DE3018998C2

DE3018998C2 - Device for performing a comparison of fingerprints

Info

Publication number: DE3018998C2
Application number: DE3018998A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Interlock Sicherheitssysteme 7000 Stuttgart De GmbH; Interlock Sicherheitssysteme GmbH
Current assignee: El-De-Electro-Optic Developments Ltd Jerusalem
Priority date: 1980-05-19
Filing date: 1980-05-19
Publication date: 1983-10-27
Also published as: DE3018998A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Durchführung eines Vergleichs von Fingerabdrücken nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a device for carrying out a comparison of fingerprints according to the genre of the main claim.

Aus der US-PS 39 47 128 ist es bekannt, den unmittelbar gewonnenen Fingerabdruck einer Person mit einer Aufzeichnung dieses Fingerabdrucks zu vergleichen, die sich beispielsweise auf einem Ausweispapier, einer Kreditkarte, einem sonstigen Informationsträger od. dgl. befinden.From US-PS 39 47 128 it is known to use the immediately obtained fingerprint of a person to compare a record of this fingerprint, for example on an identity document, a credit card, other information carrier or the like.

Zur Durchfährung dieses Vergleichs wird ein Abbild des Fingerabdrucks durch Auflegen des Fingers der betreffenden Person auf ein Prisma hergestellt und dieses Abbild wird durch optische Mittel zur Deckung gebracht mit dem aufgezeichneten Fingerabdruck, der sich mit dem ihn tragenden Aufzeichnungsträger in einem Kartenschlitz des Vergleichsgerätes befindet Zur Herbeiführung der Deckungsgleichheit wird das ein Abbild des Fingerabdrucks tragende Lichtbündel einer Suchbewegung unterworfen, und zwar mit Hilfe eines ersten trapezförmigen Prismas und anschließend mit Hilfe von zwei prismatischen Keilformen, die um eine Achse eine gleichförmige Drehbewegung ausführen. Bei Identität der Fingerabdruckabbildung mit der Aufzeichnung ergibt sich nach photoelektrischer Umwandlung des den Vergleich bewirkenden Lichtstrahlbündels eine bestimmte Charakteristik der wechselstromartigen Ausgangsgröße des Photodetektors, die ausgewertet werden kann. Dieses Identitätscharakteristikum kann ein maximaler oder ein minimaler Ausgangswert sein, je nachdem, ob negative oder positive Fingerabdruck-Charakteristiken miteinander verglichen worden sind. Angaben über die effektive Auswertung des gewonnenen Detektorausgangssignals sowie dessen genauen Verlauf werden nicht gemachtTo carry out this comparison, an image of the fingerprint is created by placing the finger of the relevant Person produced on a prism and this image is brought into congruence by optical means with the recorded fingerprint, which is associated with the recording medium carrying it in is located in a card slot of the comparison device A light beam carrying an image of the fingerprint is subjected to a search movement, with the help of a first trapezoidal prism and then with the help of two prismatic wedge shapes that around an axis perform a uniform rotary motion. If the fingerprint image is identical with the Recording results after photoelectric conversion of the light beam causing the comparison a certain characteristic of the AC-like output of the photodetector, the can be evaluated. This identity characteristic can have a maximum or a minimum output value depending on whether negative or positive fingerprint characteristics are compared have been. Information on the effective evaluation of the detector output signal obtained and its exact course is not made

Bekannt ist ferner aus der GB-PS 13 38 787 eine auf einer abweichenden theoretischen Basis arbeitende Vorrichtung zur Durchführung eines Fängerabdruckvergleichs, wobei mit dem kohärenten Licht einer Laserquelle gearbeitet wird. Der Laserstrahl wird dabei aufgespalten und erzeugt einerseits ein Hologramm eines gegebenen Fingerabdrucks, welches sich als eine willkürlich erscheinende Verteilung von dunklen Flekken in einer Ebene darstellt. Der andere Teil des Laserstrahls gelangt nach Umlenkmitteln auf die Realzeitabbildung eines Fingerabdrucks und durchläuft anschließend einen Bewegungssucher oder Scanner, der aus zwei gegenläufig angetriebenen, zueinander gekippten Glasplatten besteht Im Endeffekt ergibt sich nach lichtelektrischer Umwandlung periodisch ein Korrelationsimpuls bei Identität der miteinander verglichenen Abdrücke. Also known from GB-PS 13 38 787 is a working on a different theoretical basis Device for carrying out a catcher print comparison, wherein with the coherent light a Laser source is being worked. The laser beam is split up and on the one hand generates a hologram of a given fingerprint, which turns out to be a random distribution of dark spots represents in one plane. The other part of the laser beam arrives at the real-time image after deflection means a fingerprint and then goes through a motion finder or scanner that consists of consists of two oppositely driven, tilted glass plates Periodically converting a correlation pulse if the impressions compared with one another are identical.

Die vorliegende Erfindung ist in besonderer Weise geeignet, eine Vorrichtung zur Durchführung eines Fingerabdrucksvergleichs, wie sie in der DE-PS 29 52 402 beschrieben ist, vorteilhaft zu ergänzen. Diese Vorrichtung ist zwar geeignet, festzustellen, ob der auf der Karte oder einem sonstigen Auswertdokument befindliche Fingerabdruck identisch ist mit dem Fingerabdruck des Trägers, der diese Karte besitzt und einer Prüfeinrichtung vorlegt Allerdings läßt sich hierdurch noch nicht feststellen, ob der Träger auch die Befugnis aufweist, über diese Karte zu verfügen bzw. ob sich durch den Besitz; der Karte die Berechtigung zu einem bestimmten Handeln ergibt, d. h. beispielsweise das Betreten eines Gebäudes, dessen Tür sich bei Einschieben der Karte in das Prüfgerät öffnet Es ist daher erwünscht, daß das Prüfgerät gleichzeitig noch eine Überprüfung der Karte selbst vornimmt, die bestimmte Markierungen, Zeichnungen oder im folgenden kurz Meistersymbole in verfälschungssicherer Form aufweisen muß, damit die Identifikationskette Kartensystem-Fingerabdruck-Träger geschlossen istThe present invention is particularly suitable, an apparatus for carrying out a Fingerprint comparison, as described in DE-PS 29 52 402, to be added advantageously. These The device is suitable for determining whether the is on the card or some other evaluation document Fingerprint is identical to the fingerprint of the person who owns this card and one Test facility presented However, this does not yet determine whether the carrier also has the authorization has to dispose of this card or whether through possession; the card entitles you to a results in certain actions, d. H. For example, entering a building whose door opens when it is pushed in the card opens in the tester It is therefore desirable that the tester should also carry out a check at the same time the card itself makes certain markings, drawings or in the following briefly master symbols must have in tamper-proof form so that the identification chain card system-fingerprint carrier closed is

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß auch die Identifikationskette Ks rtensystem-Fingerabdruck-Träger dadurch sichergestellt ist, daß das Gerät auch noch die eingegebene Karte oder das Dokument einer zusätzlichen Überprüfung unterziehtAccordingly, the present invention is based on the object of improving the device of the type mentioned so that the identification chain Ks rtensystem-fingerprint carrier is ensured by the fact that the device also subjects the entered card or document to an additional check

In diesem Zusammenhang ist es aus der DE-OS 21 64 939 bekannt, ein Ausweisdokument, welches das Foto eines Trägers aufweist — also zur abschließender·. Überprüfung auf jeden Fall der Kontrolle einer menschlichen Person bedarf — zusätzlich mit Lochmarkierungen nach Art eines Codes zu versehen, so daß ein Auswertegerät für codierte Ausweiskarten ein VergleichIn this context, it is known from DE-OS 21 64 939, an identification document which the Has a photo of a carrier - so for the final ·. Checking in any case requires the control of a human person - additionally with hole markings to be provided in the manner of a code, so that an evaluation device for coded identification cards makes a comparison

ίο der Daten auf dieser Ausweiskarte mit gespeicherten Daten vornehmen kann. Solche Maßnahmen sind im übrigen in vielfältiger Form bekannt; das bekannte Prüfgerät verfügt entweder über mechanische oder auch optische Abtastvorrichtungen, die die in der Ausweiskarte enthaltenen Löcher erfassen, beispielsweise in elektrische Impulse umwandeln und Vergleicherschaltungen zuführen, die die gewonnenen Daten mit in einem Speicher des Prüfgeräts zuvor eingegebenen Referenzdaten, hier vorzugsweise in binär codierter Form bei einem magnetischen, elektrischen oder elektronischen Speicher, vergleichen. Die Prüfvorrichtung arbeitet auf ein nachgeschaltetes Stellglied, welches etwa die Steuerung einer Personenschranke übernimmt Abgesehen davon, daß bei diesem bekannten Lesegerät für codierte Ausweiskarten die Möglichkeit entfällt, von dem Gerät auch feststellen zu lassen, ob der Träger über die Ausweiskarte berechtigt verfügt, ist eine Fälschung der auf der Ausweiskarte angebrachten Markierungen vergleichsweise einfach, wenn lediglich Löcher in vorgegebener relativer Positionierung auf dieser angeordnet zu werden brauchen. Dies kann ohne weiteres durch Vergleich mit einer gültigen Ausweiskarte geschehen. Im übrigen weist dieses bekannte Lesegerät schon insoweit keine Bezüge zu vorliegender Erfindung auf, als bei derίο the data stored on this ID card with Can make data. Such measures are known in various other forms; the well-known testing device has either mechanical or optical scanning devices that are integrated into the ID card Detect included holes, for example converting them into electrical pulses and comparing circuits which feed the data obtained with reference data previously entered in a memory of the test device, here preferably in binary coded form in the case of a magnetic, electrical or electronic Memory, compare. The test device works on a downstream actuator, which is about the Control of a pedestrian barrier takes over the fact that in this known reader for coded ID cards no longer have the option of having the device determine whether the carrier has the Identity card is authorized, a forgery of the markings on the identity card is comparatively simple, if only holes are arranged in a predetermined relative positioning on this will need. This can easily be done by comparing it with a valid ID card. in the Otherwise, this known reader has no references to the present invention, as in the case of the

Erfindung der Überprüfungsvorgang bis einschließlich zur Feststellung der Identität zwischen gespeichertem Symbol und Kartensymbol auf rein optischem Wege erfolgt, d. h. es werden Bilder oder Aufnahmen optisch miteinander verglichen und zur Deckung gebracht, wobei Lichtstrahlen eine Modulation erfahren. Erst dann erfolgt die lichtelektrische Umwandlung und die Weiterverarbeitung gewonnener Inipulsformen.Invention of the verification process up to and including establishing the identity between stored The symbol and the map symbol are purely optical, d. H. images or recordings become optical compared with each other and brought into congruence, with light rays experiencing a modulation. First Then the photoelectric conversion and the further processing of the obtained pulse forms takes place.

In ähnlicher Weise läßt sich der US-PS 38 05 298 ein System zur Identifizierung von Kartenbesitzern und zurIn a similar way, the US-PS 38 05 298 can be a system for the identification of card owners and for

Überprüfung von deren Berechtigung entnehmen, wobei auf der Karte selbst und in einer Datenverarbeitungsanlage Kurven gespeichert werden, die charakteristischen Gesichtszügen des Kartenbesitzers entsprechen. Die Datenverarbeitungsanlage ist dann so programmiert, daß sie auch die Authentizität der Karte überprüft Die Speicherung der charakteristischen Gesichtskurvenzüge erfolgt elektrisch im Gedächtnisspeicher der Datenverarbeitungsanlage.Verification of their authorization can be found on the card itself and in a data processing system Curves are stored which correspond to the characteristic facial features of the card owner. The data processing system is then programmed in such a way that it also verifies the authenticity of the card checked The characteristic facial curves are stored electrically in the memory the data processing system.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung löst die vorgenannte Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß in einem gemeinsamen Prüfgerät sowohl der Fingerabdrucksvergleich als auch der Kartenvergleich durchgeführt werden kann, letzterer in der Form, daß ein auf der Karte angeordnetes Meistersymbol auf optische Übereinstimmung und Deckungsgleichheit mit einem Meistersymbol im Prüfgerät verglichen wird. Für die Durchführung dieser beiden Vergleiche, die zeitlich zueinander versetzt erfolgen, wobei vorzugsweise zunächst die Überprüfung des Meistersym-The invention solves the aforementioned problem with the characterizing features of the main claim and has the advantage that both the fingerprint comparison and the card comparison can be performed in a common checking device can be carried out, the latter in the form of a master symbol arranged on the card compared for optical correspondence and congruence with a master symbol in the test device will. To carry out these two comparisons, which take place staggered in time, preferably first the verification of the master symbol

bols durchgeführt wird, werden mindestens teilweise Baukomponenten des einen Systems vom anderen mit benutzt; eine Vielzahl von strukturellen und elektronischen Baukomponenten werden insgesamt gemeinsam benutztbols is carried out, components of one system are at least partially used by the other used; a variety of structural and electronic building components are collectively common used

Trotz Erhöhung des Vergleichsaufwands ergibt sich in vorteilhafter Ausgestaltung eine Beschleunigung des Prüfungsvorgangs, da sich lediglich bei positivem Ausgang der Meistersymbolüberprüfung sofort die Überprüfung auf die Identität der Fingerabdruckmuster anschließt; bei Vorhandensein von beispielsweise zwei photoelektrischen Detektoren legt ein nachgeschalteter Umschalter den Eingang der einen elektronischen Auswerteschaltung auf den dann jeweils signalführenden Ausgang der Detektoren.Despite the increase in the comparison effort, the result is an acceleration of the in an advantageous embodiment Checking process, since the check is only carried out immediately if the master symbol check has a positive outcome connects to the identity of the fingerprint sample; in the presence of, for example, two Photoelectric detectors, a downstream switch sets the input of an electronic evaluation circuit to the respective signal-carrying output of the detectors.

Für die Identifizierung des Meistersymbols kann ein weiterer Scanner von den gleichen motorischen Mitteln angetrieben sein, die auch den Scanner für den Fingerabdruckvergleich antreiben, oder es ist nur ein einziger Scanner vorhanden, dem Ablenkmittel zugeordnet sind, um auch das Strahlenbündel für den Meistersymbolvergleich zeitlich versetzt dem Vergleichsmittel und dem Scanner zuzuleiten.Another scanner from the same motor means can be used to identify the master symbol be driven, which also drive the scanner for the fingerprint comparison, or it is just a single one Scanners are available to which deflection means are assigned to also the beam for the master symbol comparison staggered in time to be sent to the comparison means and the scanner.

Wegen der Notwendigkeit der Durchführung eines Doppelvergleichs auf Identität zwischen optischen Abbildungen von Fingerabdrücken und Meistersymbolen kommt in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ausbildung des Scanners besondere Bedeutung für einen schnellen und einwandfreien Ablauf zu. So ergibt sich bei einer ersten Ausführungsform des Bewegungssuchers oder Scanners bei jedem vollständigen Abtastzyklus — charakterisiert durch die Wiederkehr einer vorgegebenen geometrischen Beziehung der die Abtastung durchführenden beiden Keilprismen zueinander — zweimal ein Bereich, in welchem Identifikationsimpulse im Verlauf des elektrischen Ausgangssignals auftreten. Es ist daher möglich, als ergänzendes Prüfkriterium auf dieses zweimalige Erscheinen des Identifikationsimpulses bei einem Abtastzyklus in sich ändernder zeitlicher Beziehung je nach Fortschreiten des Zyklus abzustellen; außerdem kann die schrittweise Weiterschaltung bezüglich einer Verdrehbewegung des Kartenhalter schon nach jeweils einem halben Abtastzyklus durchgeführt werden, so daß sich insgesamt eine Verdoppelung der Arbeitsgeschwindigkeit ergibt Dabei werden beim Einlaufen der vom Scanner bewirkten spiraligen Suchbewegung in den zentralen Bereich der Abtastebene sich hierdurch ergebende Ausgangssignale entweder nicht verwendet, weil hier die Abtastgeschwindigkeit geringer ist oder es ist unter Vermeidung einer Abtastung des zentraler. Bereichs möglich, unmittelbar wieder in den Randbereich der Abtastebene umzuschalten. Because of the need to perform a double comparison for identity between optical images of fingerprints and master symbols comes in an advantageous embodiment of the training of the scanner is of particular importance for a fast and flawless process. So it turns out in a first embodiment of the motion finder or scanner at every complete scanning cycle - characterized by the recurrence of a given geometrical relationship of the scanning performing two wedge prisms to each other - twice an area in which identification pulses occur in the course of the electrical output signal. It is therefore possible as a supplementary test criterion on this two-time appearance of the identification pulse in a scanning cycle which changes to cancel the temporal relationship depending on the progress of the cycle; in addition, the step-by-step forwarding with regard to a twisting movement of the card holder after every half a scanning cycle be carried out, so that there is an overall doubling of the operating speed The spiral search movement brought about by the scanner enters the central area The output signals resulting from this in the scanning plane are either not used because the scanning speed is here is lower or it is while avoiding scanning of the central. Area possible, immediately to switch back to the edge area of the scanning plane.

Schließlich ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung im Bewegungsablauf des Scanners dann, wenn die beim spiraligen Einlaufen bewirkten unterschiedlichen Abtastgeschwindigkeiten insgesamt vermieden werden, und zwar dadurch, daß die Bewegungen der beiden Keilprismen des Scanners so aufeinander abgestimmt werden, daß eine Bewegung quasistationär und die andere Bewegung mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit erfolgt, was zu einer entsprechenden konstanten Abtastgeschwindigkeit führt, die sich längs eines Kreises mit gegebenem Radius in der Abtastebene kontinuierlich oder inkremental verlagertFinally, there is a further advantageous embodiment in the movement sequence of the scanner, if the different scanning speeds caused by the spiral entry are avoided altogether by the fact that the movements of the two wedge prisms of the scanner are coordinated with one another that one movement is quasi-stationary and the other movement is comparatively higher Speed takes place, which leads to a corresponding constant scanning speed, which extends along of a circle with a given radius in the scanning plane shifted continuously or incrementally

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in the following Description explained in more detail It shows

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine mögliche Ausführungsform des Prüfgeräts und der strukturellen Zuordnung der einzelnen Baukomponenten, Fig. 1 in a schematic side view of a possible embodiment of the testing device and the structural assignment of the individual building components,

F i g. 2 in schematischer Darstellung den Scanner-Bereich und die sich durch die kontinuierliche Phasenverschiebung in der Drehbewegung der Keilprismen des Scanners ergebenden Auswirkungen in Form von Diagrammen, dieF i g. 2 shows a schematic representation of the scanner area and which is characterized by the continuous phase shift effects in the form of diagrams resulting from the rotary movement of the wedge prisms of the scanner, the

Fig.3a und 3b Verläufe des Ausgangssignals einmal bei Abtastung im Randbereich der Abtastspirale und einmal im zentralen Bereich, die3a and 3b curves of the output signal once when scanning in the edge area of the scanning spiral and once in the central area, the

F i g. 4a und 4b, 5a und 5b sowie 6a und 6b in Form von Diagrammen und in einer Aufsicht auf die Abtastebene das Auftreten der Identifikationsimpulsbereiche bei Abtastung im Spiralen-Außenbereich, im Zwischenbereich und im zentralen Bereich und dieF i g. 4a and 4b, 5a and 5b and 6a and 6b in the form of diagrams and in a plan view of the scanning plane the occurrence of the identification pulse areas when scanning in the outer area of the spiral, in the intermediate area and in the central area and the

F i g. 7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Bewegungssuchers oder Scanners.F i g. 7 shows another preferred embodiment of a motion finder or scanner.

Die im folgenden beschriebenen Maßnahmen sind im wesentlichen Weiterentwicklungen des in der DE-PS 29 52 402 beschriebenen Grundsystems, welches die Durchführung eines Vergleichs von Mustern gegebener, unveränderlicher Form, insbesondere von Fingerabdruckmustern gestattet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird ausdrücklich Bezug genommen auf die Beschreibung und Maßnahmen in dieser älteren Anmeldung der gleichen Anmelderin.The measures described below are essentially further developments of the DE-PS 29 52 402 described basic system, which enables the implementation of a comparison of patterns of given, unchangeable form, especially of fingerprint samples. To avoid Repetitions, express reference is made to the description and measures in this older one Registration by the same applicant.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Feststeilungen, 1.) ob der Kartenträger über einen identischen Fingerabdruck verfügt, wie er auf der Karte festgehalten ist und ob 2.) die Karte solche Zeichen oder Markierungen aufweist, daß der Träger als Berechtigter ausgewiesen ist Im positiven Überprüfungsfall kann beispielsweise eine automatische Türöffnung bewirkt werden, so daß sich ein Zugang zu einem sonst verschlossenem Gebäude ergibt. Eine Ausführungsform eines Gerätes, welches diese Möglichkeiten eröffnet, ist in F i g. 1 dargestellt und mit 70 bezeichnet. Es versteht sich hierbei, daß der Aufbau und die äußere Gestaltung eine solchen kombinierten Überprüfungsgcrätes auch unterschiedlich sein kann; es kommt daher im wesentlichen an lediglich auf das Vorhandensein und die strukturelle Zuordnung der einzelnen vorhandenen Baukomponenten. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt ein erster Aufbau für die Durchführung eines (Fingerabdruck)Mustervergleichs eine Lampe 71 mit Lampenhalterung 71a und eine Kondensorlinse 72, die den von der Lampe 71 ausgehenden Strahlungsteil auf ein Primsa 73 lenkt, welches angrenzend an einen pultartigen vorderen Bereich 74 des Gerätes angeordnet ist und bei diesem Ausführungsbeispiel der unmittelbaren Auflage des jeweiligen Fingers des Trägers dient, dessen Fingerabdruckmuster mit dem Muster zu vergleichen ist, welches sich auf einer Karte befindet, die der Träger vorher in eine Aufnahmeöffnung eingeschoben hat, die sich im unteren Geräteteil befindet und mit 75 bezeichnet ist Von dieser Geräteöffnung aus ist der Einlaßschlitz eines Kartenhalters 76 zugänglich, der der Aufnahme und richtigen Positionierung der eingeschobenen Karte dient Zwischen dem Kartenhalter 76 und dem Prisma 73, welches den Strahlengang der Lampe 71 umlenkt, befindet sich, abgesehen von zwei Linsen 77 und 78, ein Bewegungssucher oder Scanner 79, wieThe present invention enables the fixed divisions, 1.) whether the card carrier has an identical one Fingerprint, as it is recorded on the card and whether 2.) the card has such characters or markings indicates that the carrier is identified as the authorized person. In the case of a positive check, for example an automatic door opening can be effected, so that there is access to an otherwise locked Building results. One embodiment of a device which opens up these possibilities is shown in FIG. 1 shown and denoted by 70. It goes without saying that the structure and the external design are such combined verifier can also be different; it therefore essentially only matters the presence and the structural assignment of the individual existing building components. In the case of the FIG. 1 includes a first structure for implementation a (fingerprint) pattern comparison a lamp 71 with lamp holder 71a and a condenser lens 72, which directs the radiation part emanating from the lamp 71 onto a Primsa 73, which is adjacent to a Desk-like front area 74 of the device is arranged and in this embodiment the immediate Rest of the wearer's finger is used to compare his fingerprint pattern with the pattern is, which is located on a card that the carrier previously inserted into a receiving opening has, which is located in the lower part of the device and is denoted by 75 From this device opening is the Inlet slot of a card holder 76 accessible, the receiving and correct positioning of the inserted The card is used between the card holder 76 and the prism 73, which defines the light path of the lamp 71 deflects, there is, apart from two lenses 77 and 78, a motion finder or scanner 79, such as

er im folgenden lediglich noch bezeichnet werden soll. Bei dem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel vorliegender Erfindung umfaßt der Scanner 79 zwei Antriebsmotoren, etwa einen ersten Schrittmotor, der mit 80 be-it is only to be referred to in the following. In the preferred exemplary embodiment, the present one Invention, the scanner 79 comprises two drive motors, such as a first stepper motor that is loaded with 80

zeichnet ist, und einen normalen schnellen Antriebsmotor 81, auf deren Aufgabe und Verbindung mit den Scannerelementen weiter unten noch genau eingegangen wird.is drawn, and a normal fast drive motor 81, on their task and connection with the Scanner elements will be discussed in detail below.

Dem Kartenhalter 76 ist noch eine eigene Bewegungsantriebseinrichtung oder Korrektureinrichtung 82 zugeordnet, die den Kartenhalter bevorzugt in eine schrittweise Rotationsbewegung versetzt zur Erzielung einer winkelbezogenen Identität der Ausrichtungen des Musters auf der Karte und des mit diesem zu vergleichenden Fingerabdrucks, die auch einen Schrittmotor umfaßt. Nach Durchstrahlung des Fingerabdruck-Musterbereichs auf der Karte fällt der vom Prisma 73 ausgehende und vom Scanner 79 abgelenkte Strahlengang, von dem lediglich der Mittenstrahl 83 dargestellt ist, auf eine weitere Detektorlinse 84 und von dort auf den eigentlichen Detektor 85, der die auffallende Lichtmenge in ein elektrisches, von Impulsen überlagertes, wechselspannungsähnliches Ausgangssignal umwandelt, wie dies in Fig.3a angedeutet ist Dieses bisher beschriebene Teilsystem ermittelt und überprüft, ob die Karte dem Träger gehört; ob die Karte zu dem allgemeinen Überprüfungssystem gehört, stellt eine ergänzte Ausführungsform im gleichen Gerät fest, die bei der Darstellung der F i g. 1 einen in etwa parallelen Strahlengang aufweist und als besonderen Vorteil die schon vorhandenen Antriebsmittel für den Scanner oder Bewegungssucher mitverwenden kann. Dieser zweite Teilbereich zur Identifizierung einer Markierung, Kodierung oder eines sonstigen Zeichens auf der Karte und zur Überprüfung der Übereinstimmung dieses Zeichens mit einem im Gerät körperlich gespeicherten Zeichen, welches im feigenden als sogenanntes Meistersymbol bezeichnet werden soll, ist zunächst eine Kodensorlinse 86 vorgesehen, die den hier rechtwinklig von der Lampe 71 ausgehenden Strahlengang aufnimmt und einem Transparent 87 zuführt Dieses Transparent enthält das Meistersymbol, dessen korrektes Vorhandensein auf der Karte ebenfalls zu überprüfen ist Der Strahlengang läuft dann weiter zu einer Linse 88 und zu einem zweiten Bewegungssucher 89, der im Aufbau mit dem ersten Bewegungssucher 79 identisch sein kann und der auch dessen Antriebsmotoren 80 und 81 mitverwenden kann, wenn man davon absieht, den Strahlengang beispielsweise optisch abzulenken und durch den ersten und dann einzigen Scanner 79 überhaupt laufen zu lassen, was als Alternative ebenfalls innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens liegt Vom zweiten Scanner 89, dessen Aufbau weiter unten ebenfalls noch beschrieben wird, gelangt der Strahl, der wieder als Mittenstrahl 90 dargestellt ist, auf einen Ablenkspiegel 91 und von diesem durch eine weitere Linse 92 zum gleichen Kartenhalter 76, wo der Strahl 90 für das Meistersymbol die eingeführte Karte ebenfalls durchsetzt, und zwar an der Stelle, an welcher sich im Kartenbereich das dortige Meistersymbol befindet — für das genaue Aufsuchen ist der Scanner 89 vorgesehen —, so daß sich bei Übereinstimmung an einem zweiten Ausgangsdetektor 93 ein entsprechendes Ausgangssignal auch für das Meistersymbol ergibt Dem Detektor 93 ist noch eine Detektorlinse 94 vorgeschaltetThe card holder 76 is still a dedicated movement drive device or correction device 82 assigned, which preferably sets the card holder in a step-by-step rotational movement in order to achieve this an angle-related identity of the orientations of the pattern on the card and that to be compared with this Fingerprint, which also includes a stepper motor. After scanning the fingerprint sample area the beam path emanating from prism 73 and deflected by scanner 79 falls on the card, of which only the center beam 83 is shown, onto a further detector lens 84 and from there onto the actual detector 85, which converts the incident light into an electrical, superimposed by pulses, converts an output signal similar to alternating voltage, as indicated in FIG described subsystem determines and checks whether the card belongs to the carrier; whether the card to the general Verification system, a supplemented embodiment in the same device that is found in the Representation of the F i g. 1 has an approximately parallel beam path and, as a particular advantage, already can also use existing drive means for the scanner or motion finder. This second sub-area to identify a marking, coding or other character on the card and to check that this symbol matches a symbol physically stored in the device, which in cowardly should be referred to as the so-called master symbol is first of all a codensor lens 86 is provided, which receives the beam path emanating here at right angles from the lamp 71 and A banner 87 supplies This banner contains the master symbol, its correct presence on the card is also to be checked. The beam path then runs on to a lens 88 and towards a second movement finder 89, which can be identical in structure to the first movement finder 79 and which can also use its drive motors 80 and 81, if you disregard the beam path for example optically deflect and run through the first and then only scanner 79 at all to leave, which as an alternative is also within the scope of the invention from the second scanner 89, the structure of which will also be described further below, the beam arrives, which is again the center beam 90 is shown, onto a deflecting mirror 91 and from this through a further lens 92 to the same card holder 76, where the ray 90 for the master symbol also penetrates the inserted card, namely at the Place where the master symbol is in the map area - for precise search the scanner 89 provided - so that if they match at a second output detector 93 corresponding output signal also results for the master symbol. The detector 93 is also a detector lens 94 upstream

Der zeitliche Ablauf ist so, daß zunächst für einen ersten Zeitraum, der beispielsweise eine halbe Sekunde betragen kann, die Zugehörigkeit der Karte zum System überprüft wird, was in einem speziellen Anwendungsfall beispielsweise dem Kartenträger den Zugang zu einem Gebäude öffnet Sobald die Karte auf das Vorhandensein des Meistersymbols ordnungsgemäß überprüft und für richtig befunden worden ist — bei dieser Überprüfung erfolgt keine zusätzliche Dreh-Suchbewegung auch des Kartenhalters 76 —, setzt dann die Überprüfung der Fingerabdrucksmuster auf Übereinstimmungein. The timing is such that initially for a first period of time, for example half a second can be, the affiliation of the card to the system is checked, which is in a special application For example, the card carrier opens access to a building as soon as the card is present of the master symbol has been properly checked and found to be correct - this one Check, there is no additional rotary search movement of the card holder 76 -, then the check starts the fingerprint pattern for a match.

Die zusätzliche Dreh-Suchbewegung des Kartenhalters mit Hilfe der Antriebsmittel 82 ist deshalb nicht erforderlich, weil der Kartenhalter für eine einwandfreie Positionierung und Einlegen der Karte mit dem Meistersymbol sorgt und das Meistersymbol als Transparent 87 ohnehin einwandfrei justiert in dem Gerät vorhanden ist Daher ergibt sich hier aber auch ein weiterer Freiheitsgrad für die Vielzahl der Ausbildungs- und Verzerrungsmöglichkeiten für das Meistersymbol, denn die Verdrehung jeweils um Winkelgrade stellt einen Freiheitsgrad dar, der als muitipiikativer Faktor in die erhebliche Anzahl von Möglichkeiten eingeht, das Meistersymbol unterschiedlich zu gestalten und entsprechend zu diskriminieren. Durch die gemeinsame Verwendung der motorischen Antriebe für die Scanner, durch einen gemeinsamen Kartenhalter, durch eine gemeinsames optisches System, welches mindestens die Lampe umfaßt und durch eine gemeinsame Auswerteelektronik ergeben sich erhebliche Kostenvorteile sowie Vorteile in der Überprüfungsgeschwindigkeit, denn es können zwei verschiedenen Kriterien (Karte gehört zum Träger — Karte gehört zum System) nahezu gleichzeitig überprüft und entschieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht daher darin, daß der Bewegungssucher oder Scanner un die durch ihn gegebenen Auswertemöglichkeiten des Ausgangssignals dadurch verbessert sind, daß Mittel vorgesehen sind, die eine Information über den Ort in der X-Y-Ebene ermöglichen, an welchem die Abtastung soeben stattfindet Hierzu ist zunächst allgemein folgendes zu bemerken: Die Klarheit und Eindeutigkeit der »Gut-Aussage« bezüglich des hier negativ auftretenden Identifikationsimpulses hängt davon ab, ob die Abtastung in einem zentralen Bereich oder in einem Randbereich der Abtastebene erfolgt Tatsächlich ist die Größe, also die Amplitude und das spitze, scharfe Auftreten des negativen Identifikationsimpulses eine Funktion der Abtastgeschwindigkeit durch den Scanner. Diese Abtastgeschwindigkeit ändert sich aber und ist eine Funktion des Radius, weil der aus zwei relativ zueinander verdrehbaren Keilprismen bestehenden Scanner mit konstanter Winkelgeschwindigkeit arbeitet was aber bei sich verändernden Radien eine unterschiedliche Abtastgeschwindigkeit hervorruft Durch die relative Verdrehung der Keilprismen erfolgt die Abtastung in der Abtastebene (X-Y-Ebene) in Form einer sich auf den Mittelpunkt (zentralen Bereich) bewegenden Spirale. Die Abtastung im Randbereich ergibt negative Identifikationsimpulse, wie in Fig.3a anschaulich im Verlauf des Detektorausgangssignals ingesamt dargestellt und mit 14 bezeichnet sind; erfolgt die Abtastung jedoch im zentralen Bereich bzw. nähert sich die Abtastung diesem zentralen Bereich, dann ergeben sich verzerrte Identifikationsimpulse 14', die als solche praktisch nicht mehr zu identifizieren sind, da sie nach Aufbau und Frequenz in der Größenordnung der allgemeinen sinusförmigen Grundschwingung geraten (siehe F ig. 3b).
Es ist daher vorteilhaft, jeweils genau zu wissen, an welchem Punkt sich die jeweilige Abtastung durch den Scanner abspielt und wo dieser sich befindet, um entsprechende, die Auswertung betreffende Maßnahmen sowohl für den Fingerabdruckvergleich als auch denThe additional rotary search movement of the card holder with the aid of the drive means 82 is therefore not necessary because the card holder ensures correct positioning and insertion of the card with the master symbol and the master symbol is already correctly adjusted as a transparent 87 in the device but also a further degree of freedom for the multitude of training and distortion possibilities for the master symbol, because the rotation by degrees represents a degree of freedom that is included as a multipiicative factor in the considerable number of possibilities to design the master symbol differently and to discriminate accordingly. The common use of the motorized drives for the scanners, a common card holder, a common optical system, which includes at least the lamp, and a common evaluation electronics result in considerable cost advantages and advantages in the checking speed, because two different criteria (card belongs to the carrier - card belongs to the system) can be checked and decided almost simultaneously.
A further advantageous embodiment of the present invention therefore consists in the fact that the motion finder or scanner and the evaluation possibilities of the output signal given by it are improved in that means are provided which enable information about the location in the XY plane at which the scanning has just been carried out The following should first be noted in general: The clarity and unambiguity of the "good statement" with regard to the negative identification pulse here depends on whether the scanning is carried out in a central area or in an edge area of the scanning plane The amplitude and the sharp, sharp appearance of the negative identification pulse are a function of the scanning speed by the scanner. However, this scanning speed changes and is a function of the radius, because the scanner, which consists of two wedge prisms that can be rotated relative to one another, works at a constant angular speed, which, however, causes a different scanning speed with changing radii -Plane) in the form of a spiral moving towards the center (central area). The scanning in the edge area results in negative identification pulses, as clearly shown in FIG. 3a in the course of the detector output signal and denoted by 14; However, if the scanning is carried out in the central area or if the scanning approaches this central area, then distorted identification pulses 14 'result, which can practically no longer be identified as such, since they are in the order of magnitude of the general sinusoidal fundamental oscillation in terms of structure and frequency ( see Fig. 3b).
It is therefore advantageous to know exactly at which point the respective scan is taking place by the scanner and where it is located in order to be able to take appropriate measures relating to the evaluation, both for the fingerprint comparison and for the

Meistersymbol-Vergleich treffen zu können.To be able to meet master symbol comparison.

Zu diesem Zweck laufen synchron mit den Keilprismen 16a, 166 des Scanners Scheiben 95,96 oder sonstige geeignet Mittel um, die es jeweiligen Abtasteinrichtungen 97 und 98 ermöglichen, die Relativposition der Keilprismen 16a und 166 zueinander festzustellen. Die Abtastung im zentralen Bereich wird bei aus solchen Keilprismen aufgebauten Scannern jedenfalls dann erfolgen, wenn die Scanner zueinander sich in einer eine Rechteckform ergänzenden komplementären Position befinden, denn in diesem Fall wird der Strahl praktisch nicht abgelenkt und fällt auf den Mittenbereich der Abtastebene. Eine maximale Ablenkung ergibt sich bei einer Gegen-Keilprismaposition, wie sie in F i g. 2 schematisch angedeutet istFor this purpose, panes 95, 96 or other run synchronously with the wedge prisms 16a, 166 of the scanner suitable means which enable respective scanning devices 97 and 98 to determine the relative position of the Determine wedge prisms 16a and 166 to each other. The scanning in the central area becomes from such Wedge prisms built scanners in any case take place when the scanners to each other in a one Rectangular shape complementary are located, because in this case the beam is practical not deflected and falls on the central area of the scanning plane. A maximum distraction occurs at a counter-wedge prism position as shown in FIG. 2 is indicated schematically

Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die mitlaufenden Scheiben 95, 96 zur Hälfte transparent und zur Hälfte opak, so daß sich beim Umlauf unterschiedliche Durchstrahlungsverhältnisse ergeben, die von optischen Sensoren 97,98 erfaßt werden können. Diese optischen Sensoren 97, 98 können beispielsweise bestehen aus je einem Fototransistor und einer lichtemittierenden Diode, wobei sich als Ausgänge der beiden optischen Sensoren 97,98 die in F i g. 2 dargestellten und mit 99 und 100 bezeichneten Rechteckimpulse ergeben. Die Phasenverschiebung dieser beiden Rechteckimpulsfolgen 99 und 100, die sich aufgrund der Verdrehungen der Keilprismen und der mit ihnen umlaufenden Markierungen 95, 96 ergeben, entsprechen der jeweiligen dynamischen Relativposition der Keilprismen 16a, 166 während des Abtastvorgangs, so daß ein Phasendetektor 101 von üblicher Ausgestaltung in der Lage ist, festzustellen, zu welchen Zeitpunkten sich die beiden Rechteckimpulsfolgen 99, 100 und damit auch die Keilprismen in Phase oder in einer fortlaufenden Phasenverschiebung von schließlich auch 180° befinden. Ein entsprechendes erstes Ausgangssignal des die jeweilige Phasenverschiebung feststellende Detektor 101 ist mit 102 bezeichnet und gibt an. ob sich die relative Phasenverschiebung zwischen den Keilprismen 16a und 166 zwischen 0 und 180 Grad bzw. zwischen 180 und 360 Grad befindet Jeweils an den Stellen, an denen die Keilprismen um 180 Grad zueinander verdreht sind, d. h. in welcher sie sich in der komplementär ergänzenden Position befinden, ergibt sich die Zentralbereichsabtastung und in einem Bereich von ±20 Grad um die 180° Phasenverschiebung herum, wie dies der Kurvenverlauf 103 in F i g. 2 deutlich macht, liegt dann die Mittenbereichabtastung vor, die entweder ganz zu verbieten ist oder bei welcher sonstige Maßnahmen zu treffen sind, um eine einwandfreie Identifizierung sicherzustellen. According to a preferred embodiment the rotating disks 95, 96 are half transparent and half opaque, so that when Circumferential different transmission ratios, which are detected by optical sensors 97,98 can. These optical sensors 97, 98 can, for example, each consist of a phototransistor and a light-emitting diode, the outputs of the two optical sensors 97, 98 being the outputs shown in FIG. 2 shown and with 99 and 100 designated square-wave pulses result. The phase shift of these two Rectangular pulse trains 99 and 100, which are due to the twisting of the wedge prisms and the revolving with them Markings 95, 96 result, correspond to the respective dynamic relative position of the wedge prisms 16a, 166 during the scanning process, so that a phase detector 101 of conventional design in is able to determine the times at which the two square pulse trains 99, 100 and thus the wedge prisms are also in phase or in a continuous phase shift of finally 180 °. A corresponding first output signal from the detector determining the respective phase shift 101 is designated by 102 and indicates. whether the relative phase shift between the wedge prisms 16a and 166 between 0 and 180 degrees or between 180 and 360 degrees are respectively at the points where the wedge prisms are rotated 180 degrees to each other, d. H. in which they are in the complementary complementary position, results in the central area scanning and in a range of ± 20 degrees around the 180 ° phase shift, as shown by the curve 103 in FIG. 2 makes it clear then lies the mid-range scanning, which is either to be forbidden entirely or for which other measures are to be taken must be met to ensure proper identification.

Diese Erfassung der relativen Phasenverhältnisse bei der Drehbewegung der Scanner-Keilprismen 16a und 166 ermöglicht die Synchronisation der Bewertungssysteme im elektronischen Bereich auf die jeweilige Phasenverschiebung im Scanner. Bei dem Phasendetektor 101, der die beiden Ausgangsrechteckimpulsfolgen 99 und 100 der optischen Sensoren zugeführt erhält, kann es sich um einen Operationsverstärker-Vergleicher mit zwei Eingängen (negativer und positiver Eingang) handeln, der so gestaltet ist, daß sich am Ausgang dieses Operationsverstärkers beispielsweise das Signal log 0 ergibt vom Punkt der Phasenverschiebung 0 bis zum Erreichen der völligen Gegenphasigkeit (Phasenverschiebung 180 Grad); ab diesem Moment ergibt sich das Ausgangssignal log 1 am Operationsverstärker bis wieder die Phasenverschiebung 360 Grad bzw. 0° erreicht ist. Aus diesem Kurvenverlauf 102 ergibt sich dann die Kurve 103, beispielsweise durch eine Zeitschaltung, die durch das Auftreten der sich jeweils bei 180 Grad ergebenden positiven Flanken der Impulsfolge 102 entsprechend synchronisiert wird.This detection of the relative phase relationships in the rotational movement of the scanner wedge prisms 16a and 166 enables the evaluation systems in the electronic area to be synchronized to the respective phase shift in the scanner. In the case of the phase detector 101, which has the two output rectangular pulse trains 99 and 100 of the optical sensors is supplied, can it is an operational amplifier comparator with two inputs (negative and positive input), which is designed so that at the output of this operational amplifier, for example, the signal log 0 results in 0 from the point of phase shift until complete phase opposition is reached (phase shift 180 degrees); from this moment on the output signal log 1 results at the operational amplifier bis the phase shift of 360 degrees or 0 ° is reached again. This curve profile 102 results then the curve 103, for example by a timer, which is determined by the occurrence of each at 180 degrees resulting positive edges of the pulse train 102 is synchronized accordingly.

Eine erste Möglichkeit zur Ausnutzung des durch ein entsprechendes log 0-Signal kenntlich gemachten zentralen Abtastbereichs im Kurvenverlauf 103 besteht dann darin, daß man — zur Vermeidung dieser zentralenA first possibility for utilizing the central one identified by a corresponding log 0 signal Scanning area in curve profile 103 then consists in the fact that - in order to avoid this central

ίο langsamen Abtastung — innerhalb dieses Zeitraums von ±20 Grad um die 180° Phasenverschiebung herum ein drittes, beispielsweise solenoidgesteuertes Keilprisma im Scannerbereich (in der Zeichnung nicht dargestellt) vorsieht, welches während dieses Zeitraums vom Solenoid in den Strahlengang gebracht wird, wodurch sich sofort eine Ablenkung in den Randbereich ergibt mit der entsprechenden Folge einer klaren und präzisen Identifikationsmöglichkeit für den negativen Identifikationsimpuls. Dieser tritt dann so auf, wie in Fig.3a dargestellt, auch wenn die beiden Abtastprismen 16a und 166 des Scanners gegeneinander örtlich um 180 Grad in ihrer Position verschoben sind, wie leicht einzusehen. Durch diese Synchronisation des dynamischen Bewegungsablaufs des Scanners auf den Auswertevorgang ist eine fortlaufende Auswertung möglich ohne Unterbrechung, auch dann, wenn sich während des Abtastvorgangs wiederholt eine Oberstreichung auch des zentralen Bereichs in der Abtastebene ergibtίο slow sampling - within this period of ± 20 degrees around the 180 ° phase shift, a third, for example, solenoid-controlled wedge prism in the scanner area (not shown in the drawing) provides which during this period is brought into the beam path by the solenoid, which immediately causes a deflection into the edge area results with the corresponding consequence of a clear and precise possibility of identification for the negative Identification pulse. This then occurs as shown in Fig.3a, even if the two scanning prisms 16a and 166 of the scanner are spatially displaced in their position relative to one another by 180 degrees, as easy to see. This synchronization of the dynamic sequence of movements of the scanner on the Evaluation process, continuous evaluation is possible without interruption, even if During the scanning process, the central area in the scanning plane is also repeated results

Ein Ausführungsbeispiel im Scannerbereich kann so ausgelegt sein, daß sich beispielsweise eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 125 Umdrehungen pro Sekunde des Keilprismas 16a ergibt, wobei das Keilprisma 166 dann so angetrieben ist, daß dieses sich etwa umAn exemplary embodiment in the scanner area can be designed in such a way that, for example, a rotational speed of 125 revolutions per second of the wedge prism 16a results, the wedge prism 166 is then driven in such a way that this turns around

V₂% schneller dreht Man erkennt, daß sich ein jeweiliger Gleichstand der Keilprismen 16a, 166 dann immer nach 200 Umdrehungen insgesamt wieder ergibt. Das langsamer drehende Keilprisma 16a gilt dabei die Zeitbasis vor; eine automatische Geschwindigkeit-Reglungseinrichtung 104 ist vorgesehen und dem Scanner 79 zugeordnet.V _{rotates 2} % faster. It can be seen that a respective equality of the wedge prisms 16a, 166 always results again after a total of 200 rotations. The more slowly rotating wedge prism 16a applies the time base before; an automatic speed control device 104 is provided and assigned to the scanner 79.

Der zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei beim dynamischen Umlauf der Scanner-Keilprismen 16a, 166 erreichten Gleichständen kann als ein Abtastzyklus bezeichnet werden und umfaßt, wie schon erwähnt, 200 Umdrehungen des die Zeitbasis bestimmenden Prismas, in welchem Zeitraum das geringfügig schnellere Prisma 166 201 Umdrehungen zurückgelegt hat Die Fig.4a, 5a und 6a, jeweils in Verbindung mit den Fig.4b, 5b und 6b, zeigen graphisch die sich ändernden Verhältnisse, je nachdem, ob man im Außenbereich der AbiäSiSpirälc (F ι g. 4ä, 4b) arbeitet öder Sich dem Zentralen Bereich allmählich annähert, der in den F i g. 6a, 6b dargestellt istThe time interval between two each of the dynamic rotation of the scanner wedge prisms 16a, 166 is reached Ties can be referred to as a sampling cycle and, as already mentioned, comprises 200 revolutions of the prism that determines the time base, in which period the slightly faster Prism 166 has covered 201 revolutions The Fig.4a, 5a and 6a, each in connection with the Figures 4b, 5b and 6b graphically show the changing Conditions, depending on whether one works in the outer area of the AbiäSiSpirälc (Fig. 4ä, 4b) or yourself to the central Area gradually approaches that shown in Figs. 6a, 6b is shown

Kann die Identifizierung in einem Außenbereich der Spirale entsprechend der Fig.4a, 4b vorgenommen werden, dann ergeben sich während einem vollständigen Abtastzyklus, der beginnt bei der Phasenverschiebung 0 zwischen den beiden Keilprismen bis zur erneuten Erreichung der Phasenverschiebung 0° (bei 360 Grad) zwei Bereiche, in denen die Identifikationsimpulse 14 auftreten können. Diese beiden Bereiche, die mit 105a und 1056 bezeichnet sind, liegen vergleichsweise weit auseinander und vom zentralen Abtastbereich 106 entfernt Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß durch die Relatiwerschiebung der beiden Keilprismen beim schnellen, dynamischen Ablauf bei jedem vollen Abtastzyklus zweimal die gleichen Relativpositio-The identification can be carried out in an outer area of the spiral according to FIGS. 4a, 4b then result during a complete sampling cycle that begins with the phase shift 0 between the two wedge prisms until the phase shift 0 ° is reached again (with 360 degrees) two areas in which the identification pulses 14 can occur. These two areas that denoted by 105a and 1056 are comparatively far apart and from the central scanning area 106 removed The reason for this is to be seen in the fact that due to the relative displacement of the two wedge prisms in the case of a fast, dynamic sequence, the same relative position twice for each full scanning cycle

nen bezüglich der Strahlablenkung auftreten, getrennt durch die komplementäre Position der 180 Grad-Phasenverschiebung, wie ohne weiteres einzusehen ist. Dabei ergibt sich bei jedem schnellen Umlauf der beiden Keilprismen ein negativer Identifikationsimpuls, der zunächst von schwacher Amplitude ist, da der Relativstand der Keiilprismen sich erst allmählich der jeweils optimalen, geometrischen Relativposition annähert, bei welcher der Scanner die beiden Muster maximal zur Deckung bringen kann. Es ergibt sich daher ein allmählicher Anstieg der Identifikationsimpulsamplitude und ein allmählicher Abfall, wenn die Relativpositionen der Keilprismen zueinander aus dem Bereich herauswandern, bei welchem die kongruente Deckung oder Übereinstimmung der beiden Muster erzielbar ist Bei der erwähnten Umdrehungsgeschwindigkeit von 125 Umdrehungen pro Sekunde des zeitbestimmenden Keilprismas 16a ergibt sich ein zeitlicher Abstand der Identifikationsimpulse von 8 msec. Liegt der Bereich, in welchem eine Identifikation möglich ist, annähernd in der Mitte zwischen dem Spiralen-Außenbereich und dem zentralen Bereich, wie dies in den F i g. 5a, 5b gezeigt ist, dann rücken die beiden Identifikationsimpulsbereiche 105a'und 1056'näher zusammen, wobei die absolute Amplitude der Identifikationsimpulse selbst geringer werden kann, weil die Abtastgeschwindigkeit imoccur with respect to the beam deflection, separated by the complementary position of the 180 degree phase shift, as can be seen without further ado. This results in each fast cycle of the two Wedge prisms a negative identification impulse, which is initially of weak amplitude, because of the relative status the wedge prisms only gradually approaches the respectively optimal, geometric relative position, at which the scanner can bring the two patterns to a maximum congruence. It therefore results in a gradual increase in the identification pulse amplitude and a gradual decrease when the relative positions of the wedge prisms move out of the area in which the congruent congruence or agreement of the two patterns can be achieved At the mentioned rotational speed of 125 revolutions per second of the time-determining wedge prism 16a results in a time interval of Identification pulses of 8 msec. If the area lies in which an identification is possible, approximately in the middle between the spiral outer area and the central area, as shown in FIGS. 5a, 5b is shown, then move the two identification pulse areas 105a 'and 1056' closer together, the absolute Amplitude of the identification pulses themselves can be lower because the scanning speed im

inneren Spiralbereich ebenfalls geringer wird; wie schon erwähnt, ist ja die Umdrehungsgeschwindigkeit der Keilprismen konstant und daher ist bei abnehmendem Radius die Absolutgeschwindigkeit des die Abtastebene kreisförmäg-spiralig überstreichenden Strahlenbündels geringer, dementsprechend verschleifen sich auch die Unterschiede zwischen dem Identifikationsimpuls und den begleitenden Grundschwingungs- und sonstigen Störsignalen.inner spiral area also becomes smaller; as already mentioned, is the speed of rotation of the wedge prisms is constant and therefore the absolute speed of the scanning plane is with decreasing radius The circular and spirally sweeping bundles of rays are less, accordingly blur also the differences between the identification impulse and the accompanying fundamental oscillation and others Interference signals.

Bei Abtastung im zentralen Bereich entsprechend den F i g. 6a und 6b fallen die beiden Identifikationsbereiche zu einem gemeinsamen Identifikationsbereich 105" zu-When scanning in the central area according to FIGS. 6a and 6b are the two identification areas to a common identification area 105 "

j sammen, der sich dann in dem Gebiet von ± 20 Grad um den 180 Grad-Phasenverschiebungspunkt befindetj together, which is then in the area of ± 20 degrees around the 180 degree phase shift point is located

In den beiden in den F i g. 4a, 4b und 5a, 5b dargestellten Abtastzuständen können Identifikationen ohne weiteres vorgenommen werden, d. h. die Überprüfungen des Identifikationsimpulses entsprechend vorgegebenen Kriterien finden statt und es ergibt sich eine »GUT-Anzeige« insgesamt dann, wenn der Algorithmus der Identifikationskriterien einen vorgegeben Wert überschreitet Auf sich in diesem Zusammenhang zusätzlich ergebende Identifikationskriterien wird weiter unten noch eingegangen.In the two in Figs. 4a, 4b and 5a, 5b shown scanning states can be identifications easily be made, d. H. the checks of the identification pulse are specified accordingly Criteria take place and an overall »GOOD indication« results if the algorithm of the Identification criteria exceeds a specified value in this context in addition the resulting identification criteria will be discussed further below.

'..· Im zentralen Bereich entsprechend den Fig.6a und'.. · In the central area according to Fig.6a and

6b findet grundsätzlich zunächst keine Identifizierung statt; es kann aber die Betätigung des vorgesehenen dritten Keilprisinas durch Solenoidwirkung erfolgen, um aus diesem zentralen Bereich herauszukommen. Das6b, there is basically no identification at first; but it can be the actuation of the intended third wedge prisinas are made by solenoid action to get out of this central area. That

■ c dritte Keilprisma wird dann bei Vorliegen bestimmter Bedingungen in den Strahlengang zur Ablenkung eingeschoben. The third wedge prism is then pushed into the beam path for deflection when certain conditions are present.

Die zusätzliche Rotations-Suchbewegung des Kartenhalters erfolgt, um auch bei einer Verdrehung der beiden miteinander zu vergleichenden Muster (als allgemeiner Ausdruck) optimale Amplituden des Identifikationsimpulses noch zu erhalten. Aus der Darstellung der Fig.4a und 5a läßt sich erkennen, daß Identifikationsimpulsbereiche 105a, 1056 jeweils zweimal während eines vollständigen Abtastzyklus von 0 Grad bis 360 Grad (OGrad) Phasenverschiebung auftreten, so daß nunmehr, da. die Adresse, also das Ausmaß der gegenseitigen Phasenverschiebung der Keilprismen bekannt ist, auch die Rotations-Suchbewegung des Kartenhalters auf den Scannerablauf synchronisiert werden kann, und zwar dahingehend, daß ein jeweils neuer Verschiebe-Suchschritt des Kartenhalters immer schon nach jeweils einem halben Abtastzyklus erfolgt, so daß sich der gesamte Identifikationsvorgang auf das Doppelte beschleunigen läßt
Die Verifizierung, daß der Identifikations-Algorithmus einwandfrei und wahr ist, läßt sich dann noch mindestens einem weiteren Prüfkriterium unterwerfen, und zwar abgestimmt auf die Häufigkeit des Nacheinanderauftretens der einzelnen Identifikationsimpulse bei gegebener Abtast-Drehgeschwindigkeit der Keilprismen des Scanners. Bei der erwähnten beispielhaften Umdrehungsgeschwindigkeit der Scanner-Keilprismen tritt jeder Identifikationsimpuls in einem Abstand von 8 msec, auf, und ein weiteres Identifikationskriterium besteht darin, daß als Minimum drei Identifikationsimpulse aufeinanderfolgend im 8 msec.-Zeitabstand im nichtzentralen Abtastbereich auftreten müssen, um eine GUT-Anzeige zuzulassen. Dieses Identifikations-Kriterium ist deshalb sinnvoll, weil die nicht völlig auszuschließende Möglichkeit besteht, daß durch eine auf eine gewollte Täuschung gerichteten schnellen Fingerbewegung im Bereich des Prismas 73 bestimmte Impulse erzeugt werden können, die die Auswerteelektronik gegebenenfalls als zutreffend, da die gewünschte Amplitude erreichend, erkennt Solche Impulse können aber keinesfalls im genauen Zeitabstand wie bei ordnungsgemäßer Abtastung erzeugt werden, so daß sich hier eine einwandfreie Möglichkeit bietet, Täuschungen auszuschließen.The additional rotational search movement of the card holder takes place in order to still obtain optimal amplitudes of the identification pulse even if the two patterns to be compared are rotated (as a general expression). From the representation of FIGS. 4a and 5a it can be seen that identification pulse areas 105a, 1056 each occur twice during a complete scanning cycle from 0 degrees to 360 degrees (O degrees), so that now, there. the address, i.e. the extent of the mutual phase shift of the wedge prisms, is known, and the rotational search movement of the card holder can also be synchronized with the scanner sequence in such a way that a new shift search step for the card holder always takes place after half a scanning cycle, so that the entire identification process can be accelerated twice
The verification that the identification algorithm is correct and true can then be subjected to at least one further test criterion, specifically tailored to the frequency of the successive occurrence of the individual identification pulses at a given scanning speed of the wedge prisms of the scanner. With the above-mentioned exemplary speed of rotation of the scanner wedge prisms, each identification pulse occurs at an interval of 8 msec. Allow ad. This identification criterion makes sense because there is the possibility, which cannot be completely ruled out, that certain impulses can be generated in the area of the prism 73 by a quick finger movement aimed at an intentional deception, which the evaluation electronics may consider to be correct, since reaching the desired amplitude, recognizes Such impulses can by no means be generated in the exact time interval as with proper scanning, so that here there is a perfect possibility to exclude deceptions.

Ein weiteres Identifikationskriterium besteht dann noch darin, daß man das allmähliche Ansteigen der Amplitude aufeinanderfolgender Identifikationsimpulse bei Annäherung an den Identifikationsbereich durch die spiralige Abtastung auswertet und nur dann eine GUT-Anzeige zuläßt, wenn jeder nachfolgender Identifikationsimpuls monoton zu- oder abnimmt, bezogen auf den vorhergehenden.Another identification criterion is that the gradual increase in Amplitude of successive identification pulses when approaching the identification area through the evaluates spiral scanning and only allows a GOOD display if each subsequent identification pulse increases or decreases monotonically relative to the previous one.

Schließlich ist eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung des Scanners möglich, die auch die Probleme beseitigt, die sich bei der Abtastung im zentralen Bereich ergeben. Bei dieser Ausgestaltung sind die beiden Scanner-Keilprismen nicht mit schneller, sich nur geringfügig unterscheidenden Drehgeschwindigkeit angetrieben, sondern eines der Keilprismen, in F i g. 7 das Keilprisma 16a'wird, bezogen auf den dynamischen Abtastvorgang, als praktisch quasistationär betrachtet Mit anderen Worten, das erste Keilprisma 16a' verdreht sich so langsam oder ist inkremental von einem Schrittmotor um jeweilige Winkelbeträge so angetrieben, daß das zweite Keilprisma 166' welches sich mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit, etwa angetrieben von einem Gleichstrom- oder Wechselstrommotor ständig dreht, mindestens eine volle Dreh- und Ablenkbewegung in einem Abtastteilausschnitt durchgeführt hat, bevor eine merkliche Weiterführung dieses kreisförmigen Abtästbereichs durch das quasistationäre Keilprisma erfolgt Es ergibt sich dann bei der Abtastung der X-Y-Ebene (Abtastebene) die Wirkung, daß das erste Keilprisma 16a' den Mittelpunkt einer kreisförmigen Abtastbewegung jeweils um vorgegebene, quasistationär eingehaltene Orter verlagert, während das Keilprisma 16ft' um diese Orte eine schnelle kreisförmige Abtast-Suchbewegung, jetzt mit konstanter Geschwindigkeit, durchführt In Fig.7, bei welcher der Anschaulichkeit halber dieFinally, a further particularly preferred embodiment of the scanner is possible which also eliminates the problems eliminated, which result from scanning in the central area. In this configuration, the two are Scanner wedge prisms are not driven at a faster, only slightly differing rotational speed, but one of the wedge prisms, shown in FIG. 7 that Wedge prism 16a 'is regarded as practically quasi-stationary with reference to the dynamic scanning process In other words, the first wedge prism 16a 'rotates slowly or is incremental by a stepping motor driven by respective angular amounts so that the second wedge prism 166 'which rotates at high speed, rotates continuously, e.g. driven by a DC or AC motor, has performed at least one full rotating and deflecting movement in a scanning section before a noticeable continuation of this circular scanning area takes place through the quasi-stationary wedge prism When scanning the X-Y plane (scanning plane), the effect is that the first wedge prism 16a 'the center of a circular scanning movement in each case by predetermined, quasi-stationary observed Locations displaced while the wedge prism 16ft 'makes a rapid circular scanning search motion around these locations, now at constant speed, in Fig.7, in which, for the sake of clarity, the

Abtastebene in Draufsicht dargestellt ist und die Keilprisme.n schematisch in einer Seitenansicht, ist die kreisförmige Bahn der einzelnen Orte A/l, Aß, Aß mit A/bezeichnet, während die Bahnen der schnellen Abtastbewegung, hervorgerufen durch das zweite Keilpnsma 166', mit Sl, S2... bezeichnet sind. Man erkennt, daß sich Geschwindigkeitsunterschiede während des dynamischen Abtastvorgangs im Verlauf eines vollen Abtastzyklus nicht mehr ergeben können, denn die Ortsverlagerung der Mittelpunkte A/l, Aß... für die kreisförmige Abtiast-Suchbewegung durch das erste Keilprisma 16a'erfolgt, gesehen von der schnellen Drehbewegung des zweiten Keilprismas 166 stationär, so daß die Ge-Scanning plane is shown in a top view and the wedge prisms schematically in a side view, the circular path of the individual locations A / l, Aß, Aß is designated A /, while the paths of the rapid scanning movement, caused by the second wedge measure 166 ', with Sl, S2 ... are designated. It can be seen that speed differences can no longer arise during the dynamic scanning process in the course of a full scanning cycle, because the displacement of the center points A / 1, Aß ... for the circular scanning search movement takes place through the first wedge prism 16a ', viewed from rapid rotary movement of the second wedge prism 166 stationary, so that the

schwindigkeiten sich nicht mehr überlagern. Die Geschwindigkeit der Strahlverschiebung durch das zweite Keilprisma 166' ist daher an allen Punkten der Bahnen Sl, 52.., auch beim Überstreichen des zentralen Bereicbs konstant Der Grund hierfür liegt darin, daß der Radius, um welchen die schnellen Such-Drehbewegungen durchgeführt sind, konstant ist und den Kreis M mit den örtern A/l, Aß... beschreibtspeeds no longer overlap. The speed of the beam displacement through the second wedge prism 166 'is therefore constant at all points of the paths S1, 52 .., even when sweeping over the central area. is constant and describes the circle M with the local A / l, Aß ...

Durch diese Scanner-Ausbildung gelingt es, die Abtastprobleme für Fingerabdruck- und Meistersymbol-Vergleich im zentralen Bereich zu beseitigen, so daß sich gegebenenfalls auch einige der weiter vorn geschilderten Maßnahmen erübrigen können.This scanner training makes it possible to solve the scanning problems for fingerprint and master symbol comparison to be eliminated in the central area, so that, if necessary, some of the previously described Measures can be superfluous.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for carrying out a comparison of fingerprints with one on a card, an identity card, a credit card, a key-like card part, an identification document or dgL located record of the same fingerprint, with a lighting device, an optical system for comparing the directly by placing a finger on a surface resulting fingerprint image or a recording with the recording of the fingerprint, one of two arranged one behind the other, motorized with a specified differential speed powered wedge prisms existing motion finder (scanner), a photoelectric Receiver (detector) as well as with one of this downstream, performing test criteria Electrical evaluation device containing circuits, for comparative testing of the Identity between image and recording resulting identification pulse, characterized in, that in a common housing (70) additional evaluation means for an opto-electrical to be carried out in the same way Comparison of an additional master symbol located on the card are provided that at least Use parts of the optical and / or electronic equipment for fingerprint comparison, and wherein the optical representation of the master symbol is stored in the housing (70), the is made to coincide with the card master symbol by optical means.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the scanner (89) for identification of the master symbol is driven by the motor means (80, 81), which also operate the scanner (79) for fingerprint comparison.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that deflection means are provided which the bundle of rays for the master symbol comparison by means of a scanner that is only available once (79), which is also used to compare fingerprints at different times.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that a common lamp (71) split off a separate bundle of rays and through the one carrying the master symbol Transparent (87) is passed that this transparency (87) is followed by a scanner (89) and that Deflection devices (91, 92) are provided, which guide the beam path through the transparency (87) through a map area bearing the master symbol and to a separate detector system (93,94) for the evaluation of the master symbol.

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a switching device (Ul) is provided, the two inputs of which with the output of the detector system responsible for the pattern comparison (85) and with the detector system (93) for the master symbol comparison is connected and whose output signals are fed to a common evaluation logic offset in time.

6. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized

characterized in that the drive means for the wedge prisms (16a, 160) of the scanner (89, 79) or the wedge prisms are associated with markings that the markings are scanning optoelectrical Systems (light emitting diode, phototransistor 97, 98) are provided for the generation of the. Rotational movements of the respectively assigned wedge prism corresponding output pulse trains and that one receiving the output pulse trains

ίο phase comparison device (101) is provided for generating an output signal indicating the scanning of the central area of the scanning plane.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the phase comparison device

(101) downstream dimming means are provided to prevent scanning in the central Area of the scanning plane.

8. Device according to claims, characterized in that that the output of the phase comparator (101) with a solenoid control is connected, which has a third wedge prime to avoid central scanning in the beam path introduces.

9. Apparatus according to claim 6, characterized in that the markings are formed by partially transparent and partially opaque panes (95,%) rotating synchronously with the wedge prisms (16a, i6b).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that one of the wedge prisms has a constant rotational speed and the other one driving at a speed of rotation which is slightly faster than this Speed control device (104) is provided for the formation of a further, on the two occurrences of the identification area (105a, 105b; 105a '105ZjO-directed test criterion during a complete scanning cycle with the spiral entry of the scanning beam in the central area of the scanning plane.

11. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that first slow-acting drive means for the quasi-stationary drive a first wedge prism (16aO and second drive means for generating a rapid rotary movement of the second wedge prism (16 £? 0 are provided, so that the guidance of the scanning The beam of rays in the scanning plane at a constant speed takes place circularly, superimposed from a gradual, steady or incremental step movement along a curve in the scanning plane based on the movement of the first wedge prism (lea *) with constant radius.