JP3066729B2 - 指紋入力装置 - Google Patents

指紋入力装置

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JP3066729B2 JP8073504A JP7350496A JP3066729B2 JP 3066729 B2 JP3066729 B2 JP 3066729B2 JP 8073504 A JP8073504 A JP 8073504A JP 7350496 A JP7350496 A JP 7350496A JP 3066729 B2 JP3066729 B2 JP 3066729B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、指紋をカメラで撮
像して入力する為の指紋入力装置に関する。指紋登録装
置や指紋照合装置に於いては、指紋押捺台に押圧した指
紋をカメラで撮像し、その撮像画像信号をプロセッサ等
により処理して、指紋を採取する方法が採用されてい
る。このような指紋採取の為の指紋入力装置が必要であ
り、又ID番号や暗証番号の入力も必要となる。
【0002】
【従来の技術】図5は従来例の説明図であり、プリズム
形状で一端に反射面51cを有するガラス板51aと平
板状のガラス板51bと透明弾性体膜51dとからなる
指紋押捺台51上に指61を押圧し、ランプや発光ダイ
オード等の光源52から照明し、CCDカメラ等のカメ
ラ53により撮像する。このカメラ53による撮像画像
信号をデータ処理部54に入力する。このデータ処理部
54は、例えば、パーソナルコンピュータにより構成す
ることができる。
【0003】このデータ処理部54に於いては、画像入
力部58によりアナログ画像信号を、例えば、8ビット
構成で256階調表示ができる多値画像データに変換し
て演算処理部59に入力し、指紋登録時は、二値化処
理,細線化処理,特徴点抽出処理等により指紋の特徴点
を含む画像データを登録部60に登録する。又指紋照合
時は、登録部60に登録された指紋と押捺指紋との照合
を行い、照合一致により本人確認を行うものである。
【0004】又ID番号や暗証番号を入力するテンキー
等の入力操作部56と、入力ガイダンス表示や入力内容
表示等を行うCRT表示部や液晶パネル表示部等の表示
部57とを備えており、例えば、表示部57の「ID番
号を入力して下さい」の表示内容に従って、入力操作部
56からID番号の「123450」を入力すると、そ
の入力内容がアンダーラインと共に表示される。又「最
後に#を押して下さい」の表示に従って、入力操作部5
6の#ボタンを押すことにより、入力操作の終了をデー
タ処理部54に通知する。又暗証番号等についても同様
にして入力することになる。
【0005】又指紋照合時に、入力操作部56からID
番号や暗証番号を入力することにより、そのID番号や
暗証番号に対応した登録指紋を登録部60から読出し、
指紋押捺台61上に押捺した指紋をカメラ63で撮像し
た指紋画像との照合を行う方式と、単に指紋押捺台61
上に押捺した指紋をカメラ63で撮像した指紋画像と、
登録部60から順次読出された登録指紋との照合を行う
システムとがあるが、前者の方式が一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来例の指紋入力装置
は、指紋押捺台61の近傍に、入力操作部56と表示部
57とを配置するものであり、この表示部57は省略す
ることもある。従って、少なくとも指紋押捺台61と入
力操作部56とを配置することになり、入力操作部56
の小型化は操作性の観点から限界があるから、配置スペ
ースの縮小化にも限界があった。
【0007】又指紋押捺台61と、テンキー等の入力操
作部56とを配置していることにより、ID番号や暗証
番号の入力が必要であることが予測できる。即ち、指紋
押捺だけでは、指紋照合を行うことができないことが判
り、入力操作部56による悪戯が考えられる。又カメラ
63により指紋押捺台61の全面を撮像することにな
り、指61を置いた位置は、撮像全画面を検索しないと
判らないことになり、従って、指紋押捺面を広くする
と、押捺指紋画像の検索に要する時間が長くなる問題が
ある。本発明は、指紋入力装置の小型化を図り、且つ押
捺指紋画像処理の簡単化を図ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の指紋入力装置
は、図1を参照して説明すると、(1)指紋押捺台1
と、この指紋押捺台1上の押捺指紋に対して照明する光
源2と、この光源2により照明された押捺指紋を撮像す
るカメラ3と、このカメラによる撮像信号を処理するデ
ータ処理部4とを備えた指紋入力装置に於いて、指紋押
捺台1上に、押圧によって交点が接触状態となる透明の
マトリクススイッチ板5を設け、このマトリクススイッ
チ板5上に取り外し可能のテンプレートによる入力点の
押圧位置を、マトリクススイッチ板5の接触状態の交点
位置により検出してデータ処理部4に入力する入力検出
部6を設けたものである。即ち、指紋押捺台1の押捺面
又はその一部を入力操作部として利用できるようにした
ものである。
【0009】又(2)マトリクススイッチ板5を、指紋
押捺台1の指紋押捺領域に設け、入力検出部6は、指紋
押捺時に、マトリクススイッチ板5の接触状態の交点位
置を検出して指紋押捺領域情報としてデータ処理部4に
入力し、テンプレートによる入力時に、マトリクススイ
ッチ板の接触状態の交点位置を、テンプレートによる入
力点の押圧位置情報としてデータ処理部4に入力する構
成を備えている。
【0010】又(3)マトリクススイッチ板5を、指紋
押捺台1の指紋押捺領域の隣接位置に設け、このマトリ
クススイッチ板5上に取り外し可能のテンプレートによ
る入力点の押圧位置を、マトリクススイッチ板5の接触
状態の交点位置により検出してデータ処理部4にデータ
を入力する入力検出部6を設けることができる。
【0011】又(4)マトリクススイッチ板5は、複数
の直交した電極の交点間を常時は絶縁状態とし、押圧に
よって接触状態となるように、直交した電極を透明弾性
体膜により支持した構成を有し、入力検出部6は、直交
した電極の一方に順次走査信号を印加し、接触状態の交
点を介して他方に導出される走査信号を検出して、マト
リクススイッチ板5の押圧位置を検出する構成を備えて
いる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の説明
図であり、1は指紋押捺台、1aはプリズム形状のガラ
ス板、1bは平板状のガラス板、1cは反射面、2は光
源、3はカメラ、4はデータ処理部、5はマトリクスス
イッチ板、6は入力検出部、7は表示部、8は画像入力
部、9は演算処理部、10は登録部、11は指を示す。
指紋押捺台1は、従来例と同様に、プリズム形状で反射
面1cを有するガラス板1aと平板状のガラス板1bと
を組合せた構成を示すが、既に知られている各種の構成
を適用することができる。
【0013】又マトリクススイッチ板5は、直交して配
置した複数の電極の交点を、常時は絶縁状態とし、押圧
により接触状態となるように、透明の弾性体膜により電
極を支持した構成とし、押圧位置の電極の交点は接触状
態となることにより、押圧位置を入力検出部6により検
出し、データ処理部4の演算処理部9に入力する。
【0014】又指紋押捺台1の下方から光源2により指
11を照明し、その反射光をカメラ3に入射することに
より、押捺指紋を撮像する。この場合にマトリクススイ
ッチ板5が指11との間に介在するが、従来例の透明の
弾性体膜と同様であるから、カメラ3により押捺指紋を
撮像することができる。そして、この撮像画像信号をデ
ータ処理部4に入力する。
【0015】データ処理部4は、画像入力部8に於いて
AD変換し、例えば、8ビット構成により256階調表
示ができる多値画像データに変換し、演算処理部9に入
力し、指紋登録時は、二値化処理,細線化処理,特徴点
抽出処理等により特徴点を含む画像を登録部10に登録
する。又指紋照合時は、押捺指紋画像と登録指紋画像と
を照合する。又表示部7に、従来例と同様に操作ガイダ
ンスの表示や、押捺指紋画像の表示等を行うことができ
る。
【0016】図2は本発明の実施の形態の入力検出部の
説明図であり、5はマトリクススイッチ板、20はテン
プレート、21はX電極検出部、22はY電極走査部、
23はカウンタ、24はデータ送出処理部である。マト
リクススイッチ板5は、点線で示す複数の電極X1〜X
16と、電極Y1〜Y12とを直交して配置し、電極の
各交点は、空間或いは導電異方性ゴム等を介して電極を
対向させて、透明弾性体膜によりX,Y電極を支持し、
押圧により交点のX,Y電極が直接接触するか、又は導
電異方性ゴムの抵抗が零近くなることにより、接触状態
となる構成とすることができる。又X,Y電極は、IT
O等の透明な電極とするか、或いは極細線により構成
し、カメラによって撮像されないように構成する。
【0017】又カウンタ23は、データ送出処理部24
からのクロック信号をカウントする16進カウンタと
し、Y電極走査部22はデコーダを含み、カウント内容
Q0〜Q3をデコードして、電極Y1〜Y12に順次走
査信号を印加する。又X電極検出部21は、電極X1〜
X16から出力される走査信号を検出するものである。
又テンプレート20は、取り外しが可能であり、常時は
取り外しておくものである。従って、外観上は、ID番
号等の入力操作を必要とするか否かを予測できない構成
となる。
【0018】そして、指紋押捺台上に設けたマトリクス
スイッチ板5にテンプレート20を載置し、そのテンプ
レート20に表示された「0」〜「9」,「*」,
「#」の例えば「1」を押すと、その押した面積に対応
したX,Y電極の複数の交点が接触状態となる。例え
ば、電極Y2,Y3と電極X2,X3,X4との交点が
接触状態となったとすると、Y電極走査部22から電極
Y1に走査信号を印加した時は、X電極検出部21は、
電極X1〜X16から走査信号を検出できないが、電極
Y2に走査信号を印加した時に、電極X2,X3,X4
から走査信号を検出することができる。又次の電極Y3
に走査信号を印加した時も、電極X2,X3,X4から
走査信号を検出することができる。従って、データ送出
処理部24は、押圧した領域を(X2,Y2)〜(X
4,Y3)であることを識別できることになる。
【0019】データ送出処理部24又は前述の押圧領域
情報を転送した演算処理部9(図1参照)に於いて、
(X1,Y1)〜(X4,Y4)の領域内の全部又は何
れか一つ或いは複数の交点が接触状態となったことを検
出した時に、数字の「1」を押したと判定することがで
きる。又(X1,Y5)〜(X4,Y8)の領域内の全
部又は何れか一つ或いは複数の交点が接触状態となった
ことを検出した時に、数字「2」を押したと判定するこ
とができる。同様に、テンプレート20の他の入力点に
ついても、何を押したかを判定することができる。従っ
て、指紋押捺部に、テンキーと同様な入力操作部を構成
することができる。又テンプレート20の各入力点対応
に、複数の交点を有するように、X,Y電極を直交して
配置した場合を示すが、各入力点対応に、1個の交点が
配置されるように、X,Y電極のピッチを大きくして配
置した構成とすることも可能である。
【0020】又テンプレート20を取り外して、マトリ
クススイッチ板5上に太点線で示すように指を載置して
押圧すると、電極Y4〜Y9と電極X6〜X16との交
点が接触状態となる。従って、Y電極走査部22から順
次電極Y1〜Y12に走査信号を印加すると、電極Y4
〜Y9に印加した場合に、電極X6〜X16から走査信
号を検出することができる。それにより、押圧領域を識
別することができるから、指紋画像の処理に於いては、
その押圧領域内の画像データを処理すれは良いことにな
り、周辺のノイズ成分による誤処理を防止することがで
きる。
【0021】図3は本発明の他の実施の形態の説明図で
あり、(A)は指紋押捺台31の押捺面に指32を載置
し、テンプレート30を取り外した状態を示し、外部か
らはテンキー等の入力操作部を有することは判明しな
い。又指紋入力装置について予め操作可能の者に対して
は、テンプレート30の取扱いを周知させておくから、
(B)に示すように、指紋押捺台31の押捺面の一部に
テンプレート30を載置する。
【0022】又図3の(C)は、マトリクススイッチ板
が押捺面の全面に設けられた場合を示し、点線で示すよ
うに直交して配置された電極を有するものである。そし
て、テンプレート30を載置することにより、テンキー
と同様に、ID番号や暗証番号等の入力が可能となる。
この入力操作後に、指32を載置して押圧することによ
り、マトリクススイッチ板によって押圧領域を識別する
ことができる。
【0023】又図3の(D)は、テンプレート30を載
置する領域のマトリクススイッチ板を用いる場合を示
し、全体を透明弾性体膜としているが、直交して配置す
る電極は、点線で示すように、テンプレート30を載置
する領域にのみ形成した場合を示す。この場合は、例え
ば、左手の指32を載置して押圧し、右手の指によって
テンプレート30の入力点を順次押圧することにより、
ID番号や暗証番号等を入力することもできる。
【0024】図4は本発明の更に他の実施の形態の説明
図であり、(A)は、指紋押捺台の押捺面に3本の指4
2,43,45を載置し、上方にテンプレート40を載
置した状態を示し、このテンプレート40は取り外し可
能のものである。又押捺面は、5本の指を載置できるよ
うに構成することも可能である。
【0025】又図4の(B)は、押捺面の全面に点線で
示す直交配置の電極を有するマトリクススイッチ板を設
けた場合を示し、テンプレート40を載置して、ID番
号や暗証番号等を入力し、その後に、図示のように、複
数本の指を載置して押圧することにより、同時に複数本
の指紋を採取することができる。その場合に、各指の押
圧領域を、マトリクススイッチ板を用いることにより検
出することができるから、広い押捺面をカメラで撮像し
ても、指紋画像の検索が容易となる。
【0026】又図4の(C)は、テンプレート40を載
置する領域のみ、点線で示す電極を直交配置したマトリ
クススイッチ板を設けた場合を示し、この場合は、指を
載置した状態でも、テンプレート40の入力点対応に押
圧してID番号や暗証番号等を入力することができる。
【0027】又前述の各実施の形態に於いては、ID番
号や暗証番号を入力する時に、テンプレートをマトリク
ススイッチ板上に載置する場合を示すが、入力操作を習
熟することにより、テンプレートの入力点を記憶できる
から、テンプレートを載置することなく、入力操作を行
うことができる。
【0028】又入力検出部6又は演算処理部9に於い
て、ID番号や暗証番号等を入力するデータ入力モード
と、押捺した指紋を撮像する指紋撮像モードとを切替え
ることができる。例えば、データ入力モードに於いて、
ID番号や暗証番号等をテンプレートの入力点に従って
押圧して入力し、#ボタンを押圧することにより、デー
タ入力モードから指紋撮像モードに自動的に切替えるよ
うに構成することができる。そして、データ入力モード
に於いては、マトリクススイッチ板5による接触状態の
交点の情報を基に、入力した数字等を判定し、指紋撮像
モードに於いては、押捺領域を判定することができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、指紋押
捺台1上に、直交配置した電極の交点が押圧によって接
触状態となる透明のマトリクススイッチ板5を設け、こ
のマトリクススイッチ板5により、取り外し可能のテン
プレートの数字「0」〜「9」等の入力点の押圧位置を
検出して、データ処理部4に入力する入力検出部6を設
けたものであり、テンプレートを取り外しておくことに
より、入力操作部の存在を識別することができないか
ら、部外者は指紋照合の為の指紋入力操作ができないこ
とになり、信頼性の向上を図ることができる。又指紋押
捺台1とは別にテンキー等の入力操作部を設けなくても
良いから、配置スペースの縮小をはかることができる利
点がある。又指紋押圧領域をマトリクススイッチ板5に
より検出するように構成した場合は、その押圧領域内の
指紋画像のみを処理すれば良いから、処理速度の向上を
図ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態の入力検出部の説明図であ
る。
【図3】本発明の他の実施の形態の説明図である。
【図4】本発明の更に他の実施の形態の説明図である。
【図5】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 指紋押捺台 2 光源 3 カメラ 4 データ処理部 5 マトリクススイッチ板 6 入力検出部 7 表示部 8 画像入力部 9 演算処理部 10 登録部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−235691(JP,A) 特開 昭62−266686(JP,A) 特開 昭62−206689(JP,A) 特開 平9−265520(JP,A) 実開 昭63−61072(JP,U) 特公 平5−14310(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指紋押捺台と、該指紋押捺台上の押捺指
    紋に対して照明する光源と、該光源により照明された前
    記押捺指紋を撮像するカメラと、該カメラによる撮像信
    号を処理するデータ処理部とを備えた指紋入力装置に於
    いて、 前記指紋押捺台上に、押圧によって交点が接触状態とな
    る透明のマトリクススイッチ板を設け、 且つ該マトリクススイッチ板上に取り外し可能のテンプ
    レートによる入力点の押圧位置を、該マトリクススイッ
    チ板の接触状態の交点位置により検出して前記データ処
    理部に入力する入力検出部を設けたことを特徴とする指
    紋入力装置。
  2. 【請求項2】 前記マトリクススイッチ板を、前記指紋
    押捺台の指紋押捺領域に設け、前記入力検出部は、指紋
    押捺時に、前記マトリクススイッチ板の接触状態の交点
    位置を検出して指紋押捺領域情報として前記データ処理
    部に入力し、テンプレートによる入力時に、前記マトリ
    クススイッチ板の接触状態の交点位置を前記テンプレー
    トによる入力点の押圧位置情報として前記データ処理部
    に入力する構成を備えたことを特徴とする請求項1記載
    の指紋入力装置。
  3. 【請求項3】 前記マトリクススイッチ板を、前記指紋
    押捺台の指紋押捺領域の隣接位置に設け、該マトリクス
    スイッチ板上に取り外し可能のテンプレートによる入力
    点の押圧位置を、該マトリクススイッチ板の接触状態の
    交点位置により検出して前記データ処理部にデータを入
    力する入力検出部を設けたことを特徴とする請求項1記
    載の指紋入力装置。
  4. 【請求項4】 前記マトリクススイッチ板は、複数の直
    交した電極の交点間を常時は絶縁状態とし、押圧によっ
    て接触状態となるように、前記直交した電極を透明弾性
    体膜により支持した構成を有し、前記入力検出部は、前
    記直交した電極の一方に順次走査信号を印加し、接触状
    態の交点を介して他方に導出される前記走査信号を検出
    して、前記マトリクススイッチ板の押圧位置を検出する
    構成を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか
    1項記載の指紋入力装置。
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