegebenen Bestrahlungslichts beliebig in einem Bereich gewählt werden, in welchem das an der Eintrittsfläche 601a spiegelnd reflektierte Bestrahlungslicht nicht direkt zur Weiterleitung in die Lichtleitfaser einfallen kann. An der Eintrittsfläche 601a entsteht an der einen konkaven Teil des Objekts 103 nicht berührenden Eintrittsfläche 601a das spiegelend reflektierte Licht und das in die Luft durchgelassene Licht, während an der mit einem konvexen Teil des Objekts 103 in Berührung stehenden Eintrittsfläche 601a diffus reflektiertes Licht erzeugt wird. Da das von der Eintrittsfläche 601a außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts 103 spiegelend reflektierte Licht derart gerichtet ist, daß es nicht durch die Lichtleitfaser weitergeleitet wird, kann durch das Lichtleiterbündel 601 nur das an dem konvexen Teil diffus reflektierte Licht weitergeleitet werden. Daher ist es möglich, ein dem konvexen Teil des Objekts 103 entsprechendes Lichtmuster zu bilden. Andererseits kann diffuses Licht, das durch die mit dem konkaven Teil des Objekts 103 nicht in Berührung stehende Eintrittsfläche 601a hindurchtritt, zum Teil nochmals durch die Luft hindurchtreten und über die Eintrittsfläche 601a in das Lichtleiterbündel 601 fallen. Infolgedessen ist es zum Erhalten eines Lichtmusters mit höherem Kontrast erforderlich, das Weiterleiten des diffusen Lichts durch die Lichtleitfaser zu verhindern. Andererseits ist an der Eintrittsfläche 601a ein Winkel zwischen dem aus der Luft über die mit dem konkaven Teil des Objekts 103 außer Berührung stehende Eintrittsfläche 601a in das Lichtleiterbündel 601 einfallenden diffusen Licht und der Senkrechten 704 auf der Eintrittsfläche 601a kleiner als ein kritischer Winkel Rc. Infolgedessen ist es möglich, über die Lichtleitfaser nur das an der mit dem konvexen Teil des Objekts 103 in Berührung stehenden Eintrittsfläche 601a diffus reflektierte Licht zu der Austrittsfläche 601b dadurch weiterzuleiten, daß der Winkel Φ zwischen der Senkrechten 704 auf der Eintrittsfläche 601a und der Mittelachse 701 der Lichtleitfaser gemäß folgender Bedingung eingestellt wird:
Φ < Rc + sin-1 (NA/nc) (2)
wobei nc der Brechungsindex des Kernteils 702 der Lichtleitfaser ist und NA die numerische Apertur der Lichtleitfaser ist. Da die Bildaufnahmevorrichtung 105 direkt an der Austrittsfläche 601b angebracht ist, steht die Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 in direkter Berührung mit der Austrittsfläche 601b oder ist nahe an der Austrittsfläche 601b angeordnet. Infolgedessen kann das Lichtmuster an der Austrittsfläche 601b direkt in die Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 eingegeben werden. Genauer gesagt wird gemäß Fig. 8 das von der Beleuchtungsvorrichtung 602 abgegebene parallele Licht 603 bei dem Hindurchtreten durch das Lichtleiterbündel 601 gebrochen. Diese Brechung stellt jedoch nur ein geringes Problem dar, da sich gemäß der Erörterung das parallele Licht 603 geradeaus fortpflanzt.
7. Ausführungsbeispiel
Obgleich das 6. Ausführungsbeispiel anhand eines Falles beschrieben wurde, bei dem die Bildaufnahmevorrichtung 105 an der Austrittsfläche 601b angebracht ist, besteht bei der Erfindung keine Einschränkung hierauf, so daß vielmehr gemäß Fig. 10 das Lichtmuster an der Austrittsfläche 601b auf der Bildaufnahmevorrichtung 105 durch ein optisches Abbildungssystem 801 abgebildet werden kann. In Fig. 10 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 8 gezeigten 6. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen.
8. Ausführungsbeispiel
Das 6. Ausführungsbeispiel wurde anhand eines Falles beschrieben, bei dem von der Beleuchtungsvorrichtung 602 das parallele Licht 603 abgegeben wird. Der parallele Lichtstrom ist jedoch nicht immer erforderlich, wenn auf die Eintrittsfläche 601a das Licht unter einem Einfallwinkel fällt, der der Bedingung (2) genügt. In diesem Fall kann die Streuung des Bestrahlungslichts dadurch vermieden werden, daß der Einfallwinkel mittels einer Faserplatte gemäß Fig. 6 oder einer Winkeleinschränkungsplatte gemäß Fig. 7 eingeschränkt wird.
9. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 11 ist eine allgemeine Darstellung des Gesamtaufbaus des 9. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der vierten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels. Das 9. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 11 beschrieben. In Fig. 11 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 11 ist mit 901 ein Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche 901a bezeichnet. Die Eintrittsfläche 901a ist unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Mittelachse einer jeweiligen Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels 901 schräg gestellt. Mit 901b ist eine Austrittsfläche des Lichtleiterbündels 901 bezeichnet, während mit 902 eine Beleuchtungsvorrichtung bezeichnet ist.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende: Mit Licht 902a aus der Beleuchtungsvorrichtung 902 wird das Objekt 103 direkt bestrahlt, ohne daß das Licht 902a durch eine Lichtleitfaser hindurchtritt, wobei das in das Objekt 103 eindringende Licht 902a in dem Objekt 103 bei dem Durchlaß gestreut wird. Dadurch kann das in das Objekt 103 eindringende Licht 902a teilweise eine unregelmäßige Oberfläche des Objekts 103 erreichen. An dem mit einem konkaven Teil des Objekts 103 nicht in Berührung stehenden Teil der Eintrittsfläche 901a wird das Licht von dem konkaven Teil weg in die Luft gestreut und dieses diffuse Licht fällt auf die Eintrittsfläche 901a. An dem mit einem konvexen Teil des Objekts 103 in Berührung stehenden Teil der Eintrittsfläche 901a fällt das Licht von dem konvexen Teil ohne Durchlaufen der Luft direkt in die Eintrittsfläche 901a ein, wobei es gestreut wird. Es ist daher möglich, ein dem konvexen Teil des Objekts 103 entsprechendes Lichtmuster dadurch zu erhalten, daß über das Lichtleiterbündel 901 nur das von dem konvexen Teil des Objekts 103 weg in die Eintrittsfläche 901a eindringende diffuse Licht weitergeleitet wird. D.h., das diffuse von dem konvexen Teil des Objekts 103 her ist im wesentlichen auf vollkommene Weise gestreutes Licht, während das über den konkaven Teil des Objekts 103 in das Lichtleiterbündel 901 einfallende gestreute Licht an der Eintrittsfläche 901a in bezug auf eine Senkrechte auf der Eintrittsfläche 901a einen Winkel hat, der kleiner als ein kritischer Winkel Rc ist (siehe Fig. 9). Infolgedessen ist es möglich, über die Lichtleitfaser nur das diffuse Licht von dem konvexen Teil des Objekts 103 dadurch zu der Austrittsfläche 901b weiterzuleiten, daß zwischen der Normalen auf der Eintrittsfläche 901a und der Mittelachse 701 der Lichtleitfaser (gemäß Fig. 9) ein Winkel Φ eingestellt wird, welcher der bei dem 6. Ausführungsbeispiel genannten Bedingung (2) genügt. Da die Bildaufnahmevorrichtung 105 direkt an der Austrittsfläche 901b angebracht ist, steht die Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 in direkter Berührung zu der Austrittsfläche 901b oder ist nahe an dieser angeordnet. Infolgedessen kann das Lichtmuster an der Austrittsfläche 901b direkt in die Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 eingegeben werden. Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird das Bestrahlungslicht direkt an das Objekt abgegeben, so daß Einschränkungen hinsichtlich einer Strahlrichtung des Bestrahlungslichts entfallen, und die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels wird unter einem vorbestimmten Winkel schräg angeordnet. Dadurch ist es möglich, ein Lichtmuster mit höherem Kontrast zu erhalten.
10. Ausführungsbeispiel
Obgleich das 9. Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben wurde, bei dem die Bildaufnahmevorrichtung 105 an der Austrittsfläche 901b angebracht ist, ist anzumerken, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, so daß vielmehr gemäß Fig. 12 das Lichtmuster an der Austrittsfläche 901b über ein optisches Abbildungssystem 1001 an der Bildaufnahmevorrichtung 105 abgebildet werden kann. In Fig. 12 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 11 gezeigten 9. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen.
11. Ausführungsbeispiel
Das Lichtleiterbündel gemäß dem 9. Ausführungsbeispiel kann eine in Fig. 13 dargestellte Form erhalten. D.h., wenn die Austrittsfläche 901b sich parallel zu der Eintrittsfläche 901a erstreckt und dazwischen das Lichtleiterbündel 901 gebildet ist, ergibt sich eine kompaktere Eingabevorrichtung.
12. Ausführungsbeispiel
Bei dem 9. Ausführungsbeispiel ist die Eintrittsfläche 901a unter einem vorbestimmten Winkel schräg gestellt, um ein Lichtmuster mit hohem Kontrast zu erhalten. Es ist jedoch anzumerken, daß die Erfindung nicht auf den Neigungswinkel gemäß der Beschreibung bei dem 9. Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es ist möglich, durch direktes Bestrahlen des Objekts 103 ein der Unregelmäßigkeit entsprechendes Lichtmuster zu erhalten und eine kompakte Vorrichtung ohne Einschränkung hinsichtlich der Strahlrichtung des Bestrahlungslichts zu schaffen. D.h., das von der Beleuchtungsvorrichtung 902 abgegebene Licht 902a tritt in das Objekt 103 ein und wird in dem Objekt 103 bei dem Durchlaß gestreut, wobei das Licht 902a teilweise eine unregelmäßige Oberfläche des Objekts 103 erreichen kann. An der Eintrittsfläche 901a, die nicht mit dem konkaven Teil des Objekts 103 in Berührung steht, wird das Licht von dem konkaven Teil weg in die Luft gestreut und das Streulicht fällt auf die Eintrittsfläche 901a. An der Eintrittsfläche 901a, die mit dem konvexen Teil des Objekts 103 in Berührung steht, dringt das Licht ohne Hindurchtreten durch die Luft direkt in die Eintrittsfläche 901a ein und wird dann gestreut. An der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts ist die Lichtstärke des diffusen Lichts von derjenigen an der Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts verschieden. Infolgedessen ist es möglich, das der Unregelmäßigkeit entsprechende Lichtmuster zu erhalten und dieses zu der Austrittsfläche weiterzuleiten.
13. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 14 ist eine allgemeine Darstellung des Gesamtaufbaus des 13. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der fünften Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels. Das 13. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 beschrieben. In Fig. 14 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen gleichwertig sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 14 ist mit 1101 ein Lichtleiterbündel mit einer Eintrittsfläche 1101a und einer Austrittsfläche 1101b bezeichnet, während mit 1102 eine Lichtquelle bezeichnet ist. Zusammen mit einem Lichtwellenleiter 1103, der an der Eintrittsfläche 1101a angebracht ist, bildet die Lichtquelle 1102 eine Beleuchtungsvorrichtung. Der Lichtwellenleiter 1103 wird dadurch gebildet, daß auf die Eintrittsfläche 1101a ein dünner lichtdurchlässiger Körper mit einem Brechungsindex aufgebracht wird, der höher als der Brechungsindex n der Lichtleitfaser ist, z. B. ein Körper aus Glas mit dem Brechungsindex n1.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende: Wenn von der Lichtquelle 1102 das Licht in den Lichtwellenleiter 1103 gerichtet wird, pflanzt es sich durch diesen hindurch wegen n1 < n unter wiederholter Totalreflexion fort, wobei Bestrahlungslicht an das auf den Lichtwellenleiter 1103 aufgelegte Objekt 103 abgegeben wird. Entsprechend dem konvexen Teil und dem konkaven Teil des Objekts 103 ruft das Bestrahlungslicht ein Lichtmuster hervor, welches über das Lichtleiterbündel 1101 zu der Austrittsfläche 1101b weitergeleitet wird. Das die Austrittsfläche 1101b erreichende Licht wird auf der Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 abgebildet. Auf diese Weise ist es möglich, durch Verwendung der Lichtleitfaser einen optischen Weg beliebig zu wählen und eine kompakte Vorrichtung zu schaffen. Ferner dient der Lichtwellenleiter 1103 dazu, Einschränkungen hinsichtlich der Strahlrichtung von Bestrahlungslicht aufzuheben, was eine kompaktere Eingabevorrichtung ergibt.
14. Ausführungsbeispiel
Bei dem 13. Ausführungsbeispiel hat der Lichtwellenleiter 1103 einschichtigen Aufbau. Gemäß Fig. 15 kann jedoch ein mehrschichtiger Aufbau mit Lichtwellenleitern 1103 und 1105 mit Brechungsindizes n1 und n2 (n1 < n2) verwendet werden. Es ist daher möglich, das Licht aus der Lichtquelle 1102 über den Lichtwellenleiter 1104 mit dem großen Brechungsindex weiterzuleiten und Bestrahlungslicht an das Objekt 103 abzugeben.
15. Ausführungsbeispiel
Ferner kann wie bei dem 13. Ausführungsbeispiel das Licht aus der Lichtquelle 1102 in den Lichtwellenleiter 1103 über ein Prisma 1106 gemäß Fig. 16 eingeleitet werden.
16. Ausführungsbeispiel
Obgleich das 13. Ausführungsbeispiel in bezug auf einen Fall beschrieben wurde, bei dem die Bildaufnahmevorrichtung 105 an der Austrittsfläche 1101b angebracht ist, ist die Erfindung nicht hierauf eingeschränkt, so daß vielmehr gemäß Fig. 17 das Lichtmuster an der Austrittsfläche 1101b durch ein optisches Abbildungssystem 107 auf der Bildaufnahmevorrichtung 105 abgebildet werden kann. In Fig. 17 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 14 gezeigten 13. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei die Beschreibung weggelassen ist.
17. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die das 17. Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich ein der sechsten Ausführungsform entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt. Das 17. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 18 beschrieben. In Fig. 18 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 18 ist mit 1401 eine Abdeckung bezeichnet, die als Abschirmteil um das Objekt 103 herum angebracht ist und die dazu dient, zu verhindern, daß mit Ausnahme des Lichts aus der Beleuchtungsvorrichtung 101 von außen her Licht auf das Objekt 104 fällt. Die Abdeckung 1401 enthält ein Material, welches Licht aller Wellenlängen abfängt, oder ein Material, welches gemäß Fig. 19 Licht mit einer bestimmten Wellenlänge abhält.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende:
Das von der Beleuchtungsvorrichtung 101 abgegebene Licht tritt durch das Lichtleiterbündel 102 hindurch, bestrahlt die Eintrittsfläche und wird von der Eintrittsfläche reflektiert. Das reflektierte Licht bildet ein Lichtmuster entsprechend dem unregelmäßigen Muster des Objekts 103. Das reflektierte Licht mit dem Lichtmuster tritt in die jeweiligen Lichtleitfasern des Lichtleiterbündels 102 ein, erreicht durch die jeweilige Lichtleitfaser hindurch die Austrittsfläche und wird auf der Abbildungsfläche der Bildaufnahmevorrichtung 105 abgebildet. Falls dabei ein Finger als Objekt dem Außenlicht ausgesetzt ist, dringt dieses durch den Finger hindurch in die Lichtleitfaser ein und wird über diese zu der Austrittsfläche weitergeleitet. Infolgedessen besteht die Gefahr, daß durch das Außenlicht das Lichtmuster verändert wird. Da bei diesem Ausführungsbeispiel um den Finger herum die Abdeckung 1401 angebracht ist, kann das unnütze Licht wie das Außenlicht abgefangen werden. Dadurch ist es möglich, die Veränderung des Lichtmusters zu verhindern und eine Verringerung des Kontrastes zu vermeiden. Eine dünne Linie in Fig. 19 stellt eine Empfindlichkeitskennlinie bzw. einen Wandlerwirkungsgrad der Bildaufnahmevorrichtung 105 dar, während eine fette Linie einen Durchlaßfaktor der Abdeckung 1401 darstellt. Aus der Fig. 19 ist ersichtlich, daß die Abdeckung von dem Außenlicht das Licht in einem Wellenbereich abhält, in welchem die Bildaufnahmevorrichtung 105 empfindlich ist, während das übrige Außenlicht wegen der geringen Lichtempfindlichkeit der Bildaufnahmevorrichtung selbst dann kaum erfaßt wird, wenn es eindringen kann. Infolgedessen kann die Bildaufnahmevorrichtung 105 nur ein Signal aus der Beleuchtungsvorrichtung 101 erhalten.
18. Ausführungsbeispiel
Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Abdeckung nur um den Finger herum angebracht ist, kann in dem Fall, daß wie bei dem 9. Ausführungsbeispiel der Finger direkt beleuchtet wird, die Abdeckung einen weiteren Bereich wie das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung enthalten.
19. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 20 ist eine allgemeine Darstellung des Gesamtaufbaus des 19. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der siebenten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels. Die Fig. 21(A) zeigt eine Lichtdurchlaßkennlinie eines Objekts wie eines Fingers, die Fig. 21(B) zeigt eine Empfindlichkeitskennlinie einer Bildaufnahmevorrichtung und die Fig. 21(C) zeigt einen Durchlaßwirkungsgrad eines Filters gemäß dem Ausführungsbeispiel. Das 19. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 20 beschrieben. In Fig. 20 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 20 ist mit 1501 ein Lichtleiterbündel bezeichnet, während mit 1502 eine Lichtquelle für Licht mit einer einzigen Wellenlänge bezeichnet ist. Da beispielsweise gemäß der in Fig. 21(A) gezeigten Lichtdurchlaßkennlinie des Objekts 103 wie eines Fingers das Objekt für Licht kurzer Wellenlänge einen geringen Durchlaßfaktor hat, wird als Lichtquelle 1502 eine Lichtquelle für Licht mit der kurzen Wellenlänge (von 500 bis 600 nm) verwendet. Gemäß Fig. 21(B) zeigt die Bildaufnahmevorrichtung 105 eine wirksame Empfindlichkeit in einem Bereich der kurzen Wellenlänge. Mit 1503 ist ein Filter bezeichnet, das an der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels 1501 angebracht ist und das ein Bandpaßfilter mit dem Durchlässigkeitsgrad gemäß Fig. 21(C) ist. D.h., das Bandpaßfilter läßt nur das Licht mit einer Wellenlänge durch, die im wesentlichen in dem gleichen Bereich wie die Wellenlänge der Lichtquelle 1502 liegt, so daß das Licht mit anderen Wellenlängen abgehalten wird, wobei das Bandpaßfilter einen Film zur optischen Interferenz oder einen Absorptionsfilm enthält.
Die Funktion bei dem Ausführungsbeispiel ist folgende: Das Licht aus der Lichtquelle 1502 hat die kurze Wellenlänge, so daß das Licht durch das Filter 1503 hindurchtreten kann, entsprechend der Unregelmäßigkeit des Objekts ein Lichtmuster bildet und über das Lichtleiterbündel 1501 von einer Austrittsfläche in die Bildaufnahmevorrichtung 105 geleitet wird, was die Abbildung ergibt. Andererseits wird gemäß Fig. 21(A) von dem Außenlicht, das auf die Eintrittsfläche fallen kann, durch den Finger nur das Außenlicht mit langer Wellenlänge durchgelassen. Das Licht mit der langen Wellenlänge wird durch das Filter 1503 unterdrückt, so daß an der Bildaufnahmevorrichtung das Außenlicht nur wenig Wirkung hat. Infolgedessen erhält die Bildaufnahmevorrichtung 105 nur ein Signal aus der Beleuchtungsvorrichtung 1502. Damit ist es wie bei dem 17. Ausführungsbeispiel möglich, durch das Außenlicht verursachte Änderungen des Lichtmusters sowie eine Verringerung des Kontrastes zu vermeiden.
20. Ausführungsbeispiel
Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel als Filter das Bandpaßfilter verwendet wird, kann statt dessen gemäß Fig. 22(C) ein Tiefpaßfilter verwendet werden. In diesem Fall ist angenommen, daß gemäß Fig. 22(A) und 22(B) eine Lichtdurchlaßkennlinie eines Fingers und eine Empfindlichkeitskennlinie einer Bildaufnahmevorrichtung die gleichen wie die Kennlinien bei dem 19. Ausführungsbeispiel sind.
21. Ausführungsbeispiel
Während bei dem 19. Ausführungsbeispiel das Filter an der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels 1501 angebracht ist, kann das Filter alternativ gemäß Fig. 23 an einer Austrittsfläche oder gemäß Fig. 24 im Verlauf des Lichtleiterbündels 1501 angebracht sein.
22. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 25 ist eine allgemeine Darstellung des Gesamtaufbaus des 22. Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich eines der achten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiels. Das 22. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 25 beschrieben. In Fig. 25 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 2 gezeigten 1. Ausführungsbeispiel identisch oder zu diesen äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. In Fig. 25 ist mit 1601 ein Lichtleiterbündel bezeichnet, während mit 1602, 1603 und 1604 Lichtquellen beispielsweise in Form von Leuchtdioden bezeichnet sind, die in einer Reihe angeordnet sind. Die Intensität von Bestrahlungslicht wird von der Lichtquelle 1602 zu der Lichtquelle 1604 hin höher.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende:
Das von der Lichtquelle 1602 abgegebene Bestrahlungslicht wird von der linken Seite einer Eintrittsfläche 1601a, nämlich von der Eintrittsfläche näher an der Lichtquelle reflektiert. Das Bestrahlungslicht ergibt entsprechend der Unregelmäßigkeit eines Objekts ein Lichtmuster, welches über Lichtleitfasern zu einer Austrittsfläche 1601b weitergeleitet wird. Das von der Lichtquelle 1603 abgegebene Bestrahlungslicht wird von einer Fläche nahe an einem mittleren Bereich der Eintrittsfläche 1601a reflektiert. Das Bestrahlungslicht ergibt das Lichtmuster entsprechend der Unregelmäßigkeit des Objekts und erreicht über die Lichtleitfasern die Austrittsfläche 1601b. Ferner wird das von der Lichtquelle 1604 abgegebene Bestrahlungslicht von der rechten Seite der Eintrittsfläche 1601a, nämlich von der von der Lichtquelle weiter abliegenden Fläche reflektiert. Das Bestrahlungslicht ergibt das Lichtmuster entsprechend der Unregelmäßigkeit des Objekts und wird über die Lichtleitfasern zu der Austrittsfläche 1601b geleitet. Wenn die Lichtquellen 1602, 1603 und 1604 das Licht in gleicher Intensität abgeben, ist es nicht möglich, bei dem Erreichen der Eintrittsfläche eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts zu erzielen, da das von der Lichtquelle 1602 abgegebene Licht und das von der Lichtquelle 1604 abgegebene Licht jeweils unterschiedliche Strecken bei dem Durchqueren des Lichtleiterbündels zurück zu legen haben. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Intensität des Bestrahlungslichts von der Lichtquelle 1602 ausgehend zu der Lichtquelle 1604 hin höher, so daß sich an der Eintrittsfläche eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts ergibt. Daher wird das erhaltene Lichtmuster ein Muster mit gleichförmiger Helligkeit, welches leicht zu sehen bzw. zu erkennen ist.
23. Ausführungsbeispiel
Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Anordnung von Lichtquellen verwendet wird, kann alternativ gemäß Fig. 26 als Lichtquelle eine einzige Lichtquelle (Leuchtdiode) 1605 verwendet werden, wobei die Verteilung von aus der Lichtquelle 1605 abgegebenem Licht auf eine Intensitätsverteilung gemäß Fig. 27 eingestellt werden kann. Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist nicht besonders berücksichtigt, daß das von der Lichtquelle abgegebene Licht gebrochen wird, wenn es in ein Lichtleiterbündel eindringt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 26 wird dagegen die Intensitätsverteilung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts im Hinblick auf die Brechung bestimmt. Gemäß Fig. 27 zeigt das auf einer geraden Linie verlaufende Licht die höchste Intensität und dieses Licht erreicht die am weitesten rechts liegende Seite der Eintrittsfläche 1601a, namlich eine Fläche, die weiter von der Lichtquelle entfernt ist. Sobald ein Abstrahlungswinkel R größer wird, wird die Intensität geringer, wobei das Licht eine Stelle erreicht, die allmählich der am weitesten links liegenden Seite der Eintrittsfläche 1601a, nämlich einer Fläche näherkommt, die näher als der Lichtquelle liegt. Dadurch ist es möglich, wie bei dem 22. Ausführungsbeispiel eine gleichmäßige Intensität an der Eintrittsfläche 1601a zu erzielen. Daher wird das erhaltene Lichtmuster zu einem Muster mit gleichförmiger Helligkeit, das leicht zu sehen bzw. zu erkennen ist.
24. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 28(A) und (B) zeigen eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels. In Fig. 28(A) ist mit 1606 eine Lichtquelle mit gleichförmiger Intensitätsverteilung bezeichnet und mit 1607 ist ein Absorptionsfilm mit einer Durchlaßfaktorverteilung gemäß Fig. 28(B) bezeichnet. Der Absorptionsfilm 1607 ist auf eine Fläche aufgebracht, durch die hindurch das Bestrahlungslicht aus der Lichtquelle 1606 in das Lichtleiterbündel 1601 eindringt. In den Figuren ist mit x eine Stelle an dem Absorptionsfilm bezeichnet. Auf diese Weise ist es gleichfalls möglich, an der Eintrittsfläche eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts zu erzielen.
25. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 29 ist eine allgemeine Darstellung des Gesamtaufbaus der Eingabevorrichtung gemäß dem 25. Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich gemäß einem der neunten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiel. Das 25. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 29 beschrieben. In Fig. 29 sind Bestandteile, die mit denjenigen bei dem in Fig. 3 gezeigten 3. Ausführungsbeispiel identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei die Beschreibung weggelassen ist. Die Fig. 29 zeigt eine Lichtquelle 1702, ein Lichtleiterbündel 1703 mit einer Eintrittsfläche 1703a, ein Lichtleiterbündel 1704, in welchem zwischen die Lichtleitfasern ein Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Licht eingefügt ist, und eine Austrittsfläche 1704b des Lichtleiterbündels 1704. Das Absorptionsmaterial absorbiert das von außen her durch eine Seitenfläche der Faser einfallende Licht bzw. das von einer anderen Faser her einfallende Licht. Infolgedessen wird über die Faser nur das an einem bestimmten Bereich der Eintrittsfläche 1703a in die Faser eingeleitete Licht zu der Austrittsfläche 1704b weitergeleitet. Dadurch ist es möglich, eine Veränderung eines an der Eintrittsfläche 1703a erhaltenen Lichtmusters zu vermeiden.
Alternativ kann gemäß Fig. 30 ein rechteckiger Parallelepipedon-Abschnitt 1706 des Lichtleiterbündels mit dem Absorptionsmaterial versehen werden, während an einem restlichen Abschnitt 1705 des Lichtleiterbündels kein Absorptionsmaterial angebracht wird. In Fig. 30 ist mit 1702 die Lichtquelle bezeichnet.
26. Ausführungsbeispiel
Die Fig. 31 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Lichtleiterbündels gemäß dem 26. Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich gemäß einem der zehnten Ausführungsform entsprechenden Ausführungsbeispiel zeigt. Das 26. Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 31 beschrieben. In Fig. 31 ist mit 1801 ein Lichtleiterbündel bezeichnet, welches zwei gesonderte Eintrittsflächen 1801a und eine einzige Austrittsfläche 1801b hat.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende:
Auf die jeweiligen Eintrittsflächen 1801a werden zwei Objekte aufgelegt, um jeweils ein Lichtmuster entsprechend der betreffenden Unregelmäßigkeit zu erhalten. Die Lichtmuster werden kann durch das Lichtleiterbündel 1801 weitergeleitet und treten aus der einen Austrittsfläche 1801b als zwei getrennte Muster aus. Die abgegebenen Muster werden wie bei den vorangehend beschriebenen Mustern in einer Bildaufnahmevorrichtung gleichzeitig oder für jedes Muster gesondert verarbeitet. Damit ist es möglich, mittels dieses Lichtleiterbündels 1801 mit einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung mehrere Objekte, in diesem Fall zwei Objekte zu erfassen und die Anzahl der Teile der Eingabevorrichtung zu verringern.
27. Ausführungsbeispiel
Während gemäß Fig. 31 die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels diagonal geschnitten ist, kann die Erfindung auch bei einer vertikal geschnittenen Eintrittsfläche oder einer Vorrichtung zum direkten Beleuchten eines Objekts gemäß Fig. 32 angewandt werden.
28. Ausführungsbeispiel
Alternativ können gemäß Fig. 33 und 34 an einem Ende eines Lichtleiterbündels 1803 mehrere, in diesem Fall zwei Flächen als mehrere Eintrittsflächen 1803a ausgebildet werden, während das andere Ende mit einer einzigen planen Fläche versehen wird, die eine Austrittsfläche 1803b bildet, was die gleichen Wirkungen wie bei dem 26. Ausführungsbeispiel ergibt.
Die Fig. 33 zeigt eine Abwandlung, bei der die bei dem 6. Ausführungsbeispiel beschriebene diffuse Reflexion genutzt wird, und die Fig. 34 zeigt eine andere Abwandlung, bei der wie gemäß der Beschreibung bei dem 9. Ausführungsbeispiel das Objekt direkt beleuchtet wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Halbspiegel zwischen der Austrittsfläche und der fotoelektrischen Wandlervorrichtung angeordnet, so daß sich ein optisches Rückführungssystem ergibt, bei dem die Beleuchtungsvorrichtung zu der optischen Wandlervorrichtung koaxial wird. Damit ist es möglich, eine kompaktere Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster zu erhalten.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf die Achse schräg gestellt, wobei an dem mit dem konvexen Teil des Objekts in Berührung stehenden Teil der Eintrittsfläche das Bestrahlungslicht nicht total reflektiert wird, während an dem mit dem konkaven Teil nicht in Berührung stehenden Teil der Eintrittsfläche das Bestrahlungslicht total reflektiert wird. Dadurch ist es möglich, ein Lichtmuster mit hohem Kontrast zu erhalten.
Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels unter einem vorbestimmten Winkel in bezug auf die Achse schräg gestellt. Ferner wird verhindert, daß das jeweils von der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts und von der Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil spiegelnd reflektierte Licht zu der Austrittsfläche weitergeleitet wird und es werden an den betreffenden Eintrittsflächen unterschiedliche Lichtstreuungswinkel hervorgerufen. Dadurch ist es möglich, ein Lichtmuster mit hohem Kontrast zu erzielen. Außerdem können Einschränkungen hinsichtlich der Strahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung vermindert werden, so daß der Freiheitsgrad hinsichtlich der Gestaltung eines optischen Systems verbessert ist.
Gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung wird das Bestrahlungslicht ohne Hindurchtreten durch das Lichtleiterbündel direkt auf das Objekt gerichtet. Ferner wird eine Differenz zwischen den Streuwinkeln des Lichts an der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts und an der Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil wie bei der dritten Ausführungsform hervorgerufen. Dadurch ist es möglich, ein Lichtmuster mit hohem Kontrast zu erzielen.
Gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung enthält die Beleuchtungsvorrichtung den auf die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels aufgebrachten Lichtwellenleiter und die Lichtquelle, die das Licht in den Lichtwellenleiter einstrahlt, durch den hindurch das Licht weitergeleitet wird und als Bestrahlungslicht an das auf den Lichtwellenleiter aufgelegte Objekt abgegeben wird, was das Lichtmuster entsprechend dem konvexen Teil und dem konkaven Teil des Objekts ergibt. Dadurch kann der optische Weg mit dem Lichtleiterbündel beliebig gewählt werden und eine kompakte Vorrichtung erzielt werden. Ferner wird der Lichtwellenleiter derart eingesetzt, daß keine Einschränkung hinsichtlich der Strahlrichtung des Bestrahlungslichts besteht.
Gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung wird um das Objekt herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum das Abschirmteil angeordnet. Daher können durch Störungen verursachte Änderungen des Lichtmusters vermieden werden und es kann eine Verringerung des Kontrastes verhindert werden.
Gemäß der siebenten Ausführungsform der Erfindung hat das Bestrahlungslicht eine Wellenlänge in dem bestimmten Bereich, während zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels und die fotoelektrische Wandlervorrichtung das Filter eingefügt ist, das nur das Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt. Daher gelangt zu der fotoelektrischen Wandlervorrichtung außer dem Bestrahlungslicht niemals ungenutztes Licht, so daß eine Verringerung des Kontrastes vermieden werden kann.
Gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung ist an der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels eine Vorrichtung zum Erzielen der gleichförmigen Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts angebracht. Daher hat das erhaltene Lichtmuster gleichförmige Helligkeit, so daß es leicht zu erkennen ist.
Gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung ist das Material zum Absorbieren von Licht zwischen die gebündelten Lichtleitfasern an zumindest einem Abschnitt des Lichtleiterbündels eingefügt, der von demjenigen Teil des Lichtleiterbündels verschieden ist, durch den hindurch das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht gelangt, bevor es die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels erreicht. Damit ist es möglich, daß sich über die Faser nur das Wellenleiterlicht der bestimmten Lichtleitfaser fortpflanzt. Infolgedessen wird das Lichtmuster nicht verändert, so daß eine Verringerung des Kontrastes vermieden werden kann.
Gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung hat das Lichtleiterbündel die mehreren gesonderten Eintrittsflächen und die eine Austrittsfläche. Dadurch können mehrere Objekte mittels einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung abgebildet werden, wobei die Anzahl von Teilen verringert werden kann.
Eine Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster enthält ein Lichtleiterbündel, an dessen beiden Enden jeweils eine Eintrittsfläche und eine Austrittsfläche gebildet sind. Eine Beleuchtungsvorrichtung gibt Bestrahlungslicht in der Weise ab, daß ein Lichtmuster entsprechend einem konvexen Teil eines Objektes in Berührung mit der Eintrittsfläche und entsprechend einem konkaven Teil des Objektes außer Berührung zu der Eintrittsfläche gebildet wird. In diesem Fall wird ein Einfallwinkel des Bestrahlungslichts größer als ein kritischer Winkel an einer Grenzfläche zwischen einem Kernteil einer jeweiligen Lichtleitfaser des Lichtleiterbündels und der Luft eingestellt. Es ist dadurch möglich, an der Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts eine Totalreflexion und an der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts keine Totalreflexion zu erzielen, was Reflexionslicht mit einem einem unregelmäßigen Muster entsprechenden Lichtmuster ergibt. Das sich ergebende Lichtmuster wird über die Austrittsfläche in eine fotoelektrische Wandlervorrichtung eingegeben und durch diese in elektrische Informationen umgesetzt.

Claims (25)

1. Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster, gekennzeichnet durch
ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel (102) mit einer Eintrittsfläche (102a) und einer Austrittsfläche (102b) an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern,
eine Beleuchtungsvorrichtung (101) zur Abgabe von Bestrahlungslicht an die Eintrittsfläche in der Weise, daß sich ein Lichtmuster mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der Eintrittsfläche in Berührung mit einem konvexen Teil eines Objekts (103) reflektierten Lichts und des an der Eintrittsfläche außer Berührung zu einem konkaven Teil des Objekts reflektierten Lichts ergibt, und
eine fotoelektrische Wandlervorrichtung (105), in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen, wobei seitens der Austrittsfläche des Lichtleiterbündels ein Halbspiegel (201) angebracht ist, durch den das von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Bestrahlungslicht über die Austrittsfläche zu der Eintrittsfläche hin reflektiert wird und durch den das Licht von der Austrittsfläche zu der fotoelektrischen Wandlervorrichtung hin durchgelassen wird.
2. Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster, gekennzeichnet durch
ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel (301) mit einer Eintrittsfläche (301a) und einer Austrittsfläche (301b) an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern,
eine Beleuchtungsvorrichtung (302) zur Abgabe von Bestrahlungslicht an die Eintrittsfläche in der Weise, daß sich ein Lichtmuster mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der Eintrittsfläche in Berührung mit einem konvexen Teil eines Objekts (103) reflektierten Lichts und des an der Eintrittsfläche außer Berührung zu einem konkaven Teil des Objekts reflektierten Lichts ergibt, und
eine fotoelektrische Wandlervorrichtung (105), in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen, wobei die Eintrittsfläche (301a) des Lichtleiterbündels um einen vorbestimmten Winkel (Φ) in bezug auf eine Achse (404) einer Lichtleitfaser schräg gestellt ist und die Beleuchtungsvorrichtung das Beleuchtungslicht in der Weise abgibt, daß es auf die Eintrittsfläche unter einem Einfallwinkel (R) auftrifft, der größer als ein kritischer Winkel an einer Grenzfläche zwischen der Lichtleitfaser und der Luft ist, so daß sich ein Lichtmuster aus Licht ergibt, das von der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts nicht total reflektiert ist und das von der Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts total reflektiert ist, wobei das abgegebene Bestrahlungslicht einen Einfallwinkel hat, der zu einem Neigungswinkel der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels in einer derartigen konstanten Beziehung steht, daß das Lichtmuster durch das Lichtleiterbündel hindurch zu der Austrittsfläche geleitet wird.
3. Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster, gekennzeichnet durch
ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel (601) mit einer Eintrittsfläche (601a) und einer Austrittsfläche (601b) an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern,
eine Beleuchtungsvorrichtung (602) zur Abgabe von Bestrahlungslicht an die Eintrittsfläche in der Weise, daß sich ein Lichtmuster mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der Eintrittsfläche in Berührung mit einem konvexen Teil eines Objekts (103) reflektierten Lichts und des an der Eintrittsfläche außer Berührung zu einem konkaven Teil des Objekts reflektierten Lichts ergibt, und
eine fotoelektrische Wandlervorrichtung (105), in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen, wobei die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels um einen vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Achse (701) einer Lichtleitfaser schräg gestellt ist und die Beleuchtungsvorrichtung das Beleuchtungslicht unter einem Einfallwinkel abgibt, der zu einem Neigungswinkel der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels in einer derartigen konstanten Beziehung steht, daß das Weiterleiten des von der Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts spiegelnd reflektierten Lichts zu der Austrittsfläche verhindert ist und das diffus reflektierte Licht zu der Austrittsfläche weitergeleitet wird sowie das Weiter leiten des von der Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts spiegelnd reflektierten Lichts oder des von dem konkaven Teil durch die Luft auf die Eintrittsfläche fallenden Lichts zu der Austrittsfläche verhindert ist, um ein der Unregelmäßigkeit des Objekts entsprechendes Lichtmuster zu erhalten.
4. Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster, gekennzeichnet durch
ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel (901) mit einer Eintrittsfläche (901a) und einer Austrittsfläche (901b) an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern,
eine Beleuchtungsvorrichtung (902) zur Abgabe von Bestrahlungslicht an die Eintrittsfläche in der Weise, daß sich ein Lichtmuster mit jeweils unterschiedlicher Lichtstärke des an der Eintrittsfläche in Berührung mit einem konvexen Teil eines Objekts (103) reflektierten Lichts bzw. des an der Eintrittsfläche außer Berührung zu einem konkaven Teil des Objekts reflektierten Lichts ergibt, und
eine fotoelektrische Wandlervorrichtung (105), in die das erhaltene Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen, wobei die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels um einen vorbestimmten Winkel in bezug auf eine Achse der Lichtleitfaser schräg gestellt ist und die Beleuchtungsvorrichtung derart eingestellt ist, daß eine konstante Beziehung zwischen einem kritischen Winkel an einer Grenzfläche zwischen der Lichtleitfaser und der Luft und einem Neigungswinkel der Eintrittsfläche eingehalten ist, so daß sich ein der Unregelmäßigkeit des Objekts entsprechendes Lichtmuster dadurch ergibt, daß diffuses Licht des auf die Eintrittsfläche in Berührung mit dem konvexen Teil des Objekts über diesen konvexen Teil fallenden Beleuchtungslichts zu der Austrittsfläche geleitet wird, während das Weiterleiten von diffusem Licht des auf die Eintrittsfläche außer Berührung zu dem konkaven Teil des Objekts über den konkaven Teil desselben und die Luft fallenden Beleuchtungslichts zu der Austrittsfläche verhindert ist.
5. Eingabevorrichtung für unregelmäßige Muster, gekennzeichnet durch
ein durch Bündeln einer Vielzahl von Lichtleitfasern gebildetes Lichtleiterbündel (1101) mit einer Eintrittsfläche (1101a) und einer Austrittsfläche (1101b) an den beiden Enden der gebündelten Lichtleitfasern,
eine Beleuchtungsvorrichtung (1102, 1103) mit einem an der Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels angebrachten Lichtwellenleiter (1103) und einer Lichtquelle (1102), die in den Lichtwellenleiter Licht zum Weiterleiten durch diesen eingibt, um Bestrahlungslicht an ein an der Bahn des Lichtwellenleiters angebrachtes Objekt abzugeben, und
eine fotoelektrische Wandlervorrichtung (105), in die ein durch die Beleuchtungsvorrichtung entsprechend einem konvexen Teil und einem konkaven Teil des Objekts gebildetes Lichtmuster über die Austrittsfläche des Lichtleiterbündels eingegeben wird, um das eingegebene Lichtmuster in elektrische Informationen umzusetzen.
6. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das Objekt (103) herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum ein Abschirmteil (1401) angeordnet ist.
7. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Beleuchtungsvorrichtung (1502) abgegebene Beleuchtungslicht eine Wellenlänge in einem bestimmten Bereich hat und daß zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels (1501) und die fotoelektrische Wandlervorrichtung (105) ein Filter (1503) eingefügt ist, das nur Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt.
8. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung (1602 bis 1604; 1605) eine Ausgleichsvorrichtung enthält, die an der Eintrittsfläche (1601a) des Lichtleiterbündels (1601) eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts ergibt.
9. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterbündel (1801; 1803) mehrere gesonderte Eintrittsflächen (1801a; 1803a) und eine Austrittsfläche (1801b; 1803b) hat.
10. Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß um das Objekt (103) herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum ein Abschirmteil (1401) angeordnet ist.
11. Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Beleuchtungsvorrichtung (1502) abgegebene Beleuchtungslicht eine Wellenlänge in einem bestimmten Bereich hat und daß zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels (1501) und die fotoelektrische Wandlervorrichtung (105) ein Filter (1503) eingefügt ist, das nur Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt.
12. Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung (1602 bis 1604; 1605) eine Ausgleichsvorrichtung enthält, die an der Eintrittsfläche (1601a) des Lichtleiterbündels (1601) eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts ergibt.
13. Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Abschnitt (1704) des Lichtleiterbündels, der von demjenigen Teil (1703) des Lichtleiterbündels verschieden ist, durch den das von der Beleuchtungsvorrichtung (1702) abgegebene Bestrahlungslicht hindurchtritt, bevor es die Eintrittsfläche (1703a) des Lichtleiterbündels erreicht, zwischen die gebündelten Lichtleitfasern ein Material zum Absorbieren von Licht eingefügt ist.
14. Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterbündel (1801; 1803) mehrere gesonderte Eintrittsflächen (1801a; 1803a) und eine Austrittsfläche (1801b; 1803b) hat.
15. Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß um das Objekt (103) herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum ein Abschirmteil (1401) angeordnet ist.
16. Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Beleuchtungsvorrichtung (1502) abgegebene Beleuchtungslicht eine Wellenlänge in einem bestimmten Bereich hat und daß zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels (1501) und die fotoelektrische Wandlervorrichtung (105) ein Filter (1503) eingefügt ist, das nur Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt.
17. Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung (1602 bis 1604; 1605) eine Ausgleichsvorrichtung enthält, die an der Eintrittsfläche (1601a) des Lichtleiterbündels (1601) eine gleichförmige Intensitätsverteilung des Bestrahlungslichts ergibt.
18. Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Abschnitt (1704) des Lichtleiterbündels, der von demjenigen Teil (1703) des Lichtleiterbündels verschieden ist, durch den das von der Beleuchtungsvorrichtung (1702) abgegebene Bestrahlungslicht hindurchtritt, bevor es die Eintrittsfläche (1703a) des Lichtleiterbündels erreicht, zwischen die gebündelten Lichtleitfasern ein Material zum Absorbieren von Licht eingefügt ist.
19. Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterbündel (1801; 1803) mehrere gesonderte Eintrittsflächen (1801a; 1803a) und eine Austrittsfläche (1801b; 1803b) hat.
20. Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß um das Objekt (103) herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum ein Abschirmteil (1401) angeordnet ist.
21. Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Beleuchtungsvorrichtung (1502) abgegebene Beleuchtungslicht eine Wellenlänge in einem bestimmten Bereich hat und daß zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels (1501) und die fotoelektrische Wandlervorrichtung (105) ein Filter (1503) eingefügt ist, das nur Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt.
22. Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterbündel (1801; 1803) mehrere gesonderte Eintrittsflächen (1801a; 1803a) und eine Austrittsfläche (1801b; 1803b) hat.
23. Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß um das Objekt (103) herum oder um das Objekt und die Beleuchtungsvorrichtung herum ein Abschirmteil (1401) angeordnet ist.
24. Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Beleuchtungsvorrichtung (1502) abgegebene Beleuchtungslicht eine Wellenlänge in einem bestimmten Bereich hat und daß zwischen die Eintrittsfläche des Lichtleiterbündels (1501) und die fotoelektrische Wandlervorrichtung (105) ein Filter (1503) eingefügt ist, das nur Licht mit der Wellenlänge in dem bestimmten Bereich durchläßt.
25. Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterbündel (1801; 1803) mehrere gesonderte Eintrittsflächen (1801a; 1803a) und eine Austrittsfläche (1801b; 1803b) hat.
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