JP2001184490A - Fingerprint detector - Google Patents

Fingerprint detector

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JP2001184490A JP37001699A JP37001699A JP2001184490A JP 2001184490 A JP2001184490 A JP 2001184490A JP 37001699 A JP37001699 A JP 37001699A JP 37001699 A JP37001699 A JP 37001699A JP 2001184490 A JP2001184490 A JP 2001184490A
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輝彦 堀之内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform miniaturized, inexpensive and highly reliable fingerprint detection. SOLUTION: A finger 2 is contacted to the outer peripheral surface of a read roller 4 and a fingerprint 3 is read while moving the finger. The read roller 4 is transparent, the contact part of the fingerprint 3 is irradiated with light from a light source 7 by an optical system 5 and an image is read in the main scan direction by a line sensor 8. The movement of the finger 2 is detected by a movement detecting means 6, each time the finger is moved in the direction of an arrow 2a for a fixed distance, image pickup is performed and the images of the fingerprints are synthesized by an image synthesizing means 9. A pulse sensor 10 detects a pulse near the fingerprint 3 and verifies whether it is biological or not.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、個人の識別のために指紋や掌紋などを検出する指紋検出装置に関する。 The present invention relates to relates to a fingerprint detection apparatus for detecting the fingerprints or palm prints for the personal identification.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来から、指紋は、個人を識別するための重要な情報として利用されている。 BACKGROUND ART Conventionally, a fingerprint is used as important information for identifying a person. 近年、画像認識技術の進歩等によって、指紋による個人認識を、比較的小型の装置で行うことが可能となり、さらには特定の装置への1つの入力手段として用いることも可能になってきている。 Recently, advances of the image recognition technique, the individual recognition by fingerprints, are relatively can be performed in a compact device and will, have more become possible to use as one input means to a specific device.

【0003】たとえば、特開平5−266174号公報には、三角柱状のプリズムの1つの側面や、透明平板の1表面に指を接触させ、接触部分を指紋入力面として、 For example, JP-A-5-266174, and one side of the triangular-shaped prisms, contacting the finger 1 surface of the transparent plate, the contact portion as a fingerprint input surface,
指紋入力面を内部から照明し、指紋の凹凸による散乱反射光を集光光学系で集光して結像させ、指紋の隆線パターン像を得る指紋像入力装置についての先行技術が開示されている。 Illuminating a fingerprint input surface from the inside, the scattered reflection light due to the unevenness of the fingerprint is imaged by condensed by the condensing optical system, and the prior art for fingerprint image input device to obtain a ridge pattern image of a fingerprint is disclosed there. この先行技術では、隆線パターン像を、C In this prior art, a ridge pattern image, C
CD(Charge CoupledDevice)などのイメージセンサで2次元的に撮像している。 CD (Charge Coupled Device) are two-dimensionally captured by an image sensor such as. 指紋入力面として、プリズムや透明平板を用いる代りに、フレネルレンズを用いる先行技術もある。 As fingerprint input surface, instead of using a prism and a transparent flat plate, there is also prior art to use a Fresnel lens.

【0004】特開平10−79017号公報には、1次元配列の撮像素子を用いて指紋や掌紋、鼻紋等を採取する指掌紋採取装置についての先行技術が開示されている。 [0004] JP-A-10-79017, the fingerprints and palm prints by using an image sensor of a one-dimensional array, the prior art for palm print collecting device for collecting the nasal crest like are disclosed. この先行技術では、透明な円筒を採取部として、円筒の表面に指や手のひらを接触させ、円筒の一部に速度認識用パターンを形成しておいて、1次元配列の撮像素子によって指紋等と速度認識用パターンとを撮像し、採取部の回転を検出しながら撮像素子によって撮像される1次元画像を2次元的に合成して、指紋等を採取する。 In this prior art, the sampling part of the transparent cylinder, contacting a finger or palm on the surface of the cylinder, and formed in advance speed recognition patterns on a part of the cylinder, such as a fingerprint by the imaging element of the one-dimensional array capturing a speed recognition patterns, one-dimensional image two-dimensionally combined and the imaged by the imaging device while detecting the rotation of the collecting section, to collect the fingerprint, or the like.
1次元配列の撮像素子を用いて指紋等を採取する構成としては、複写機やフラットベッドスキャナのように、光学系や撮像素子側を走査させる方式も考えられる。 As a structure for collecting a fingerprint or the like using an image sensor of a one-dimensional array, copying machine or like flat bed scanners, method for scanning the optical system and the imaging element side is also conceivable.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】特開平5−26617 The object of the invention is to be Solved by JP-A-5-26617
4号公報に示されているような2次元の撮像素子を用いる構成では、指紋等を撮像する検出対象の人体表面部分全体に一様に光を照射する面発光素子や、反射光から指紋等の画像を検出する2次元的な撮像素子とを組合わせて検出を行う必要がある。 In the configuration using the two-dimensional image pickup element as shown in 4 JP, and a surface light-emitting element for irradiating uniformly light the entire surface of the human body part to be detected for imaging a fingerprint, or the like, such as a fingerprint from the reflected light image combining a two-dimensional image sensor which detects the need to perform the detection. 面発光素子や2次元撮像素子は、高価であるので、指紋検出を各種装置の1つの入力手段として用いることはコスト的に困難となる。 Surface light-emitting element or a two-dimensional image sensor are the expensive, the use of the fingerprint detection as one input means for various apparatus and the cost becomes difficult.

【0006】特開平10−79017号公報の先行技術のように、1次元配列の撮像素子を用いて指紋等を採取することができれば、採取のための照明の範囲も狭くすることができ、面発光素子や2次元撮像素子を使用する場合よりも、コスト低減を図り、各種装置の1つの入力手段として用いることも容易となる。 [0006] As the prior art of JP-A-10-79017 discloses, if taking a fingerprint, or the like by using an image sensor of a one-dimensional array, also it is possible to narrow the range of illumination for collecting, surface than when using a light emitting element and two-dimensional image pickup device, achieving cost reduction, it is easy to use as one input means various devices. この先行技術では、透明な円筒状の採取部に速度認識用パターンも形成し、1次元の撮像素子で指紋等とともに速度認識用パターンも抽出している。 In the prior art, also forming speed recognition pattern for collection of the transparent cylinder shape, and also extraction rate recognition patterns with fingerprint or the like in the one-dimensional image sensor. 速度認識用パターンはのこぎり歯状であり、画像の幅の変化から採取部の回転方向と回転速度とを検出するように構成されている。 Speed ​​recognition patterns are serrated, and is configured to detect the rotational direction of the collecting section and the rotational speed from the change of the image width.

【0007】しかしながら、のこぎり歯状の速度認識用パターンを指紋等の画像と同時に1次元の撮像素子で検出して、2次元的な指紋等の画像を得ることができるようにするためには、速度認識用パターンを連続的に撮像する必要がある。 However, the sawtooth speed recognition pattern is detected by the pictures one-dimensional image sensor such as a fingerprint, in order to be able to obtain an image such as a two-dimensional fingerprint, continuously it is necessary to image the speed recognition patterns. 速度認識用パターンの撮像を、間隔をあけて行うと、のこぎり歯状の連続的な変化を認識することができず、指などが途中で逆方向に動いても一方向に動いたものとして指紋の採取を行ってしまうおそれがある。 The imaging speed recognition patterns, if performed at an interval, the fingerprint as not be able to recognize the continuous change of the sawtooth, also moves in the opposite direction such that the middle finger moved in one direction there is a fear that made the collection. したがって、指などを動かす速度は一定にしないと、精度の高い採取を行うことができない。 Therefore, the speed of moving the fingers are not constant, it is impossible to perform accurate sampling. 特開平10 JP-A-10
−79017号公報には、指紋の採取を開始すると、モータによって採取部が構成される透明円柱を回転させ、 The -79017 discloses starts the collection of fingerprints, it rotates the transparent cylinder constituted the sampling unit by the motor,
自動的に指紋等の採取を行う構成も開示されている。 Automatically configure to perform the collection of such fingerprints are also disclosed. このようなモータ等による回転駆動を行えば、指紋等の採取方向は一方向化されるけれども、モータ等の回転駆動用の構成が必要となる。 By performing the rotational driving by such a motor or the like, taking the direction of the fingerprint, etc. Although the one-way reduction, it is necessary to configure the drive rotation of the motor or the like. 前述の光学系や撮像素子を走査させる構成でも、モータ等を用いて駆動する機構が必要となる。 It is configured to scan the optical system and the imaging device described above, a mechanism for driving with a motor or the like is required. このような構成では、大型化やコスト高を招いてしまう。 In such a configuration, which leads to size and cost.

【0008】さらに、従来の指紋や掌紋を入力する装置では、義指等を用いる「なりすまし」に対して、有効な区別を行うことができず、信頼性が高い指紋の入力を行うことができない。 Furthermore, an apparatus for inputting a conventional fingerprint or palm print, against "spoofing" using Yoshiyubi etc., can not be performed valid distinction, it is not possible to input the reliable fingerprints .

【0009】本発明の目的は、指紋等の検出を行う装置を小型化し、コストを低減することができ、しかも信頼性を高めることができる指紋検出装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a fingerprint detection device capable of downsizing an apparatus for detecting a fingerprint or the like, it is possible to reduce the cost, yet increase reliability.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、指紋等、個人を識別可能な人体表面の2次元的情報を、被検出用の人体表面の部分を接触させて移動させながら、1次元配列の撮像素子で検出する指紋検出装置において、被検出用の人体表面部分に光を照射し、反射光を1次元配列の撮像素子に導く光学系と、被検出用の人体表面部分の移動の方向および距離を検出する移動検出手段と、移動検出手段によって、被検出用の人体表面部分が一定の方向に予め定める距離だけ移動していることが検出される毎に、1次元配列の撮像素子によって撮像される画像データを蓄積し、蓄積された画像データを合成して得られる2次元情報を、検出結果として導出する画像合成手段とを含むことを特徴とする指紋検出装置である。 The present invention SUMMARY OF] is a fingerprint or the like, the two-dimensional information of the personal identifiable body surface while moving in contact with parts of the human body surface for the detection of one-dimensional array in the fingerprint detecting device for detecting the image pickup device irradiates light on the surface of the human body parts for the detection, an optical system for guiding the reflected light to the image pickup device of one-dimensional array, the direction of movement of the body surface portion for the detection and imaging a moving detecting means for detecting a distance, by moving the detection unit, every time it is detected that the moving distance body surface portion for the detection predetermined in the predetermined direction, the imaging element of the one-dimensional array the image data stored is, the two-dimensional information obtained by combining the stored image data, a fingerprint detection device which comprises an image synthesizing means for deriving as a detection result.

【0011】本発明に従えば、個人を識別可能な指紋等の人体表面の2次元情報を、被検出用の人体表面部分を接触させて移動させながら検出する指紋検出装置は、光学系によって被検出用の人体表面部分に光を照射し、反射光を1次元配列の撮像素子に導く。 According to the invention, the two-dimensional information of the surface of the human body such as a fingerprint that can identify an individual, fingerprint detection device which detects while moving in contact with the body surface portion for the detection, the by the optical system light is irradiated to the surface of the human body part for detecting, guiding the reflected light to the image pickup device of the one-dimensional array. 被検出用の人体表面部分の移動の方向および距離は、移動検出手段によって検出される。 Direction and distance of the movement of the body surface parts for the detection, is detected by the movement detection means. 画像合成手段は、移動検出手段によって、被検出用の人体表面部分が一定の方向に予め定める距離だけ移動していることが検出される毎に、1次元配列の撮像素子によって撮像される画像データを蓄積し、 Image synthesizing means, the movement detection unit, every time it is detected that the moving distance body surface portion for the detection predetermined in a predetermined direction, the image data picked up by the image pickup element of a one-dimensional array to accumulate,
蓄積された画像データから2次元的情報を合成して検出結果として導出する。 The 2-dimensional information from the stored image data to derive a detection result by synthesizing. 被検出用の人体表面部分を一定の方向に移動させながら1次元配列の撮像素子で人体表面の2次元的情報を撮像し、画像合成手段によって2次元的情報に合成するので、撮像素子や照明のための光源の低コスト化を図ることができる。 Imaging a two-dimensional information of the surface of the human body by the imaging device of the one-dimensional array while moving the body surface portion for the detection in a predetermined direction, since the synthesized two-dimensional information by the image synthesizing means, the image pickup device and lighting it is possible to reduce the cost of the light source for the. 移動検出手段によって、被検出用の人体表面部分が一定の方向に予め定める距離だけ移動していることを検出して、1次元配列の撮像素子によって撮像される画像データを蓄積するタイミングとするので、1次元配列の撮像素子のみによって指紋等の画像データの撮像と移動の検出とを行う必要はなく、移動の方向および距離の検出を精度よく行い、この検出結果に基づいて蓄積する画像データに基づく指紋等の検出の信頼性を高めることができる。 The movement detection means detects that the moving distance body surface portion for the detection predetermined in a fixed direction, since the timing of storing image data captured by the imaging element of the one-dimensional array , only the imaging device of the one-dimensional array is not necessary to perform the detection of the movement and captured image data such as a fingerprint by performed accurately detect the direction and distance of the movement, the image data to be stored on the basis of the detection result it is possible to increase the reliability of the detection of a fingerprint or the like based.

【0012】また本発明で前記光学系は、回転可能に支持され、光透過可能な円筒状の外周面を有し、該外周面に前記被検出用の人体表面部分を接触させる読取りローラを含み、前記移動検出手段は、読取りローラの角変位に基づいて、該人体表面部分の移動の方向および距離を検出することを特徴とする。 [0012] The optical system in the present invention is rotatably supported, has a light permeable cylindrical outer peripheral surface of the includes a read roller, wherein contacting the body surface portion for the detection to the external peripheral surface the movement detection means, based on the angular displacement of the read roller, and detecting the direction and distance of movement of the person surface portion.

【0013】本発明に従えば、光透過可能な円筒状の外周面を有する読取りローラの外周面に被検出用の人体表面部分を接触させて、人体表面部分の撮像を行い、人体表面部分の移動に伴う読取りローラの角変位に基づいて人体表面部分の移動の方向および距離を検出するので、 According to the invention, the outer peripheral surface of the read roller having a light permeable cylindrical outer peripheral surface of contacting the body surface portion for the detection, captures an image of the human body surface portion, of the body surface portion and detects the direction and distance of the movement of the body surface portion on the basis of the angular displacement of the read roller with the movement,
指先等で読取りローラの表面を角変位させることによって、同時に指紋等の読取りを精度よく行うことができる。 By angular displacement of the surface of the read roller fingertip or the like, it is possible to accurately read a fingerprint or the like at the same time.

【0014】また本発明で前記光学系は、前記読取りローラに近接して配置される複数の発光素子と、複数の発光素子と読取りローラとの間に配置され、複数の発光素子からの光を拡散させて、読取りローラに照射する光を均一化させる拡散板とを含むことを特徴とする。 [0014] The optical system in the present invention includes a plurality of light emitting elements arranged in proximity to said reading roller, disposed between the plurality of light emitting elements and the reading roller, the light from a plurality of light emitting elements is diffused, characterized in that it comprises a diffusion plate for uniform light to be irradiated to read rollers.

【0015】本発明に従えば、複数の発光素子を読取りローラに近接させ、複数の発光素子と読取りローラとの間に配置される拡散板によって拡散させて均一化させる光を読取りローラに照射するので、指紋検出装置の小型化を図ることができる。 According to the invention, to close a plurality of light emitting elements to read rollers, is irradiated to the read rollers light uniformizing by diffused by the diffusion plate disposed between the plurality of light emitting elements and the reading roller since, it is possible to reduce the size of the fingerprint detection device.

【0016】また本発明で前記光学系は、単一の光源と、該光源からの光を拡げて前記読取りローラに照射するコリメートレンズとを含むことを特徴とする。 [0016] The optical system in the present invention is characterized in that it comprises a single light source and a collimator lens for irradiating the reading roller by expanding the light from the light source.

【0017】本発明に従えば、単一の光源からの光をコリメートレンズによって拡げて読取りローラに照射するので、消費電力の低減や低コスト化を図ることができる。 According to the invention, since irradiating the read rollers is spread by the collimator lens light from a single light source, it is possible to reduce and cost of the power consumption.

【0018】また本発明で前記読取りローラと前記移動検出手段との間には、読取りローラの角変位を拡大する増速器が設けられることを特徴とする。 [0018] between the read roller and the movement detector means in the present invention is characterized in that the speed increasing device to increase the angular displacement of the read rollers are provided.

【0019】本発明に従えば、読取りローラと移動検出手段との間に読取りローラの角変位を拡大する増速器を設けるので、読取りローラの角変位の検出を高精度で行うことができ、撮像素子の配列方向を主走査方向とし、 According to the present invention, since providing the speed increasing device to increase the angular displacement of the read roller between the read rollers and movement detecting means, it is possible to detect the angular displacement of the read roller with high precision, the arrangement direction of the image pickup element as the main scanning direction,
主走査方向と交差する副走査方向への解像度を高めて、 To increase the resolution in the sub-scanning direction crossing the main scanning direction,
精度の高い指紋等の検出を行うことができる。 It can be detected, such as high accuracy fingerprint.

【0020】また本発明で前記移動検出手段は、前記読取りローラの表面から角変位を直接検出することを特徴とする。 [0020] The movement detecting means in the present invention is characterized by detecting the angular displacement from the surface of the read roller directly.

【0021】本発明に従えば、移動検出手段は読取りローラの表面から角変位を直接検出するので、移動検出手段を小型化し、低コスト化することができる。 According to the invention, the movement detecting means and detects directly the angular displacement from the surface of the read roller, the movement detection means to miniaturized, cost can be reduced.

【0022】また本発明で前記移動検出手段は、光透過型2相出力エンコーダによって、前記移動の方向および距離を検出することを特徴とする。 [0022] The movement detecting means in the present invention, a light-transmitting type two-phase encoder, and detects the direction and distance of the movement.

【0023】本発明に従えば、光透過型2相出力エンコーダによって、移動検出手段は移動の方向および距離を検出するので、光学スリットなどを用いて、精度の高い検出を行うことができる。 According to the invention, a light transmitting type two-phase encoder, the movement detecting means detects the direction and distance of movement, can be used such as optical slit, perform accurate detection.

【0024】また本発明で前記移動検出手段は、光反射型2相出力エンコーダによって、前記移動の方向および距離を検出することを特徴とする。 [0024] The movement detecting means in the present invention, a light reflection type two-phase encoder, and detects the direction and distance of the movement.

【0025】本発明に従えば、光反射型2相出力エンコーダを用いて、移動検出手段は移動の方向および距離を検出するので、被検出対象の一方側で移動の方向および検出を行うことができ、検出に必要なスペースを小さくして、小型化を図ることができる。 According to the invention, by using a light reflection type two-phase encoder, the movement detecting means detects the direction and distance of the movement, is possible to perform direction and detection of movement on one side of object to be detected it can, to reduce the space required for the detection, can be miniaturized.

【0026】また本発明は、前記被検出用の人体表面部分またはその近傍で、人体の生態認証を行う生態認証手段と、生態認証手段による人体の生態認証が有効なときのみ、検出を有効とするように制御する制御手段とを含むことを特徴とする。 [0026] The present invention, the human body surface portion or the vicinity thereof for the detection, and biometrics means for performing human body Biometrics, only when human ecology authentication is enabled by biometrics unit, and enable the detection characterized in that it comprises a control means for controlling to.

【0027】本発明に従えば、生態認証手段によって人体表面部分またはその近傍で人体の生態認証を行い、制御手段は生態認証手段による人体の生態認証が有効なときのみ、検出を有効となるように制御するので、義指等を用いるなりすましでは人体認証を無効として、指紋等の検出を無効とすることができる。 According to the invention, subjected to human Biometrics in the body surface portion or the vicinity thereof by the biometrics unit, the control means only when Biometrics means human ecology authentication is enabled by, so as to be effective to detect since the control, it is possible to the spoofed using Yoshiyubi such as invalid body authentication, and disables the detection of fingerprints or the like.

【0028】さらに本発明は、指紋等、個人を識別可能な人体表面の2次元的情報を、被検出用の人体表面部分を接触させて検出する指紋検出装置において、被検出用の人体表面部分を撮像する撮像素子と、被検出用の人体表面部分またはその近傍で、人体の生態認証を行う生態認証手段と、生態認証手段による人体の生態認証が有効なときのみ、撮像素子によって撮像される画像に基づく人体表面の2次元的情報の検出が有効となるように制御する制御手段とを含むことを特徴とする指紋検出装置である。 Furthermore the present invention, a fingerprint or the like, the two-dimensional information identifiable body surface personally in the fingerprint detection apparatus for detecting by contacting the body surface portion for the detected human body surface portion for the detection in the body surface portion or the vicinity thereof between the image pickup device, for the detection for imaging and a biometrics unit which performs human biometrics, when human ecology authentication is enabled by biometrics means only, is imaged by the imaging device a fingerprint detection apparatus characterized by comprising a control means for controlling to detect the two-dimensional information of the surface of the human body based on the image becomes effective.

【0029】本発明に従えば、撮像素子によって個人を識別可能な指紋等の人体表面部分の2次元的情報を撮像し、生態認証手段によって被検出用の人体表面部分またはその近傍で人体の生態認証を行い、制御手段によって、人体の生態認証が有効なときのみ、撮像素子によって撮像される画像に基づく人体表面の2次元的情報の検出を有効に行うように制御し、義指等のなりすまし防止を図って有効に指紋等の検出を行うことができる。 According to the invention, the individual images the two-dimensional information of the body surface portion of the fingerprint, or the like can be identified by the image pickup element, human ecology in the body surface portion or the vicinity thereof for the detection by biometrics means authenticate, by the control means only when human ecology authentication is enabled, detection of the two-dimensional information of the surface of the human body is controlled so effectively perform based on the image taken by the imaging device, spoofing such Yoshiyubi it can be detected, such as effectively fingerprints are working to prevent.

【0030】また本発明で前記生態認証手段は、脈拍センサを備え、脈拍センサによって検出される脈拍が、予め定める条件を満たすときに生態と認証することを特徴とする。 Further it said biometrics unit in the present invention includes a pulse sensor, the pulse detected by the pulse sensor, characterized in that authentication and ecological when previously defined conditions are satisfied.

【0031】本発明に従えば、生態の認証を脈拍センサによって検出される脈拍が予め定める条件を満たすときに行うので、実際に生きている人体の表面部分が接触しているときのみ有効となる生態の認証を確実に行うことができる。 According to the invention, since the pulse to be detected authentication ecology by pulse sensor does when previously defined conditions are satisfied, is valid only when the surface parts of the human body which is actually alive are in contact it is possible to perform the authentication of ecology securely.

【0032】また本発明で前記脈拍センサは、受発光一体型の光反射型センサであることを特徴とする。 Further the pulse sensor in the present invention is characterized in that a light reflection type sensor combination reception and emission.

【0033】本発明に従えば、受発光一体型の光反射型センサで脈拍センサを構成し、脈拍に伴う人体の表面部分の光学的性質の変化を光学的に検出して、人体の表面部分を接触させるだけで脈拍を検出することができる。 According to the invention, constitutes a pulse sensor in combination reception and emission of light reflection type sensor detects a change in the optical properties of the surface parts of the human body caused by the pulse optically, the surface of the human body parts it is possible to detect the pulse only by contacting the.
光反射型センサは、受発光一体型であるので、容易に小型化することができる。 Light reflective sensor, since it is combination reception and emission can be easily miniaturized.

【0034】また本発明で前記脈拍センサは、近赤外線を用いて脈拍を検出することを特徴とする。 Further the pulse sensor in the present invention is characterized by detecting a pulse with a near infrared.

【0035】本発明に従えば、脈拍センサは近赤外線を用いて脈拍を検出するので、皮膚表面を透過し、人体内の毛細血管内を通る血液濃度の差に基づく脈拍の検出を精度よく行うことができる。 According to the invention, the pulse sensor is so detects the pulse using a near-infrared, through the skin surface, accurately perform the detection of the pulse based on the difference of the blood concentration through the capillaries in the body be able to.

【0036】 [0036]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の指紋検出装置1についての簡略化した側面から見た構成を示す。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION shows a structure as viewed from the simplified side of one mode fingerprint detection device 1 of the embodiment of the present invention. 指紋検出装置1は、指2の表面の指紋3を光学的に検出する。 Fingerprint detection device 1 detects a fingerprint 3 of the surface of the finger 2 optically. 指紋3の検出は、指2を読取りローラ4 Detection of fingerprint 3 reads roller 4 fingers 2
の外周面に接触させ、矢符2aの方向に移動させながら読取りローラ4を角変位させることによって行う。 Contacting the outer peripheral surface of the carried out by the angular displacement of the read roller 4 while moving in the direction of arrow 2a. 読取りローラ4は、回転可能に支持され、外周面が円筒状で光透過可能である。 Reading roller 4 is rotatably supported, the outer peripheral surface can be light-transmissive cylindrical. 読取りローラ4は、指紋検出装置1 Read rollers 4, the fingerprint detection device 1
の外部に部分的に突出し、指2による接触が可能となっている。 Partially protrude in the outside, and can contact with the finger 2.

【0037】指紋検出装置1の内部には、光学系5と、 [0037] Inside the fingerprint detection device 1, an optical system 5,
読取りローラ4の角変位によって指2の移動を検出する移動検出手段6とが設けられる。 A movement detection means 6 is provided for detecting the movement of the finger 2 by angular displacement of the read rollers 4. 光学系5には、読取りローラ4に接触している指2の表面に光を照射するための光源7と、指紋3からの反射光を撮像するラインセンサ8とが含まれる。 The optical system 5, a light source 7 for irradiating light to the surface of the finger 2 in contact with the reading roller 4 includes a line sensor 8 for imaging the reflected light from the fingerprint 3. ラインセンサ8は、複数の受光素子が1次元的に配列されて構成されるCCDなどであり、 The line sensor 8 is a CCD composed plurality of light receiving elements are arranged one-dimensionally,
受光素子の配列方向を主走査方向として、指2が主走査方向に交差する副走査、たとえば主走査方向に直交する矢符2aの方向に移動することによって、2次元的な画像の撮像を行うことができる。 The arrangement direction of the light receiving element as the main scanning direction, the sub-scan the finger 2 intersects the main scanning direction, by moving in the direction of arrow 2a perpendicular example in the main scanning direction, taking an two-dimensional image be able to. ラインセンサ8によって撮像される1次元的な画像は、画像合成手段9によって蓄積されて、2次元的な指紋等の画像に合成され、出力される。 1-dimensional image captured by the line sensor 8 is stored by the image synthesizing unit 9, is combined with the image such as a two-dimensional fingerprint, is output.

【0038】本実施形態の指紋検出装置1には、指2の脈拍を検出する脈拍センサ10も設けられる。 [0038] fingerprint detection apparatus 1 of this embodiment, the pulse sensor 10 for detecting the pulse of the finger 2 is also provided. 脈拍センサ10は、指2の脈拍を光学的に検出し、生態の認証を行う。 The pulse sensor 10, the pulse of the finger 2 optically detects authenticates the ecology. 制御手段11は、脈拍センサ10によって指2が生態であることの認証があるときにのみ、指紋の検出が有効となるようにする制御を行う。 The control unit 11, only when the finger 2 by the pulse sensor 10 is authentication of the ecological, performs control so that the detection of fingerprint becomes effective.

【0039】図2は、図1の指紋検出装置1によって指2の指紋3を検出する原理を示す。 [0039] Figure 2 shows the principle of detecting a fingerprint third finger 2 by the fingerprint detection device 1 of FIG. 1. 図1で指2を矢符2 Arrow 2 finger 2 in Figure 1
aに示すように移動させると、ラインセンサ8によって1次元的な画像を撮像する位置が、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。 Moving as shown in a, a position for capturing a one-dimensional image by the line sensor 8 is moved in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. 副走査方向への移動量が一定の距離となる毎に撮像を行えば、全体として2次元的な指紋3の撮像を行うことができる。 If the movement amount in the sub-scanning direction is performed imaging every a constant distance, it is possible to perform imaging of the whole 2-dimensional fingerprint 3. 指2を静止させ、複写機やフラットベッドスキャナと同様にラインセンサ8 The finger 2 is stationary, a copying machine or a flatbed scanner as well as the line sensor 8
による撮像位置を移動させても同様の撮像を行うことができるけれども、ラインセンサ8の撮像位置を移動させるための機構が必要となり、指紋検出装置1を小型化することが困難となる。 Although it is possible to perform the same imaging even by moving the imaging position by the mechanism for moving the imaging position of the line sensor 8 is required, it is difficult to reduce the size of the fingerprint detection device 1.

【0040】図3および図4は、図1に示す指紋検出装置1の内部構成をより詳細に示す。 [0040] FIGS. 3 and 4 show in more detail the internal configuration of the fingerprint detection device 1 shown in FIG. 図3は図1と同様な側面から見た断面、すなわち読取りローラ4の軸線に垂直な断面構成を示し、図4は読取りローラ4の軸線に平行な断面構成を示す。 Figure 3 is a cross section viewed from the same side as FIG. 1, i.e. shows a vertical cross-sectional configuration to the axis of the read rollers 4, FIG. 4 shows a cross section parallel arrangement to the axis of the read rollers 4. 光学系5を構成する光源7は、単一の発光素子12と、発光素子12から発光されるパルス光を読取りローラ4の軸線方向に拡げて導くレンズ1 Light source 7 of the optical system 5, a single light emitting element 12, guides the expanded pulsed light emitted from the light emitting element 12 in the axial direction of the read rollers 4 lens 1
3、ミラー14およびレンズ15を含む。 3, includes a mirror 14 and a lens 15. これらのレンズ13、ミラー14およびレンズ15は、コリメートレンズとして機能する。 These lenses 13, a mirror 14 and lens 15 function as a collimator lens. 読取りローラ4の表面で指紋3の部分を光で照射すると、隆線パターンに応じた反射光が得られ、ミラー16で反射されて、スリット17からレンズ18に入射され、ラインセンサ8の表面で結像する。 Upon irradiation with light a portion of the fingerprint 3 at the surface of the read roller 4, obtained reflected light corresponding to ridge pattern, is reflected by the mirror 16, is incident from the slit 17 to the lens 18, the surface of the line sensor 8 to form an image. ラインセンサ8は、走査線方向に指紋3の撮像を行う。 The line sensor 8 performs imaging of the fingerprint 3 in the scanning line direction. 指紋3について副走査線方向の撮像を行うタイミングは、エンコーダディスク19および光透過型エンコーダ20によって検出される。 Timing of imaging in the sub-scanning line direction fingerprint 3 is detected by encoder disk 19 and the light transmissive encoder 20. エンコーダディスク19および光透過型エンコーダ20は、増速ローラ21とともに、移動検出手段6を構成する。 Encoder disk 19 and the light transmission encoder 20, together with the speed increasing roller 21, constituting the movement detecting means 6. 増速ローラ21の外周面は、読取りローラ4の外周面と接触しており、読取りローラ4の角変位が増速ローラ21に伝達される。 The outer peripheral surface of the speed increasing roller 21 is in contact with the outer peripheral surface of the read roller 4, the angular displacement of the read roller 4 is transmitted to the speed-increasing roller 21. 増速ローラ21は、エンコーダディスク19と同軸であり、 Accelerating roller 21, an encoder disk 19 coaxially,
増速ローラ21の角変位がエンコーダディスク19および光透過型エンコーダ20によって検出される。 Angular displacement of accelerating roller 21 is detected by the encoder disk 19 and the light transmissive encoder 20. 増速ローラ21の直径は、読取りローラ4の直径よりも小さいので、同じ外周部分の変位量に対し、角変位量は増速ローラ21の方が読取りローラ4よりも大きくなる。 The diameter of the accelerating roller 21 is smaller than the diameter of the read roller 4, with respect to the amount of displacement of the same peripheral portion, the angular displacement is greater than the roller 4 read towards accelerating roller 21.

【0041】読取りローラ4の直径をα、増速ローラ2 [0041] the diameter of the reading roller 4 α, accelerating roller 2
1の直径をβ、エンコーダディスク19および光透過型エンコーダ20による読取り角度の分解能をγとすると、読取りローラ4の角変位量の読取りピッチは、α/ The first diameter beta, when the resolution of the reading angle by the encoder disk 19 and the light transmissive encoder 20 and gamma, reading pitch of angular displacement of the read rollers 4, alpha /
β×γとなる。 The β × γ. 通常、50μm以下の読取り精度であれば、精度のよい指紋認識が可能となる。 Usually, if the following reading accuracy 50 [mu] m, it is possible to better fingerprint recognition accuracy. γは、エンコーダディスク19上に形成される遮光スリット19aのピッチに等しい。 γ is equal to the pitch of the light shielding slit 19a formed on the encoder disk 19.

【0042】ラインセンサ8は、基板22上に配置され、基板22上には画像処理を行って指紋としての画像を構成する画像合成手段9も形成される。 The line sensor 8 is disposed on the substrate 22, the image synthesizing means 9 that constitutes the image as a fingerprint by performing image processing on the substrate 22 is also formed. 指紋検出装置1の主要な構成部分は、筺体23内に収納される。 Major components of the fingerprint detection device 1 is accommodated in the casing 23. 筺体23は、遮光性材料で形成され、読取りローラ4の一部が筺体23から部分的に突出している部分のみ外部からの光を受けることができる。 Housing 23 is formed of a light-shielding material, a portion of the read roller 4 can receive light from the outside only part that partially protrudes from the housing 23. ただし、この部分は、指2 However, this part, finger 2
から指紋3を検出する際には、指2によって覆われるので、指紋3の検出の際に外部からの光が障害となることはない。 When detecting the fingerprint 3, since covered by a finger 2, is not the light from the outside when the detection of the fingerprint 3 becomes an obstacle.

【0043】図5は、図1の指紋検出装置1の概略的な電気的構成を示す。 [0043] Figure 5 illustrates a schematic electrical configuration of a fingerprint detection apparatus 1 of FIG. 1. 光透過型エンコーダ20は、2つの発光素子24a,24bと、2つの受光素子25a,2 Light transmission type encoder 20, two light emitting elements 24a, and 24b, two light receiving elements 25a, 2
5bとを有する。 And a 5b. 発光素子24a,24bと受光素子2 Emitting element 24a, 24b and light receiving element 2
5a,25bとの間には、エンコーダディスク19が配置される。 5a, between the 25b, the encoder disk 19 is arranged. エンコーダディスク19には、一定のピッチで遮光スリット19aが形成される。 The encoder disk 19, the light shielding slit 19a is formed at a constant pitch. 発光素子24a, The light-emitting element 24a,
24bとは、エンコーダディスク19の周方向に、遮光スリット19aの1/4ピッチ分、あるいは1/4ピッチ+整数ピッチ分ずれて配置される。 24b and it is in the circumferential direction of the encoder disk 19, 1/4 pitch of the light shielding slit 19a, or are located 1/4 pitch + integer pitch deviation. 受光素子25a, The light-receiving element 25a,
25bは、発光素子24a,24bから発生される光をそれぞれ受光するように配置される。 25b, the light emitting element 24a, is arranged a light generated from 24b to receive respectively. 受光素子25a, The light-receiving element 25a,
25bからの出力は、フリップフロップ(以下、「F The output from the 25b is, flip-flop (hereinafter referred to as "F
F」と略称する)26a,26bにそれぞれ入力される。 Abbreviated as F ") 26a, are input to 26b. FF26a,26bは、クロック発生器27から発生されるクロック信号に基づいて、D入力端子に与えられる入力値をサンプリングするD−FFである。 FF26a, 26b, based on the clock signal generated from the clock generator 27, a D-FF for sampling the input value given to the D input terminal. クロック信号の周期は、遮光スリット19aの変位に比較し、 Period of the clock signal is compared to the displacement of the light shielding slit 19a,
充分に短くしておく。 Keep short enough. FF26aの出力は、発光素子1 The output of the FF26a, the light emitting element 1
2に与えられ、FF26aの出力がハイレベル(High) Given 2, the output of the FF26a high level (High)
になると、発光素子12はONになって発光する。 It becomes the light emitting element 12 emits light to ON. FF FF
26bの出力は、ラインセンサ駆動回路28に与えられる。 The output of 26b is provided in the line sensor drive circuit 28. ラインセンサ駆動回路28は、ラインセンサ8の読取りのための制御信号を、FF26aの出力がハイレベルで、かつFF26bがローレベル(Low)からハイレベルに立上がるタイミングで発生する。 Line sensor drive circuit 28, a control signal for the reading of the line sensor 8, the output of the FF26a is high level, and FF26b occurs at a timing which rises from the low level (Low) to the high level. ラインセンサ8 Line sensor 8
によって読取られる画像データは、メモリ29に順次格納される。 The image data read by is sequentially stored in the memory 29. 画像処理回路30は、メモリ29に格納されている読取られた画像データを合成して、指紋として検出する。 The image processing circuit 30 synthesizes the image data read was stored in the memory 29 is detected as a fingerprint. すなわち、メモリ29および画像処理回路30 That is, the memory 29 and the image processing circuit 30
は、画像合成手段9を構成する。 Constitute the image synthesizing unit 9.

【0044】図6は、図5に示す回路の主要部分の動作タイミングを示す。 [0044] Figure 6 shows the operation timing of the main part of the circuit shown in FIG. 光透過型エンコーダ20では、エンコーダディスク19の遮光スリット19aに関して、1 In the optical transmission encoder 20, with respect to the light-shielding slits 19a of the encoder disk 19, 1
組の発光素子24aと受光素子25aの組に対し、他の組の発光素子24bと受光素子25bとの組は、1/4 Set of the set of light-emitting elements 24a to set the light receiving element 25a, and another set of light emitting element 24b and the light receiving element 25b is 1/4
ピッチ、あるいは1/4ピッチと整数ピッチだけずれて配置されている。 Pitch or shifted by 1/4 pitch and integer pitch are arranged. 図1の矢符2aのように、指紋3を読取る方向に指2を移動させるときに、受光素子25aからの出力であるA相は、受光素子25bからの出力であるB相よりも、1/4波長先行して変化する矩形波となる。 Like the arrow 2a in FIG. 1, when moving the finger 2 in the direction of reading the fingerprint 3, A-phase is output from the light receiving elements 25a, rather than the B phase which is the output from the light receiving element 25b, 1 / 4 becomes a square wave which changes in wavelength prior. 図5のクロック発生器27は、指2の移動による遮光スリット19aの変位に比較して充分に短い周期でクロック信号を発生してFF26a,26bによるサンプリングを行っているので、発光素子12の発光タイミングは、A相がハイレベルとなる期間とほぼ同等である。 Clock generator 27 in FIG. 5, FF26a in a sufficiently short period as compared to the displacement of the light shielding slit 19a due to the movement of the finger 2 generates a clock signal, because sampling is performed by 26b, light emission of the light emitting element 12 the timing is approximately equal to the period of the a-phase becomes the high level.
ラインセンサ駆動回路28によって駆動されるラインセンサ8の読取りタイミングは、B相がローレベルからハイレベルに立上がった後の短い瞬間である。 Reading timing of the line sensor 8 driven by the line sensor drive circuit 28 is a short moment after the B phase rises from the low level to the high level.

【0045】図6では、ラインセンサ読取りタイミングがハイレベルになるときに、発光素子発光タイミングはONであるので、指紋の読取りが行われる。 [0045] In Figure 6, when the line sensor reading timing becomes high level, the light-emitting element emitting timing is ON, the reading of the fingerprint is performed. 読取りローラ4の回転方向が逆になって、B相の方が先行するようになると、B相の立上がりに基づくラインセンサ読取りタイミングではA相はローレベルであり、ラインセンサ8での読取りは行わない。 Turned in the rotational direction is reverse read rollers 4, the direction of B phase is to precede, A phase line sensor reading timing based on the rise of the B phase is at a low level, the reading of the line sensor 8 takes place Absent. また、発光素子の発光タイミングはOFFであるので、指紋3に光を照射しない。 Further, the light emitting timing of the light emitting device because it is OFF, not irradiated with light on the fingerprint 3. また、ある程度の範囲で読取りローラ4の回転速度が変化しても、エンコーダディスク19の遮光スリット19a Moreover, even after changing the rotational speed of the read rollers 4 at a certain range, the light shielding slit 19a of the encoder disk 19
のピッチに基づいてラインセンサ読取りタイミングとなるので、指紋3をラインセンサ8で読取る距離は一定となる。 Since the line sensor reading timing on the basis of the pitch, the distance for reading the fingerprint 3 in the line sensor 8 is constant.

【0046】図7は、図1に示す指紋検出装置1による指紋検出の手順を示す。 [0046] Figure 7 shows a procedure of fingerprint detection by the fingerprint detection device 1 shown in FIG. 本実施形態では、ステップs1 In this embodiment, step s1
で脈拍センサ10をONにし、ステップs2で脈拍測定による生態認証を行う。 In the pulse sensor 10 is ON, the performing biometrics by pulse measurement in step s2. 脈拍は、指2の毛細血管内を通る血液の反射を読取って、血液濃度の変動から検出する。 Pulse reads the reflection of the blood passing through the capillaries of the finger 2 is detected from the variation in blood concentrations. 血液濃度の差を大きく読取るためには、皮膚表面を透過し、赤血球による反射が大きな近赤外線の発光ダイオードを光源とすることが好ましい。 To read a large difference in blood levels is transmitted through the skin surface, it is preferable that reflected by red blood cells is a light source emitting diode of large near-infrared. 脈拍センサ10 Pulse sensor 10
は、発光素子の発光波長に合わせた感度波長を有する受光素子と組合わせて一体化させておくことが好ましい。 It is preferable to be integrated in combination with the light-receiving element having sensitivity wavelength that matches the emission wavelength of the light emitting element.
検出された脈拍数が予め設定される範囲内であれば、生態であると判断する。 Within the range of the number of detected pulse is set in advance, it is determined that the ecology. 生態と判断されるときには、ステップs3で、指紋読取りが可能であることを示すスキャンOK信号を発生する。 When it is determined that the ecology, in step s3, to generate the scan OK signal indicating that it is possible to fingerprint reading. 仮に、義指などを読取ろうとしているときには、生態認証が得られないので、エラー出力となる。 If, when you are going to read and Yoshiyubi, because ecology authentication can not be obtained, an error output.

【0047】ステップs3でスキャンOK信号が導出されると、ステップs4で指紋読取りが行われる。 [0047] When the scan OK signal is derived in step s3, fingerprint reading is performed in step s4. 次にステップs5では、ラインセンサ8によって読取られたラインデータを復元し、ステップs6でラインデータを組合わせて画像データ化し、また特徴点抽出を行って、ステップs7で指紋として検出した結果を示すデータ送出を行い、ステップs8で終了する。 In step s5, to restore the line data read by the line sensor 8, and the image data of a combination of line data at step s6, also performs feature point extraction, showing the result of detection as a fingerprint in step s7 performs data transmission ends in step s8. 必要に応じて、ステップs1からの手順を繰返す。 If necessary, repeat the procedure from step s1.

【0048】図7に示す指紋読取り手順では、ステップs1からステップs2で脈拍センサ10による生態認証を行って、生態と認証されてから実際の指紋の読取りを行う。 [0048] In the fingerprint reading procedure shown in Figure 7, it performs biometrics by the pulse sensor 10 from the step s1 at step s2, to read the actual fingerprint from being authenticated as ecological. これによって、義指などを用いるなりすましを防止することができる。 Thereby, it is possible to prevent spoofing the like Yoshiyubi.

【0049】図8および図9は、本発明の実施の他の形態の指紋検出装置31の概略的な構成を示す。 [0049] FIGS. 8 and 9 show a schematic configuration of a fingerprint detection device 31 of another embodiment of the present invention. 本実施形態で、図1に示す実施形態の指紋検出装置1と対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。 In this embodiment, the same reference numerals are designated to portions corresponding to the fingerprint detection device 1 of the embodiment shown in FIG. 1, and overlapping description will be omitted. 図8は読取りローラ4の軸線に垂直な断面を示し、 Figure 8 shows a cross section perpendicular to the axis of the read rollers 4,
図9は読取りローラ4の軸線を含む断面を示す。 Figure 9 shows a cross section including the axis of the read roller 4. 本実施形態では、読取りローラ4の角変位を、反射型エンコーダディスク32上の遮光パターン32aの変位として、 In the present embodiment, the angular displacement of the read roller 4, as a displacement of the light-shielding pattern 32a on the reflective encoder disk 32,
光反射型エンコーダ33によって検出し、光透過型エンコーダ20と同様に移動方向と移動距離を検出することができる。 Detected by the light reflective encoder 33 can detect the moving direction and moving distance in the same manner as the light transmissive encoder 20.

【0050】図10は、本発明の実施の他の形態として、読取りローラ4の側面に直接反射型エンコーダディスク32を貼付け、光反射型エンコーダ33によって移動方向と移動距離とを検出する構成を示す。 [0050] Figure 10 shows as another embodiment of the present invention, Paste direct reflective encoder disc 32 on the side surface of the read roller 4, a configuration for detecting the moving direction and moving distance by the light reflective encoder 33 . 図10 Figure 10
(a)は読取りローラ4の周辺の簡略化した平面構成を示し、図10(b)は反射型エンコーダディスク32の概要を示す。 (A) shows a planar structure simplified around the read rollers 4, FIG. 10 (b) shows the outline of the reflective encoder disk 32. 本実施形態では、反射型エンコーダディスク32を読取りローラ4の側面に貼付けているので、増速ローラ21などを用いる必要はなく、装置の小型化を図ることができる。 In the present embodiment, since the pasted a reflective encoder disc 32 on the side surface of the read roller 4, it is not necessary to use such accelerating roller 21, it is possible to reduce the size of the apparatus. ただし、反射型エンコーダディスク32として製作可能な解像度に制限される。 However, it is limited to manufacturable resolution as a reflection type encoder disk 32. 反射型エンコーダディスク32には、一定のピッチの遮光パターン32aが放射状に一定の角度ピッチで形成されている。 The reflective encoder disk 32, the light blocking patterns 32a of constant pitch is formed at a constant angular pitch radially.
読取りローラ4が回転すると、反射型エンコーダディスク32も回転し、遮光パターン32aの反射光を光反射型エンコーダ33で検出することによって、図6に示すようなA相とB相との2つの出力が得られる。 When the reading roller 4 rotates, also reflective encoder disk 32 rotates, by the reflected light of the light-shielding pattern 32a detected by the light reflective encoder 33, the two outputs of the A phase and the B phase, as shown in FIG. 6 It is obtained.

【0051】図11は、本発明の実施のさらに他の形態としての読取りローラ4の照明のための構成を示す。 [0051] Figure 11 shows a structure for further illumination of the read roller 4 as another embodiment of the present invention. 複数の発光素子34は、LEDなどを直線状に配列して形成されるものを用いる。 A plurality of light emitting elements 34 are used those formed by arranging LED like a straight line. 発光素子34からの光は、拡散板35を介して拡散され、幅方向に拡がって読取りローラ4の読取り領域を照射する。 Light from the light emitting element 34 is diffused through the diffusion plate 35 illuminates the read area of ​​the read roller 4 spreads in the width direction. 本実施形態では、複数の発光素子34が直線状に配列されているので、図3に示すようなコリメートレンズは不要となり、発光素子34 In the present embodiment, since a plurality of light emitting elements 34 are arranged in a straight line, a collimator lens as shown in FIG. 3 is unnecessary, the light emitting element 34
と読取りローラ4とを接近して配置し、全体を小型化することができる。 And close the reading roller 4 arranged, it is possible to miniaturize the whole.

【0052】以上説明した実施形態では、脈拍センサ1 [0052] In the embodiments described above, the pulse sensor 1
0による生態認証で生態と認証された後で指紋等の画像を採取しての検出を行うようにしているけれども、画像を採取した後で生態の認証を行うようにすることもできる。 0 Although so as to detect the were taken fingerprint images due after being authenticated with ecology in Biometrics, images can also be performed to authenticate the ecology after the collection. また、指紋を採取する部分と生態の認証を行う部分とは、指2の同一の表面部分であることが好ましい。 The partially authenticate the part and ecological collecting a fingerprint is preferably the same surface portion of the finger 2. 生態の認証では、脈拍に基づくばかりではなく、体温や電気抵抗値など、他の特性を利用したり、あるいは脈拍とともに他の特性を組合わせて認証するようにすることもできる。 The ecological authentication, not only based on the pulse, body temperature and electrical resistance, can be adapted to authenticate or using other properties, or with pulse combination of other properties. さらに、生態の認証と指紋検出とを組合わせる考え方は、2次元的な画像センサを用いて指紋を検出する場合にも適用することができる。 Furthermore, the idea of ​​combining the ecology of authentication and fingerprint detection can be applied to the case of detecting the fingerprint by using a two-dimensional image sensor.

【0053】図1および図8に示す実施形態では、透明な読取りローラ4の表面に指2を接触させて指紋3の読取りを行うようにしているけれども、読取りローラ4に代えて、透明な無端状のベルトを用いることもできる。 [0053] In the embodiment shown in FIGS. 1 and 8, but is contacted with a finger 2 on the transparent surface of the read roller 4 is to perform the reading of fingerprints 3, instead of the read roller 4, a transparent endless It can also be used Jo belt.
また、指紋3の採取に必要なストローク分だけは移動可能な透明平板を、ばねなどで一方向に付勢しておき、指2で他方向に移動させながら、指紋3を読取るようにすることもできる。 Further, the stroke just transparent flat plate movable required collection of fingerprints 3, leave biasing spring or the like in one direction, while moving in the other direction with a finger 2, to ensure that read the fingerprint 3 It can also be. さらに、指紋3を読取る部分は固定しておいて、その周囲に指2の移動とともに変位して移動を検出するためのローラやホイール、あるいはベルトやスライド板などを配置するような構成も可能である。 Further, the portion for reading the fingerprint 3 is kept fixed, also configured for placement detection roller or wheel for or belt and the slide plate, etc., to move displaced with the movement of the finger 2 in its periphery is there. また、指紋3ばかりではなく、掌紋なども本発明を適用して検出することができる。 Further, not only the fingerprint 3, it can also be detected by applying the present invention, such as a palm print.

【0054】 [0054]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、1次元配列の撮像素子を用いて、小型化が容易、低コストでかつ高精度で信頼性の高い指紋等の検出を行うことができる。 According to the present invention as described above, according to the present invention can be performed using the imaging element of the one-dimensional array, easy to miniaturize, the detection of such reliable fingerprints at low cost and with high precision .

【0055】また本発明によれば、透明な読取りローラの表面に被検出用の人体表面部分を接触させて、人体表面部分を一方向に移動させることによって、1次元配列の撮像素子で高精度な指紋等の検出を行うことができる。 [0055] According to the present invention, by contacting the surface of the human body parts for the detected on the surface of the transparent read rollers, by moving the body surface portion in one direction, high precision image sensor of a one-dimensional array detection can be performed, such as a fingerprint.

【0056】また本発明によれば、人体表面部分の撮像を行う光学系を小型化することができる。 [0056] According to the present invention, it is possible to miniaturize the optical system for imaging the human body surface portion.

【0057】また本発明によれば、人体表面部分の撮像を行う光学系を低コスト化し、かつ消費電力を低減することができる。 [0057] According to the present invention, it is possible to lower the cost of the optical system for imaging the body surface portion, and reduces power consumption.

【0058】また本発明によれば、読取りローラの角変位の検出の精度を高めることができる。 [0058] According to the present invention, it is possible to increase the accuracy of detection of the angular displacement of the read rollers.

【0059】また本発明によれば、読取りローラの表面から角変位を直接検出して、移動検出手段の構成を小型化することができる。 [0059] According to the present invention, by detecting the surface from the angular displacement of the read roller directly, it is possible to miniaturize the structure of the movement detection means.

【0060】また本発明によれば、移動の検出を、光透過型2相出力エンコーダによって確実に行うことができる。 [0060] According to the present invention, the detection of movement, can be reliably performed by the light transmission type 2-phase output encoder.

【0061】また本発明によれば、移動の検出を光反射型2相出力エンコーダによって、確実でかつ小型化して行うことができる。 [0061] According to the present invention, a light reflection type 2-phase output encoder to detect the movement, it is possible to perform reliable, and is miniaturized.

【0062】また本発明によれば、指紋等を検出する人体の表面部分またはその近傍について生態認証を行い、 [0062] According to the present invention, the body surface portion or the vicinity thereof for detecting a fingerprint, or the like performs biometrics,
生態認証が有効なときのみ指紋等の検出を有効とするように制御するので、義指等を用いるなりすましを有効に防止することができる。 And controls so as to enable detection of such saw fingerprint when ecological authentication is enabled, it is possible to effectively prevent spoofing using Yoshiyubi like.

【0063】さらに本発明によれば、人体表面部分を撮像して指紋等の個人を識別可能な人体表面の2次元的情報を検出する際に、被検出用の人体表面部分またはその近傍で人体の生態認証を行い、人体の生態認証が有効なときのみ撮像される画像に基づく2次元的情報の検出を有効とするので、実際の人体の表面部分が撮像対象となっていることを確認して、義指等によるなりすましを有効に防止することができる。 [0063] Further according to the present invention, by imaging the surface of the human body part in detecting a two-dimensional information identifiable body surface personal such as fingerprints, body by body surface portion or the vicinity thereof for the detection of performed biometrics, since they enable the detection of two-dimensional information based on an image body biometrics is seen imaging when enabled, to verify that the actual body of the surface portion becomes an imaging target Te, it is possible to effectively prevent spoofing by Yoshiyubi like.

【0064】また本発明によれば、脈拍の検出に基づいて生態認証を行うので、直接人体の表面部分が接触しているか否かを容易に識別して、有効な生態認証を行うことができる。 [0064] According to the present invention, since the biometrics based on the detection of the pulse, directly whether the surface of the body portion is in contact with easily identifiable, it is possible to perform effective biometrics .

【0065】また本発明によれば、脈拍センサとして受発光一体型の光反射型センサを用いるので、脈拍センサを小型に構成することができる。 [0065] According to the invention, the use of the combination reception and emission light reflection type sensor as the pulse sensor, it is possible to construct a pulse sensor compact.

【0066】また本発明によれば、脈拍センサは近赤外線を用いて脈拍を検出するので、人体の皮膚表面を透過して、毛細血管中の赤血球の流れの基づく脈拍の検出を容易に行うことができる。 [0066] According to the invention, the pulse sensor detects the pulse using a near-infrared, transmitted through the human skin surface, easily performed that the detection of the pulse based of the red blood cells in capillary flow can.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の一形態の指紋検出装置1の基本的な構成を示す側面図である。 1 is a side view showing a basic configuration of one embodiment of a fingerprint detection apparatus 1 of the present invention.

【図2】図1の指紋検出装置1が指紋3を検出するために撮像する画像を示す図である。 [Figure 2] fingerprint detection apparatus 1 of FIG. 1 is a diagram illustrating an image captured in order to detect the fingerprint 3.

【図3】図1の指紋検出装置1の側面断面図である。 3 is a side cross-sectional view of the fingerprint detection device 1 of FIG. 1.

【図4】図1の指紋検出装置1の平面断面図である。 4 is a plan sectional view of the fingerprint detection device 1 of FIG. 1.

【図5】図1の指紋検出装置1の概略的な電気的構成を示すブロック図である。 5 is a block diagram illustrating a schematic electrical configuration of a fingerprint detection apparatus 1 of FIG. 1.

【図6】図5の主要部分の動作状態を示すタイムチャートである。 6 is a time chart showing an operation state of the main part of FIG.

【図7】図1の指紋検出装置1によって指紋を検出する手順を示すフローチャートである。 It is a flowchart illustrating a procedure for detecting the fingerprint by 7 fingerprint detection apparatus 1 of FIG. 1.

【図8】本発明の実施の他の形態の指紋検出装置31の側面断面図である。 8 is a side cross-sectional view of the fingerprint detection device 31 of another embodiment of the present invention.

【図9】図8の指紋検出装置31の平面断面図である。 9 is a plan sectional view of the fingerprint detection device 31 in FIG. 8.

【図10】本発明の実施のさらに他の形態の指紋検出装置に用いる移動検出手段の構成を示す部分的な平面図および側面図である。 10 is a partial plan view and a side view showing a configuration of a movement detecting means for use in a fingerprint detection apparatus of another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施のさらに他の形態の指紋検出装置に用いる光源の構成を示す部分的な側面断面図である。 11 is a further partial side sectional view showing the configuration of a light source used for the fingerprint detection device of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,31 指紋検出装置 2 指 3 指紋 4 読取りローラ 5 光学系 6 移動検出手段 7 光源 8 ラインセンサ 9 画像合成手段 10 脈拍センサ 11 制御手段 12,24a,24b,34 発光素子 13,15,18 レンズ 19 エンコーダディスク 20 光透過型エンコーダ 21 増速ローラ 25a,25b 受光素子 29 メモリ 30 画像処理回路 32 反射型エンコーダディスク 33 光反射型エンコーダ 35 拡散板 1,31 fingerprint detection device 2 fingers 3 fingerprints 4 read rollers 5 optical system 6 movement detecting means 7 source 8 line sensor 9 image synthesizing means 10 pulse sensor 11 control means 12,24a, 24b, 34 light-emitting elements 12, 14, and 17 lenses 19 encoder disc 20 the light transmissive encoder 21 acceleration rollers 25a, 25b light receiving element 29 the memory 30 the image processing circuit 32 reflective encoder disc 33 the light reflective encoder 35 diffuser

Claims (13)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 指紋等、個人を識別可能な人体表面の2 1. A 2 such as a fingerprint, personally identifiable body surface
    次元的情報を、被検出用の人体表面の部分を接触させて移動させながら、1次元配列の撮像素子で検出する指紋検出装置において、 被検出用の人体表面部分に光を照射し、反射光を1次元配列の撮像素子に導く光学系と、 被検出用の人体表面部分の移動の方向および距離を検出する移動検出手段と、移動検出手段によって、被検出用の人体表面部分が一定の方向に予め定める距離だけ移動していることが検出される毎に、1次元配列の撮像素子によって撮像される画像データを蓄積し、蓄積された画像データを合成して得られる2次元情報を、検出結果として導出する画像合成手段とを含むことを特徴とする指紋検出装置。 Dimension information while moving in contact with parts of the human body surface for the detection, the fingerprint detection apparatus for detecting the imaging element of the one-dimensional array, and irradiates light to the body surface portion for the detected reflected light an optical system for guiding the imaging element of the one-dimensional array, and movement detecting means for detecting the direction and distance of the movement of the body surface parts for the detected by the movement detection means, body surface portion fixed direction for the detection that each time is detected which has moved a distance predetermined, it accumulates image data captured by the imaging element of the one-dimensional array, two-dimensional information obtained by combining the stored image data, detected fingerprint detection device which comprises an image synthesizing means for deriving as a result.
  2. 【請求項2】 前記光学系は、回転可能に支持され、光透過可能な円筒状の外周面を有し、該外周面に前記被検出用の人体表面部分を接触させる読取りローラを含み、 前記移動検出手段は、読取りローラの角変位に基づいて、該人体表面部分の移動の方向および距離を検出することを特徴とする請求項1記載の指紋検出装置。 Wherein said optical system is rotatably supported, has a light permeable cylindrical outer peripheral surface of the includes a read roller, wherein contacting the body surface portion for the detection to the external peripheral surface, the movement detection means, based on the angular displacement of the read roller, fingerprint detection apparatus according to claim 1, wherein the detecting the direction and distance of movement of the person surface portion.
  3. 【請求項3】 前記光学系は、 前記読取りローラに近接して配置される複数の発光素子と、 複数の発光素子と読取りローラとの間に配置され、複数の発光素子からの光を拡散させて、読取りローラに照射する光を均一化させる拡散板とを含むことを特徴とする請求項2記載の指紋検出装置。 Wherein said optical system includes a plurality of light emitting elements arranged in proximity to said reading roller, disposed between the plurality of light emitting elements and the reading roller, to diffuse light from a plurality of light emitting elements Te, fingerprint detection apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises a diffusion plate for uniform light to be irradiated to read rollers.
  4. 【請求項4】 前記光学系は、 単一の光源と、 該光源からの光を拡げて前記読取りローラに照射するコリメートレンズとを含むことを特徴とする請求項2記載の指紋検出装置。 Wherein said optical system includes a fingerprint detection apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises a single light source and a collimator lens for irradiating the reading roller by expanding the light from the light source.
  5. 【請求項5】 前記読取りローラと前記移動検出手段との間には、読取りローラの角変位を拡大する増速器が設けられることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の指紋検出装置。 5. A between the reading roller and said movement detecting means, a fingerprint according to any one of claims 2-4, characterized in that speed-increasing device to increase the angular displacement of the read rollers are provided detection device.
  6. 【請求項6】 前記移動検出手段は、前記読取りローラの表面から角変位を直接検出することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の指紋検出装置。 Wherein said movement detecting means, a fingerprint detection apparatus according to any one of claims 2-4, characterized in that for detecting the angular displacement from the surface of the read roller directly.
  7. 【請求項7】 前記移動検出手段は、光透過型2相出力エンコーダによって、前記移動の方向および距離を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の指紋検出装置。 Wherein said movement detecting means, a light-transmitting type two-phase encoder, the fingerprint detection apparatus according to any of claims 1 to 6, characterized in that detecting the direction and distance of the movement.
  8. 【請求項8】 前記移動検出手段は、光反射型2相出力エンコーダによって、前記移動の方向および距離を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の指紋検出装置。 Wherein said movement detecting means, a light reflection type two-phase encoder, the fingerprint detection apparatus according to any of claims 1 to 6, characterized in that detecting the direction and distance of the movement.
  9. 【請求項9】 前記被検出用の人体表面部分またはその近傍で、人体の生態認証を行う生態認証手段と、 生態認証手段による人体の生態認証が有効なときのみ、 In 9. body surface portion or the vicinity thereof for the object to be detected, and ecological authentication means for performing human body Biometrics, when human ecology authentication by biometrics unit is enabled only,
    検出を有効とするように制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の指紋検出装置。 Fingerprint detection apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a control means for controlling so as to enable detection.
  10. 【請求項10】 指紋等、個人を識別可能な人体表面の2次元的情報を、被検出用の人体表面部分を接触させて検出する指紋検出装置において、 被検出用の人体表面部分を撮像する撮像素子と、 被検出用の人体表面部分またはその近傍で、人体の生態認証を行う生態認証手段と、 生態認証手段による人体の生態認証が有効なときのみ、 10. A fingerprint or the like, the two-dimensional information identifiable body surface personally in the fingerprint detection apparatus for detecting by contacting the body surface portion for the detection, imaging the body surface portion for the detection an imaging element, the human body surface portion or the vicinity thereof for the detection, and biometrics means for performing human body Biometrics, only when human ecology authentication by biometrics means is enabled,
    撮像素子によって撮像される画像に基づく人体表面の2 2 of body surface based on the image captured by the imaging device
    次元的情報の検出が有効となるように制御する制御手段とを含むことを特徴とする指紋検出装置。 Fingerprint detection apparatus characterized by comprising a control means for controlling so that the detection of dimensional information becomes valid.
  11. 【請求項11】 前記生態認証手段は、脈拍センサを備え、脈拍センサによって検出される脈拍が、予め定める条件を満たすときに生態と認証することを特徴とする請求項9または10記載の指紋検出装置。 Wherein said Biometrics means comprises a pulse sensor, the pulse detected by the pulse sensor, characterized in that authentication and ecological when predetermined conditions are satisfied according to claim 9 or 10 fingerprint detection according apparatus.
  12. 【請求項12】 前記脈拍センサは、受発光一体型の光反射型センサであることを特徴とする請求項11記載の指紋検出装置。 12. The pulse sensor is a fingerprint detecting device according to claim 11 which is a light reflection type sensor combination reception and emission.
  13. 【請求項13】 前記脈拍センサは、近赤外線を用いて脈拍を検出することを特徴とする請求項11または12 Wherein said pulse sensor is claim 11 or 12 and detecting the pulse using a near infrared
    記載の指紋検出装置。 Fingerprint detection device according.
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