JPH0696195A - 指紋画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、指の腹面を押圧設定する台部にお
いて、指の腹面の皮膚に引っ張り力が作用されることを
防止して、良質の指紋画像が確実に検知されるようにす
る指紋画像入力装置を提供することを目的とする。 【構成】光透過性最良でなるプリズム12の押圧と面121
に、一対の円筒体状の指ガイド151 、152 が設定され
る。この指ガイド151 、152 は平行にしてそれぞれ回転
自在に支持されているもので、左右方向に同じ量だけ移
動されるように設定されている。ここで、この指ガイド
151 、152 のそれぞれ表面はセーム皮によって構成され
るもので、このセーム皮には水分が供給されて、挿入さ
れる指11の表面皮膚に湿気を与える。そして、指ガイド
151 、152 に挟まれて押圧面121 に設定された指11の腹
面の指紋は、照明装置13で照明され、カメラ14で撮像さ
れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば部屋への入退
室に際して本人を確認するために使用される指紋照合装
置を構成する指紋画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本人を確認するための手段として、指紋
照合装置が知られている。この指紋照合装置において
は、指紋画像を入力すると共に、この入力指紋画像と記
憶された登録指紋との照合一致判定が行われるもので、
指紋画像の入力装置が重要な構成要素となる。

【０００３】指紋画像を入力するための装置としては、
例えばガラス板、プリズム等の入力台部に指押圧部を設
定し、この指押圧部に設定された指を照明装置によって
照明すると共に、この照明された指の指紋面の画像をカ
メラ等によって検知し、この検知した指紋画像と登録さ
れている指紋の画像とを比較する処理が行われるもの
で、入力装置においてはできるだけ精度の高い指紋画像
が読み取られるように工夫が凝らされている。

【０００４】例えば、特開平３−９２９８４号公報等に
示されるように、プリズムによって台部を構成し、この
プリズムに設定される指押圧面に一対の指ガイドを設け
て、この指ガイドによって定められた位置に指が設定さ
れるようにしている。この場合、プリズムの指押圧面が
設定された面と異なる他の面に、押圧された指面を照明
する照明機構を設けると共に、さらに異なる面に対応し
てカメラを設置し、照明された指先の指紋画像が読み取
られるようにする。

【０００５】ここで、一対の指ガイドはその相互間に指
を押し込むことによって左右に移動され、一対の指ガイ
ドの相互間に指が入り込む間隔が設定されるようになっ
ているもので、指がプリズムの押圧面に接触された状態
で、この指の両側の側面が指ガイドの側面に接触され、
指の指紋が存在する腹部両側の皮膚が指ガイドによって
プリズムから離れる方向に引っ張られ、プリズムの指押
圧面にこの指先の腹部の全体が自然な状態で密着せず、
不安定な入力画像となる。

【０００６】またカメラにおいて精度の高い指紋画像を
撮像するためには、指先照明の照明機構以外からの光の
入射が確実に遮断されるようにすることが重要であり、
この様な外来光を遮断するために、例えば特開平３−９
５６９４号公報に示されるように、プリズムの指押圧面
をカバーによって覆うようにすることが考えられる。し
かし、この指押圧面を覆うようにカバーを設置したので
は、外来光は遮断できるかもしれないが、指をプリズム
の指押圧面に設定するためにこのカバーが障害となる。

【０００７】さらに、精度の高い指紋画像を得るために
は、指先が乾燥していると指紋面がプリズム押圧面に精
度よく密着せず、乾燥された指に対しての対策が要求さ
れることがある。この指乾燥対策としては、例えば特開
平３−１００７８５号公報に示されるように電熱線等の
発熱体を用いて発汗の促進をみ行うことが考えられてい
る。しかし、この様な発熱機構を組み込むことは、指紋
画像入力装置部の構成を複雑化するものであり、さらに
即時に発汗を期待することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、第１に外来光が効果的に遮
断されて精度の高い指紋画像が確実に撮像されるように
すると共に、設定された指の特に照合すべき指紋が存在
する腹部分に対して不要な張力が作用することなく、こ
の指の腹部分が確実に指押圧面に密着されて精度の高い
指紋画像が確実に得られるようにする指紋画像入力装置
を提供しようとするものである。

【０００９】また第２に、指の腹面に対して適度の湿気
が確実に保たれると共に、衛生面においても効果的な対
策を施すことが容易とされるようにした指紋画像入力装
置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る指紋入力
装置は、指を押圧設定する押圧面を有する光透過性の台
部に、この台部の前記押圧面に設定された指を、前記台
部を介して照明する照明手段、およびこの照明された指
面の光学的指紋画像を検出する画像処理手段を設け、前
記押圧面に対接して指の左右方向に移動されるように一
対の指ガイド部材を設定するもので、この指ガイド部材
は指が設定されない状態で互いに接合して前記台部の指
押圧面への外来光を遮断するように構成され、左右に移
動した状態で前記押圧面から間隔を設定して前記指の両
側に接する部材が設定されるように構成する。

【００１１】そして、さらに前記一対の指ガイド部材
は、それぞれ円筒体によって構成すると共に、このそれ
ぞれの円筒体の外周面は水分が含まれた部材によって構
成されされるようにした。

【００１２】

【作用】この様に構成される指紋画像入力装置によれ
ば、左右に移動する一対の指ガイドによって、台部の所
定の押圧面に指が正確に設定されるものであると共に、
この指ガイドが閉じた状態では外来光が入射されること
が確実に阻止され、また指の設定された状態でも一対の
指ガイドが指の側面に接触し、外来光の入射が阻止され
る。また、指が指ガイドの相互間に設定された状態で、
指の腹部分の側面が指ガイドから離れた状態に設定され
るため、指の腹論に対して引っ張り力が作用することが
なく、指の腹部が正確に押圧面に密着される。

【００１３】特に、指ガイドを円筒体によって構成した
場合には、指が接触して押圧面に向けて押し込まれると
きに、この指ガイド自体が回転するものであるため、指
の腹面の皮膚を引っ張る力が作用することがない。そし
て、この指を所定位置に設定するに際して、指ガイドに
設定した水分が含まれた部材によって指の湿度が高めら
れ、乾燥指対策が効果的に施される。この場合、含まれ
る水分を消毒液とすることによって、衛生面における対
策も施されるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその断面構造を示すもので、（Ａ）図
は指11が設定される前の状態、（Ｂ）図は指11が指紋照
合のために設定された状態をそれぞれ示している。

【００１５】まず、指11の指紋画像を読み取るための台
部は、断面三角形状の光透過性のガラス材料によって構
成されたプリズム12によって構成される。そして、この
プリズム12の１つの面が押圧面121 として設定されるも
ので、他の２つの面122 および123 にそれぞれ対面する
ようにして、照明装置13および指紋画像を読み取るカメ
ラ14が設定される。すなわち、照明装置13によって押圧
面121 に設定された指11の指紋が存在する腹面を照明す
るものであり、カメラ14によって押圧面121 に密着され
た指11の腹面の指紋画像を読み取るようにする。

【００１６】このカメラ14で読み取られた指紋画像情報
は、詳細は図示していないが画像処理装置に送られ、記
憶装置に格納された多数の登録指紋画像と比較してその
照合作用を行い、登録画像との一致でその表示動作が行
われるようにするもので、例えば入・退室のセキュリテ
ィ管理における本人照合が行われる。

【００１７】プリズム12の指押圧面121 に接触する状態
で、一対の指ガイド151 および152が設定される。この
指ガイド151 および152 は、それぞれ図２で示すように
軸線に沿ってシャフト161 を有する円筒体によって構成
されるもので、このシャフト161 の外周にガイド部材16
2 の層を介して含水性を有するセーム皮163 が設定され
る。

【００１８】この場合、シャフト161 は中空パイプ状に
構成し、その周囲にセーム皮163 部に至る多数の通水孔
164 を形成するものであり、シャフト161 の中空部には
チューブ165 を介して適宜圧力設定された水が供給され
るようにする。すなわち、圧送された水が通水孔164 を
介してセーム皮163 に至り、このセーム皮163 で構成さ
れた円筒状指ガイド151 、152 の外周部表面が水分を含
む状態とされる。

【００１９】ここで供給される水の量は、例えば暗証番
号等を入力して照合作業に入るに際して、予め登録時等
に記録されている適切量値によって制御すればよい。ま
た供給される水も、アルコールやクレゾールを使用する
ことによって、使用者に対して衛生面における安心感を
与えるようになる。

【００２０】一対の指ガイド151 および152 は、通常状
態では図１の（Ａ）で示すようにプリズム12の押圧面12
の中心線部で平行に接触されるようになり、（Ｂ）図の
ように指11によってその中心線部を押し分けることによ
って、左右両側に同じ量だけ移動されるようになってい
る。

【００２１】図３はこの指ガイド151 および152 の支持
構造の例を示すもので、一対の指ガイド151 および152
のシャフト161 をそれぞれ回転自在に支持する一対の支
持ブロック201 および202 を有する。このブロック201
および202 は、円筒体状の指ガイド151 および152 を平
行状態に支持しているもので、固定台21に支持された支
持シャフト221 、222 に沿って、左右両方向に移動自在
にされている。

【００２２】このブロック201 および202 には、それぞ
れラック歯車231 および232 が一体的に設けられるもの
で、このラック歯車231 および232 はその歯の存在する
面が所定の間隔で対向するように上下に別けて設定さ
れ、このラック歯車231 および232 の相互間には、この
ラック歯車231 、232 にそれぞれ噛合するようにしてピ
ニオン歯車24を設定する。したがって、例えば指ガイド
151 、152 の一方例えば151 に移動する力が作用した場
合には、その移動がラック歯車231 を介してピニオン歯
車24に伝達され、さらにラック歯車232 に伝えられて他
の指ガイド152 が指ガイド151 と反対側に同じ量だけ移
動されるようになる。

【００２３】25はブロック201 および202 に常時閉じる
方向の力を作用させているスプリングであり、このスプ
リング25によって一対の指ガイド151 および152 は、図
１の（Ａ）で示すように互いに接触する状態に保持さ
れ、プリズム12の押圧面121 に外来光が入射されること
を阻止している。

【００２４】この様に構成される指紋画像入力装置によ
れば、通常の使用されない状態においては、一対の指ガ
イド151 、142 によってプリズム121 に対する外来に入
射光が阻止される。この状態で図１の（Ａ）および
（Ｂ）で示すように指11を指ガイド151 と152 との間に
上から押し込めば、指ガイド151 および152 は指11に接
触して回転させられながら左右両側に同じ量移動され、
その間に指11が挿入されて指11の腹部が押圧面121 に押
圧接触され、密着される。そして、この状態で指11の腹
面が照明装置13によって照明され、カメラ14によって撮
影される。

【００２５】この撮影に際しては、指11の両側は一対の
指ガイド151 、152 に接触されて外来光の入射が阻止さ
れているものであり、良質の指紋画像が確実に得られ
る。また、指11の腹が押圧面121 に密着される状態で
は、指ガイド151 、152 が円筒体であるため、この指ガ
イド151 、152 それぞれと指11の側面との接触位置と、
押圧面121 との間には間隔が設定され、さらに指ガイド
151 、152 自体が回転するものであるため、指11の腹面
の皮膚に張力が作用することなく、良質の指紋画像の撮
像が保証される。

【００２６】この様に指11を押圧面121 に設定するに際
して、指11の腹面が指ガイド151 、152 のそれぞれ外周
面を構成するセーム皮163 に接触され、このセーム皮16
3 に含浸された水分によって指11の腹面に湿度が与えら
れる。すなわち、指先の乾燥状態が確実に回避され、良
質の指紋画像の検出を容易にする。

【００２７】上記実施例では一対の指ガイドを回転する
円筒体によって構成したが、この指ガイドを図４で示す
ように構成してもよい。すなわち、この実施例における
指ガイド251 、252 は、それぞれ隣接する部分に、プリ
ズム12の押圧面121 との間に間隔が設定されるようにし
たひさし状の屋根部材261 、262 をそれぞれ備えるもの
で、（Ａ）図のように指ガイド251 、252 が突き合わさ
れる状態では、屋根部材261 、262 の先端縁相互が接触
されるようにする。

【００２８】そして、（Ｂ）図のように指11が設定され
た状態ではこの一対の指ガイド251および252 が両側に
同じ距離だけ移動し、屋根部材261 と262 の相互間に指
11が設定されるようにするもので、屋根部材261 、262
それぞれの先端縁と指11の両側との接触位置と、押圧面
121 との間に充分な間隔が設定されるようにする。

【００２９】この様に構成すれば、指11を指ガイド251
と252 との間に挿入するに際して、指11の両側の皮膚に
引っ張り力が作用したとしても、指11の腹が押圧面121
に密着された状態では指の腹面の皮膚に引っ張り力が作
用する状態は確実に回避される。したがって、指11の腹
面の指紋画像が良質に検出される。ここで、屋根部材26
1 、262 は（Ｃ）図に破線で示すように指11の設定され
る範囲内に設定すればよいものである。

【００３０】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る指紋画像入
力装置によれば、第１に外来光が効果的に遮断されて精
度の高い指紋画像が確実に撮像され、設定された指の特
に照合すべき指紋が存在する腹部分に対して不要な張力
が作用することなく、この指の腹部分が確実に指押圧面
に密着されて精度の高い指紋画像が確実に得られる。ま
た第２に、指の腹面に対して適度の湿気が確実に保たれ
ると共に、衛生面においても効果的な対策を施すことが
容易とされるものであり、各種セキュリティシステムに
対して効果的に採用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る指紋画像入力装置を
示すもので、（Ａ）は通常状態における側面から見た構
造を説明する図、（Ｂ）は指を設定した状態を説明する
図。

【図２】上記実例の指ガイドの１つの取り出して示すも
ので、（Ａ）は断面構造図、（Ｂ）は（Ａ）図のｂ−ｂ
線断面図。

【図３】上記一対の指ガイドの支持構造を説明する図。

【図４】この発明の他の実施例を示すもので、（Ａ）は
通常状態における側面から見た構造を説明する図、
（Ｂ）は指を設定した状態を説明する図、（Ｃ）は指ガ
イド部を説明する図。

【符号の説明】

11…指、12…プリズム、121 …押圧面、13…照明装置、
24…カメラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指を押圧設定する押圧面を有する光透過
   性の台部と、 この台部の前記押圧面に設定された指を、前記台部を介
   して照明する照明手段と、 前記台部に押圧され照明された指面の光学的指紋画像を
   検出する画像処理手段と、 前記台部の押圧面に対接して設定され、設定される指の
   左右方向にこの指の押圧動作に伴って移動されるように
   設定された一対の指ガイド部材とを具備し、 この指ガイド部材は指が設定されない状態で互いに接合
   して前記台部の指押圧面への外来光を遮断するように構
   成され、左右に移動した状態で前記押圧面から間隔を設
   定して前記指の両側に接する部材が設定されるように構
   成した指紋画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記一対の指ガイド部材は、それぞれ円
   筒体によって構成すると共に、このそれぞれの円筒体の
   外周面は水分が含まれた部材によって構成され、指の押
   下によって前記円筒体が回転されてその外周の水分が付
   着されるようにした請求項１の指紋画像入力装置。