DE202014105781U1

DE202014105781U1 - Fingerprint scanner

Info

Publication number: DE202014105781U1
Application number: DE202014105781.1U
Authority: DE
Original assignee: Dermalog Identification Systems GmbH
Current assignee: Dermalog Identification Systems GmbH
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2024-03-06

Abstract

Fingerabdruckscanner zur Aufnahme von Fingerabdruckbildern von einem oder mehreren Fingern, der aufweist: einen durchsichtigen, prismenförmigen Auflagekörper (9) mit ebener Auflagefläche (10) und wenigstens einer ersten und zweiten Facette (11, 12), eine Lichtquelle zur Beleuchtung eines auf oder über der Auflagefläche angeordneten Objekts, eine so auf die erste Facette des Auflagekörpers gerichtete Kamera (5), um bei einem auf die Auflagefläche aufgelegten Finger ein aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindexverhältnisse von Auflagekörper zu Luft einerseits durch Totalreflexion und von Auflagekörper zu aufliegenden Hautleisten andererseits durch gestörte Totalreflexion erzeugtes Bild der aufliegenden Hautstelle aufnehmen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagekörper (9) so ausgebildet und die Kamera (5) so auf den Auflagekörper gerichtet ist, dass mittels der Kamera (5) auch die zweite Facette (12) und damit ein Bild eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objektes aufnehmbar ist, indem an diesem gestreutes und dann an der Auflagefläche gebrochenes Licht teilweise auf die zweite Facette (11) des Auflagekörpers fällt, dort gebrochen wird und auf die Kamera (5) fällt, wobei die erste und die zweite Facette (11, 12) zueinander geneigt sind, so dass jeder von der Auflagefläche über Brechung an der ersten Facette (11) auf die Kamera (5) fallende Strahlengang an der Auflagefläche einen Winkel zum Lot darauf hat, der größer als der Betrag des Grenzwinkels der Totalreflexion an der Auflagefläche beim Übergang von Luft und Prismenkörper ist, und aufgrund der Neigung der ersten zu der zweiten Facette jeder von der Auflagefläche über Brechung an der zweiten Facette (12) auf die Kamera (5) fallende Strahlengang an der Auflagefläche einen Winkel zum Lot darauf hat, der kleiner als der Betrag des Grenzwinkels der Totalreflexion an der Auflagefläche beim Übergang von Luft und Prismenkörper ist, so dass mit der Kamera (5), bei Auflage eines Fingers auf der Auflagefläche, über die erste Facette (11) ein Fingerabdruckbild nach dem Prinzip der gestörten Totalreflexion in einem ersten Bildbereich der Kamera aufnehmbar ist und über die zweite Facette (12) eine direkte Aufnahme eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objekts in einem zweiten, gegenüber dem ersten versetzten Bildbereich der Kamera aufnehmbar ist.Fingerprint scanner for taking fingerprint images of one or more fingers, comprising: a transparent, prism-shaped support body (9) with a flat support surface (10) and at least one first and second facet (11, 12), a light source for illuminating one on or above the A contact surface arranged object, a so directed to the first facet of the support body camera (5), with a laid on the support surface finger due to the different refractive index ratios of support body to air on the one hand by total reflection and support body to resting skin ridges on the other hand by disturbed total reflection generated image to be able to absorb the resting skin, characterized in that the support body (9) is formed and the camera (5) is directed to the support body, that by means of the camera (5) and the second facet (12) and thus an image of a on or above the support surface object is receivable by light at this scattered and then refracted at the bearing surface light partially on the second facet (11) of the support body is broken there and falls on the camera (5), wherein the first and the second facet (11, 12) are inclined to each other, so that each of the bearing surface by refraction on the first facet (11) on the camera (5) falling beam path at the support surface at an angle to the solder has on it, which is greater than the amount of the critical angle of total reflection at the Bearing surface at the transition of air and prism body is, and due to the inclination of the first to the second facet of each of the bearing surface on the second facet (12) on the camera (5) falling beam on the support surface has an angle to the solder on it, which is smaller than the amount of the critical angle of total reflection at the bearing surface at the transition of air and prism body, so that with the camera (5) , When a finger is resting on the support surface, a fingerprint image based on the principle of disturbed total reflection can be received in a first image area of the camera via the first facet (11) and a direct image of one located on or above the support surface is obtained via the second facet (12) Object in a second, compared to the first offset image area of the camera is receivable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fingerabdruckscanner zur Aufnahme von Fingerabdruckbildern von einem oder mehreren Fingern, der aufweist: einen durchsichtigen, prismenförmigen Auflagekörper mit ebener Auflagefläche und wenigstens einer ersten und zweiten weiteren Facette, eine Lichtquelle zur Beleuchtung eines auf oder über der Auflagefläche angeordneten Objekts, eine so auf die erste Facette des Auflagekörpers gerichtete Kamera, um bei einem auf die Auflagefläche aufgelegten Finger ein aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindexverhältnisse von Auflagekörper zu Luft einerseits durch Totalreflexion und von Auflagekörper zu aufliegenden Hautleisten andererseits durch gestörte Totalreflexion erzeugtes Bild der aufliegenden Hautstelle aufnehmen zu können. The present invention relates to a fingerprint scanner for taking fingerprint images of one or more fingers, comprising: a transparent, prism-shaped support body with a flat support surface and at least one first and second further facet, a light source for illuminating an object arranged on or above the support surface so directed to the first facet of the support body camera to record at a resting on the support surface finger due to the different refractive index ratios of support body to air on the one hand by total reflection and support body to resting skin strips on the other hand by disturbed total reflection generated image of the resting skin.

Ein derartiger Fingerabdruckscanner ist zum Beispiel aus EP 2 120 182 A1 bekannt. Ein Fingerabdruckscanner weist typischerweise einen durchsichtigen, prismenförmigen Auflagekörper auf, auf dessen obere Auflagefläche ein oder mehrere Finger zur Aufnahme eines Fingerabdruckbildes aufzulegen sind. Der Auflagekörper kann auch mehrere Prismen umfassen, wie etwa Fresnel-Prismen. Es ist ferner eine Lichtquelle vorhanden, um einen hohen Kontrast zwischen Hautleisten und Hintergrund zu erzeugen. Aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindexverhältnisse von Auflagekörper zu Luft (im Bereich zwischen Hautleisten) einerseits und von Auflagekörper zu aufliegenden Hautleisten andererseits wird ein Fingerabdruckbild erzeugt, das von einer Kamera aufgenommen und von einer Datenverarbeitungseinrichtung zur Speicherung aufgenommen wird. Aus dem Blickwinkel der Kamera erfolgt an Grenzflächen mit einem Übergang von Auflagekörper in Luft (zwischen Hautleisten) Totalreflexion, während an Grenzflächen mit auf dem Auflagekörper aufliegenden Hautleisten die Bedingungen für Totalreflexion durch die an den Auflagekörper angekoppelten Hautleisten aufgehoben oder gestört sind, so dass keine Totalreflexion mehr erfolgt (FTIR – Frustrated Total Internal Reflection). Such a fingerprint scanner is for example off EP 2 120 182 A1 known. A fingerprint scanner typically has a transparent, prism-shaped support body, on the upper support surface of which one or more fingers are to be placed for receiving a fingerprint image. The support body may also include a plurality of prisms, such as Fresnel prisms. There is also a light source to create a high contrast between skin ridges and background. Due to the different refractive index ratios of support body to air (in the area between skin strips) on the one hand and from support body to resting skin strips on the other hand, a fingerprint image is generated, which is recorded by a camera and recorded by a data processing device for storage. From the point of view of the camera occurs at interfaces with a transition of support body in air (between skin strips) total reflection, while at interfaces with resting on the support skin strips the conditions for total reflection are suspended or disturbed by the coupled to the support body skin strips, so that no total reflection more (FTIR - Frustrated Total Internal Reflection).

Typische Anordnungen, die vom Prinzip der gestörten Totalreflexion Gebrauch machen, sind einerseits solche, die auf dem Prinzip der Hellfeldmessung basieren, und andererseits solche, die auf dem Prinzip der Dunkelfeldmessung beruhen. Typical arrangements which make use of the principle of faulty total reflection are, on the one hand, those based on the principle of bright field measurement and, on the other hand, those based on the principle of dark field measurement.

In einer beispielhaften Anordnung, die zur Dunkelfeldmessung geeignet ist, ist die Lichtquelle unterhalb des Auflagekörpers angeordnet, um einen auf die Auflagefläche aufgelegten Finger von unten durch den Auflagekörper hindurch zu beleuchten. In 1 ist schematisch ein solcher Aufbau der zur Erläuterung des Prinzips notwendigen Komponenten eines Fingerabdruckscanners mit Dunkelfeldaufnahme gezeigt. Auf der oberen Auflagefläche eines transparenten Auflagekörpers 4 ist ein Finger zur Aufnahme eines Fingerabdruckbildes aufgelegt. Die Auflagefläche wird durch eine Lichtquelle 1 von unten durch den Auflagekörper 4 hindurch beleuchtet. Auf der Auflagefläche des Auflagekörpers 4 liegen die Hautleisten mit direktem Kontakt zur Auflagefläche auf, während in den zwischen den Hautleisten liegenden Zwischenräumen eine Grenzfläche von Auflagekörper 4 zu Luft vorliegt. In Bereichen von Hautleisten ist durch deren optische Ankopplung an den Auflagekörper die Totalreflexion im Abbildungsstrahlengang gestört, und das von den Hautleisten reflektierte Licht gelangt von dort auf die Kamera 5. Eine solche Reflexion ist schematisch durch die mit den längeren Strichen gestrichelte Linie in 1 angedeutet. Die Hautleisten erscheinen in dem von der Kamera 5 aufgenommenen Bild also durch das von Hautleisten diffus reflektierte Licht hell. In den Zwischenräumen zwischen den Hautleisten tritt keine Störung der Totalreflexion auf. In den Bereichen zwischen den Hautleisten, wo die Bedingungen für Totalreflexion somit erfüllt sind, wird durch einen Strahlengang, wie er durch die mit den kürzeren Strichen dargestellte Linie exemplarisch dargestellt ist, durch Totalreflexion an der Auflagefläche ein Bild der gegenüberliegenden Seite 2 des Auflagekörpers 4 abgebildet. Diese Seite 2 ist durch eine Beschichtung oder anderweitig abgedunkelt. In den Bereichen zwischen den Hautleisten, in denen Totalreflexion auftritt, „sieht“ die Kamera 5 daher das Bild der abgedunkelten Seite 2 des Auflagekörpers, wodurch das Bild der Kamera 5 einen dunklen Hintergrund mit hellen Hautleisten zeigt. In an exemplary arrangement which is suitable for dark field measurement, the light source is arranged below the support body in order to illuminate a finger placed on the support surface from below through the support body. In 1 is schematically shown such a structure of the explanation of the principle necessary components of a fingerprint scanner with dark field recording. On the upper support surface of a transparent support body 4 a finger is placed to take a fingerprint image. The bearing surface is illuminated by a light source 1 from below through the support body 4 lit up. On the support surface of the support body 4 the skin strips are in direct contact with the support surface, while in the gaps between the skin strips an interface of support body 4 to air. In areas of skin strips, the total reflection in the imaging beam path is disturbed by their optical coupling to the support body, and the light reflected from the skin strips passes from there to the camera 5 , Such a reflection is schematically represented by the dashed line with the longer dashes in FIG 1 indicated. The skin strips appear in the of the camera 5 Thus, the image picked up is bright due to the light diffusely reflected by skin strips. There is no disturbance of the total reflection in the spaces between the skin strips. In the areas between the skin strips, where the conditions for total reflection are thus met, by an optical path, as exemplified by the line shown with the shorter lines, by total reflection on the support surface, an image of the opposite side 2 of the support body 4 displayed. This page 2 is darkened by a coating or otherwise. In the areas between the skin strips where total reflection occurs, the camera "sees" 5 hence the image of the darkened page 2 of the support body, eliminating the image of the camera 5 a dark background with light skin strips shows.

In 2 ist eine entsprechende schematische Darstellung der Komponenten eines Fingerabdruckscanners gezeigt, der zur Hellfeldmessung geeignet ist. Ein gleichmäßig diffus streuendes Element 3, z.B. eine opake Beschichtung, wird durch die Lichtquelle 1 beleuchtet, wodurch eine homogene Flächenbeleuchtung entsteht. Bei einem auf der Auflagefläche des Auflagekörpers 4 aufliegenden Finger ist die Totalreflexion im Bereich von Hautleisen gestört, denn durch die direkte Auflage der Hautleisten auf der Auflagefläche ist dort eine anderes Brechungsindexdifferenz gegeben. Ein solcher Strahlengang mit lokal gestörter Totalreflexion ist durch den mit den längeren Strichen gestrichelten Liniengang beispielhaft eingezeichnet. Aus solchen Bereichen wird also durch die gestörte Totalreflexion weniger Licht auf die Kamera 5 geworfen. In den Zwischenräumen zwischen den Hautleisten, in denen an der Grenzschicht zwischen Auflagekörper und Luft ungestörte Totalreflexion stattfindet, wird über die Totalreflexion an der Auflagefläche die flächig beleuchtete Seite 3 des Auflagekörpers 4 mit der opaken Beschichtung abgebildet, wozu hier beispielhaft ein mit einer mit kürzeren Strichen gestrichelten Linie dargestellter Strahlengang gezeigt ist. Im Ergebnis erhält man also ein Bild mit dunklen Bereichen, die den aufliegenden Hautleisten entsprechen, und mit einem hellen Hintergrund, der den Bereichen zwischen den Hautleisten entspricht. In 2 a corresponding schematic representation of the components of a fingerprint scanner is shown, which is suitable for bright field measurement. An evenly diffusing element 3 , eg an opaque coating, is caused by the light source 1 illuminated, creating a homogeneous surface lighting. In one on the support surface of the support body 4 resting finger is the total reflection in the area of skin noise disturbed, because by the direct support of the skin strips on the support surface there is a different refractive index difference. Such a beam path with locally disturbed total reflection is shown by way of example by the dashed lines with the longer lines. From such areas so less light is on the camera due to the disturbed total reflection 5 thrown. In the spaces between the skin strips in which undisturbed total reflection takes place at the boundary layer between the support body and air, the area illuminated by the total reflection at the contact surface becomes 3 of the support body 4 mapped with the opaque coating, which is shown here by way of example, a beam path shown with a dashed line with shorter dashes. As a result, you get a picture with dark areas that the Corresponding skin ridges correspond, and with a light background, which corresponds to the areas between the skin ridges.

Fingerabdruckscanner werden heute in großem Umfang an Grenzübergängen oder anderweitigen Übergängen mit Zugangskontrolle eingesetzt. An Grenzübergängen soll oft neben der Aufnahme eines Fingerabdruckbildes auch ein Ausweisdokument der Person aufgenommen werden und durch kombinierte Überprüfung von Fingerabdruckbild und Ausweisdokument eine Prüfung durchgeführt werden, aufgrund derer über den Grenzübergang entschieden oder dieser dokumentiert wird. Dem Auslesen der MRZ (Machine Readable Zone) des elektronischen Ausweises kommt hierbei eine große Bedeutung zu, da diese neben den personenbezogenen Daten auch den Schlüssel zu dem integrierten RFID-Chip beinhaltet. Gleichzeitig wächst der Bedarf, Grenzkontrollen zu automatisieren und somit Kosten und Zeit zu sparen (z.B. durch sogenannte E-Gates, bei denen Fingerabdruck und Ausweis automatisch abgebildet und eingelesen werden und sich bei Erfüllung aller Kriterien sich dann eine Zugangstür oder durch Durchgangstür öffnet). Des Weiteren ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Zwei-Faktor-Authentifizierung mittels des Besitzes eines Dokuments oder einer Grafik auf einem Display von zum Beispiel einem Smartphone und dem Biometrischen Merkmal Fingerabdruck in einem Gerät. Fingerprint scanners are now widely used at border crossings or other access-controlled transitions. At border crossings is often in addition to the inclusion of a fingerprint image and a personal identification document of the person are recorded and carried out by combined verification of fingerprint image and identity document a test, due to which decided on the border crossing or this is documented. The reading out of the MRZ (machine readable zone) of the electronic ID card is of great importance in this context since, in addition to the personal data, it also contains the key to the integrated RFID chip. At the same time, there is a growing need to automate border controls and thus save costs and time (e.g., through so-called E-gates, where fingerprints and credentials are automatically mapped and read in and then an access door or doorway opens upon meeting all criteria). Furthermore, the present invention enables two-factor authentication by having a document or graphic on a display of, for example, a smartphone and the fingerprint biometric feature in a device.

Aus WO 00/04516 A1 ist ein Dokumenten-Lesegerät bekannt, mit dem Bilder von aufgelegten Ausweisparieren aufgenommen und die Ausweise auf Ihre Echtheit hin überprüft werden sollen. Das Lesegerät weist einen kubischen, transparenten Auflagekörper auf, auf dessen eine Seite das aufzunehmende Dokument aufzulegen ist. Auf die gegenüberliegende Seite des Auflagekörpers ist eine Kamera gerichtet, mit der das Bild des aufgelegten Ausweises aufgenommen wird. Dabei werden jeweils eine Mehrzahl von Bildern, zum Beispiel mit mehreren unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln oder mit mehreren spektral unterschiedlichen Beleuchtungen, aufgenommen und die Mehrzahl von Bildern wird auf vorgegebene Sicherheitsmerkmale überprüft, um die Echtheit des Ausweises zu bestätigen oder zu verneinen. Out WO 00/04516 A1 a document reader is known to be used to record images of issued Ausweisparieren and the identity cards to be checked for authenticity. The reader has a cubic, transparent support body, on one side of which the document to be recorded is to be placed. On the opposite side of the support body, a camera is directed to the image of the attached card is recorded. In each case, a plurality of images, for example with a plurality of different illumination angles or with a plurality of spectrally different illuminations, are recorded and the plurality of images are checked for predetermined security features in order to confirm or deny the authenticity of the identification.

Aus EP 2 518 696 A1 ist ein Lesegerät bekannt, mit dem einerseits Bilder von Ausweisdokumenten aufgenommen werden können und daneben biometrische Bilder aufgenommen werden können. Die Ausweis-Leseeinheit und die biometrische Leseeinheit sind als separate Einheiten getrennt voneinander in dem Gerät angeordnet. Out EP 2 518 696 A1 a reader is known, with the one hand, images of ID documents can be recorded and next biometric images can be recorded. The badge reading unit and the biometric reading unit are arranged as separate units separated from each other in the apparatus.

Das Gerät Dakty 4PASS der Firma Dakty Electronics ist ein Fingerabdruckscanner, mit dem die Abdruckbilder von vier Fingern gleichzeitig aufgenommen werden können. Ferner können durch Auflage eines Ausweisdokuments auf die Auflagefläche auch Bilder von Ausweisdokumenten aufgenommen werden. Der prinzipielle Aufbau ist in DE 10 2005 050 807 B4 beschrieben. Der Auflagekörper ist hier kein Prismenkörper, sondern eine Faseroptik aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Lichtleitern, wobei das Licht einer Lichtquelle durch die einzelnen Lichtleiter zu der Auflagefläche geleitet wird. Reflektiertes Licht wird durch Lichtleiter zu einem Kamerasensor geleitet und dort das Reflexionsbild aufgenommen. So kann ein Fingerabdruckbild aufgenommen werden. Ferner kann auch ein Bild eines aufgelegten Ausweisdokuments aufgenommen werden. The Dakty 4PASS device from Dakty Electronics is a fingerprint scanner that can capture the imprints of four fingers simultaneously. Furthermore, images of identity documents can also be recorded by supporting an identity document on the support surface. The basic structure is in DE 10 2005 050 807 B4 described. The support body here is not a prism body, but a fiber optic of a plurality of interconnected optical fibers, wherein the light of a light source is passed through the individual optical fibers to the support surface. Reflected light is guided through optical fibers to a camera sensor where the reflection image is recorded. So a fingerprint image can be recorded. Furthermore, an image of an issued identification document can also be recorded.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Fingerabdruckscanner so auszugestalten, dass damit auch ein Bild zumindest eines Teils einer Seite eines Ausweisdokuments aufnehmbar ist. It is an object of the present invention to design a compact fingerprint scanner in such a way that an image of at least part of a page of an identity document can also be received therewith.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Fingerabdruckscanner mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. To solve this problem is a fingerprint scanner with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist der Auflagekörper so ausgebildet und die Kamera so auf den Auflagekörper gerichtet, dass mittels der Kamera durch die zweite Facette ein Bild eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objektes aufnehmbar ist, d.h. sowohl die erste Facette als auch die zweite Facette liegen im Blickfeld der Kamera. Die Blickrichtung der Kamera auf die erste Facette ist dabei so, dass ein Fingerabdruckbild eines auf der Auflagefläche liegenden Fingers nach dem Prinzip der gestörten Totalreflexion mit einem ersten Bildbereich der Kamera aufnehmbar ist. Ferner fällt auch Licht aus der zweiten Facette auf einen zweiten, gegen den ersten versetzten Bildbereich der Kamera. Um dies zu ermöglichen, liegen die erste und die zweite Facette so geneigt und ist die Kamera so auf die erste und zweite Facette gerichtet, dass jeder von der Auflagefläche über Brechung an der ersten Facette auf die Kamera fallende Strahlengang an der Auflagefläche einen Winkel zum Lot darauf hat, der größer als der Betrag des Grenzwinkels der Totalreflexion an der Auflagefläche beim Übergang von Luft und Prismenkörper ist, und dass aufgrund der Neigung der ersten zu der zweiten Facette jeder von der Auflagefläche über Brechung an der zweiten Facette auf die Kamera fallende Strahlengang an der Auflagefläche einen Winkel zum Lot darauf hat, der kleiner als der Betrag des Grenzwinkels der Totalreflexion an der Auflagefläche beim Übergang von Luft und Prismenkörper ist. Auf diese Weise ist mit der Kamera, bei Auflage eines Fingers auf der Auflagefläche, über die erste Facette ein Fingerabdruckbild nach dem Prinzip der gestörten Totalreflexion in einem ersten Bildbereich der Kamera aufnehmbar und über die zweite Facette eine direkte Aufnahme eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objekts in einem zweiten, gegenüber dem ersten versetzten Bildbereich der Kamera aufnehmbar. According to the invention, the support body is designed and the camera is directed onto the support body such that an image of an object located on or above the support surface can be received by the second facet, ie both the first facet and the second facet are in the field of vision Camera. The viewing direction of the camera on the first facet is such that a fingerprint image of a finger lying on the support surface can be recorded on the principle of disturbed total reflection with a first image area of the camera. Furthermore, light from the second facet also falls on a second image area of the camera which is offset from the first. In order to make this possible, the first and the second facet are inclined and the camera is directed at the first and second facets such that each beam path incident on the bearing surface from the contact surface via refraction on the first facet forms an angle to the perpendicular has, which is greater than the amount of the critical angle of total reflection at the bearing surface at the transition of air and prism body, and that due to the inclination of the first to the second facet of each falling from the support surface via refraction on the second facet on the camera beam path the support surface has an angle to the solder thereon, which is smaller than the amount of the critical angle of total reflection at the support surface at the transition of air and prism body. In this way, with the camera, with the support of a finger on the support surface, a fingerprint image can be recorded in a first image area of the camera via the first facet and a second image can be acquired via the second facet Direct recording of an object located on or above the support surface in a second, opposite the first offset image area of the camera recordable.

Auf diese Weise kann mit dem Fingerabdruckscanner in herkömmlicher Weise zunächst ein Fingerabdruckbild aufgenommen werden. Darüber hinaus ist es möglich, über die zweite Facette ein direktes Bild eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objekts aufzunehmen. Es kann also zum Beispiel zunächst ein Finger aufgelegt und das Fingerabdruckbild aufgenommen werden. Anschließend kann ein Ausweisdokument auf die Auflagefläche aufgelegt werden; dann ist mit der Kamera zumindest ein Teil der auf die Auflagefläche aufgelegten Seite des Ausweisdokuments aufnehmbar, so dass auch graphische oder schriftliche Informationen in einer nachfolgenden Bildanalyse auswertbar sind. Auf diese Weise können sowohl Fingerabdruckbild als auch Ausweisdokumentinformationen mit einem einzigen Gerät erfasst werden, das nur eine einzelne Kamera enthält. Ferner werden, solange keine spektralen Sicherheitsmerkmale identifiziert werden sollen, keine besonderen Anforderungen an die Beleuchtung gestellt, so dass Lichtquellen wie bei herkömmlichen Fingerabdruckscannern verwendet werden können. Das Objekt muss nicht zwangsläufig ein Ausweis sein sondern kann auch ein Dokument oder elektronisches Display, zum Beispiel das eines Smartphones sein, welches in irgendeiner Form eine Grafische Information zeigt. Apparativ ist der Fingerabdruckscanner der vorliegenden Erfindung also nicht aufwendiger als ein herkömmlicher reiner Fingerabdruckscanner wie in der Einleitung beschrieben; der erfindungsgemäße Fingerabdruckscanner kann darüber hinaus jedoch auch ein direktes Bild eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objekts aufnehmen und somit zum Beispiel Aufnahmen von aufgelegten Ausweisdokumenten machen, wobei zum Beispiel bestimmte Zeilen mit personenbezogenen Informationen oder Barcodes und zweidimensionale Codes gelesen werden können. In this way, a fingerprint image can be recorded with the fingerprint scanner in a conventional manner first. Moreover, it is possible to record via the second facet a direct image of an object located on or above the support surface. Thus, for example, a finger can first be placed and the fingerprint image recorded. Subsequently, an identity document can be placed on the support surface; then at least part of the page placed on the support surface of the identification document can be received by the camera, so that graphical or written information can be evaluated in a subsequent image analysis. In this way, both fingerprint image and identity document information can be captured with a single device that contains only a single camera. Further, as long as no spectral security features are to be identified, no special lighting requirements are placed so that light sources can be used as in conventional fingerprint scanners. The object does not necessarily have to be a pass but can also be a document or electronic display, for example that of a smartphone, which in some form shows graphic information. Apparently, the fingerprint scanner of the present invention is thus no more expensive than a conventional pure fingerprint scanner as described in the introduction; However, the fingerprint scanner according to the invention can also record a direct image of an object located on or above the support surface and thus make, for example, recordings of inserted identification documents, wherein, for example, certain lines of personal information or bar codes and two-dimensional codes can be read.

Auch wenn ein Finger auf die Auflagefläche aufgelegt ist und ein Fingerabdruckbild erzeugt wird, fällt ein Teil des am aufgelegten Fingerreflektierten Lichts über die zweite Facette auf den zweiten Bildbereich der Kamera. Während also die Kamera mit ihrem ersten Bildbereich das Fingerabdruckbild aufnimmt, wird auf den zweiten, zum ersten Bildbereich versetzten Bildbereich der Kamera über die zweite Facette ein direktes Abbild des aufgelegten Fingers erzeugt. Grundsätzlich kann auch diese direkte Abbildung des aufgelegten Fingers ausgewertet werden, z.B. einfache Täuschungsversuche in dem direkten Bild des Fingers erkannt werden, z.B. ein Kunststoffüberzug über dem Finger, der andere Absorption im Beleuchtungswellenlängenbereich als die umliegende Haut aufweist. Even if a finger is placed on the support surface and a fingerprint image is generated, part of the light reflected on the placed finger falls on the second facet on the second image area of the camera. Thus, while the camera is recording the fingerprint image with its first image area, a direct image of the applied finger is generated on the second image area of the camera offset from the first image area via the second facet. In principle, this direct image of the applied finger can also be evaluated, e.g. simple deceptive attempts are detected in the direct image of the finger, e.g. a plastic coating over the finger that has different absorption in the illumination wavelength range than the surrounding skin.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Auflagekörper ein Dreiecksprisma mit der Auflagefläche und der ersten und zweiten Facette. Dabei ist die Kamera stärker auf die erste Facette hin gerichtet, d.h. die Hauptebene der Abbildungsoptik der Kamera liegt zur Ebene der ersten Facette unter einem kleineren Winkel als zur Ebene der zweiten Facette. Die Kamera ist so auf die erste und zweite Facette gerichtet und diese sind so zueinander geneigt, dass die Kamera auf die erste Facette zur Aufnahme eines Fingerabdruckbildes in einem ersten Bildbereich eingerichtet ist und zur Aufnahme von aus der zweiten Facette unter Brechung austretendem Licht eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objekts in dem zweiten Bildbereich zur Aufnahme eines direkten Bildes eingerichtet ist. Falls ein Gegenstand, wie z.B. ein Ausweisdokument, auf der Auflagefläche liegt, ist dieses ein auf der Auflagefläche aufliegendes Objekt, das direkt abgebildet und aufgenommen wird. Falls ein Finger auf der Auflagefläche aufliegt ist auch für diesen über die zweite Facette abgebildet auf den zweiten Bildbereich eine direkte Abbildung aufnehmbar. In a preferred embodiment, the support body is a triangular prism with the support surface and the first and second facet. The camera is directed more towards the first facet, i. the main plane of the imaging optics of the camera is at a smaller angle to the plane of the first facet than to the plane of the second facet. The camera is thus directed to the first and second facets and these are inclined to one another such that the camera is set up on the first facet for recording a fingerprint image in a first image area and for receiving light emerging from the second facet under refraction is arranged above the support surface object in the second image area for receiving a direct image. If an article, such as a document of identification, lying on the support surface, this is a lying on the support surface object that is directly imaged and recorded. If a finger rests on the bearing surface, a direct image can also be recorded for the latter, which is imaged on the second image area via the second facet.

In einer alternativen Ausführungsform weist der Auflagekörper neben der Auflagefläche drei weitere Facetten auf, wobei die erste und die zweite Facette in das Blickfeld der Kamera fallen, wobei mit der Kamera über die erste Facette ein Fingerabdruckbild in einem ersten Bildbereich der Kamera aufnehmbar ist und durch aus der zweiten Facette unter Brechung austretendem Licht eines auf oder über der Auflagefläche befindlichen Objekts ein direktes Bild des Objektes in dem zweiten Bildbereich der Kamera aufnehmbar ist. In an alternative embodiment, the support body next to the support surface on three other facets, wherein the first and the second facet fall into the field of view of the camera, wherein the camera via the first facet a fingerprint image in a first image area of the camera can be received and through a direct image of the object in the second image area of the camera can be received by the second facet with refraction of light exiting an object located on or above the support surface.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Datenverarbeitungseinrichtung vorhanden, die mit der Kamera verbunden ist, und ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, bei Vorhandensein eines Objekts auf oder über der Auflagefläche den zweiten Bildbereich mit dem Bild des Objekts zu analysieren und, soweit auffindbar, daraus graphische Informationen wie Barcodes etc. zu extrahieren. In an advantageous embodiment, a data processing device is present, which is connected to the camera, and the data processing device is adapted to analyze the presence of an object on or above the support surface, the second image area with the image of the object and, where findable, therefrom graphical information like barcodes etc. to extract.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Datenverarbeitungseinrichtung wiederum mit der Kamera verbunden und dazu eingerichtet, bei Auflage eines Fingers auf der Auflagefläche den zweiten Bildbereich der Kamera dahingehend zu analysieren ob das dort aufgenommene Bild mit dem eines aufliegenden Fingers konsistent ist. In an advantageous embodiment, the data processing device is in turn connected to the camera and configured to analyze the second image area of the camera when a finger is resting on the support surface to determine whether the image recorded there is consistent with that of a resting finger.

Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben, in denen: The invention will be described below in conjunction with the drawings, in which:

1 eine schematische Ansicht eines bekannten Fingerabdruckscanners für Dunkelfeldaufnahme zeigt, 1 shows a schematic view of a known fingerprint scanner for dark field recording,

2 eine schematische Ansicht eines bekannten Fingerabdruckscanners zur Hellfeldaufnahme zeigt, 2 shows a schematic view of a known fingerprint scanner for bright field recording,

3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fingerabdruckscanners bei der Aufnahme eines Fingerabdruckbildes zeigt, 3 shows a schematic view of a fingerprint scanner according to the invention when taking a fingerprint image,

4 eine schematische Ansicht des Fingerabdruckscanners aus 3 bei der Aufnahme eines Bildes eines Ausweisdokuments zeigt, 4 a schematic view of the fingerprint scanner 3 when taking a picture of an identity document,

5 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fingerabdruckscanners bei der Aufnahme eines Fingerabdruckbildes zeigt, 5 1 shows a schematic view of an alternative embodiment of a fingerprint scanner according to the invention when recording a fingerprint image,

6 eine schematische Ansicht des Fingerabdruckscanners aus 5 bei der Aufnahme eines Bildes eines Ausweisdokuments zeigt, 6 a schematic view of the fingerprint scanner 5 when taking a picture of an identity document,

7 eine schematische Draufsicht auf ein Ausweisdokument zeigt, wobei die dargestellten und nummerierten Linien lediglich schematisch Bild- oder Schriftinformationen auf dem Ausweisdokument symbolisieren sollen, 7 2 shows a schematic plan view of an identity document, wherein the illustrated and numbered lines are merely intended to symbolically symbolize image or font information on the identity document,

8 eine schematische Ansicht des Fingerabdruckscanners aus den 3 und 4 bei der Aufnahme eines Ausweisdokuments zusammen mit der dabei entstehenden Aufnahme auf der Kamera zeigt, 8th a schematic view of the fingerprint scanner from the 3 and 4 when shooting a badge along with the resulting shot on the camera,

9 eine 8 entsprechende Darstellung ist, wobei statt eines Ausweisdokuments ein Finger auf die Auflagefläche des Fingerabdruckscanners aufgelegt ist. 9 a 8th corresponding representation, wherein instead of a passport document, a finger is placed on the support surface of the fingerprint scanner.

3 zeigt schematisch den Aufbau der wesentlichen Komponenten eines Fingerabdruckscanners nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der transparente Auflagekörper 9 ist als Dreiecksprisma ausgebildet, wobei die Grundseite des Dreiecks die Auflagefläche 10 und dessen Schenkel die erste Facette 11 und die zweite Facette 12 bilden. Unterhalb des Auflagekörpers 9 ist eine nicht dargestellte Lichtquelle angeordnet, um einen auf die Auflagefläche 10 aufgelegten Finger oder ein darauf aufgelegtes Objekt von unten durch den Auflagekörper hindurch zu beleuchten. Die Beleuchtung ist durch die beiden Pfeile unterhalb des Auflagekörpers angedeutet. Als Lichtquelle können zum Beispiel zwei LED-Leisten dienen. 3 schematically shows the structure of the essential components of a fingerprint scanner according to a first embodiment of the present invention. The transparent support body 9 is designed as a triangular prism, wherein the base of the triangle, the support surface 10 and its thighs the first facet 11 and the second facet 12 form. Below the support body 9 a light source, not shown, arranged to one on the support surface 10 put finger on or an object placed on it from below to illuminate through the support body. The lighting is indicated by the two arrows below the support body. As a light source, for example, serve two LED strips.

Unterhalb des Auflagekörpers 9 ist eine Kamera 5 angeordnet (das Bezugszeichen 5 weist hier nur auf den schematisch dargestellten Kamerasensor, das symbolisch dargestellte Objektiv gehört aber ebenfalls noch zur Kamera). Die Kamera 5 ist nicht symmetrisch zu den Facetten angeordnet und ausgerichtet, sondern blickt in diesem Ausführungsbeispiel unter Betrachtungswinkeln auf die erste Facette 11, die näher am Lot auf der ersten Facette 11 liegen als die Betrachtungswinkel auf die zweite Facette 12, die weiter vom Lot auf die zweite Facette 12 entfernt liegen. Das bedeutet, dass die Kamera 5 stärker auf die erste Facette ausgerichtet ist und die zweite Facette 12 in einem spitzeren Winkel zur Betrachtungsrichtung durch die Kamera 5 liegt. Below the support body 9 is a camera 5 arranged (the reference numeral 5 here only points to the camera sensor shown schematically, but the symbolically represented lens is also still part of the camera). The camera 5 is not symmetrical to the facets and aligned, but looks in this embodiment at viewing angles on the first facet 11 closer to the solder on the first facet 11 lie as the viewing angles on the second facet 12 continuing from the solder to the second facet 12 lie away. That means the camera 5 is more focused on the first facet and the second facet 12 at a sharper angle to the viewing direction through the camera 5 lies.

Die Anordnung von Auflagefläche 10, erster und zweiter Facette (11, 12) und Kamera ist so, dass jeder Strahlengang, der von der Auflagefläche 10 aus in den Auflagekörper verläuft (z.B. durch im Bereich einer Hautleiste gestreutes Licht) und weiter unter Brechung aus der ersten Facette 11 austritt und auf die Kamera 5 fällt, an der Auflagefläche 10 einen Winkel zum Lot drauf hat, der größer als der Betrag des Grenzwinkels der Totalreflexion an der Auflagefläche beim Übergang von Luft zu dem Auflagekörper ist. Das bedeutet, dass die Kamera 5 bei Aufnahme der ersten Facette 11 die Auflagefläche 10 in Bereichen, in denen keine Hautleisten optisch an das Prisma angekoppelt sind, unter Winkeln sieht, die größer als die Grenzwinkel der Totalreflexion sind, so dass die Kamera 5 über die Facette 11 in denjenigen Bereichen der Auflagefläche 10, wo die Bedingungen für Totalreflexion erfüllt sind, durch Totalreflexion das Bild einer absorbierenden Hintergrundwand 13 „sieht“; ein solcher Strahlengang ist in 5 mit dem Bezugszeichen 21 versehen. In Bereichen der Auflagefläche 10, wo durch ein optische Ankopplung die Bedingungen für Totalreflexion gestört sind, zum Beispiel durch Aufliegen der Hautleisten, findet keine Abbildung der absorbierenden Hintergrundwand 13 durch Totalreflexion statt, sondern es kann Licht durch Streuung und Reflexion an den Hautleisten über die erste Facette 11 in den ersten Bildbereich der Kamera 5 fallen. Ein Beispiel für einen solchen Strahlengang ist mit dem Bezugszeichen 22 versehen. Auf diese Weise erscheint in den Bereichen der Auflagefläche zwischen den Hautleisten im ersten Bildbereich der Kamera 5 die Abbildung der absorbierenden Hintergrundwand 13, während in Gebieten mit gestörter Totalreflexion (Hautleisten) gestreutes und reflektiertes Licht über die erste Facette 11 auf den ersten Bildbereich der Kamera 5 fällt, so dass in diesem Bildbereich helle Hautleisten vor einen dunklen Hintergrundfelderscheinen (Dunkelfeldmessung). The arrangement of support surface 10 , first and second facet ( 11 . 12 ) and camera is such that each beam path from the bearing surface 10 out into the support body (eg by scattered in the area of a skin strip light) and continue to refraction from the first facet 11 exit and to the camera 5 falls, on the support surface 10 has an angle to the Lot on it, which is greater than the amount of the critical angle of total reflection at the support surface in the transition from air to the support body. That means the camera 5 when recording the first facet 11 the bearing surface 10 in areas where no skin panels are optically coupled to the prism, looks at angles that are greater than the critical angles of total reflection, allowing the camera 5 about the facet 11 in those areas of the support surface 10 where the conditions for total reflection are met, by total reflection the image of an absorbing background wall 13 "Sees"; such a beam path is in 5 with the reference number 21 Mistake. In areas of the bearing surface 10 where the conditions for total reflection are disturbed by an optical coupling, for example by resting the skin strips, does not find a picture of the absorbent background wall 13 By total reflection instead, but it can light through scattering and reflection on the skin ridges over the first facet 11 in the first image area of the camera 5 fall. An example of such a beam path is denoted by the reference numeral 22 Mistake. In this way appears in the areas of the support surface between the skin strips in the first image area of the camera 5 the picture of the absorbent background wall 13 while in areas of disturbed total reflection (skin ridges) scattered and reflected light over the first facet 11 on the first image area of the camera 5 falls, so that in this image area bright skin strips in front of a dark background field show (dark field measurement).

Die Anordnung der Auflagefläche 10, der zweiten Facette 12 und der Kamera 5 zueinander ist so, dass jeder von der Auflagefläche 10 über Brechung an der zweiten Facette 12 auf die Kamera 5 fallende Strahlengang an der Auflagefläche einen Winkel zum Lot darauf hat, der kleiner als der Betrag des Grenzwinkels der Totalreflexion an der Auflagefläche beim Übergang von Luft und Auflagekörper ist. Das bedeutet, dass aus der Blickrichtung der Kamera 5 über die Facette 12 auf die Auflagefläche 10 keine Totalreflexion an der Auflagefläche 10 auftritt, d.h. es wird kein FTIR-Bild wie bei der ersten Facette 11 aufgenommen, sondern ein direktes Bild des auf der Auflagefläche 10 oder darüber befindlichen Fingers oder Objekts. Ein beispielhafter entsprechender Strahlengang ist in 3 mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet. The arrangement of the support surface 10 , the second facet 12 and the camera 5 to each other is such that everyone from the bearing surface 10 about refraction on the second facet 12 to the camera 5 falling beam path at the bearing surface has an angle to the solder on it, which is smaller than the amount of the critical angle of total reflection at the bearing surface at the transition of air and support body. That means from the line of sight of the camera 5 about the facet 12 on the support surface 10 none Total reflection at the contact surface 10 occurs, ie there is no FTIR image as in the first facet 11 but a direct image of the on the support surface 10 or overlying finger or object. An exemplary corresponding beam path is in 3 with the reference number 23 designated.

Es wird daher in einem ersten Bildbereich der Kamera 5 ein Bild der ersten Facette 11 aufgenommen, in dem sich ein Fingerabdruckbild nach dem FTIR-Prinzip befindet, und in einem zweiten Bildbereich der Kamera, der gegenüber dem ersten Bildbereich versetzt ist, über die Aufnahme der zweiten Facette 12 ein reelles Bild des auf der Auflagefläche 10 aufliegenden Fingers 10 oder Objekts aufgenommen. It is therefore in a first image area of the camera 5 a picture of the first facet 11 in which a fingerprint image according to the FTIR principle is located, and in a second image area of the camera, which is offset from the first image area, via the recording of the second facet 12 a real picture of the on the support surface 10 resting finger 10 or object recorded.

In 4 ist die Situation dargestellt, in der auf den Fingerabdrucksensor aus 3 anstelle eines Fingers ein Ausweisdokument 20 aufgelegt ist. Die Auflage einer Seite eines Ausweisdokuments 20 stört die Bedingungen für die Totalreflexion nicht. Eine Störung der Totalreflexion wäre nur durch eine optische Ankopplung durch beispielsweise Immersionsmittel oder spezielle Beschichtungen möglich. In dieser Situation erscheint die erste Facette 11 daher in aller Regel dunkel, da an dem für die Kamera 5 über die erste Facette 11 sichtbaren Teil der Auflagefläche 10 überall die Bedingungen für Totalreflexion erfüllt sind, so dass die Kamera 5 in ihrem ersten Bildbereich die dunkle Hintergrundwand 13 „sieht“. Im Übrigen läuft die Abbildung der zweiten Facette 12 auf den zweiten Bildbereich der Kamera 5 entsprechend wie in 3 ab. In dem zweiten Bildbereich nimmt die Kamera 5 in dieser Situation einen Teil der Seite des Ausweisdokuments auf (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa die rechte Hälfte der aufgelegten Seite). Diese Aufnahme des Ausweisdokuments kann gespeichert und auf vorgegebene Kriterien hin analysiert werden. In dem aufgenommenen Bild des Ausweisdokuments können auch mit Bildverarbeitung alphanummerische Zeichenketten, Barcodes oder zweidimensionale Codes erkannt und aus diesen personenbezogene Daten extrahiert werden. In 4 the situation is illustrated in which the fingerprint sensor off 3 a fingerprint document instead of a finger 20 is up. The edition of a page of an identification document 20 does not disturb the conditions for total reflection. Disturbing the total reflection would only be possible by means of an optical coupling by, for example, immersion means or special coatings. In this situation, the first facet appears 11 therefore usually dark, because of the camera 5 about the first facet 11 visible part of the support surface 10 everywhere the conditions for total reflection are met, leaving the camera 5 in her first picture area the dark background wall 13 "Sees". Incidentally, the figure of the second facet is running 12 on the second image area of the camera 5 as in 3 from. In the second image area takes the camera 5 in this situation, a part of the page of the identity document (in the illustrated embodiment, about the right half of the launched page). This record of the identification document can be stored and analyzed according to predetermined criteria. In the recorded image of the identity document, alphanumeric character strings, barcodes or two-dimensional codes can also be recognized and extracted from these personal data using image processing.

In den 5 und 6 sind 3 und 4 entsprechende Darstellungen einer alternativen Ausführungsform des Fingerabdruckscanners gezeigt. Hier weist der Auflagekörper 9 neben der Auflagefläche 10 eine erste Facette 11, eine zweite Facette 12 und eine dritte Facette 14 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Betrag des Brechungswinkels an der zweiten Facette 12 zur Betrachtungsrichtung durch die Kamera 5 kleiner als im ersten Ausführungsbeispiel, d.h. ein Strahlengang von der zweiten Facette 12 zur Kamera 5 liegt näher am Lot auf der zweiten Facette 12 als dies im ersten Ausführungsbeispiel der Fall war. Im Übrigen ist die Anordnung und Funktionsweise für die Abbildung über die erste Facette 11 analog zum ersten Ausführungsbeispiel, so dass auch hier in einem ersten Bildbereich der Kamera ein Fingerabdruckbild nach dem FTIR-Prinzip aufnehmbar ist, wobei wieder beispielhaft die Strahlengänge 21 und 22 dargestellt sind, auf die sich die Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel übertragen. Es wird also auch hier im ersten Bildbereich der Kamera ein Fingerabdruckbild unter den Bedingungen der Dunkelfeldmessung erzeugt und von der Kamera aufgenommen. Im zweiten Bildbereich der Kamera erfolgt eine Abbildung über die zweite Facette 23, wobei hier ein reelles Bild des aufgelegten Fingers aufgenommen wird, das durch an dem Finger reflektiertes Licht erzeugt wird. Auch zu diesem reellen Bild des aufgelegten Fingers übertragen sich die Erläuterungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel. In the 5 and 6 are 3 and 4 corresponding representations of an alternative embodiment of the fingerprint scanner shown. Here, the support body 9 next to the support surface 10 a first facet 11 , a second facet 12 and a third facet 14 on. In this embodiment, the amount of refraction angle at the second facet is 12 to the viewing direction through the camera 5 smaller than in the first embodiment, ie a beam path from the second facet 12 to the camera 5 is closer to the solder on the second facet 12 as was the case in the first embodiment. Incidentally, the arrangement and mode of operation for the image is about the first facet 11 analogous to the first exemplary embodiment, so that a fingerprint image according to the FTIR principle can also be accommodated here in a first image area of the camera, the beam paths again being shown by way of example 21 and 22 are shown, to which the explanations are transmitted to the first embodiment. Thus, in the first image area of the camera, a fingerprint image is also generated under the conditions of the dark field measurement and taken by the camera. In the second image area of the camera, an image is taken over the second facet 23 Here, a real image of the applied finger is taken, which is generated by light reflected on the finger. Also to this real image of the finger put on the explanations to the first embodiment.

In 6 ist auf den Fingerabdruckscanner des zweiten Ausführungsbeispiels ein Ausweisdokument 20 aufgelegt. Auch hier gilt für den ersten Bildbereich der Kamera, die das aufgelegte Ausweisdokument 20 über die ersten Facette 11 aufnimmt, dass hier nur dunkler Hintergrund durch die absorbierende Hintergrundwand 13 sichtbar ist, da die Bedingungen der Totalreflexion an der gesamte Auflagefläche 10 in aller Regel erfüllt sind (diese wäre nur durch eine optische Ankopplung durch Immersionsmittel oder spezielle Beschichtungen aufzuheben). Im zweiten, gegenüber dem ersten Bildbereich versetzten Bildbereich der Kamera 5 wird über zweite Facette 12 ein reelles Bild eines Teils der Seite des aufgelegten Ausweisdokuments aufgenommen. In 6 On the fingerprint scanner of the second embodiment is an identification document 20 hung up. Here too, the first image area of the camera that holds the issued identity document applies 20 about the first facet 11 picks up that here only dark background through the absorbing background wall 13 is visible, as the conditions of total reflection on the entire bearing surface 10 as a rule are fulfilled (this would be only by an optical coupling by immersion means or special coatings cancel). In the second, compared to the first image area offset image area of the camera 5 becomes about second facet 12 a real image of part of the page of the issued identification document.

Die Abbildung eines auf die Auflagefläche aufgelegten Ausweisdokuments wird nun in Bezug auf die 7 und 8 erläutert. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Seite des Ausweisdokuments, die auf die Auflagefläche des Auflagekörpers aufzulegen ist. Die auf der Seite des Ausweisdokuments befindliche graphische und alphanummerische Information oder Information in Form von Barcodes oder zweidimensionalen Codes ist vereinfacht durch zehn parallele Linien symbolisiert, die von 1 bis 10 durchnummeriert sind. 8 zeigt nun oben schematisch eine Seitenansicht des Dreiecksprismas des Fingerabdruckscanners mit der aufgelegten Seite des Ausweisdokuments aus 7. Durch den Pfeil unterhalb des Dreiecksprismas in 8 wird die Blickrichtung der Kamera angedeutet, und in 8 unten ist das Bild des Dreiecksprismas von unten gezeigt, wie es die Kamera 5 aufnimmt. The image of an identity document placed on the support surface will now be compared with the 7 and 8th explained. 7 shows a plan view of a side of the identification document, which is to be placed on the support surface of the support body. The graphic and alphanumeric information or information in the form of bar codes or two-dimensional codes located on the side of the identification document is simply symbolized by ten parallel lines, which are numbered from 1 to 10. 8th now shows schematically above a side view of the triangular prism of the fingerprint scanner with the launched side of the ID document 7 , By the arrow below the triangular prism in 8th the direction of the camera is indicated, and in 8th Below is the image of the triangular prism shown from below, as is the camera 5 receives.

In der unteren Darstellung von 8 ist der Pfeil der Blickrichtung der Kamera durch einen Kreis mit einem mittigen Punkt angedeutet. Die Kamera 5 nimmt also einen ersten, von der ersten Facette 11 stammenden Bildbereich 11´ auf, der im Fall eines aufgelegten Dokuments dunkel ist da die Bedingungen für Totalreflexion über die ganze Auflagefläche erfüllt sind, so dass die Kamera 5 durch die Facette 11 nur die absorbierende Hintergrundwand 13 sieht. Der zweite Bildbereich 12‘ der Kamera 5 zeigt die zweite Facette 12 und den durch sie sichtbaren Teil der aufgelegten Seite des Ausweisdokuments. Wie in 8 dargestellt sind über die zweite Facette 12 etwas mehr als die rechte Hälfte (bzw. die untere Hälfte, wenn man die Linien in 7 als horizontale Linien der Seite des Ausweisdokuments betrachtet) der Seite des Ausweisdokuments. Eine solche Teilaufnahme eines Ausweisdokuments ist für viele Zwecke schon ausreichend, da sich in aller Regel kodierte personenbezogene Daten in alphanummerischer Form in der MRZ (Machine Readable Zone) in definierten Bereichen des Ausweisdokuments bzw. in der Darstellung von 7 in der rechten Hälfte der Seite befinden. Die auszulesenden Informationen des Objekts können jedoch auch in Form eines Barcodes oder zweidimensionalen Barcodes in dem abgebildeten Bereich vorliegen. In the lower part of 8th the arrow of the viewing direction of the camera is indicated by a circle with a central point. The camera 5 So take a first, from the first facet 11 originating image area 11' on, which is dark in the case of a posted document because the conditions for total reflection over the entire bearing surface are met, allowing the camera 5 through the facet 11 only the absorbent background wall 13 sees. The second picture area 12 ' the camera 5 shows the second facet 12 and the visible part of the page of the identity document. As in 8th are represented by the second facet 12 a little more than the right half (or the lower half, if you look at the lines in) 7 considered as horizontal lines of the page of the identification document) of the page of the identification document. Such a partial recording of an identification document is already sufficient for many purposes, since usually encoded personal data in alphanumeric form in the MRZ (Machine Readable Zone) in defined areas of the identity document or in the representation of 7 in the right half of the page. However, the information to be read from the object may also be in the form of a barcode or two-dimensional barcode in the imaged area.

9 zeigt 8 entsprechende schematische Darstellungen des Fingerabdruckscanners, wobei in 9 nun anstatt eines Ausweisdokumentes ein Finger auf den Auflagekörper aufgelegt ist. In dem ersten Bildbereich 11´ nimmt die Kamera die erste Facette 11 auf und damit ein darin durch gestörte Totalreflexion erzeugtes Fingerabdruckbild des aufgelegten Fingers. In dem gegenüber dem ersten Bildbereich versetzten zweiten Bildbereich 12´ der Kamera nimmt diese über die zweite Facette 12 das reelle Bild des aufgelegten Fingers auf, das in dem Bildbereich 12´ schematisch dargestellt ist. Der in der Mitte der Fingerspitze dargestellte, von einer umschlossenen Linie umgebende Bereich ist der Bereich der Fingerspitze, der tatsächlich auf dem Auflagekörper aufliegt (und von dem dann das Fingerabdruckbild im ersten Bildbereich sichtbar ist). Außerhalb dessen sind Teile des Fingers gezeigt, die sich oberhalb der Auflagefläche befinden und daher nicht durch gestörte Totalreflexion im Fingerabdruckbild im ersten Bildbereich 11´ auftauchen, sondern nur als Bild des Fingers in Bereichen, die sich über der Auflagefläche befinden. Das direkte Bild des aufliegenden Fingers kann zu weiteren Prüfungen verwendet werden, zum Beispiel ob das direkte Bild Hinweise auf Fremdkörper enthält, zum Beispiel auf Überzüge auf dem Finger, die sich optisch von einem tatsächlichen Finger unterscheiden. 9 shows 8th corresponding schematic representations of the fingerprint scanner, wherein in 9 now instead of a document of identification a finger is placed on the support body. In the first picture area 11' the camera takes the first facet 11 on and thus a generated by disturbed total reflection fingerprint image of the applied finger. In the second image area offset from the first image area 12' the camera takes these over the second facet 12 the real image of the applied finger, that in the image area 12' is shown schematically. The area shown in the middle of the fingertip, which is surrounded by an enclosed line, is the area of the fingertip that actually rests on the support body (and from which the fingerprint image is then visible in the first image area). Outside of this, parts of the finger are shown which are located above the support surface and therefore not due to disturbed total reflection in the fingerprint image in the first image area 11' but only as an image of the finger in areas that are above the support surface. The direct image of the overlying finger can be used for further testing, for example, whether the direct image contains evidence of foreign matter, for example, coatings on the finger that are optically different from an actual finger.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2120182 A1 [0002]
WO 00/04516 A1 [0007]
EP 2518696 A1 [0008]
DE 102005050807 B4 [0009]

Claims

Fingerprint scanner for taking fingerprint images of one or more fingers, comprising: a transparent, prism-shaped support body ( 9 ) with a flat contact surface ( 10 ) and at least one first and second facet ( 11 . 12 ), a light source for illuminating an object arranged on or above the support surface, a camera thus directed onto the first facet of the support body ( 5 ), in order to be able to record a picture of the overlying skin site generated due to the different refractive index ratios of the support body to air on the one hand by total reflection and by support body to resting skin strips on the other hand by disturbed total reflection, characterized in that the support body ( 9 ) and the camera ( 5 ) is directed to the support body that by means of the camera ( 5 ) also the second facet ( 12 ) and thus an image of an object located on or above the support surface is receivable by partially scattered at this scattered and then refracted at the support surface light on the second facet ( 11 ) of the support body falls, there is broken and on the camera ( 5 ), the first and second facets ( 11 . 12 ) are inclined to each other, so that each of the bearing surface by refraction on the first facet ( 11 ) on the camera ( 5 ) incident beam path at the bearing surface has an angle therebetween to the solder greater than the magnitude of the critical angle of total reflection at the bearing surface at the transition of air and prism body, and due to the inclination of the first to the second facet each of the bearing surface via refraction the second facet ( 12 ) on the camera ( 5 ) falling beam path at the bearing surface has an angle to the solder thereon, which is smaller than the amount of the critical angle of total reflection at the bearing surface at the transition of air and prism body, so that with the camera ( 5 ), with a finger resting on the support surface, over the first facet ( 11 ) a fingerprint image according to the principle of disturbed total reflection in a first image area of the camera can be received and on the second facet ( 12 ) is a direct recording of an object located on or above the support surface in a second, compared to the first offset image area of the camera is receivable.

Fingerprint scanner according to claim 1, characterized in that the support body ( 9 ) a triangular prism with the support surface ( 10 ) and the first and second facets ( 11 . 12 ), the first and second facets ( 11 . 12 ) in the field of vision of the camera ( 5 ), with the camera ( 5 ) on the first facet ( 11 ) a fingerprint image is receivable in a first image area of the camera and through the second facet ( 12 ) in the second image area of the camera, a direct image of the object can be picked up by refracting light emerging from an object located on or above the support surface.

Fingerprint scanner according to Claim 1, characterized in that the prism has three further facets in addition to the support surface, the first and the second facets ( 11 . 12 ) in the field of vision of the camera ( 5 ), with the camera ( 5 ) on the first facet ( 11 ) a fingerprint image is receivable in a first image area of the camera and through the second facet ( 12 ) in the second image area of the camera, a direct image of the object can be picked up by refracting light emerging from an object located on or above the support surface.

Fingerprint scanner according to one of the preceding claims, characterized in that a data processing device is present, to which the camera ( 5 ) and the data processing device is adapted to analyze, in the presence of an object on or above the support surface, the second image area with the image of the object and, insofar as it can be found, to extract information therefrom.

Fingerprint scanner according to one of the preceding claims, characterized in that a data processing device is present, to which the camera ( 5 ) is connected, and the data processing device is adapted to analyze when a finger on the support surface of the second image area to the extent that the image recorded there matches that expected for a resting living finger.