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Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Abnehmen von Abdrücken eines
Hautgewebes, das ein Netz von linearen Erhebungen und abwechselnden
Vertiefungen aufweist. Eine besonders wichtige, jedoch nicht ausschließliche Anwendung
der Erfindung ist die Darstellung von Fingerabdrücken oder Abdrücken der
ganzen Handfläche zum
Zweck der Identifizierung oder Überprüfung.
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Man
kennt bereits zahlreiche Vorrichtungen, die ein registrierbares
Bild des Netzes von Erhebungen auf dem Endglied eines oder mehrerer
Finger liefern kann. Keine dieser Vorrichtungen ist vollständig fälschungssicher.
Die Vorrichtungen, die einen optischen Aufnehmer verwenden, der
das Bild eines auf eine Objektseite eines totalreflektierenden Prismas aufgelegten
Fingers liefern, können
den Fingerabdruck eines lebenden Fingers, der direkt auf die Objektseite
aufgelegt ist, schwer von demjenigen eines fremden Fingers unterscheiden,
der mit einer Abformung des zu imitierenden Abdrucks bedeckt ist,
die aus einer dünnen,
sehr biegsamen Folie besteht, die so transparent ist, dass der optische
Aufnehmer die Farbe der Haut sieht und keine Unterscheidung durch
Kolorimetrie vornehmen kann. Der Zusatz von photopletysmographischen
Mitteln, die dazu bestimmt sind, das Vorhandensein eines Herzpulses festzustellen,
kompliziert die Vorrichtung und verlängert die Überprüfungsdauer.
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Ferner
kennt man (USA-A-4 336 998) eine elektrische Vorrichtung mit einem
isolierenden und transparenten Substrat, einer dünnen und transparenten Elektrode
und einer empfindlichen Schicht zur Aufnahme des Drucks des Fin gers.
Diese empfindliche Schicht ist dafür vorgesehen, sich unter den
Erhebungen zu verformen, und dann verstärkt man vor der Bildaufnahme
das Relief durch Einwirkung eines elektrischen Felds. Ein solches
Verfahren ist wenig empfindlich, unterscheidet schlecht und ist
langsam. Außerdem
erfordert es eine Stromquelle, die eine hohe Spannung liefert.
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Ferner
kennt man (SU-A-942684) eine Elektrolumineszenzzelle, die zur Verstärkung der
Helligkeit eines Abdrucks verwendbar ist und ein Glassubstrat, eine
transparente Elektrode, eine Lumineszenzschicht und eine Schicht
aus einem halbleitenden Material aufweist. Der menschliche Finger
dient als zweite Elektrode.
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Die
Schrift JP-A-2-126381 beschreibt eine Vorrichtung zum Abnehmen von
Abdrücken,
die umfasst:
- – einen optischen Aufnehmer,
- – eine
dünne transparente
Elektrode, die mit einer dielektrischen Schicht bedeckt ist und
auf dem optischen Aufnehmer angeordnet ist,
- – Mittel
zur Herstellung einer Potentialdifferenz zwischen den auf die elektrolumineszente
dielektrische Schicht aufgelegten Geweben und der transparenten
Elektrode,
- – Mittel
zur Bildung eines Bilds der auf die dielektrische Schicht aufgelegten
Gewebe,
- – eine
Elektronik zur Verarbeitung des von diesen Mitteln zur Bildung eines
Bilds gelieferten Bilds, die eine Identifizierung oder eine Überprüfung durch
Vergleich mit einem oder mehreren gespeicherten Abdrücken gestattet.
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Ziel
der Erfindung ist es insbesondere, eine Vorrichtung zum Abnehmen
von Hautgewebeabdrücken
zu schaffen, die besser als die bisher bekannten die Anforderungen
der Praxis erfüllen
können.
Ihr Ziel ist insbesondere, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine
erhöhte
Fähigkeit
besitzt, den Abdruck eines lebenden Fingers von denjenigen eines
falschen Fingers oder eines toten Fingers zu unterscheiden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hat der optische Aufnehmer eine Objektseite zum Auflegen von Geweben,
deren Abdruck abzunehmen ist, und die dünne transparente Elektrode,
die mit einer elektrolumineszenten dielektrischen Schicht bedeckt ist,
ist nur auf einem Teil der Objektseite angeordnet. Ferner sind die
Mittel zur Bildung eines Bilds vorgesehen, um das Bild der Gewebe
zu liefern, die auf die gesamte Objektseite einschließlich des
bedeckten Teils aufgelegt sind, und die Elektronik zur Verarbeitung
des Bilds ist vorgesehen, um die Kontinuität der Erhebungen der Gewebe
im Bild auf diesem Teil und auf der restlichen Objektseite zu prüfen.
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Der
optische Aufnehmer kann zahlreiche bekannte Ausbildungen besitzen,
wobei er ein totalreflektierendes Prisma, von dem eine Seite die
Objektseite bildet, eine Lichtquelle, die die Objektseite durch
das Prisma beleuchtet, und eine Bildaufnahmekamera besitzt. Der
Aufnehmer ist beispielsweise von der in der Schrift EP-0 851 381
beschriebenen Art.
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Ein
und dieselbe Kamera kann vorgesehen sein, um gleichzeitig das Bild
dieses Teils und des Rests der Objektseite zu bilden. Die Schicht
und ihre Versorgung können
beispielsweise die im Nachstehenden oder in der Patentanmeldung
FR-A-2773897 beschriebene Ausbildung haben.
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Man
gibt diesem Teil im Allgemeinen eine solche Lage und eine solche
Fläche,
dass der "Kern" des Abdrucks, der
die signifikantesten markanten Stellen oder Grapheme enthält, an die
empfindliche Schicht angrenzend zu liegen kommt. In der Praxis bildet
die Fläche
der empfindlichen Schicht zwischen einem Viertel und der Hälfte der
ausgewerteten Fläche
des Gesamtbilds.
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Die
Einheit, die aus der dünnen
transparenten Elektrode, der elektrolumineszenten dielektrischen
Schicht, den Mitteln zur Herstellung einer Potentialdifferenz und
den Bildaufnahmemitteln besteht, kann eine unabhängig verwendete Vorrichtung und
eine komplette Abdruckabnahmevorrichtung bilden. Eine solche Vorrichtung
mit einem transparenten und elektrisch isolierenden Substrat, das
eine dünne
transparente Elektrode trägt, über welcher eine
empfindliche Schicht angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet,
dass die empfindliche elektrolumineszente Schicht aus einem elektrolumineszenten dielektrischen
Werkstoff oder einem Werkstoff besteht, in dem Teilchen aus elektrolumineszentem Werkstoff
verteilt sind, die ebensoviel Luminophore bilden, und dass die Vorrichtung
ferner Mittel aufweist, die die Herstellung einer Potentialdifferenz
zwischen den Geweben, die dazu bestimmt sind, an die empfindliche
Schicht angelegt zu werden, und der dünnen transparenten Elektrode
gestatten.
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Die
vorstehenden Merkmale sowie weitere Merkmale ergeben sich besser
aus der folgenden Beschreibung von besonderen, nicht begrenzenden Ausführungsbeispielen
der Erfindung. In der Beschreibung wird auf die beiliegende Zeichnung
Bezug genommen. In dieser zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung, die die Anordnung der Erhebungen eines
Fingerabdrucks zeigt,
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2 eine
schematische Darstellung einer Hybridvorrichtung gemäß einem
Aspekt der Erfindung,
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3 ein
vereinfachtes Organigramm, das die zum Erkennen eines Abdrucks durchgeführten Arbeitsgänge zeigt,
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4 einen
möglichen
Aufbau einer Vorrichtung, die ausschließlich eine elektrolumineszente Schicht
verwendet, wie sie in der Patentanmeldung FR-A-2773897, veröffentlicht
am 23.07.99, gelehrt wird, in einer Schnittansicht,
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5 eine
abgewandelte Ausführungsform, die
in FR 897 beschrieben wird.
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Der
Endteil eines Fingers weist eine Haut auf, die nicht regelmäßig ist,
sondern eine Abwechselung von Erhebungen oder "Ridges" aufweist, die durch Vertiefungen oder
Rillen getrennt sind. Diese Erhebungen sind unregelmäßig und
weisen Gabelungen und Enden auf. In 1 sind einige
dieser Enden und dieser Gabelungen mit Kreisen markiert. Es gibt
zahlreiche Aufnehmer, die ein Bild der Erhebungen in Form von Linien,
die dicker als die in 1 gezeigten Linien sind, und
in Grautönen
liefern. Die bekannten Überprüfungsverfahren
gehen durch Filterung des Bilds, Erfassen der markanten Punkte oder
Grapheme (Enden oder Gabelungen) und Vergleich mit einem Abdruck
vor sich, der zuvor abgenommen und beispielsweise auf einem tragbaren Träger wie
einer Chipkarte oder in einer Datenbank (Fall der Identifizierung
einer Person unter mehreren) gespeichert wurde.
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2 zeigt
eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, die Elemente einer optischen Erfassungsvorrichtung
enthält,
die von SAGEM SA, Departement Securite et Systèmes Morpho, Nanterre, Frankreich,
unter dem eingetragenen Warenzeichen "MORPHOKIT" vertrieben wird. Diese Vorrichtung
besitzt einen transparenten Block 10 mit einer Objektseite 12,
auf der das Subjekt einen oder mehrere Finger 14 auflegt.
Der Block 10 bildet ein totalreflektierendes Prisma. Eine
der Objektseite entgegengesetzte Seite trägt eine Lichtquelle 16,
die insbesondere aus einer zweidimensionalen Matrix von Elektrolumineszenzdioden
bestehen kann, die die Objektseite beleuchten. Eine der Seitenflächen 18 ist
mit einer lichtabsorbierenden Schicht bedeckt. Das von der Objektseite 12 außerhalb
der Auflagestellen der Erhebungen 20 reflektierte Licht
wird von einer Kamera 22, die schematisch in Form einer
Linse 24 dargestellt ist, und von einem zweidimensionalen
Aufnehmer wie einem Festkörper-Matrixaufnehmer 26 aufgenommen.
Es ist auch möglich,
eine Telekamera zu verwenden.
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Die
Vorrichtung wird durch ein zentrales Steuer- und Rechenorgan vervollständigt, das
die Messsequenz auslöst
und das von der Kamera 22 kommende Signal auswertet. Dieses
Organ steuert die Beleuchtung der Quelle 16 und eine Schaltung 32 zum
Lesen des Matrixdetektors 26 und zur Vorbehandlung des
Signals.
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Die
in 2 gezeigte Vorrichtung führt die Erfindung durch. Zu
diesem Zweck ist ein Teil der Objektseite 12 mit einer
empfindlichen Schicht 34 bedeckt. Diese Schicht besteht
aus einem elektrolumineszenten dielektrischen Werkstoff oder aus
einem dielektrischen Werkstoff, in dem Teilchen aus elektrolumineszentem
Werkstoff verteilt sind, die Luminophore bilden. Die Vorrichtung
besitzt ferner Mittel 36, die die Herstellung einer Potentialdifferenz
zwischen den Geweben, die dazu bestimmt sind, an die empfindliche
Schicht 34 angelegt zu werden, und einer dünnen transparenten
Elektrode 38, die unter der empfindlichen Schicht angeordnet
ist, gestatten. Die beiden Anschlüsse der Mittel 36 sind
zum einen mit einer Elektrode 40, auf die der Finger zum
Aufliegen kommt, und zum anderen mit der dünnen transparenten Elektrode 38 durch
eine nicht dargestellte Verbindung verbunden. Es ist wünschenswert,
dass der dielektrische Werkstoff eine hohe Dielektrizitätskonstante
und einen Durchlässigkeitskoeffizient
besitzt, der mit der von den Luminophoren gesendeten Wellenlänge kompatibel
ist. Die transparente Elektrode besteht beispielsweise aus einer
dünnen
Schicht aus In2O3 oder
Indium- und Zinnoxid.
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Mehrere
mögliche
Ausbildungen dieses Teils der Vorrichtung werden im Nachstehenden
unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
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Es
ist vorteilhaft, der empfindlichen Schicht 34 eine solche
Lage und eine solche Abmessung zu verleihen, dass nur der Endteil 42 des
analysierten Abdrucks sich auf ihr befindet. Der Kern 46a des
Abdrucks, der den signifikantesten Teil bildet, befindet sich dabei
in der Restzone 44 des ausgewerteten Bilds.
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Die
Vorrichtung ist vorteilhafterweise durch einen Reflektometriefühler
46b ergänzt, der
mit einem Analysierer
48 verbunden ist, der es gestattet, die
auf den Aufnehmer aufgelegten Gewebe durch Vergleich des reflektierten
kolorimetrischen Spektrums mit Bezugsspektren als lebend zu authentifizieren.
Dieser Fühler
und dieser Analysierer können die
in der französischen
Patentanmeldung
FR 2761179 beschriebene
Ausbildung besitzen.
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Das
Betriebsorganigramm der Vorrichtung kann das in 3 dargestellte
Organigramm sein. Die Kamera 22 liefert die Bilder, die
sie empfängt,
einem Modul 50 zur Analyse des optischen Bilds und einem
Modul 52 zur Analyse des durch Elektrolumineszenz erhaltenen
Bilds. Dem Modul 52 kann ein Fühler 54 zugeordnet
sein, der es gestattet, durch ein Verfahren, wie die Erfassung des
Pulses, zu bestimmen, ob es sich um einen lebenden Finger handelt. Der
Ausgang dieses Fühlers
bildet ein Zulassungssignal für
den Betrieb des Moduls 52. Dieses liefert einem Wählmodul
in Form von Software oder Hardware die Elemente, die es gestatten,
zu bestimmen, ob das auf den Aufnehmer aufgelegte Objekt tatsächlich ein
echter Finger ist. Jedes der Module 50 und 52 vergleicht
das Bild, das es erhält,
mit einem Graukeil, um den Verlauf der Erhebungen zu bestimmen,
und filtert dann das Bild, um am Ausgang ein binäres Bild zu liefern, das die
Erfassung der markanten Punkte begünstigt. Das Wählmodul 54b überträgt das Bild
im Fall einer positiven Überprüfung zu
einem Wiederherstellungsmodul 56, das das durch das Modul 50 behandelte
Bild und das von dem Wählmodul 54b übertragene
Bild miteinander verbindet. Schließlich führt ein Entscheidungsmodul 58 zwei
Operationen aus:
- – es überprüft die Kontinuität zwischen
den beiden Bil dern,
- – im
Fall des Erfolgs vergleicht es die Verteilung und die Natur der
markanten Punkte des Bilds entweder mit einem einzigen Bezug, der
beispielsweise von einer in die Vorrichtung eingesetzten Mikroprozessorkarte
geliefert wird, oder mit einer Reihe von Bezügen, die in einem Speicher 60 gespeichert
ist, und liefert das Ergebnis.
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Der
gegebenenfalls vorgesehene Kolorimetriefühler 48 lässt die
Wiederherstellung des Bilds durch das Modul 56 nur im Fall
des positiven Vergleichs des reflektierten Spektrums mit einen oder mehreren
Bezugsspektren zu oder löst
einen Fälschungsalarm
aus.
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Die
Sequenz des Verfahrens kann von der in 3 dargestellten
Sequenz abweichen. Ferner kann die Vorrichtung so ergänzt werden,
dass die an die dünne
Elektrode angelegte Spannung automatisch gesteuert wird, um die
Helligkeit der Bilder der Zone 42 und 44 auszugleichen.
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Nun
werden verschiedene mögliche
Ausbildungen der Elektrolumineszenzvorrichtung vollständig beschrieben,
die in die Vorrichtung der 2 eingegliedert
werden kann oder unabhängig
verwendet werden kann. Bei dieser Elektrolumineszenzvorrichtung
können
die Luminophore aus Pulvern ähnlich denjenigen
bestehen, die verwendet werden, um Elektrolumineszenz-Flachbildschirme
zu bedecken oder um die Elektrolumineszenzdioden zu bilden, die im
Infrarot, im sichtbaren Licht oder auch im ultravioletten Licht
senden, wobei sie in Form von Mikrokristallen im dielektrischen
Material verteilt sind. Man kann insbesondere mit Kupfer dotiertes
Zinksulfid verwenden. Es ist wünschenswert,
ein dielektrisches Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante
von mindestens 10 und mit einem hohen Durchlässigkeitskoeffizient bei der
von den Luminophoren gesendeten Wellenlänge zu verwenden. Die Epoxyharze,
die eine akzeptable Durchlässigkeit
besitzen, wenn sie in Dünnschicht
vorliegen, können
eingesetzt werden, wenn ihr Dielektrizitätskoeffizient über 10 beträgt. Je höher die
Dielektrizitätskonstante
ist, um so mehr ist es möglich,
die Spannung zu senken, von der an der der Luminophor bei einer
gegebenen Schichtdicke zu senden beginnt (Schwellenspannung). Dadurch
ist es möglich,
die Dicke der empfindlichen Schicht zu reduzieren, da sie weniger
durchschlagsanfällig
ist, was den Vorteil hat, dass ihre Lichtdurchlässigkeit erhöht wird.
Man kann insbesondere in Dünnschicht
aufgebrachte Elektrolumineszenzprodukte verwenden. Man kann auch
gekoppelte leitende Polymere mit einer Eigenelektrolumineszenz verwenden.
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Die
transparente Elektrode besteht häufig aus
einer dünnen
Schicht aus Indium- und Zinnoxid, die unter dem Namen ITO bekannt
ist und in der Herstellung von Flachbildschirmen allgemein verwendet wird,
deren Technologie beherrscht wird und die eine ausreichende Haftung
von Lacken und Harzen gestattet.
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Der
Aufnehmer, der es gestattet, ein Signal zu liefern, das das durch
die empfindliche Schicht erzeugte optische Bild darstellt, kann
ein beliebiger von zahlreichen Typen sein. Man kann eine Kamera
mit einer Matrix von fotoempfindlichen Stellen und einer Optik zur
Bildung des Bilds der Rückseite
des Substrats auf der Matrix verwenden (beispielsweise eine CCD-
oder CMOS-Kamera); man kann auch andere Aufzeichnungsträger wie
einen fotografischen Film verwenden. Häufig kann die Matrix von fotoempfindlichen
Stellen, die so gewählt
wird, dass sie für
die Strahlung der Luminophoren empfindlich ist, direkt an die Rückseite
angefügt
sein oder von ihr durch einen Licht verstärker getrennt sein. Zwischen
der Rückseite
und dem Aufnehmer kann ein Farbfilter angeordnet werden, um die
Empfindlichkeit der Vorrichtung gegenüber Umgebungslicht zu reduzieren.
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Die
in 4 schematisch dargestellte Vorrichtung, die aus
Gründen
der Klarheit nicht maßstabsgetreu
ist, besitzt ein transparentes und elektrisch isolierendes Substrat 110,
das mit einer dünnen
transparenten Elektrode 112 bedeckt ist, die ihrerseits
eine empfindliche Schicht 114 trägt, die dazu bestimmt ist,
von dem Organ beaufschlagt zu werden, dessen Abdruck abzunehmen
ist.
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Das
Substrat 110 kann aus verschiedenen Produkten bestehen,
die eine hohe Transparenz im Bereich der verwendeten Wellenlänge besitzen.
Im sichtbaren Bereich verwendet man im Allgemeinen Glas. Die dünne transparente
Elektrode kann dieselbe Ausbildung wie die in Flüssigkristallbildschirmen verwendeten
Gegenelektroden haben. Sie besteht dabei aus Indium- und Zinnoxid
und hat eine Dicke von einigen Nanometern.
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Die
empfindliche Schicht 114 kann verschiedene Ausbildungen
haben.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
besteht sie aus einem dielektrischen Werkstoff, in dem Teilchen
aus elektrolumineszentem Werkstoff verteilt sind, die dazu bestimmt
sind, Luminophore zu bilden. Im Allgemeinen verwendet man eine Schicht
mit einer Dicke von weniger als 50 μm aus einem dielektrischen Werkstoff
mit einem Dielektrizitätskoeffizienten über 20,
der die Verwendung einer niedrigen wirksamen Schwellenspannung von
unter 40 Volt gestattet, die mit den gegenwärtigen Sicherheitsnormen kom patibel
ist. Der Werkstoff muss außerdem
eine ausreichende Haftung auf der dünnen Elektrode 112 besitzen.
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Mit
dieser Ausbildung der empfindlichen Schicht verwendet das Verfahren
zur Aufnahme von Abdrücken
eine Spannung, die zwischen dem Finger 116 und der Elektrode 112 angelegt
wird. Zu diesem Zweck besteht eine einfache, jedoch nicht ausschließliche Lösung darin,
dass auf den Umfangsteil der empfindlichen Schicht 114 ein
Ring oder eine Leiste 118 aus leitendem Werkstoff aufgelegt
wird. Bei dem Auflegen des Fingers auf die empfindliche Schicht
liegt der Finger auch auf dem Ring 118 auf, der aus einem
Metallauftrag bestehen kann.
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Die
Erhebungen des Fingers 116 können als ebenso viele Einzelkondensatoren
mit der Elektrode 112 und der empfindlichen Schicht 114 betrachtet werden.
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Wenn
die Luminophore von einem für
den Durchgang eines Stroms empfindlichen Typ sind, wird die Einheit
der "Einzelkondensatoren" von einer anderen
Spannung als Gleichspannung gespeist. In dem in 4 dargestellten
Fall besteht die Spannungsquelle aus einem Transformator 120,
dessen Primärseite
mit einer Speisung verbunden ist. Einer der Anschlüsse der
Sekundärseite,
der den kalten Punkt bildet, ist mit dem Ring 18 verbunden
und geerdet. Das andere Ende der Sekundärseite ist mit einem leitenden
Rahmen 122 verbunden, der mit der Elektrode 112 in
Verbindung ist. Dieser Rahmen kann aus einem einfachen Metallauftrag
bestehen, der im Bereich der Verbindung mit der Sekundärseite des Transformators 120 mit
einer Leiste 124 ebenfalls aus Metall bedeckt ist.
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Die
zwischen der Elektrode 112 und dem Finger 116 angelegte
Spannung hängt
von der Natur des Stroms und seiner Frequenz ab. Im Fall eines sinusförmigen Wechselstroms
kann man eine Spitzenspannung von 20 bis 100 V verwenden. Eine Frequenz
von 1 bis 50 kHz liefert gute Ergebnisse. Aus Gründen der Sicherheit ist die
akzeptable Spannung um so höher,
je höher
die Frequenz ist.
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Es
ist auch möglich,
mit einem gepulsten einpoligen Strom Folgen von rechteckigen, einpoligen oder
sinusförmigen
Impulsen einzuspeisen.
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Anstelle
von Indium- und Zinnoxid In2O3/SnO2 kann man auch die Verwendung von reinem
Indiumoxid oder Zink enthaltenden Indiumoxid in Betracht ziehen.
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Die
beschriebene Vorrichtung liefert ein Bild hoher Auflösung durch
Strahlung der Luminophoren, die zwischen den Auflagen der Erhebungen
des Fingers und der Elektrode gelegen sind. Dieses Bild wird von
einem Aufnehmer 126 aufgenommen, der eine Telekamera sein
kann, die mit einem Rechner verbunden ist und die Visualisierung
des Bilds des Abdrucks auf dem Monitor des Rechners gestattet. Anstelle
einer Kamera kann auch ein Festkörper-Aufnehmer
verwendet werden, der direkt an die Unterseite des Substrats 110 angelegt
ist. Ein Farbfilter 128, dessen Durchlässigkeitspeak der Wellenlänge des
elektrolumineszenten Werkstoffs entspricht, ist vorteilhafterweise
zwischen die empfindliche Schicht und den Aufnehmer eingesetzt.
Dies ist jedoch nicht obligatorisch.
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Zur
Erhöhung
der Lichtausbeute der Vorrichtung und zur Begrenzung der Beteiligung
des Umgebungslichts ist die empfindliche Schicht 114 vorteilhafterweise
mit einer Fo lie 130 aus einem das Licht reflektierenden
oder streuenden dielektrischen Werkstoff und/oder mit einer opaken
Folie 132 bedeckt. Die reflektierende Folie kann insbesondere
aus Bariumtitanat in einer Dicke von etwa 5 μm bestehen. Die opake Folie 132 kann
insbesondere aus schwarzem Manganoxid in einer Dicke von 5 bis 20 μm bestehen.
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Anstelle
der Verwendung von zwei verschiedenen Schutzfolien, deren eine streuend
und deren andere opak ist, ist es auch möglich, mit einer Zusammensetzungsänderung
im Maße
der Zunahme eine einzige Schicht herzustellen.
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Ein
mögliches
Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Folgende:
Auf
einem Glassubstrat mit einer Dicke von einigen Millimetern bringt
man die transparente Elektrode 112 auf, die eine Dicke
von etwa 300 nm hat. Dieser Auftrag kann insbesondere durch Zerstäubung und Dampfabscheidung
(PVD) oder durch chemische Dampfabscheidung (CVD) stattfinden.
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Die
Dicke des Substrats 110 wird in Abhängigkeit von seiner Oberfläche gewählt. Bei
einer Vorrichtung, die zur Abnahme des Abdrucks eines Fingers bestimmt
ist, hat sich eine Dicke von 5 mm als ausreichend herausgestellt.
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Auf
die Elektrode 112 kann man auftragen:
- – die empfindliche
Schicht (beispielsweise Lack, der ZnS oder dotiertes ZnSe enthält),
- – gegebenenfalls
eine reflektierende Folie aus TiBaO3,
- – gegebenenfalls
auch eine opake Schutzschicht aus Manganoxid,
- – den
Ring 118 zum Kontakt mit dem Finger.
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Zur
Abnahme eines Fingerabdrucks wird der Finger flach auf die empfindliche
Schicht oder die Schutzfolie aufgelegt, wie in 4 gezeigt
ist, und eine Wechselspannung wird angelegt. Der Aufnehmer wird
eingesetzt, um eine Darstellung des Bilds einem Datenverarbeitungssystem 134 zu
liefern.
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Die
Vorrichtung gestattet die Unterscheidung des Fingers eines Lebenden
von einer Abformung und auf diese Weise die Vermeidung von Fälschungen,
die darin bestehen, dass eine solche Abformung auf die Vorrichtung
eines Zugangssystems für
einen geschützten
Ort aufgelegt wird. Die Abformung besitzt nämlich andere elektrische Merkmale
als der menschliche Finger.
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Es
ist ferner zu bemerken, dass die Vorrichtung gestattet, zu prüfen, ob
ein lebender Finger aufgelegt wird. Der Puls bewirkt nämlich eine
zyklische Änderung
des Bilds, da die hellen Punkte oder Striche im Rhythmus des Pulses
ihre Stärke ändern. Das Datenverarbeitungssystem 134 kann
so ausgebildet sein, dass das Vorhandensein einer solchen Änderung
geprüft
wird.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
(5) kann die Vorrichtung vorgesehen sein, um mit
Gleichstrom gespeist zu werden. In diesem Fall trägt das Substrat 110 ebenfalls
eine dünne
transparente Elektrode 112 mit einer Dicke von einigen
hundert Nanometern. Diese Elektrode, die im Allgemeinen aus ITO besteht,
kann durch Zerstäubung
und Dampfabscheidung oder PVD oder durch chemische Dampfabscheidung
oder CVD hergestellt werden, das heißt durch eines der Verfahren,
die allgemein Dünnschichttechnologie
genannt werden.
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Die
Schicht 114 ist im Allgemeinen dünner als im Fall von 4 und
besitzt einen hohen Gehalt an elektrolumineszentem Material. Man
kann insbesondere eine Schicht 114 verwenden, die aus Kristallen
aus einem Werkstoff wie mit Kupfer und Mangan dotiertem Zinksulfid
bestehen, wobei als Bindemittel ein Lack mit einem hohen Dielektrizitätskoeffizienten verwendet
wird.
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Die
von der empfindlichen Schicht 114 getragenen Folien können dieselbe
Ausbildung wie im Fall von 4 haben.
Angesichts der geringen Dicke der empfindlichen Schicht liefert
eine Gleichspannung von etwa 10 V im Allgemeine befriedigende Ergebnisse.
Wenn diese Spannung angelegt wird, emittieren die Luminophoren,
die sich in den Volumen befinden, die von den Erhebungen eines auf
die Vorrichtung aufgelegten Fingers begrenzt sind, unter der Einwirkung
des elektrischen Felds, das durch die zwischen den Erhebungen und
der Elektrode 112 angelegten Spannung erzeugt wird. Das
durch die empfindliche Schicht 114 gestreute Licht kann
durch das Substrat 110 hindurch von einem Aufnehmer wie
einer Kamera aufgenommen werden, der mit einem Rechner zur Visualisierung
und Auswertung des Abdrucks mit Hilfe von Bildverarbeitungssoftware
verbunden ist.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
besteht die empfindliche Schicht aus einem Verbund, der aus einer
dünnen
zentralen Zone aus Luminophormaterial, beispielsweise mit Kupfer
dotiertem Zinksulfid, besteht, die auf beiden Seiten mit einer dünnen dielektrischen
Folie bedeckt ist. In diesem Fall trägt das Glassubstrat auch eine
Elektrode, beispielsweise aus ITO, deren Dicke etwa 300 nm betragen
kann. Die Elektrode trägt
die empfindliche Verbund schicht, die aus einer ersten Folie aus
Dielektrikum von einigen hundert Nanometern, eine elektrolumineszente dünne Schicht
mit einer Dicke von beispielsweise annähernd dem Zweifachen der Folie
und eine zweite dielektrische Folie mit derselben Ausbildung wie
die erste dielektrische Schicht. Eine Schutzschicht, beispielsweise
aus Manganoxid kann auf die empfindliche Schicht aufgelegt sein.
Die die empfindliche Schicht bildenden Folien können auch durch Zerstäubung und
Dampfabscheidung oder durch chemische Dampfabscheidung hergestellt
werden.