JP2568310B2 - 身体的特徴入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は指紋、掌紋及び掌形等身体の一部の特徴を入
力し読み取るための身体的特徴入力装置に関する。

［従来の技術］ 尚、本明細書における身体的特徴とは、指紋、掌紋、
掌形及び足形等身体の一部の特徴を意味している。

一般に、身体的特徴を入力し読み取るための従来の身
体的特徴入力装置では、プリズム等の光学系が用いられ
ている。

第４図は従来の身体的特徴入力装置の概略を示す構成
図である。

同図に示すように、従来の身体的特徴入力装置には、
プリズム51、光源52及び撮像デバイス53が備えられてい
る。

プリズム51はその断面が二等辺三角形の形状を成して
おり、プリズム51の頂角に対向している底面51b上に例
えば指紋パターンを入力すべき指54を接触させることが
可能なように構成されている。

プリズム51の頂角を挟んでいる一方の面51aの方向に
は光源52が配置されており、他方の面51cの方向には指5
4の指紋パターンを撮像する撮像デバイス53が配置され
ている。即ち、プリズム51、光源52及び撮像デバイス53
は、光源52からの光が面51aを透過して底面（接触面）5
1bで全反射されたときに、この全反射された光が面51c
を透過して撮像デバイス53に取り込まれるように配置さ
れている。

第５図は第４図の従来の身体的特徴入力装置の動作を
示す説明図、及び第６図は第４図の従来の身体的特徴入
力装置によって読み取られた指紋パターンを示す説明図
である。

上述の構成において、光源52からの光がプリズム51内
を透過して接触面51bに達する場合、第５図に示すよう
に、指54の指紋パターンの凹凸の谷部に向かって照射さ
れた光（図示Ｄ）は接触面51bで全反射され、他方、指
紋パターンの凹凸の山部に照射された光（図示Ｅ）は山
部がプリズム51に接触することによって全反射の条件が
くずれ、光が散乱される。

従って、指紋パターンの凹凸の谷部と山部とのコント
ラスト像が撮像デバイス53によって撮像され、第６図に
示すように山部が暗くなって現れる指紋画像が得られ
る。

尚、プリズムと指紋パターンを入力すべき指との接触
面での散乱光を取ることによって指紋画像を得る方法も
知られているが、この場合に得られる画像は第６図に示
す指紋画像の白黒パターンが反転した画像である。

［発明が解決しようとする課題］ このような上述のプリズム51を備えた従来の身体的特
徴入力装置では、例えば掌紋や掌形のように大きな表面
積を有する身体的特徴を入力する場合、プリズム51の体
積が大きくなって小型化することができないという問題
点がある。

又、入力する対象の大きさに応じてプリズム51をそれ
ぞれ設計しなければならないという問題点がある。

これらの問題を解決するため、プリズムの代わりにガ
ラスや透明プラスチック等の平板を備えており、この平
板に身体の一部を接触させることが可能なように構成さ
れている他の従来の身体的特徴入力装置が知られてい
る。この身体的特徴入力装置では、上述の問題点を解決
することができるが、入力すべき対象からの反射光のみ
ならず、入力すべき対象自体の画像も撮像され易くなる
ため、コントラストの良好な画像を得ることができない
という問題点がある。

本発明は、小型の構成でコントラストが良好な画像を
得ることができる身体的特徴入力装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 光源と、一方の面に身体的特徴を入力すべき身体の一
部に接触可能な接触面を有しており他方の面の接触面に
対向している位置に複数の同一形状の溝が形成されてい
るフィルムと、接触面に身体の一部が接触しているとき
にその身体的特徴によって反射される光源からの光を受
け取るように配置されている撮像手段とを備えている。

［作用］ 身体的特徴を入力すべき身体の一部を接触面に接触さ
せ光源からの光が背後から接触面に照射されると、身体
の一部の凹凸により反射され、反射された光が撮像手段
に受け取られて身体的特徴が読み取られる。この際、フ
ィルムに形成されている複数の同一形状の溝が切られた
部分は複数の同一形状のプリズムを形成しているので、
大きな表面積を有する身体の一部の身体的特徴を入力す
る場合にも、フィルムの表面積が大きくなるのみでフィ
ルムの厚さは増大しないため装置の構成を小型にするこ
とができる。又、複数の同一形状のプリズムを介して身
体的特徴を入力し読み取るので、プリズムを用いて身体
的特徴を入力する従来の場合と同様にコントラストの良
好な画像を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明に係る身体的特徴入力装置の一実施例
の概略を示す構成図、及び第２図は第１図の身体的特徴
入力装置の動作を示す説明図である。

第１図に示すように、本実施例の身体的特徴入力装置
には、載置台10、透明なフィルム11、光源12及び撮像デ
バイス13が備えられている。

フィルム11は、その上面11aが平坦に形成されており
載置台10の上面と同一面を成している。フィルム11の下
面には、複数のＶ字形の溝11bが形成されている。

上面11aはその上に例えば指紋パターンを入力すべき
指Ｆを接触させることが可能なように構成されている。

フィルム11の下面の複数の同一形状の溝11bは、それ
らの断面におけるＶ字形の溝の頂角が例えば、それぞれ
90゜になるように形成されており、従って、フィルム11
の下面において溝11bが切られた部分は、その断面にお
いて二等辺三角形の形状をそれぞれ成している複数の同
一形状のプリズム11cを形成している。

即ち、複数のプリズム11cは上面11aに沿って並んで形
成されており、複数のプリズム11cの各々の頂角を挟ん
でいる一方の面な複数のプリズム11cについて互いに平
行になっており、同様に他方の面も複数のプリズム11c
について互いに平行になるように形成されている。

複数のプリズム11cの各々の頂角を挟んでいる一方の
面の方向には光源12が配置されており、他方の面の方向
には指Ｆの指紋パターンを撮像する撮像デバイス13が配
置されている。即ち、フィルム11、光源12及び撮像デバ
イス13は、光源12からの光がフィルム11の下面のプリズ
ム11cを透過して上面11aで全反射されたときに、この全
反射された光がプリズム11cを透過して撮像デバイス13
に取り込まれるように配置されている。

撮像デバイス13は本発明の撮像手段の一実施例であ
る。

次に、上述の実施例の動作を説明する。

第２図に示すように、例えば指紋パターンを入力すべ
き指Ｆをフィルムの上面11aに接触させ、光源12からの
光がフィルム11のプリズム11c内を透過して上面11aに達
する場合、指Ｆの指紋パターンの凹凸の山部（図示ｐ
点）に照射された光（図示Ａ）は山部によって散乱され
る。

指Ｆの指紋パターンの凹凸の谷部（図示ｑ点）に照射
された光（図示Ｂ）は上面11aで全反射され、全反射さ
れた光Ｂは、光Ｂが入射したプリズム11cの面から2n＋
１（ｎは自然数）個だけ離れた面を透過し撮像デバイス
13の方向へ進む。

尚、フィルム11の下面の複数のＶ字形の溝11bはそれ
らの断面におけるＶ字形の溝の頂角がそれぞれ90゜であ
る場合には、溝11bの深さ、即ちプリズム11cの高さを
ｘ、フィルム11の厚さをｙとすると、 ｎ＝（ｙ−ｘ）/x の関係が成り立っている。

撮像デバイス53では指紋パターンの凹凸の谷部と山部
とのコントラスト像が撮像され、この場合、山部が暗く
なって現れる指紋画像が得られる。

この際、フィルム11に形成されている複数の同一形状
の溝11bが切られた部分は複数の同一形状のプリズム11c
を形成しているので、大きな表面積を有する身体の一部
の身体的特徴を入力する場合にも、フィルム11の表面積
が大きくなるのみでフィルム11の厚さは増大しないため
装置の構成を小型にすることができる。又、複数の同一
形状のプリズム11cを介して身体的特徴を入力し読み取
るので、プリズム11cを用いて身体的特徴を入力する従
来の場合と同様にコントラストの良好な画像を得ること
ができる。

更に、従来の装置では、入力すべき対象の大きさに応
じてプリズムをそれぞれ設計し変更を行わなければなら
ないという問題点があるが、この実施例の身体的特徴入
力装置によれば、このような設計変更の必要はない。

ここで、例えば掌紋や掌形のように大きな表面積を有
する身体的特徴を入力する場合に、装置を小型化するた
め光源12をフィルム11の近傍に配置すると、第２図に示
すように、光源12からの光は例えば図示光Ｂ及び光Ｃの
ようになり身体の一部の照射条件が違うため、撮像デバ
イス13によって撮像される身体的特徴の画像が異なって
しまうという問題点がある。この場合には、ラインイメ
ージセンサを設けることによって身体的特徴の１次元画
像を撮像可能なように構成し、撮像デバイスをラインイ
メージセンサと直交する方向に移動可能なように構成す
ると共にラインイメージセンサの１次元画像に基づいて
２次元画像を合成するように構成してもよい。

第３図は第１図の身体的特徴入力装置の変形例を示す
要部構成図である。

同図に示すように、その強度の限界によりフィルム11
を水平に支持することが困難である場合には、フィルム
11の下方にプリズム11cと接触するようにガラスや透明
プラスチック等の板15を設けることによって、フィルム
11を補強するように構成してもよい。

上述の実施例で用いるフィルムは平面的な部材である
ため、これを保持する機構の構成が簡易で済むと共に設
計がし易いという利点もある。

尚、上述の実施例では、フィルム11の上面11aで全反
射された光を利用して指紋パターンを入力し読み取る場
合について説明したが、散乱道によって指紋画像を得る
ように構成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、光源と、一方の面に身
体的特徴を入力すべき身体の一部に接触可能な接触面を
有しており他方の面においてこの接触面に対向している
位置に複数の同一形状の溝が形成されているフィルム
と、接触面に身体の一部が接触しているときにその身体
的特徴によって反射される光源からの光を受け取るよう
に配置されている撮像手段とを備えているので、小型の
構成でコントラストが良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る身体的特徴入力装置の一実施例の
概略を示す構成図、第２図は第１図の身体的特徴入力装
置の動作を示す説明図、第３図は第１図の身体的特徴入
力装置の変形例を示す要部構成図、第４図は従来の身体
的特徴入力装置の概略を示す構成図、第５図は第４図の
従来の身体的特徴入力装置の動作を示す説明図、第６図
は第４図の従来の身体的特徴入力装置によって読み取ら
れた指紋パターンを示す説明図である。 10……載置台、11……フィルム、11a……上面、11b……
溝、11c……プリズム、12……光源、13……撮像デバイ
ス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、一方の面に身体的特徴を入力すべ
   き身体の一部に接触可能な接触面を有しており他方の面
   の前記接触面に対向している位置に複数の同一形状の溝
   が形成されているフィルムと、前記接触面に前記身体の
   一部が接触しているときにその身体的特徴によって反射
   される前記光源からの光を受け取るように配置されてい
   る撮像手段とを備えたことを特徴とする身体的特徴入力
   装置。