JPH05174133A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型かつ低価格の光学装置を提供することを
目的としている。 【構成】 一定の方向に移動する指６に向けて光を照射
するランプ７、反射光を受光する光センサ８および指６
の移動方向と直交する方向の反射光のみを光センサ８に
集光させるシリンドリカルレンズ９、スリット板１０を
備える。また、指の移動速度を検出するため、指６と接
触する円筒体１１および円筒体１１の回転速度を検出す
るロータリエンコーダ１２を備える。そして、指６の移
動速度に応じて、光センサ８による出力をサンプリング
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指照合装置などに用い
られる光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】企業機密の漏洩などを防止するため、重
要施設の入退室管理やコンピュータへのアクセス管理な
どには、本人の確認を行う必要ある。

【０００３】このような本人の確認を行う装置の一つと
して、指照合装置がある。

【０００４】指照合装置とは、各人の指紋の特徴を予め
パスワードとともに登録しておき、入退室時などに本人
の指紋の特徴およびパスワードを入力させ、登録された
指紋の特徴と入力された指紋の特徴とを照合するもので
ある。

【０００５】ところで、指紋の特徴を入力する装置とし
ては、たとえば従来から図５および図６に示す指画像入
力装置がある。

【０００６】これらの図において、１は指２と接触する
プリズムであり、指２との接触面との対向面からランプ
３により光を照射し、プリズム１の臨界角より大きい角
度θの方向に配置されたテレビカメラ４により指の画像
を得ている。

【０００７】図７（ａ）は、このようなテレビカメラ４
により撮像した後に白黒反転させた指の画像である。

【０００８】この指の画像は、指の短手方向の“黒”の
部分を順次加算して図７（ｂ）に示すように指の長手方
向の一次元画像とされる。

【０００９】この一次元画像が、指紋の特徴とされ、指
照合装置による照合に用いられる。ところが、このよう
な指画像検出装置は、テレビカメラを用いて指全体の像
を撮像するものであることから、光学倍率および焦点距
離で決定する所定の距離を必要とし、このことが装置の
小型化を困難にしている。

【００１０】しかも、テレビカメラそれ自体および一次
元画像処理のための信号処理回路は、装置の大型化や高
価格化を招いている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように指照合装置
に用いられる指画像検出装置は、画像処理を前提として
いるため、大型でかつ高価格であるという問題があっ
た。

【００１２】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、小型かつ低価格の光学装置を提供す
ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するため、一定の方向に移動する被検査物に向け
て光を照射する照射手段と、前記被検査物からの反射光
を受光する受光手段と、前記被検査物と前記受光手段と
の間に介挿され、前記被検査物の移動方向と直交する方
向の反射光のみを前記受光手段に集光させる集光手段
と、前記被検査物の移動速度を検出する速度検出手段
と、この速度検出手段により検出された被検査物の移動
速度に応じて、前記受光手段による出力をサンプリング
するサンプリング手段とを具備する。

【００１４】

【作用】本発明では、被検査物の移動方向と直交する方
向の反射光のみが受光手段に集光される。この受光手段
により受光された光は、たとえば従来例で説明した指の
短手方向の“黒”の部分を加算した値に該当する。

【００１５】そして、被検査物が一定の方向に移動すれ
ば、指の短手方向の“黒”の部分を順次加算してなる指
の長手方向の一次元画像が得られる。

【００１６】したがって、本発明では、指の画像を撮像
するテレビカメラおよび一次元画像処理のための信号処
理回路をなくして上記の一次元画像が得られる。

【００１７】なお、被検査物の移動速度は必ずしも一定
でない。そのため、本発明では、被検査物の移動速度を
検出し、検出された被検査物の移動速度に応じて受光手
段による出力をサンプリングしている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１９】図１および図２は本発明の一実施例の光学
装置を示している。

【００２０】これらの図において、５は指６と接触する
プリズムである。

【００２１】このプリズム５の指６との接触面と対向す
る面には、指６との接触面に向けて光を照射するランプ
７が配置されている。

【００２２】プリズム５の臨界角より大きい角度θの方
向には、指６との接触面からの反射光を受光する光セン
サ８が配置されている。なお、ランプ７と光センサ８と
は、遮光板１４により遮光されている。

【００２３】プリズム５と光センサ８との間には、指６
の短手方向の反射光のみを光センサ８に集光させるシリ
ンドリカルレンズ９およびスリット板１０が介挿されて
いる。なお、スリット板１０のスリットの長さはほぼ指
６の幅とし、スリットの幅は指画像の認識をする上で必
要とされる解像度から決定する。

【００２４】また、プリズム５の指６との接触面上と隣
接して、円筒体１１が回転自在に配置されている。

【００２５】円筒体１１の回転軸には、ロータリエンコ
ーダ１２が接続されている。

【００２６】なお、プリズム５の図１中左斜面には、無
反射処理が施されている。これは、プリズム５の指６と
の接触面においては、指６が接触しない部分で光が全反
射し、光センサ８がプリズム５の図１中左斜面からの光
を受光するためである。

【００２７】図３はこの光学装置の回路構成を示してい
る。

【００２８】同図において、１３はサンプルホールド回
路を示しており、光センサ８の出力がサンプルホールド
回路１３の入力端子に入力され、ロータリエンコーダ１
２の出力がサンプルホールド回路１３のホールド端子に
入力され、サンプルホールド回路１３の出力が出力端子
１４から出力されるようになっている。

【００２９】次に、このように構成された光学装置の動
作を図４に基づき説明する。

【００３０】プリズム５の指６との接触面上において、
指６を円筒体１１と接触しつつ長手方向に滑らせる。

【００３１】このとき、プリズム５の指６との接触面に
おいて指６により拡散反射された像は、シリンドリカル
レンズ９およびスリット板１０を介して光センサ８に結
像されていく。つまり、指６の短手方向における指紋の
凸部の長さの総計が、光センサ８より電圧値として出力
されていく。このときの電圧値はたとえば図４（ａ）の
ようになる。

【００３２】また、移動する指６と接触されている円筒
体１１は、指６の移動速度に応じた幅のパルスを発生し
ていく。このときの波形はたとえば図４（ｂ）のように
なる。 したがって、サンプルホールド回路１３の出力
は、指６の移動速度にむらがあっても、指６が一定の距
離を進む毎にサンプリングされた波形となる。このとき
の波形はたとえば図４（ｃ）のようになる。

【００３３】よって、この光学装置では、指の画像を撮
像するテレビカメラおよび一次元画像処理のための信号
処理回路をなくして従来例の図７（ｂ）に示した指の長
手方向の一次元画像が得られる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、指
の画像を撮像するテレビカメラおよび一次元画像処理の
ための信号処理回路をなくして指の長手方向の一次元画
像が得られるので、装置の小型化および低価格化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学装置の側面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本発明の一実施例の光学装置の回路構成図であ
る。

【図４】本発明の一実施例の光学装置の各部の出力の波
形図である。

【図５】従来の指画像入力装置の側面図である。

【図６】図５の正面図である。

【図７】従来の指画像入力装置の各部の出力を示す図で
ある。

【符号の説明】

５…プリズム、６…指、７…ランプ、８…光センサ、９
…シリンドリカルレンズ、１０…スリット板、１１…円
筒体、１２…ロータリエンコーダ、１３…サンプルホー
ルド回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の方向に移動する被検査物に向けて
   光を照射する照射手段と、 前記被検査物からの反射光を受光する受光手段と、 前記被検査物と前記受光手段との間に介挿され、前記被
   検査物の移動方向と直交する方向の反射光のみを前記受
   光手段に集光させる集光手段と、 前記被検査物の移動速度を検出する速度検出手段と、 この速度検出手段により検出された被検査物の移動速度
   に応じて、前記受光手段による出力をサンプリングする
   サンプリング手段とを具備することを特徴とする光学装
   置。
2. 【請求項２】 登録された指紋の特徴と入力された指紋
   の特徴とを照合する指照合装置において、 請求項１記載の光学装置により前記指紋の特徴を入力す
   ることを特徴とする指照合装置。