DE68914787T2 - Personalidentifizierungsanordnungen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Personen-Identifizierungsanordnungen, und sie bezieht sich insbesondere auf solche Anordnungen, die durch Messung von anatomischen Eigenschaften arbeiten. Diese Anordnungen können in jedem Bereich Anwendung finden, in dem eine strenge Personen-Identifizierung notwendig ist, beispielsweise bei der Identifizierung von Personal, das Zugang zu geheimen Vorgängen haben darf, oder bei der Identifizierung eines nicht bevollmächtigten Unterzeichners zur Genehmigung der elektronischen Überweisung von Geldmitteln, oder für gerichtliche Zwecke.
• Es wird allgemein anerkannt, daß Personen-Identifizierungsanordnungen, die auf anatomischen Eigenschaften beruhen, beträchtliche potentielle Vorteile gegenüber Anordnungen haben, die nicht solche Eigenschaften verwenden, z.B. auf Karten beruhende Systeme mit oder ohne Personen-Identifizierungsnummern (PIN'S). Beispielsweise kann eine anatomische Eigenschaft nicht verlegt werden (obwohl es hinzunehmen ist, daß einige Eigenschaften geändert werden könnten), und sie kann nicht durch Verleihen übertragen werden, z.B. auf nicht berechtigte Personen, oder sie ist auch anderweitig nicht gefährdet, wie im fall von Personen-Identifizierungsnummern, die niedergeschrieben werden oder auf offensichtliche Werte festgelegt werden.
• Bei der Ausführung von Anordnungen, die auf der Messung von anatomischen Eigenschaften beruhen, ergeben sich jedoch wegen der Kompliziertheit und der aufzuwendenden Kosten bei der Erfassung der die fragliche Eigenschaft darstellenden Daten Schwierigkeiten bei der Verarbeitung dieser Daten, um von ihnen Erkennungskriterien abzuleiten, die ein geeignetes Maß an Sicherheit aufweisen, und bei der Speicherung solcher Kriterien und der dazugehörenden Information.
• EP-A-0 244 498 offenbart eine Anordnung, die einen tragbaren Datenträger in Form einer Kunststoffkarte verwendet, die verschiedene magnetische Spuren zum Empfang von Daten besitzt. Ein Fingerabdruck-Aufzeichnungs-Terminal mit einem Sensor enthält einen Speicher, in dem Bezugssignalbilder zum Vergleich mit einem gegenwärtig analysierten Fingerabdruck gespeichert sind. Das Maß der Korrelation wird mit den Daten auf der Karte verglichen.
• US-A-3,944,978 offenbart ein System, bei dem kohärentes Licht durch ein Prisma auf seine Hypothenuse projiziert wird, mit der ein zu identifizierender Fingerabdruck in Kontakt ist. Das erzeugte Brechungsmuster wird dann hinsichtlich des Frequenzbereichs analysiert, um eine elektrische Funktion zu erzeugen, die zum Vergleich mit anderen derartigen Funktionen verwendet wird.
• Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, wenigstens die Schwierigkeiten zu vermindern, die mit der Erfassung von Daten, die die in Frage stehenden Eigenschaften darstellen, verbunden sind; typische Eigenschaften, für die die Verwendung der Erfindung geeignet ist, sind Fingerabdrücke und Handflächenabdrücke und im allgemeinen jeder charakteristische Abdruck, der durch Kontakt eines Körperteils mit einem geeigneten ansprechenden Medium, oder mit einer Oberfläche, mit der das ansprechende Medium anschließend in Kontakt gebracht werden kann, erfaßt werden kann.
• Eine Personen-Identifizierungsanordnung mit:
• einem Empfänger zum Empfang einer Darstellung einer anatomischen Eigenschaft einer zu identifizierenden Person, wobei der Empfänger dadurch gekennzeichnet ist, daß er Mittel zur Herstellung eines Kontakts zwischen einem metallischen Dünnfilm und der Darstellung enthält, um zuzulassen, daß die Darstellung Anderungen in der Oberflächen-Plasmon-Resonanz bewirkt;
• einem Signalgenerator, der auf derartige Änderungen in der Oberflächen-Plasmon-Resonanz anspricht, indem er elektrische Signale erzeugt, die ein Maß dieser Änderungen sind;
• einem Signalprozessor für die Verarbeitung der elektrischen Signale, um Erkennungsdaten zu erzeugen, die die Änderungen und damit die Eigenschaft für einen Vergleich mit gespeicherten Erkennungsdaten darstellen.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und um diese zur Wirkung zu bringen, wird nachfolgend das Phänomen der Oberflächen-Plasmon-Resonanz (SPR) unter Bezugnahme auf die Fig. 1 (a) und 1 (b) der beigefügten Zeichnungen beschrieben, und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Fig. 2 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• In den Zeichnungen stellen dar:
• Fig. 1(a) und 1(b) schematische Diagramme zur Stützung der Erläuterung des Phänomens von SPR, und
• Fig. 2 ein schematisches Layout einer Anordnung gemäß einem Beispiel der Erfindung.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1(a) und 1(b) kann das Phänomen von SPR wie folgt beschrieben werden:
• eine Oberfläche eines Prismas 1 ist mit einem Dünnfilm 2 aus Silber mit einer Dicke von etwa 50 nm beschichtet. Parallel gerichtetes Licht 3 wird veranlaßt, auf die versilberte Oberfläche aufzutreffen, wie in Fig. 1(a) dargestellt, und der Auftreffwinkel (a) wird verändert. Die Intensität des reflektierten Lichts ändert sich mit dem Auftreffwinkel, wie in Fig. 1(b) dargestellt ist. Der scharfe Einbruch in der reflektierten Intensität ist eine folge von SPR. Bei diesem Winkel wird das auftreffende Licht 3 in der äußeren Oberfläche des Silverfilms 2 mit Plasmon-Betriebsarten gekoppelt. Der Winkel, bei dem diese Kopplung auftritt, ist sehr empfindlich für den Brechungsindex des Mediums an der Oberfläche des Silberfilms, und Änderungen von einem Teil in 10&sup5; des Brechungsindex können relativ leicht gemessen werden.
• Fig. 1(b) zeigt schematisch die Änderung der Eigenschaften des Reflexionsvermögens, die auftreten würde, wenn das Silber mit 10 nm eines typischen organischen Films beschichtet würde. Es ist ersichtlich, daß die Resonanz sich typischerweise um mehr als ihre Breite verschiebt. Es ist daher klar, daß dieses Phänomen zur Feststellung des Vorhandenseins von sehr dünnen Schichten auf der Oberfläche der Metallschicht verwendet werden kann.
• Die Empfindlichkeit von SPR für Schichten auf der Oberfläche eines dünnen Films aus Silber kann zum Lesen von Fingerabdrücken wie folgt ausgenutzt werden. Wenn ein Finger in Berührung mit dem Silber gebracht wird, wird eine Menge eines Stoffes auf dem Film in einem charakteristischen Fingerabdruck-Muster aufgebracht. Diese Oberfläche wird abgetastet, indem ein Strahl verwendet wird, der unter dem Winkel auftrifft, der dem Resonanzminimum eines sauberen Silberfilms entspricht, so daß nur in den Bereichen, wo eine Verschiebung im Resonanzwinkel vorhanden ist, ein bemerkenswert reflektiertes Signal festgestellt wird. Da eine Schicht mit einer Dicke von 10 nm die Resonanz um mehr als die Resonanzbreite verschiebt, ergibt sich ein nennenswerter Kontrast zwischen den Bereichen, in denen der Fingerabdruck vorhanden ist, und den Bereichen, in denen er nicht vorhanden ist. Natürlich ist die Verwendung von mit Silber beschichteten Prismen für diese Arbeit nicht notwendigerweise erwünscht. Es ist jedoch möglich, ein metallisiertes Band wie folgt zu verwenden:
• Gemäß Fig. 2 wird ein Polymer-Band 10 mit einem Brechungsindex, der ähnlich dem eines Glasprismas ist (z.B. Zelluloseazetat), mit einer dünnen Silberschicht 11 beschichtet. Wenn dieses Band in innigen Kontakt mit der Oberfläche eines Prismas gebracht wird, kann in genau derselben Weise wie zuvor eine Resonanz beobachtet werden. Es ist jedoch wichtig, eine Bezugsanpassung des Bandes an das Prisma unter Verwendung eines Anpassungsmediums 17 vorzunehmen, das zweckmäßigerweise ein elastomeres Material ist, das integral mit dem Band verbunden ist. Die Vorteile der Verwendung des Bandes sind beträchtlich. Abdrücke können entfernt genommen und anschließend in das Instrument gelesen werden. Ferner erlaubt die Verwendung einer Rolle 18 mit dem Band die Installation des Systems in einer Tür als Teil eines Zugangs- Kontrollsystems. Jeder Versuch, Zugang zu erhalten, erfordert, daß für den zu lesenden Fingerabdruck 19 ein neuer Teil des Bandes verwendet wird. Auf diese Weise kann eine permanente Aufzeichnung für den Zugang und/oder einen versuchten Zugang sichergestellt werden.
• Einige Vorteile dieser Anordnung zum Lesen von Abdrükken bestehen darin, daß der Leser verhältnismäßig preiswert ist, daß das Bandsystem eine saubere Oberfläche für jeden Abdruck gewährleistet, daß der Kontrast des Bildes hoch ist, und daß eine permanente Aufzeichnung derjenigen Personen auf dem verwendeten Silberband erhalten wird, die das Zugangssystem benutzen. Der Hauptnachteil besteht darin, daß das Band auswechselbar sein muß oder daß bei diesem Zugangssystem ein Reinigungssystem installiert werden muß.
• Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 ist das Band 10 mit seiner dünnen Silberschicht 11 mit einem Prisma 12 gekoppelt, das Teil einer SPR-Lesevorrichtung bildet. Eingangslicht von einer Quelle 13 wird durch eine Eingangslinse 14 parallel gerichtet und zum Auftreffen auf die Oberfläche des das Band 10 tragenden Prismas unter dem Winkel veranlaßt, der für das Auftreten von SPR in einer sauberen Silberschicht geeignet ist. Alles von der Ausgangsfläche des Prismas 12 austretende Licht rührt von dem Vorhandensein von Komponenten der erfaßten Fingerabdruck-Darstellung auf der Silberschicht 11 her, und dieses Licht wird z.B. mittels einer halbkugelförmigen Linse 15 auf eine Gruppe 16 von lichtempfindlichen Detektoren fokussiert. Üblicherweise bildet die Gruppe eine Säulengruppe, die 256 Detektoren enthält, so daß sie in der Lage ist, das Ausgangslicht mit 256 über dem Film angeordneten Elementen aufzulösen. Die Linse 15 kann eine Linse oder eine Anordnung von Linsen umfassen, deren Konfiguration gegebenenfalls komplizierter als halbkugelförmig ist.
• Andere Anordnungen einschließlich 2-dimensionaler Gruppen von Detektoren und/oder physikalische Abtastanordnungen können gegebenenfalls verwendet werden, obwohl diese nicht in Einzelheiten in dem 2-dimensionalen Schema von Fig. 2 dargestellt sind. Diese Gruppen von lichtempfindlichen Detektoren können verwendet werden, um elektrische Signale zu erzeugen, die ein Maß für die erfaßte Darstellung der physikalischen Eigenschaft sind, die dann in Form einer X-Y-Anzeige wiedergegeben werden.
• Alternativ könen CCD-Anordnungen verwendet werden, und die gewonnene Information kann einfach im RAM 20 gespeichert werden, so daß die Augenblicks-Ablesungen mit den zuvor gespeicherten Eigenschaften verglichen werden können.
• Ferner sei hervorgehoben, daß ein Abdruck einer physikalischen Eigenschaft auf einer anderen Oberfläche als der des Bandes 10 erfaßt werden kann, beispielsweise durch einen Rest von Schweiß, Fett usw., der auf dieser anderen Oberfläche im Anschluß an deren Berührung durch einen Körperteil hinterlassen wird. In diesem Fall kann das Band 10 anschließend veranlaßt werden, einen innigen Kontakt mit der anderen Oberfläche mit dem Ziel einzunehmen, von dieser den genannten Rest oder einen Teil davon aufzunehmen.

Claims (9)

1. Personen-Identifizierungsanordnung mit:

einem Empfänger (10, 12) zum Empfang einer Darstellung (19) einer anatomischen Eigenschaft einer zu identifizierenden Person, wobei der Empfänger (10, 12) dadurch gekennzeichnet ist, daß er Mittel zur Herstellung eines Kontakts zwischen einem metallischen Dünnfilm (11) und der Darstellung (19) enthält, um zuzulassen, daß die Darstellung (19) Änderungen in der Oberflächen- Plasmon-Resonanz bewirkt;

einem Signalgenerator (12, 15, 16), der auf derartige Änderungen in der Oberflächen-Plasmon-Resonanz anspricht, indem er elektrische Signale erzeugt, die ein Maß dieser Änderungen sind;

einem Signalprozessor (20) für die Verarbeitung der elektrischen Signale, um Erkennungsdaten zu erzeugen, die die Änderungen und damit die Eigenschaft für einen Vergleich mit gespeicherten Erkennungsdaten darstellen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der metallische Dünnfilm (11) im wesentlichen aus Silber hergestellt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Empfänger ein mit dem metallischen Dünnfilm beschichtetes Band (10) umfaßt.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalgenerator (12, 15, 16) ein Prisma (12), fokussiermittel (15) und lichtempfindliche Detektoren (16) umfaßt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Fokussierungsmittel (15) wenigstens eine Linse enthalten.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Signalgenerator (12, 15, 16) eine Gruppe von lichtempfindlichen Detektoren enthält.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Signalgenetator (12, 15, 16) eine 2-dimensionale Gruppe von lichtempfindlichen Detektoren enthält.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Signalgenerator (12, 15, 16) eine physikalische Abtastanordnung enthält.

9. Zugangs-Kontrollsystem mit einer Personen-Identifizierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.