JPH0194488A - Rugged pattern input device - Google Patents
Rugged pattern input deviceInfo
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- JPH0194488A JPH0194488A JP62251462A JP25146287A JPH0194488A JP H0194488 A JPH0194488 A JP H0194488A JP 62251462 A JP62251462 A JP 62251462A JP 25146287 A JP25146287 A JP 25146287A JP H0194488 A JPH0194488 A JP H0194488A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、パターン認識技術分野に属するもので、例
えば、指紋判別や印鑑照合などにおける凹凸パターンの
微細紋様を光学的に抽出する凹凸パターン入力装置に関
するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention belongs to the field of pattern recognition technology, for example, uneven pattern input for optically extracting minute patterns of uneven patterns in fingerprint discrimination, seal verification, etc. It is related to the device.
第4図は例えば特開昭55−13446号公報に示され
た従来の凹凸パターン入力装置を示すブロック図であシ
、図において、2は光源よシ放射された平行光線束、3
は平行光線束2に対し所定の範囲の角度をもって配置さ
れている光学装置としてのプリズム、3aはそのプリズ
ム30反射面、4はプリズム3の反射面3aK置く被検
出体としての指、4aは指先の凹凸紋様で構成されてい
る検出対象面としての指紋、5はプリズム3よシの出射
光、41はカメラ用レンズ、42はテレビカメラ、43
はチンピカメラ42からの出力信号、44は出力信号4
3の処理装置である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional uneven pattern input device disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-13446. In the figure, 2 is a parallel light beam emitted from a light source, 3
3 is a prism as an optical device arranged at an angle within a predetermined range with respect to the parallel light beam 2, 3a is a reflective surface of the prism 30, 4 is a finger as a detected object placed on the reflective surface 3aK of the prism 3, and 4a is a fingertip 5 is the emitted light from the prism 3, 41 is a camera lens, 42 is a television camera, 43
is the output signal from the chimp camera 42, and 44 is the output signal 4
This is the No. 3 processing device.
次に動作について説明する。まず、平行光線束2を所定
の範囲の角度をもってプリズム3に入射させる。ここで
、プリズム3の反射面3aに被検出体である指4を押し
当てると、指紋4aの縞模様を形成する非接触部では、
プリズム3の素材であるガラスと空気との屈折率によシ
全反射し、−方、接触部分では、媒質すなわち指4とプ
リズム3の相互の屈折率の関係によって全反射は生じな
い。したがって、指紋4aに対応するコントラスト像が
光パターン情報として得られる。次に、この光パターン
情報であるプリズム3からの出射光5が、カメラ用レン
ズ41によシテレビカメラ42へ入力されると、テレビ
カメラ42はこの光パターン情報を電気信号43に変換
し、この電気信号が処理装置44に入力される。Next, the operation will be explained. First, a bundle of parallel light rays 2 is made incident on the prism 3 at an angle within a predetermined range. Here, when the finger 4, which is the object to be detected, is pressed against the reflective surface 3a of the prism 3, in the non-contact part where the striped pattern of the fingerprint 4a is formed,
Total reflection occurs due to the refractive index of glass and air, which are the materials of the prism 3, and no total reflection occurs at the contact portion due to the mutual refractive index relationship between the medium, that is, the finger 4 and the prism 3. Therefore, a contrast image corresponding to the fingerprint 4a is obtained as optical pattern information. Next, when this light pattern information, emitted light 5 from the prism 3, is input to the television camera 42 through the camera lens 41, the television camera 42 converts this light pattern information into an electrical signal 43, This electrical signal is input to the processing device 44.
従来の凹凸パターン入力装置は以上のように構成されて
いるので、凹凸パターンを光パターン情報として抽出す
るのにテレビカメラ42を用いることが必要で、プリズ
ム3の反射面3aからテレビカメラまでの距離を十分に
確保することが必要となシ、装置全体として7ノ八型化
に限界があるなどの問題点があった。Since the conventional uneven pattern input device is configured as described above, it is necessary to use the television camera 42 to extract the uneven pattern as optical pattern information, and the distance from the reflective surface 3a of the prism 3 to the television camera is There were problems such as it was necessary to ensure a sufficient amount of space, and there was a limit to the ability of the entire device to be made into a 7-8 type.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、テレビカメラに代えて密着型イメージセンサ
を用いることによって小型で、安価な凹凸パターン入力
装置を得ることを目的とする0
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る凹凸パターン入力装置は、光線束が入射
される光学装置と被検出体の凹凸面との接触、非接触に
よって得られる上記被検出体の画像情報を、信号変換素
子としての密着型イメージセンサによって電気信号に変
換するような構成としたものである。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to obtain a small and inexpensive uneven pattern input device by using a contact type image sensor instead of a television camera. Means for Solving the Problems] The concave-convex pattern input device according to the present invention provides image information of the detected object obtained by contact or non-contact between the optical device into which the light beam is incident and the concave-convex surface of the detected object. is configured to be converted into an electrical signal by a contact type image sensor as a signal conversion element.
この発明における密着型イメージセンサは、途中にレン
ズなどの光学系を介在することなく、プリズムなどの光
学装置からの凹凸画像データを凹凸パターンの光情報と
して、上記光学装置に直接近接した位置で結像および電
気信号変換するように作用する。そしてこの密着イメー
ジセンサは小形で薄い形状をなす。このため、凹凸パタ
ーン入力装置の本体形状をテレビカメラを使った場合に
比し、顕著に小形化でき、これによって高精度の画像デ
ータの入出力を行えるようにし、コストの低減に寄与す
る。The contact image sensor of the present invention converts uneven image data from an optical device such as a prism into optical information of an uneven pattern at a position directly adjacent to the optical device, without intervening an optical system such as a lens. Acts to convert images and electrical signals. This contact image sensor has a small and thin shape. Therefore, the main body shape of the concave-convex pattern input device can be significantly reduced in size compared to the case where a television camera is used, thereby enabling highly accurate input/output of image data and contributing to cost reduction.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、1はランプ又は発光ダイオードなどで構成
される光源、2は光源1よシ放射された平行光線束、3
は平行光線束2と所定の範囲の角度をもって配置されて
いる光学装置としてのプリズム、3aはこのプリズム3
の反射面、4はプリズム3の反射面3aに置く被検出体
としての指、4aは凹凸紋様で構成されている検出対象
面としての指紋、5はプリズム3よシの出射光、6は光
パターン情報を持ったプリズム3よシの出射光5を電気
信号に変換する信号変換装置としての密着型イメージセ
ンサ(ここでは、二次元密着型イメージセ/す)、7は
屈折率分布型レンズを二次元状に、つまシ面状に配列し
た二次元屈折率分布型レンズアレイ(二次元ロッドレン
ズとも言5)、8はCCD撮像素子などからなる撮像素
子プレイとその制御回路からなる光電変換装置、9はそ
の出力信号、10は処理装置である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, 1 is a light source composed of a lamp or a light emitting diode, etc., 2 is a parallel beam of light emitted from the light source 1, and 3 is a parallel light beam emitted from the light source 1.
3a is a prism as an optical device arranged at an angle within a predetermined range with respect to the parallel beam 2, and 3a is this prism 3.
4 is a finger as an object to be detected placed on the reflective surface 3a of the prism 3, 4a is a fingerprint as a detection target surface composed of an uneven pattern, 5 is light emitted from the prism 3, and 6 is a light beam. A close-contact image sensor (here, a two-dimensional close-contact image sensor) serves as a signal conversion device that converts the emitted light 5 from the prism 3 having pattern information into an electrical signal, and 7 is a gradient index lens. A two-dimensional refractive index gradient lens array (also referred to as a two-dimensional rod lens 5) arranged two-dimensionally in the form of a toothed surface, and 8 a photoelectric conversion device consisting of an image sensor play consisting of a CCD image sensor, etc., and its control circuit. , 9 is its output signal, and 10 is a processing device.
また、第2図において、3bはプリズム3の反射面3a
と指紋4aとの接触部、3cはその非接触部である。In addition, in FIG. 2, 3b is the reflective surface 3a of the prism 3.
3c is a non-contact part.
第3図は二次元密着型イメージセンサ6の概念図であシ
、同図において、31はプリズム3から得られる撮影画
像、32はCCD撮像素子アレイ、33はCCD制御回
路である。FIG. 3 is a conceptual diagram of the two-dimensional contact type image sensor 6. In the figure, 31 is a captured image obtained from the prism 3, 32 is a CCD image sensor array, and 33 is a CCD control circuit.
次に動作について説明する。まず、光源1よシ出た平行
光線束2を所定の範囲の角度をもってプリズム3に入射
させる。第2図はプリズム3と指紋4aとの接触部の詳
細を示したものであり、ここでプリズム3の反射面3a
に被検出体である指4を押し当てる。すると、指紋4a
の縞模様を形成する非接触部3cでは、プリズム3の素
材であるガラスと空気との屈折率によシ平行光線が全反
射し、接触部分3bでは媒質すなわち指4とプリズム3
の相互の屈折率の関係によシ乱反射し、全反射は生じな
い。したがりて、プリズム3からの出射光5は、指紋4
aの縞模様に対応するコントラスト像となシ、その縞模
様の光パターン情報が得られ、二次元密着型イメージセ
ンサ6に入力される。この二次元密着型イメージセンサ
6では、第3図に示すように、プリズム3から得られた
指の撮影画像31の光を二次元屈折率分布型レンズアレ
イ7によシ、CCD撮像素子アレイ32上に結像する。Next, the operation will be explained. First, a bundle of parallel light rays 2 emitted from a light source 1 is made to enter a prism 3 at an angle within a predetermined range. FIG. 2 shows details of the contact portion between the prism 3 and the fingerprint 4a, and here, the reflective surface 3a of the prism 3
A finger 4, which is an object to be detected, is pressed against the object. Then, fingerprint 4a
In the non-contact part 3c forming a striped pattern, parallel light rays are totally reflected due to the refractive index of glass and air, which are the materials of the prism 3, and in the contact part 3b, the medium, that is, the finger 4 and the prism 3
Diffuse reflection occurs due to the mutual refractive index relationship between the two, and total internal reflection does not occur. Therefore, the emitted light 5 from the prism 3 is the fingerprint 4.
A contrast image corresponding to the striped pattern a and light pattern information of the striped pattern are obtained and input to the two-dimensional contact image sensor 6. In this two-dimensional close-contact image sensor 6, as shown in FIG. image on top.
この結像データはCCD撮像素子アレイ32によシミ気
信号に変換され、CCD制御回路33を介して出力信号
9として出力され、処理装置10へ入力される。This image data is converted into a stain signal by the CCD image sensor array 32, outputted as an output signal 9 via the CCD control circuit 33, and inputted to the processing device 10.
なお、上記実施例では指紋4aの凹凸パターン入力の場
合について説明したが、検出対象面として印かん、掌紋
などの凹凸パターンの検出にも利用することができ、上
記実施例と同様の効果を奏する。In the above embodiment, the case of inputting the concave-convex pattern of the fingerprint 4a has been explained, but it can also be used to detect concave-convex patterns such as stamps and palm prints as the detection target surface, and the same effects as in the above embodiment can be achieved. .
また、上記実施例では光電変換装置8にCCD撮像素子
アレイ32を設けたものを示したが、撮像素子としてM
O8撮像素子を設けても良く、上記実施例と同様の効果
を奏する。Further, in the above embodiment, the photoelectric conversion device 8 is provided with a CCD image sensor array 32, but as an image sensor, M
An O8 image sensor may be provided, and the same effects as in the above embodiment can be achieved.
さらに、上記実施例では光源1よシ放射される光線束を
平行光線束2としたが、プリズム30反射面3aにおけ
るガラスと空気との界面、すなわち指紋4aとの非接触
部3cでの臨界角を越えた入射光であれば、必ずしも平
行光束である必要はない0
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、凹凸の光パターン情
報を電気信号に変換するのに、小形で撮像画面に近接配
置できる密着型イメージセンサを設置してパターン入力
および抽出を行うよ、うに構成したので、高精度の凹凸
パターン画像データを得ることができるとともに、装置
をコンパクト化かつローニス5ト化できるものが得られ
る効果がある0Furthermore, in the above embodiment, the beam radiated from the light source 1 is the parallel beam 2; As long as the incident light exceeds The configuration is such that a close-contact image sensor that can be placed close to the imaging screen is installed to perform pattern input and extraction, making it possible to obtain highly accurate uneven pattern image data and making the device more compact and low-speed. There is an effect that you can get what you can 0
第1図はこの発明の一実施例による凹凸パターン入力装
置のブロック図、第2図は被検出体である指とプリズム
との接触部の詳細図、第3図は二次元密着型イメージセ
ンサのブロック図、第4図は従来の凹凸パターン入力装
置のブロック図である0
1は光源、3は光学装置(プリズム)、4は被検出体(
指)、6は信号変換装置(密着型イメージセンサ)、T
は屈折率分布型レンズアレイ、8はCCD撮像素子アレ
イ。
なお、図中、同一符号は同一、又は和尚部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of a concavo-convex pattern input device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of a contact portion between a finger, which is an object to be detected, and a prism, and FIG. 3 is a diagram of a two-dimensional contact image sensor. FIG. 4 is a block diagram of a conventional uneven pattern input device. 0 1 is a light source, 3 is an optical device (prism), and 4 is an object to be detected (
finger), 6 is a signal conversion device (contact type image sensor), T
8 is a gradient index lens array, and 8 is a CCD image sensor array. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same parts or the priest parts.
Claims (3)
角度で入射させる光学装置と、この光学装置と被検出体
の凹凸面との接触、非接触によって生じる上記光線束の
全反射、非全反射にもとづく画像情報を電気信号に変換
する信号変換装置とを有する凹凸パターン入力装置にお
いて、上記信号変換装置を密着型イメージセンサとした
ことを特徴とする凹凸パターン入力装置。(1) A light source, an optical device that makes the light beam from the light source enter at an angle within a certain range, and total reflection of the light beam caused by contact or non-contact between the optical device and the uneven surface of the object to be detected. An uneven pattern input device comprising a signal conversion device that converts image information based on non-total reflection into an electrical signal, wherein the signal conversion device is a contact type image sensor.
イとCCD撮像素子アレイとから形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の凹凸パターン入力装置
。(2) The uneven pattern input device according to claim 1, wherein the contact image sensor is formed from a gradient index lens array and a CCD image sensor array.
アレイを2次元配列したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の凹凸パターン入力装置。(3) The concavo-convex pattern input device according to claim 1, characterized in that a gradient index lens array and a CCD image sensor array are two-dimensionally arranged.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62251462A JPH0194488A (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Rugged pattern input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62251462A JPH0194488A (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Rugged pattern input device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0194488A true JPH0194488A (en) | 1989-04-13 |
Family
ID=17223181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62251462A Pending JPH0194488A (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Rugged pattern input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0194488A (en) |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62251462A patent/JPH0194488A/en active Pending
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