JPS61198211A - パタ−ンセンサ - Google Patents
パタ−ンセンサInfo
- Publication number
- JPS61198211A JPS61198211A JP3910885A JP3910885A JPS61198211A JP S61198211 A JPS61198211 A JP S61198211A JP 3910885 A JP3910885 A JP 3910885A JP 3910885 A JP3910885 A JP 3910885A JP S61198211 A JPS61198211 A JP S61198211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- glass substrate
- light
- interface
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は柔らかい表面に凹凸を有する被検体を検知する
ためのパターンセンサに係り、特に指紋や手のひら等の
パターンを認識するためのパターンセンサの改良に関す
る。
ためのパターンセンサに係り、特に指紋や手のひら等の
パターンを認識するためのパターンセンサの改良に関す
る。
個人照合システム等においては指紋や手のひらのパター
ン等をカードやファイル等に登録しておくことで照合時
には登録したカード等の指紋と。
ン等をカードやファイル等に登録しておくことで照合時
には登録したカード等の指紋と。
本人の指紋の一致を検出して本人か否かの判断を行って
いる。このような指紋等の判別には光入力光学系が必要
でこれにはプリズムを用いて全反射光を得る方式が提案
されている。第２図は従来の柔らかい表面に凹凸を有す
る被検体のパターン検出の原理を示すもので、１は指紋
等の凹凸のｌａ。
いる。このような指紋等の判別には光入力光学系が必要
でこれにはプリズムを用いて全反射光を得る方式が提案
されている。第２図は従来の柔らかい表面に凹凸を有す
る被検体のパターン検出の原理を示すもので、１は指紋
等の凹凸のｌａ。
１ｂを有する被検体であり、ガラス基板２に指先を押し
付はガラス基板２下方より光３を入射させたとき指紋の
凹部１ａ、即ち空気の界面ではその入射角θ１が臨界角
θＬを越えたとき全反射光４を生ずるが、ガラス基板２
の表面に指紋の凸部１ｂが接している状態では入射光３
ａは指先が空気とは異なる屈折率を示すために全反射を
生じない（非全反射光）。この全反射光と非全反射光が
指紋の凹凸パターンに対応しているためにこれらのコン
トラスト差からパターンを認識することが可能となる。
付はガラス基板２下方より光３を入射させたとき指紋の
凹部１ａ、即ち空気の界面ではその入射角θ１が臨界角
θＬを越えたとき全反射光４を生ずるが、ガラス基板２
の表面に指紋の凸部１ｂが接している状態では入射光３
ａは指先が空気とは異なる屈折率を示すために全反射を
生じない（非全反射光）。この全反射光と非全反射光が
指紋の凹凸パターンに対応しているためにこれらのコン
トラスト差からパターンを認識することが可能となる。
然しガラス基板と空気との界面で全反射光を得るために
は第３図に示すようにプリズム４を用いて空気５との界
面で全反射を起すようにするしか方法がなく、第３図に
示すように入射光３を入射させてプリズム上に押圧配置
した指紋等の被検体１のパターンを認識していた。
は第３図に示すようにプリズム４を用いて空気５との界
面で全反射を起すようにするしか方法がなく、第３図に
示すように入射光３を入射させてプリズム上に押圧配置
した指紋等の被検体１のパターンを認識していた。
上記の構成にあっては被検体が指紋のように比較的小面
積であれば問題はないが９例えば手のひら全体をパター
ン認識するよがな場合にはプリズム全体の大きさが極め
て大きぐなり、その厚みも厚くなるのでセンサ全体の構
成をコンパクトに設計することが難しい問題があった。
積であれば問題はないが９例えば手のひら全体をパター
ン認識するよがな場合にはプリズム全体の大きさが極め
て大きぐなり、その厚みも厚くなるのでセンサ全体の構
成をコンパクトに設計することが難しい問題があった。
本発明は上記問題点を解決した柔らかい表面を持つ被検
体パターン用センサを提供するもので。
体パターン用センサを提供するもので。
その手段は、ガラス基板上にホログラムを形成し。
該ガラス基板上に表面に凹凸を有する柔らかい被検体を
対接させ、上記ホログラム側から入射させた光を該ホロ
グラムで回折させ上記ガラス基板と空気の界面で上記光
を全反射させるようにホログラムを形成してなることを
特徴とするパターン用センサによってなされる。
対接させ、上記ホログラム側から入射させた光を該ホロ
グラムで回折させ上記ガラス基板と空気の界面で上記光
を全反射させるようにホログラムを形成してなることを
特徴とするパターン用センサによってなされる。
上記軟らかい表面を持つパターン用センサにおいて用い
られる回折格子はホログラムにより作られ、その回折角
度を ｓｉｎθ＋ａ＋ ５ｉｒｌθｏａ＝ｆλ／ｎｅで示す式
を満足するようにすれば空気とガラス基板との界面で全
反射光を得ることが出来る。
られる回折格子はホログラムにより作られ、その回折角
度を ｓｉｎθ＋ａ＋ ５ｉｒｌθｏａ＝ｆλ／ｎｅで示す式
を満足するようにすれば空気とガラス基板との界面で全
反射光を得ることが出来る。
但し、−上式でθ１ｅ：入射光の角度
θｏｅ：回折光の角度
ｆ ：空間周波数
λ ：先の波長
ｎｅ：ホログラムの屈折率である。
以下１本発明の軟らかい表面のパターンセンサを第１図
について詳記する。第１図において５ａ。
について詳記する。第１図において５ａ。
６ｂは空気層で屈折率ｎ、のガラス基板７とホログラム
保護用ガラス９と接している。ガラス基板７上にはホロ
グラムからなる回折格子８が形成され、その屈折率をｎ
ａ に選択するホログラム回折格子８上には上記した保
護ガラスが必要に応じて形成される。上記構成の光学系
でホログラム回折格子の回折光の角度を通光に選択すれ
ばガラス基板７と空気層６ｂの界面で全反射条件を満足
させることが出来て、その回折条件は ｓｉｎθｌｅ＋ Ｓｉｎａｏｅ−ｆλ／ｎｅ ６ ｍ
Ｈｉｔｌ但し θ１ｃ：入射光の角度 ８０・二回折光の角度 ｆ ：空間周波数 λ ：光の波長 ｎｅ：ホログラムの屈折率 である。又空気層６ａと保護用ガラス９．保護用ガラス
９とホログラム回折格子８．ホログラム回折格子８とガ
ラス基板７のそれぞれの界面での入射光３の関係を次の
式を満足するように選択する。
保護用ガラス９と接している。ガラス基板７上にはホロ
グラムからなる回折格子８が形成され、その屈折率をｎ
ａ に選択するホログラム回折格子８上には上記した保
護ガラスが必要に応じて形成される。上記構成の光学系
でホログラム回折格子の回折光の角度を通光に選択すれ
ばガラス基板７と空気層６ｂの界面で全反射条件を満足
させることが出来て、その回折条件は ｓｉｎθｌｅ＋ Ｓｉｎａｏｅ−ｆλ／ｎｅ ６ ｍ
Ｈｉｔｌ但し θ１ｃ：入射光の角度 ８０・二回折光の角度 ｆ ：空間周波数 λ ：光の波長 ｎｅ：ホログラムの屈折率 である。又空気層６ａと保護用ガラス９．保護用ガラス
９とホログラム回折格子８．ホログラム回折格子８とガ
ラス基板７のそれぞれの界面での入射光３の関係を次の
式を満足するように選択する。
ｓｉｎθｌ ＝ｎｙ ｓｉｎθ１′ ・・・・（２）
ｎ含ｓｉｎθ＋’＝ｎｅｓｉｎθ１ｅ ・・・・（３
）ｎｅｓｉｎθｏｅ−ｎｙ ｓｉｎθｏ・・・・（４）
これら光の径路を第１図に示す。尚、θのは臨界角であ
る。
ｎ含ｓｉｎθ＋’＝ｎｅｓｉｎθ１ｅ ・・・・（３
）ｎｅｓｉｎθｏｅ−ｎｙ ｓｉｎθｏ・・・・（４）
これら光の径路を第１図に示す。尚、θのは臨界角であ
る。
上記した（１）〜（４）式を解けばθ＋＜９０”でｙｏ
＞θ山が実現出来る。即ち保護用ガラス９がら入射させ
た入射光３が入射角が９０ ”以下でもガラス基板７と
空気層６ｂの界面で全反射するので。
＞θ山が実現出来る。即ち保護用ガラス９がら入射させ
た入射光３が入射角が９０ ”以下でもガラス基板７と
空気層６ｂの界面で全反射するので。
該ガラス基板７と空気層６ｂの界面に指紋或いは手のひ
ら等を対接させて光３を入射させれば第２図で述べた原
理に基づいて柔らかいパターンの検出を行うことが出来
る。
ら等を対接させて光３を入射させれば第２図で述べた原
理に基づいて柔らかいパターンの検出を行うことが出来
る。
尚、上記（１１〜（４）式を用いてガラス基板７と空気
層６ｂの界面で全反射を起すための１例を述べる。
層６ｂの界面で全反射を起すための１例を述べる。
ガラス基板７と保護用ガラス９の屈折率をｎｙ ＝１
．５．ホログラム回折格子８の屈折率を１．６とし。
．５．ホログラム回折格子８の屈折率を１．６とし。
空気層６ａ、６ｂの屈折率を１．入射光の波長を６６０
ｎｍ、空気周波数ｆ ＝ １５５８ Ｃ本／１ｍ）、回
折格子の倒れ角α＝２０°として入射光の角度θ＋ −
Ｑ ”とすれば、（１）式からθｏｅ＝４０°又（４）
式から００＝４３．３°となりガラス基板７と空気層６
ｂの界面ではθｃ 〉ｓｉｎ″’ （１／ｎｇ） ＝
４１．８°で入射すれば全反射が起るのでθ０は臨界角
θ山より大きな値となって全反射を起すことになる。
ｎｍ、空気周波数ｆ ＝ １５５８ Ｃ本／１ｍ）、回
折格子の倒れ角α＝２０°として入射光の角度θ＋ −
Ｑ ”とすれば、（１）式からθｏｅ＝４０°又（４）
式から００＝４３．３°となりガラス基板７と空気層６
ｂの界面ではθｃ 〉ｓｉｎ″’ （１／ｎｇ） ＝
４１．８°で入射すれば全反射が起るのでθ０は臨界角
θ山より大きな値となって全反射を起すことになる。
本発明は上述の如く構成させたので柔らかいパターンで
ある被検体が手のひらのように大きなものであっても極
めてコンパクトに且つ薄く構成出来る特徴を有する。
ある被検体が手のひらのように大きなものであっても極
めてコンパクトに且つ薄く構成出来る特徴を有する。
第１図は本発明の表面の柔らかいパターンを検出するた
めのセンサの原理的構成と光の径路図。 第２図は従来の表面に凹凸を有する柔らかいパターンを
検出するための原理を説明する模式図。 第３図は従来の表面に凹凸を有する柔らかいパターンを
検出する検出装置を示す模式図である。 １・・・被検体。 １ａ・・・凹部。 １ｂ・・・凸部。 ２・・・ガラス基板。 ３．３ａ・・・入射光。 ４・・・プリズム。 ５・・・空気。 ６ａ、６ｂ・・・空気層。 ７・・・ガラス基板。 ８・・・ホログラム回折格子。 ９・・・ホログラム保護用ガラス。 第２図 ｂ 第３図
めのセンサの原理的構成と光の径路図。 第２図は従来の表面に凹凸を有する柔らかいパターンを
検出するための原理を説明する模式図。 第３図は従来の表面に凹凸を有する柔らかいパターンを
検出する検出装置を示す模式図である。 １・・・被検体。 １ａ・・・凹部。 １ｂ・・・凸部。 ２・・・ガラス基板。 ３．３ａ・・・入射光。 ４・・・プリズム。 ５・・・空気。 ６ａ、６ｂ・・・空気層。 ７・・・ガラス基板。 ８・・・ホログラム回折格子。 ９・・・ホログラム保護用ガラス。 第２図 ｂ 第３図
Claims (3)
- （１）ガラス基板上にホログラムを形成し、該ガラス基
板上に凹凸表面を有する被検体を対接させ、上記ホログ
ラム側から入射させた光を該ホログラムで回折させ上記
ガラス基板と空気の界面で上記光を全反射させるように
ホログラムを形成してなることを特徴とするパターンセ
ンサ。 - （２）前記ホログラムへの入射光角度をθ＿ｉ＿ｅ、ホ
ログラム回折光の角度をθ＿０＿ｅ、ホログラムの屈折
率をｎ＿ｅ、光の波長をλ、空間周波数をｆとしたとき
前記ガラス基板と空気の界面で全反射するように次式 ｓｉｎθ＿ｉ＿ｅ＋ｓｉｎθ＿０＿ｅ＝ｆλ／ｎ＿ｅを
選択してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のパターンセンサ。 - （３）前記被検体は前記ガラス基板に接する表面が柔ら
かい表面であることを特徴とした特許請求の範囲第１項
記載のパターンセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3910885A JPS61198211A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | パタ−ンセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3910885A JPS61198211A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | パタ−ンセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198211A true JPS61198211A (ja) | 1986-09-02 |
Family
ID=12543876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3910885A Pending JPS61198211A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | パタ−ンセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61198211A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0749610A1 (en) * | 1994-02-18 | 1996-12-27 | Imedge Technology, Inc. | Method of producing and detecting high-contrast images of the surface topography of objects and a compact system for carrying out the same |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP3910885A patent/JPS61198211A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0749610A1 (en) * | 1994-02-18 | 1996-12-27 | Imedge Technology, Inc. | Method of producing and detecting high-contrast images of the surface topography of objects and a compact system for carrying out the same |
| EP0749610A4 (en) * | 1994-02-18 | 1997-04-09 | Imedge Technology Inc | COMPACT METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING AND DETECTING HIGH CONTRAST IMAGES OF SURFACE TOPOGRAPHY OF OBJECTS |
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