JP2005061120A - 光ファイバを用いた施錠装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性が高く且つ堅牢な施錠装置を実現する。
【解決手段】 鍵１の内部に光ファイバ４をＵ字形状に収容する。この鍵１が錠２に差し込まれ、錠２の光源２４から光ファイバ４に入射した光が、光ファイバ４内を伝わる過程でその鍵に特有のモードとなり、光ファイバ４の他端から出射する。出射した光５２はＦθレンズ２５及び２次元撮像素子２６を経て電気信号に変換される。電気信号に変換された識別情報（ファーフィールドパターン）が、判定部２７により、記憶部２８に記憶された正しい鍵の識別情報と比較部され、合致する場合のみ、判定部２７が電気信号により施錠部３が解錠する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、建築物のドア、金庫の扉、自動車のドアなどに適用される施錠装置に係る。特に、本発明は、堅牢な施錠装置を実現するための改良に関する。

従来より、施錠装置としては、シリンダ錠と呼ばれる機械的な装置が一般的に普及している。このシリンダ錠は、鍵を鍵穴に挿し込んで回転する際に、鍵に刻まれた凹凸が錠に合致した場合に限り解錠できるというものである。この種の施錠装置は、構造が単純であるため、鍵を持たない者（悪意を持って解錠しようとする者）でも錠を開くことが可能であるといった問題がある。近年では、ピッキング等と呼ばれる不法な解錠行為が横行しており社会問題となっている。これを阻止するために、新しい施錠装置の開発が近年活発になってきている。

上述したシリンダ錠では鍵に刻まれた凹凸が識別情報となり、鍵及び錠の両方の識別情報が合致すれば解錠することになる。このため、施錠装置にあっては、この識別情報をどの様に具体化するか、また、識別情報の鍵から錠への伝え方をどうするか、といった組み合わせがこれまでに多数提案されている。例えば、バーコードを持ったカードを光学的に読み取り、この読み取ったバーコード情報が所定情報に合致した場合に解錠する方法は、既にホテルの部屋の施錠装置等に多く用いられている。また、半導体ＲＯＭの中の識別情報を電波で送信して受信器で受け取ったり、発光器からの赤外線を受光素子によって受光し、その電波情報や赤外線情報が所定情報に合致した場合に解錠する方法は、車のキーレスエントリシステム等において既に用いられている。

ところで、鍵が盗難にあった場合、ユーザが錠をすばやく取り替えれば、その盗難にあった鍵では解錠することができなくなるため被害を回避できる。このことから、鍵が盗まれたことをユーザが早期に知ることができて、（１）鍵の複製（偽造）が出来ないことが、鍵に必要な機能であることが判る。

また、上述したバーコードを識別情報とするものではコピー機での複製が容易にできてしまう。一方、上記半導体ＲＯＭの中の識別情報は、電気的にＲＯＭに接続できればコピーが可能である。更に、無線式のものでは盗聴により、識別情報を盗まれる可能性がある。このことから、施錠装置では、（２）正しい鍵（解錠を可能にする正当な情報を持った鍵）を用いなければ解錠が出来ないことが、必要な機能であることが判る。

鍵の識別情報が多ければ多いほど、その場での合鍵の作製が困難となるため、上記（１）（２）の機能を実現するには識別情報を多くする事が有効である。

バーコードは識別情報が少ないため、上述した如くコピー機や、スキャナとパソコンとプリンタ等があれば容易に合鍵の作製が可能である。

半導体ＲＯＭでは識別情報を多くする事が可能であるが、合鍵の作製が電気的に高速度で行えるため、施錠装置としての安全性に課題が残る。

この課題を解決すべく、下記の特許文献１では、導波路を鍵とする施錠装置が提案されている。この特許文献１には、キー側導波路を有するキーと、ロック側導波路を有するロックとにより構成された施錠装置が開示されている。そして、キーの挿入によりキー側導波路をロック側導波路に対向させ、光源からの光を、キー側導波路、光分岐、波長フィルタに通過させて、全ての光出力端から出力させる。そして、ロックに備えられた受光部の出力により、判別部が正しいキーであると判別した場合に施錠機構を解錠するようになっている。この特許文献１のものは、識別情報としてはキー側導波路とロック側導波路の光導波路の位置関係である。尚、このような光分岐だけで無く、波長分離導波路を用いて識別情報を多くすることも提案されている。
特開平５−３１１９３２号公報

しかしながら上述した特許文献１に開示されている施錠装置にあっては、以下に述べる課題が存在する。

つまり、識別情報を多くするために光分岐数や波長分離を多くすると光損失が多くなるため、受光素子で十分な信号を得ることができない可能性がある。このため、正当な鍵を使用しても解錠ができなくなる虞があり、施錠装置としての信頼性に欠けるものである。

また、合鍵の作製を困難にするべく鍵の識別情報を多くしようとすると、多数の導波路を設ける必要があり、これら多数の導波路を正しく光結合させることが困難になってしまい、一つでも導波路の光結合が正しく行われない状況が発生すると、解錠ができなくなってしまうため、この点からも施錠装置としての信頼性に欠けるものである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、信頼性が高く且つ堅牢な施錠装置を実現することにある。

−発明の概要−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、鍵の内部に光ファイバを備えさせ、この光ファイバを通過する光を識別情報とした鍵のファーフィールドパターンを設定し、このファーフィールドパターンが、錠に予め記憶されているファーフィールドパターンに一致した場合に限り施錠部が解錠するようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、鍵を使用して錠を作動させることにより施錠部を解錠する施錠装置を前提とする。この施錠装置に対し、上記鍵に、少なくとも一本の光ファイバを備えさせる。一方、上記錠に、上記鍵が勘合する勘合部と、上記光ファイバの一端に光を入射する光源及びレンズを備えた入射側光学系と、光ファイバの他端から出射した光のファーフィールドパターンを得るＦθレンズ及び２次元撮像素子を備えた出射側光学系と、正当な鍵のファーフィールドパターンを記憶する記憶部と、上記勘合部に勘合している鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとを比較する判定部とを備えさせる。そして、鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとが一致したことを上記判定部が判定した場合にのみ、この判定部からの信号により上記施錠部が機械的な解錠動作を行う構成としている。

上記の目的を達成するための他の解決手段としては以下の構成が掲げられる。つまり、鍵を使用して錠を作動させることにより施錠部を解錠する施錠装置を前提とする。この施錠装置に対し、上記鍵に、一端面にミラーを取り付けた少なくとも一本の光ファイバを備えさせる。一方、上記錠に、上記鍵が勘合する勘合部と、上記光ファイバの他端に光を入射する光源及びレンズを備えた入射側光学系と、光ファイバの一端面に取り付けられたミラーによって反射して光ファイバの他端から出射した光のファーフィールドパターンを得るＦθレンズ及び２次元撮像素子を備えた出射側光学系と、上記入射側光学系と出射側光学系とを光ファイバの他端に光結合させる光分岐素子と、正当な鍵のファーフィールドパターンを記憶する記憶部と、上記勘合部に勘合している鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとを比較する判定部とを備えさせる。そして、鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとが一致したことを上記判定部が判定した場合にのみ、この判定部からの信号により上記施錠部が機械的な解錠動作を行う構成としている。

これら特定事項により、鍵の識別情報を光ファイバ中の光モードとすることが可能な構成が実現でき、従来のような光分岐や波長分離を用いないため、光学系の光損失を低減できる。従って、識別情報を多くでき、堅牢な施錠装置を実現することが可能になる。

鍵のファーフィールドパターンを決定する手法としては以下の種々のものが掲げられる。先ず、入射側光学系の光ファイバへの光入射位置を、光ファイバの中心軸とは異なる位置に設定し、その光ファイバの中心軸に対する光入射位置によって鍵のファーフィールドパターンを決定するものである。

また、入射側光学系の光ファイバへの光入射方向を、光ファイバの中心軸の延長方向に対して傾斜するよう設定し、その光ファイバへの光入射角度によって鍵のファーフィールドパターンを決定するものである。

更に、入射側光学系に複数の光源を備えさせ、各光源の点灯順序によって鍵のファーフィールドパターンを決定するものである。

これら特定事項により、鍵の識別情報を多くすることができ、合鍵の作製を困難にすることが可能になって施錠装置の信頼性の向上を図ることができる。

また、鍵の具体構成としては以下の各タイプが掲げられる。先ず、鍵に、１本の光ファイバと、光ファイバの収納部とを備えさせ、光ファイバの両端を２芯光プラグに取り付けて、２芯光プラグを前記収納部と一体にした構成である。

また、鍵に、一端面にミラーを取り付けた１本の光ファイバと、光ファイバの収納部とを備えさせ、光ファイバの他端を１芯キー付き光プラグに取り付けて、光プラグを前記収納部と一体にした構成である。

鍵の識別情報を更に多くするための構成としては以下のものが掲げられる。先ず、光ファイバにおける光入射側及び光出射側の端面の少なくとも一方にレンズを設けた構成である。

また、光ファイバにおける光入射側及び光出射側の端面の少なくとも一方に回折格子を設けた構成である。

本発明では、鍵の内部に光ファイバを備えさせ、この光ファイバを通過する光を識別情報とした鍵のファーフィールドパターンを設定し、このファーフィールドパターンが、錠に予め記憶されているファーフィールドパターンに一致した場合に限り施錠部が解錠するようにしている。このため、光分岐や波長分離を用いないために光学系の光損失を低減しながらも、識別情報を多くできて、堅牢で且つ信頼性の高い施錠装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態に係る施錠装置は、鍵１（図１〜図３参照）と錠２（図４参照）とを備えており、鍵１を使用して錠２を作動させることにより施錠部３を解錠するものである。以下、これら鍵１及び錠２について説明する。

図１は本実施形態に係る施錠装置の鍵１を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

これら図に示すように、鍵１は、２芯光コネクタとしてＳＭＩコネクタを用いている。そして、この鍵１は、長さが約５ｃｍの光ファイバ４が収納されるハウジング１１、光ファイバ４の端面４１が中央に配置される左右一対のＳＭＩ光プラグ１２，１２、光コネクタ抜け止め部１３を備えている。

図２は鍵１の断面図を示しており、図２（ａ）は図１（ｃ）におけるＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は図１（ｃ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

これら図に示すように、鍵１のハウジング１１内には光ファイバ４が、その両端がＳＭＩ光プラグ１２に挿入され且つＵ字状に曲げられて配置されている。

上記光ファイバ４は、ハウジング１１内に充填されたエポキシ樹脂１４等の充填材料によってハウジング１１内に固定され、その形状（Ｕ字形状）が維持されている。尚、図２に示す鍵１では光ファイバ４は同一平面上でＵ字形状に屈曲されている。また、この光ファイバ４の形状としてはＵ字形状に限るものではない。

図３は、鍵の変形例（図２に示すものとは異なる鍵１’）を示す図２に相当する図である。図２に示したものとの違いは、ハウジング１１内の光ファイバ４の敷設状態にある。つまり、この図３に示すものでは、光ファイバ４は、アクリル樹脂製のコアとその周囲を囲むフッ素系樹脂の同心構造を採り、コア径９８０μｍ、クラッド径１０００μｍとコア径が大きいマルチモードファイバを用いている。ここでいうモードとはファイバ中の光線がファイバの中心軸と成す角度を意味する。

十分に長さの長い（例えば５０ｍ）マルチモードファイバのモードは安定し、横軸を角度、縦軸をモードのエネルギとすると、３次元の山の形となる。しかし、本実施形態の如く鍵１に内装される光ファイバ４の場合には、長さ寸法は５ｃｍ程度と短いため、モードの状態が光ファイバ４の敷設状態に大きく依存する。光ファイバ４の長さ、光ファイバ４の種類（構造ＮＡ）、光ファイバ４の敷設状態がモードの状態を決める変数となる。

図３に示すものでは、敷設状態として、光ファイバ４を１方向（光ファイバ４のＵ字部分に向かって鍵１’の厚み方向の一方側：図３（ｂ）では下側）に曲げた形状としている。これに限らず、光ファイバ４をねじるなど多数の敷設状態が適用可能である。

従って、鍵１の識別信号を光ファイバ４のモード状態とすると、容易に多数のモード状態を得る事ができ、複数種類の鍵が作製可能となる。

図４は本形態に係る錠２及び施錠部３の構成を示すブロック図である。この錠２は、勘合部としてのＳＭＩ光レセプタクル２１を備えていると共に、ハウジング２２内に配置された、集光レンズ２３、光源２４、Ｆθレンズ２５、２次元撮像素子２６、ファーフィールドパターンを比較する判定部２７、正しい（正規の）鍵のファーフィールドパターンを記憶する記憶部２８を備えている。

施錠部３は、機械的な施錠及び解錠を行うものであって、上記判定部２７によって解錠動作が行われるようになっている。つまり、施錠状態において、判定部２７がファーフィールドパターンが正当なものであると判定した場合に限り、この判定部２７からの信号に従って解錠動作が行われる構成となっている。

図５は上記図１で示した鍵１と図４で示した錠２とが組み合わされた状態を示している。発光ダイオードや半導体レーザー素子等で構成される上記光源２４から出た光線５１は、集光レンズ２３により集光され、光ファイバ４の一方の端面から入射する。これら光源２４及び集光レンズ２３により本発明でいう入射側光学系が構成されている。

この光ファイバ４に入射した光は、光ファイバ４内を伝わる過程でその鍵に特有のモードとなり、他端（他方の端面）から出射する。出射した光５２はＦθレンズ２５により、角度が位置に変換されて（モードがファーフィールドパターンに変換されて）、位置を読み取る２次元撮像素子２６に入り、電気信号に変換される。これらＦθレンズ２５及び２次元撮像素子２６により本発明でいう出射側光学系が構成されている。その後、判定部２７により、電気信号に変換された識別情報（＝モード状態＝ファーフィールドパターン）は、記憶部２８に記憶された正しい鍵の識別情報と比較部されて、合致する場合のみ、判定部２７が電気信号により施錠部３の図示しない機械的な錠を開く事により、施錠装置として機能する。

光ファイバ４のモードは、鍵側の変数（光ファイバ４の長さ、光ファイバ４の種類（構造ＮＡ）、光ファイバ４の敷設状態）だけでなく、錠２側の励振条件によっても変わる。ここで励振条件とは光５１の光ファイバ４への入射位置、入射角度、波長である。これは鍵１と錠２によりモードが決定する事を意味するため、鍵１だけが盗まれても、モード自身のコピーが不可能である事を示す。

図６は錠２の外観を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。この図に示すように、錠２は外部への入出力端子６２を有している。図７は錠２の内部構造を具体的に示す断面図であり、図７（ａ）は図６（ｃ）におけるＡ−Ａ線断面図、図７（ｂ）は図６（ｃ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

この錠２は、上記光プラグ（ＳＭＩ光プラグ）１２，１２が挿入する円筒部２２ａ，２２ａと、ＳＭＩ光プラグ１２の抜け止め部１３を保持するフック２２ｂを有するＳＭＩ光レセプタクル２１、光源２４、Ｆθレンズ２５と２次元撮像素子２６を一体にした受光素子２９、メモリを持つＣＰＵ６、それらを電気的に接続する基板６１、この基板６１に接続された入出力端子６２を備えている。

上記光源２４はアクリル樹脂でモールドされたＬＥＤであり、先端にレンズ（上記集光レンズ２３）が形成されている。本実施形態のものでは、光源２４を光ファイバ４の入射側端面に対し斜めに配置しているが、これは励振条件を変える一例を示したものである。

また図示しないが、光源が複数ある方が、モードが複雑になり、より複雑な識別情報を得ることができる。

受光素子２９は、アクリル樹脂で成形されたＦθレンズ２５をＣＣＤ（上記２次元撮像素子２６）に一体化して形成されている。このＣＣＤからの電気信号は、ＣＰＵ６に入力され、ＣＰＵ６内部のメモリに記憶された識別情報と比較され、正しい鍵と判断された場合には入出力端子６２を通して、機械的な施錠を行う施錠部３を駆動する。

光源が複数ある場合は、同時に点灯する場合だけで無く、決まった順序で光源を点灯し、各々の光源により得られる鍵の識別情報を比較する事により、より多くの識別情報を得ることができる。

図８は錠Ａに対して、鍵Ａ、鍵Ｂ、鍵Ｃを挿入した場合のＣＣＤ出力であるファーフィールドパターンを示している。このパターンは２次元だが、実際は紙面に直交する方向にもパターンがあり、３次元情報である。この図８により、鍵毎にパターンが違っており、識別が可能となっていることが判る。

図９は錠Ｂに対して、鍵Ａ、鍵Ｂ、鍵Ｃを挿入した場合のＣＣＤ出力であるファーフィールドパターンを示している。各々のパターンは錠Ａの場合と異なっており、錠と鍵とにより識別情報が決定する事が判る。

尚、上記説明では、２芯光コネクタとしてＳＭＩコネクタを採用したが、他の２芯光コネクタを用いる事が出来るのは言うまでも無い。

（変形例１）
図１０は、変形例１における鍵１を示しており、（ａ）は鍵１の側面図であり、（ｂ）は鍵１の内部を示す断面図である。この図１０に示すものでは、１芯光コネクタとしてφ２．５光コネクタを用いており、鍵１は、長さ５ｃｍ程度の光ファイバ４が収納されるハウジング１１、光ファイバ４の端面４１が中央に配置される光プラグ１２、光コネクタの抜け止め部１５を備えている。光ファイバ４の他端（ハウジング１１内に位置する端面）にはアルミ蒸着などにより反射膜（本発明でいうミラー）４２が形成されている。これにより、光ファイバ４に入射された光が反射膜４２によって反射されるようになっている。図１０に示すものでは、光ファイバ４の他端を斜め（傾斜面としてカット）としているが、垂直〜斜め３°程度の角度とする事により、敷設状態を変えることが可能である。もちろん図３に示した場合と同じく、光ファイバ４を曲げる事によっても敷設状態を変化させることは可能である。

図１１は、本変形例１における錠２を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。これら図に示すように、錠２は外部への入出力端子６２を有している。

図１２は図１１（ｃ）におけるXII-XII線に沿った断面図である。この図に示すように、本変形例１における錠２は上記鍵１のＳＭＩ光プラグ１２が挿入される円筒部２２ａと、φ２．５光プラグ１２の抜け止め部１５を保持するフック２２ｂを持つφ２．５光レセプタクル２１、発光素子２Ｂ、Ｆθレンズ２５と２次元撮像素子２６（図１３参照）を一体にした受光素子２９、光ファイバ４の片側端面に光結合させる光分岐素子２Ａ、メモリを持つＣＰＵ６、それらを電気的に接続する基板６１、基板に接続された入出力端子６２を備えている。

光コネクタに１芯光コネクタを用い、発光素子２Ｂと受光素子２９を光ファイバ４の片側端面に光結合させる光分岐素子２Ａを用いたため、鍵１を小型化することが可能になる。また軸回転可能（光ファイバ４の中心を軸に回転可能）なφ２．５光プラグを用いているため、プラグ挿入時に、ユーザは挿入の向きを考慮する必要が無く、上述した実施形態のような２芯コネクタのものに比べて使い勝手が良好である。

図１３は、上記図１０を用いて説明した鍵１と図１１及び図１２を用いて説明した錠２とを組み合わせた状態の構造を示すブロック図である。ここでは、上述した実施形態との相違点についてのみ説明する。

発光素子２Ｂから出た光線５３は、光分岐素子２Ａによって反射され、光ファイバ４に入射する。光ファイバ４に入射した光は、この光ファイバ４を伝わる過程でその鍵１に特有のモードとなり、光ファイバ４の他端の反射膜４２によって反射された後、光ファイバ４から出射する。出射した光５４は光分岐素子２Ａを通過し、受光素子２９に入り、電気信号に変換される。

尚、ここではφ２．５光コネクタを例としたが、他の１芯コネクタ（軸回転不可能なＦＣコネクタなど）を用いる事が出来るのは言うまでも無い。

（変形例２）
図１４は、変形例２に係る鍵１の断面図（図２（ａ）に相当する図）である。ここでは、図１及び図２を用いて説明した鍵１との相違点についてのみ説明する。

図１４に示すように、光ファイバ４の各端面４１，４１は曲面に加工されている。これにより励振条件が変化するため、曲率を変化させる事により、多数の鍵を作成することが可能となる。

（変形例３）
図１５は、変形例３に係る鍵１の断面図（図２（ａ）に相当する図）である。ここでも、図１及び図２を用いて説明した鍵との相違点についてのみ説明する。

図１５に示すように、光ファイバ４の各端面には回折格子４３，４３が取り付けられている。この回折格子４３，４３を通過した光は複数に分岐するため、これは光源が複数ある場合と同様の状態を得ることができる。従って、先に説明したように、複雑な励振条件が得る事ができる。また回折格子４３，４３のピッチを変えることにより、多数の鍵を作成することが可能となる。

（変形例４）
図１６は、変形例４に係る鍵１の断面図（図１０（ｂ）に相当する図）である。ここでは、図１０を用いて説明した鍵１との相違点についてのみ説明する。

この図１６に示すように、光ファイバ４の端面４１が曲面に加工されている。これにより励振条件が変化するため、曲率を変化させる事により、多数の鍵を作成することが可能となる。

（変形例５）
図１７は、変形例５に係る鍵１の断面図（図１０（ｂ）に相当する図）である。ここでも、図１０を用いて説明した鍵との相違点についてのみ説明する。

この図１７に示すように、光ファイバ４の端面には回折格子４３が取り付けられている。回折格子４３を通過した光は複数に分岐するため、これは光源が複数ある事と同じである。従って、先に説明したように、複雑な励振条件が得る事ができる。また回折格子のピッチを変えることにより、多数の鍵を作成することが可能となる。

−その他の実施例−
以上説明した実施例及び変形例では、鍵１を２芯光コネクタや１芯光コネクタにより構成したが、３芯以上の光コネクタにより構成してもよい。また、鍵１の内部に複数本の光ファイバを収納して鍵１の識別情報を更に多くするようにしてもよい。

実施形態に係る施錠装置の鍵を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 鍵の断面図を示し、（ａ）は図１（ｃ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１（ｃ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 鍵の変形例を示す図２相当図である。 錠及び施錠部の構成を示すブロック図である。 鍵と錠とが組み合わされた状態を示す図である。 錠の外観を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 錠の内部構造を具体的に示す断面図であり、（ａ）は図６（ｃ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図６（ｃ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 錠Ａに対して、鍵Ａ、鍵Ｂ、鍵Ｃを挿入した場合のＣＣＤ出力であるファーフィールドパターンを示す図である。 錠Ｂに対して、鍵Ａ、鍵Ｂ、鍵Ｃを挿入した場合のＣＣＤ出力であるファーフィールドパターンを示す図である。 変形例１における鍵を示しており、（ａ）は鍵の側面図であり、（ｂ）は鍵の断面図である。 変形例１における錠を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 図１１（ｃ）におけるXII-XII線に沿った断面図である。 変形例１における鍵と錠とを組み合わせた状態の構造を示すブロック図である。 変形例２に係る鍵の断面図である。 変形例３に係る鍵の断面図である。 変形例４に係る鍵の断面図である。 変形例５に係る鍵の断面図である。

符号の説明

１ 鍵
２ 錠
２Ａ 光分岐素子
２１ ＳＭＩ光レセプタクル（勘合部）
２３ 集光レンズ
２４ 光源
２５ Ｆθレンズ
２６ ２次元撮像素子
２７ 判定部
２８ 記憶部
３ 施錠部
４ 光ファイバ
４２ 反射膜（ミラー）
４３ 回折格子

Claims (9)

1. 鍵を使用して錠を作動させることにより施錠部を解錠する施錠装置において、
   上記鍵には、少なくとも一本の光ファイバが備えられている一方、
   上記錠には、上記鍵が勘合する勘合部と、上記光ファイバの一端に光を入射する光源及びレンズを備えた入射側光学系と、光ファイバの他端から出射した光のファーフィールドパターンを得るＦθレンズ及び２次元撮像素子を備えた出射側光学系と、正当な鍵のファーフィールドパターンを記憶する記憶部と、上記勘合部に勘合している鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとを比較する判定部とが備えられており、
   上記施錠部は、鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとが一致したことを上記判定部が判定した場合にのみ、この判定部からの信号により機械的な解錠動作を行う構成とされていることを特徴とする施錠装置。
2. 鍵を使用して錠を作動させることにより施錠部を解錠する施錠装置において、
   上記鍵には、一端面にミラーを取り付けた少なくとも一本の光ファイバが備えられている一方、
   上記錠には、上記鍵が勘合する勘合部と、上記光ファイバの他端に光を入射する光源及びレンズを備えた入射側光学系と、光ファイバの一端面に取り付けられたミラーによって反射して光ファイバの他端から出射した光のファーフィールドパターンを得るＦθレンズ及び２次元撮像素子を備えた出射側光学系と、上記入射側光学系と出射側光学系とを光ファイバの他端に光結合させる光分岐素子と、正当な鍵のファーフィールドパターンを記憶する記憶部と、上記勘合部に勘合している鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとを比較する判定部とが備えられており、
   上記施錠部は、鍵のファーフィールドパターンと記憶部に記憶されている鍵のファーフィールドパターンとが一致したことを上記判定部が判定した場合にのみ、この判定部からの信号により機械的な解錠動作を行う構成とされていることを特徴とする施錠装置。
3. 請求項１または２記載の施錠装置において、
   入射側光学系の光ファイバへの光入射位置は、光ファイバの中心軸とは異なる位置に設定されており、その光ファイバの中心軸に対する光入射位置によって鍵のファーフィールドパターンが決定される構成となっていることを特徴とする施錠装置。
4. 請求項１、２または３記載の施錠装置において、
   入射側光学系の光ファイバへの光入射方向は、光ファイバの中心軸の延長方向に対して傾斜するよう設定されており、その光ファイバへの光入射角度によって鍵のファーフィールドパターンが決定される構成となっていることを特徴とする施錠装置。
5. 請求項１〜４のうち何れか一つに記載の施錠装置において、
   入射側光学系は複数の光源を備えており、各光源の点灯順序によって鍵のファーフィールドパターンが決定される構成となっていることを特徴とする施錠装置。
6. 請求項１記載の施錠装置において、
   鍵は、１本の光ファイバと、光ファイバの収納部とを備え、光ファイバの両端を２芯光プラグに取り付けて、２芯光プラグが前記収納部と一体となった構成であることを特徴とする施錠装置。
7. 請求項２記載の施錠装置において、
   鍵は、一端面にミラーを取り付けた１本の光ファイバと、光ファイバの収納部とを備え、光ファイバの他端を１芯キー付き光プラグに取り付けて、光プラグが前記収納部と一体となった構成であることを特徴とする施錠装置。
8. 請求項６または７記載の施錠装置において、
   光ファイバにおける光入射側及び光出射側の端面の少なくとも一方にレンズが設けられていることを特徴とする施錠装置。
9. 請求項６または７記載の施錠装置において、
   光ファイバにおける光入射側及び光出射側の端面の少なくとも一方に回折格子が設けられていることを特徴とする施錠装置。

Images