JPH01119882A - 凹凸面情報検出方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 本発明は凹凸面情報検出方法に関し、 半導体レーザの出射光の波長が安定な状態で凹凸面情報
の検出ができるようにすることを目的とし、 検出すべき凹凸面を圧着する入力面とホログラムによる
光取り出し部を有する透明平板と、前記ホログラムから
取り出された光を撮像素子上に結像させるレンズ系と、
前記入力面を照明する半導体レーザとを具備する凹凸面
情報検出装置を用いて、前記入力面上から凹凸面パター
ンの検出を行うに先立って、 前記入力面に試験用パターンを圧着して、該試験用パタ
ーンの凹凸面情報を検出し、該検出結果に基づいて前記
半導体レーザの出射光の波長不安定性を検知するよう構
成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は凹凸面情報検出方法に関する。

〔従来の技術〕

近年コンピュータが広範な社会システムのなかに導入さ
れるに伴い、システム・セキュリティを如何に確保する
かという点に関係者の関心が集まっている。コンピュー
タルームへの入室や、ｅｔ！利用の際の本人確認の手段
として、これまで用いられてきたＩＤカードやパスワー
ドにはセキュリティ確保の面から多くの疑問が提起され
ている。

これに対して指紋は、“万人不同”、“終生不変”とい
う三大特徴を持つため、本人確認の最も有力な手段と考
えられ、指紋を用いた個人照合システムに関して多くの
研究開発が行われている。

このような目的に基づいて、かねてより種々の指紋セン
サが開発されているが、第５図にその一例として、ホロ
グラムを用いた平板状指紋センサの例を示す。

半導体レーザ１から出射された光は、透明平板２に入射
し、透明平板２上に圧着された指紋のような凹凸パター
ン４を照明する。凹凸パターン４で反射された光は透明
平板２内を伝播してボログラム３で回折され、外部に取
り出される。そしてミラー５で反射され、レンズ６で集
光され、空間フィルタ７を経てＣＣＤのような撮像素子
８上に結像され、上述の凹凸バクーン４の凹凸面情報が
検出される。

以上のように構成された従来の凹凸面情報検出装置にお
いては、半導体レーザ１から出射される光の波長λが安
定であることが必要である。波長λが変動すると、ボロ
グラム３による回折方向が変動し、その結果撮像素子８
上に結像する像の位置が変化してしまう。この現象はモ
ードホップと呼ばれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

凹凸面情報検出装置においては、一般にペルチェ素子を
用いる等によって、上記モードホップの悪影響を抑制し
ている。しかしながら半導体レーザ１の経時変化等によ
り、波長安定化が困難となり、凹凸パターンが回折方向
に移動して像が重なり合い、線幅がぼけたりコントラス
トが低下したりする問題があった。

そこで本発明は、半導体レーザの出射光の波長が安定な
状態で凹凸面情報の検出ができるようにすることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、透明平板の入力面上に圧着された凹
凸面パターンの照明光源として半導体レーザを用い、ボ
ログラムによる光取り出しを行う凹凸面情報検出装置を
用いて、凹凸面情報の検出を行うに先立ち、前記入力面
から所定のテストパターンを入力し、該テストパターン
を検出して得られた所定の評価パラメータを予め定めら
れた基準値と比較し、その比較結果に基づいて前記半導
体レーザの出射光波長が安定していることを確認する。

〔作　用〕

凹凸パターンの検出に先立ってテストパターンを入力し
、その評価パラメータ（例えばＳ／Ｎ）が基準を満たす
か否かを検知すれば、半導体レーザの出射光の波長安定
度を知ることができる。従って波長安定度が満足し得る
ものであれば、そのまま凹凸面情報の検出を開始してよ
く、安定度が不十分であれば、半導体レーザの保守を促
すことができる。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す図で、同図に見ら
れる如く本実施例では、凹凸面情報検出装置の立ち上げ
時に、試験用に予め準備された凹凸パターン１１を入力
面に接触させ、これの凹凸面情報を検知する。この試験
用の凹凸パターン１１は、電源立ち上げ時に入力面に自
動的に接触させ、検知終了後に自動的に除去するように
することも出来る。

第２図に本発明による第２の実施例を示す。本実施例で
使用する凹凸面情報検出装置を構成する透明平板２ば、
上述の第１の実施例で使用した透明平板２を、ホログラ
ム３を中心に対称配置した如く構成してあり、従って凹
凸パターンの入力部として第１の入力面１２に対称の位
置に、第２の入力面１２′が設けられている。

本実施例では第１の入力面１２は検出対象の凹凸パター
ン４の入力部として用い、第２の入力面１２゛には試験
用の凹凸パターン１１を常時接触させておく。

このように凹凸面情報検出装置を構成しておき、凹凸面
情報の検出を行うに先立ち、装置の電源立ち上げ時にま
ず半導体レーザ１を第２の入力面１２”を照明する位置
に移動する。これにより試験用の凹凸パターン１１の検
出を行う。パターン評価が終了した後、再び半導体レー
ザ１を第１の入力面１２を照明する位置に移動させる。

次に本発明に係る第３の実施例を説明する。

本実施例では前記第１の実施例で使用した凹凸面情報検
出装置の入力面の一部に、微小な凹凸パターンを予め試
験用として常に貼り付けておく。

この凹凸バクーンは非常に薄く作成し、検知対象凹凸パ
ターンの入力の際に妨げにならないようにしておく。

上記常設の試験用の凹凸パターンは、入力面上に貼り付
けるのに変えて、散乱性の凹凸パターンを透明平板２の
内部に埋め込んでおいてもよい。

凹凸面情報の検出に先立って、上記常設の凹凸パターン
を検出し、評価を行うことは上記第１及び第２の実施例
と同様である。

テストパターンの評価が終了し、検出対象凹凸パターン
の検出に際しては、撮像素子により取り込んだ画像の処
理時に、試験用の凹凸バクーンの凹凸面情報を除去する
ようにすればよい。

上記第１〜第３の実施例におけるパターン評価方法とし
ては、以下の方法で行うことができる。

試験用の凹凸パターンとして、同心円状の凹凸パターン
を用いる。ホログラムはプレーングレーティングとする
。半導体レーザのモードホップが発生し、波長が２１か
らλ２に変動したとすると、検知された同心円は、ブレ
ーングレーティングの方向（回折方向）に移動する。こ
こでは、半導体レーザのモードが２つに割れたとすると
、第３図（ｋｌｌに示す如く、２つの同心円の凸部１３
．１３’　が重なりあって観察される。この状態では本
来検知されるべき同心円の凸部１３の幅〔第３図（ａ）
参照１図示のｌ　（λ、）〕より広がり、同図（ｂ）に
示すように７！（λ１．λ２）となる。凸部の幅が広が
ったかどうかの判定は、撮像素子上で凸部が占めている
画素の数を数えればよく、至って容易に実行できる。ま
た、移動量により、回折方向とは別の方向にモアレ縞が
発生した場合でも、回折方向とある角度（例えば３０度
間隔）で画素の数を数えれば、凸部の幅の広がりが検知
できる。

凸部の幅が広がり半導体レーザのモードホップが検知さ
れれば、警告信号を発し、照明光学系の交換等の保守を
要求する等は容易である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、半導体レーザのモー
ドホップの影響のないコントラストの良好な画像が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明筒１の実施例の要部構成説明図、第２図
は本発明筒２の実施例の要部構成説明図、第３図は本発
明筒３の実施例の説明図、第４図は従来の凹凸面情報検
出装置の説明図である。 図において、１は半導体レーザ、２は透明平板、３はホ
ログラム、４は凹凸パターン、５はミラー、６はレンズ
、７は空間フィルタ、８は撮像素子、１１は試験用の凹
凸パターン、１２．１２′は第１及び第２の人力面を示
す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出すべき凹凸面を圧着する入力面とホログラム
   による光取り出し部を有する透明平板と、前記ホログラ
   ムから取り出された光を撮像素子上に結像させるレンズ
   系と、前記入力面を照明する半導体レーザとを具備する
   凹凸面情報検出装置を用いて、前記入力面上から凹凸パ
   ターンの検出を行うに先立って、 前記入力面に試験用の凹凸パターン（１１）を圧着し、
   該試験用パターンの凹凸面情報を検出し、該検出結果に
   基づいて前記半導体レーザの出射光の波長不安定性を検
   知することを特徴とする凹凸面情報検出方法。
2. （２）前記入力した試験用パターンの幅の太り（もしく
   は、細り）を評価することにより、前記レーザ光源の波
   長の不安定性を検知することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の凹凸面情報検出方法。