JPH01119882A - Uneven surface information detecting method - Google Patents
Uneven surface information detecting methodInfo
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Abstract
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。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a method for detecting information on an uneven surface, and its purpose is to enable detection of information on an uneven surface while the wavelength of light emitted from a semiconductor laser is stable. a transparent flat plate having an input surface for pressing an uneven surface and a light extraction section using a hologram; a lens system for forming an image of light extracted from the hologram on an image sensor;
Prior to detecting an uneven surface pattern from the input surface using an uneven surface information detection device including a semiconductor laser that illuminates the input surface, a test pattern is crimped onto the input surface, and the test pattern is pressed onto the input surface. The device was configured to detect uneven surface information of the test pattern and detect wavelength instability of the light emitted from the semiconductor laser based on the detection result.
本発明は凹凸面情報検出方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting uneven surface information.
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。In recent years, as computers have been introduced into a wide range of social systems, people concerned have become interested in how to ensure system security. Entering the computer room, etc. Many questions have been raised regarding the security of ID cards and passwords, which have been used up until now as a means of verifying the identity of users.
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。Fingerprints, on the other hand, are considered the most powerful means of identity verification because they have three major characteristics: they are "unique for everyone" and "unchangeable throughout life," and much research and development has been conducted on personal identification systems using fingerprints. It is being said.
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。Various fingerprint sensors have been developed for some time based on this purpose, and FIG. 5 shows an example of a flat fingerprint sensor using a hologram.
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。The light emitted from the semiconductor laser 1 enters the transparent flat plate 2 and illuminates a fingerprint-like uneven pattern 4 pressed onto the transparent flat plate 2. The light reflected by the concavo-convex pattern 4 propagates within the transparent flat plate 2, is diffracted by the bologram 3, and is taken out to the outside. The light is then reflected by a mirror 5, condensed by a lens 6, passed through a spatial filter 7, and formed into an image on an image pickup device 8 such as a CCD, whereby information on the uneven surface of the above-mentioned uneven back cover 4 is detected.
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。In the conventional uneven surface information detection device configured as described above, it is necessary that the wavelength λ of the light emitted from the semiconductor laser 1 is stable. When the wavelength λ changes, the direction of diffraction by the bologram 3 changes, and as a result, the image sensor 8
The position of the image formed above changes. This phenomenon is called mode hop.
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。In uneven surface information detection devices, the negative effects of the mode hop are generally suppressed by using a Peltier element or the like. However, due to changes in the semiconductor laser 1 over time, it becomes difficult to stabilize the wavelength, and there is a problem in that the concave-convex pattern moves in the diffraction direction, resulting in overlapping images, blurring line width, and decreasing contrast.
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。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to enable detection of uneven surface information in a state where the wavelength of light emitted from a semiconductor laser is stable.
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。In the present invention, a semiconductor laser is used as a light source for illuminating the uneven surface pattern pressed onto the input surface of a transparent flat plate, and an uneven surface information detection device that extracts light using a bologram is used to detect uneven surface information. First, a predetermined test pattern is input from the input surface, a predetermined evaluation parameter obtained by detecting the test pattern is compared with a predetermined reference value, and the output of the semiconductor laser is determined based on the comparison result. Confirm that the emitted light wavelength is stable.
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。By inputting a test pattern prior to detecting the uneven pattern and detecting whether the evaluation parameter (for example, S/N) satisfies the standard, it is possible to know the wavelength stability of the light emitted from the semiconductor laser. Therefore, if the wavelength stability is satisfactory, detection of uneven surface information may be started as is, and if the stability is insufficient, maintenance of the semiconductor laser can be prompted.
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. As seen in the figure, in this embodiment, when starting up the uneven surface information detection device, an uneven pattern 11 prepared in advance for testing is input. It makes contact with a surface and detects information about its uneven surface. The test uneven pattern 11 can also be automatically brought into contact with the input surface when the power is turned on, and automatically removed after the detection is completed.
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。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. A transparent flat plate 2B constituting the uneven surface information detection device used in this example,
The transparent flat plate 2 used in the first embodiment is arranged symmetrically with the hologram 3 at the center. An input surface 12' is provided.
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。In this embodiment, the first input surface 12 is used as an input section for the concavo-convex pattern 4 to be detected, and the concave-convex pattern 11 for testing is kept in contact with the second input surface 12' at all times.
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。With the uneven surface information detection apparatus configured in this way, before detecting uneven surface information, the semiconductor laser 1 is first moved to a position where it illuminates the second input surface 12'' when the apparatus is powered on. As a result, the test uneven pattern 11 is detected. After the pattern evaluation is completed, the semiconductor laser 1 is moved again to a position where the first input surface 12 is illuminated.
次に本発明に係る第３の実施例を説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
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。In this embodiment, a minute unevenness pattern is always pasted in advance for testing purposes on a part of the input surface of the uneven surface information detection device used in the first embodiment.
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。This uneven pattern is made very thin so that it does not interfere with the input of the uneven pattern to be detected.
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。Instead of pasting the above-mentioned permanent test unevenness pattern on the input surface, a scattering unevenness pattern may be embedded inside the transparent flat plate 2.
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。As in the first and second embodiments, the permanent uneven pattern is detected and evaluated prior to detecting the uneven surface information.
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。When the evaluation of the test pattern is completed and the uneven pattern to be detected is detected, the uneven surface information of the uneven background for testing may be removed when processing the image captured by the image sensor.
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。As a pattern evaluation method in the first to third embodiments described above, the following method can be used.
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。A concentric pattern of protrusions and recesses is used as the test pattern. The hologram shall be a plain grating. If a mode hop occurs in the semiconductor laser and the wavelength changes from 21 to λ2, the detected concentric circles move in the direction of the brane grating (diffraction direction). Here, if the mode of the semiconductor laser is split into two, as shown in FIG.
．． 13' are observed to overlap. In this state, the width of the concentric convex portion 13 that should originally be detected [Fig. 3(a)
Reference 1 l (λ, )] shown in the figure spreads out, and as shown in the same figure (b), 7! (λ1.λ2). Determination as to whether the width of the convex portion has increased can be easily performed by simply counting the number of pixels occupied by the convex portion on the image sensor. Additionally, even if moiré fringes occur in a direction other than the diffraction direction due to the amount of movement, the expansion of the width of the convex part can be detected by counting the number of pixels at a certain angle to the diffraction direction (for example, at 30 degree intervals). .
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。If the width of the convex portion increases and a mode hop of the semiconductor laser is detected, it is easy to issue a warning signal and request maintenance such as replacement of the illumination optical system.
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。As described above, according to the present invention, an image with good contrast can be obtained without being affected by mode hops of a semiconductor laser.
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。FIG. 1 is an explanatory diagram of the main part configuration of an embodiment of the inventive tube 1, FIG. 2 is an explanatory diagram of the essential part configuration of the embodiment of the inventive tube 2, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the embodiment of the inventive tube 3. , FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional uneven surface information detection device. In the figure, 1 is a semiconductor laser, 2 is a transparent flat plate, 3 is a hologram, 4 is an uneven pattern, 5 is a mirror, 6 is a lens, 7 is a spatial filter, 8 is an image sensor, 11 is an uneven pattern for testing, 12. 12' indicates the first and second manpower planes.
Claims (2)
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。(1) A transparent flat plate having an input surface that presses the uneven surface to be detected and a light extraction section using a hologram, a lens system that forms an image of the light extracted from the hologram on an image sensor, and illuminating the input surface. Prior to detecting the uneven pattern from the input surface using an uneven surface information detection device comprising a semiconductor laser, a test uneven pattern (11) is crimped onto the input surface,
A method for detecting uneven surface information, comprising detecting uneven surface information of the test pattern, and detecting wavelength instability of light emitted from the semiconductor laser based on the detection result.
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。(2) The unevenness according to claim 1, wherein instability of the wavelength of the laser light source is detected by evaluating a width increase (or decrease) of the input test pattern. Surface information detection method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62277849A JPH01119882A (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Uneven surface information detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62277849A JPH01119882A (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Uneven surface information detecting method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01119882A true JPH01119882A (en) | 1989-05-11 |
Family
ID=17589129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62277849A Pending JPH01119882A (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Uneven surface information detecting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01119882A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9353716B2 (en) | 2011-05-13 | 2016-05-31 | Mikuni Corporation | High-pressure fuel pump device |
-
1987
- 1987-11-02 JP JP62277849A patent/JPH01119882A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9353716B2 (en) | 2011-05-13 | 2016-05-31 | Mikuni Corporation | High-pressure fuel pump device |
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