JPH0752464B2 - 指紋走査装置 - Google Patents
指紋走査装置Info
- Publication number
- JPH0752464B2 JPH0752464B2 JP61292653A JP29265386A JPH0752464B2 JP H0752464 B2 JPH0752464 B2 JP H0752464B2 JP 61292653 A JP61292653 A JP 61292653A JP 29265386 A JP29265386 A JP 29265386A JP H0752464 B2 JPH0752464 B2 JP H0752464B2
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- JP
- Japan
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- axis
- focal axis
- focal
- finger
- prism
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/117—Identification of persons
- A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
- A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Image Input (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Character Input (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、指紋走査装置、さらに具体的に言えば、人の
指を光学表面に押しつけまたは接触させる指紋走査シス
テム、もつと具体的には指を凹面に押しつけ、それが走
査システムで走査されて認識システムまたはイメージ処
理システムに入力を送る指紋走査システムに関するもの
である。
指を光学表面に押しつけまたは接触させる指紋走査シス
テム、もつと具体的には指を凹面に押しつけ、それが走
査システムで走査されて認識システムまたはイメージ処
理システムに入力を送る指紋走査システムに関するもの
である。
B.従来技術 個人識別用の指紋照合乃至走査システムには、まず指の
潜像パターンを形成して次にそれを走査するものや、指
を定位置で光学表面に押しつけながら指紋のパターンを
走査するものがある。後者のシステムでは、指の接触面
が平らなものがあるが、これは走査面積が限定され、ま
た指圧によつて細部が変動や歪みを受けやすくなる。そ
の他、米国特許明細書第4120585号や第4340300号に記載
されているように接触面積を広くするために変形可能な
接触面を使うものや、さらにはIBMテクニカル・デイス
クロージヤ・ブレテイン、vol.8,No.3,1965年８月、p.4
35に所載の論文“指先照合・隆起部検査装置（Fingerti
p Orienting and Ridge Viewing Apparatus）”に記載
されているように浅い楕円形の凹みのある接触面を使う
ものもある。
潜像パターンを形成して次にそれを走査するものや、指
を定位置で光学表面に押しつけながら指紋のパターンを
走査するものがある。後者のシステムでは、指の接触面
が平らなものがあるが、これは走査面積が限定され、ま
た指圧によつて細部が変動や歪みを受けやすくなる。そ
の他、米国特許明細書第4120585号や第4340300号に記載
されているように接触面積を広くするために変形可能な
接触面を使うものや、さらにはIBMテクニカル・デイス
クロージヤ・ブレテイン、vol.8,No.3,1965年８月、p.4
35に所載の論文“指先照合・隆起部検査装置（Fingerti
p Orienting and Ridge Viewing Apparatus）”に記載
されているように浅い楕円形の凹みのある接触面を使う
ものもある。
C.発明が解決しようとする問題点 凹形のくぼみを使うと接触面積は増すものの、曲面から
反射された光源が発散し回折を受ける傾向がある。さら
に、像がある曲線上に集束する。また平行光線が様々な
角度で曲面に当たるため、すべての平行入射光線の全内
部反射は起こらず、したがつて従来システムでは像面積
が減る。本発明を用いると、指の接触面が円筒楕円形で
あるとしても、像面積が増す。
反射された光源が発散し回折を受ける傾向がある。さら
に、像がある曲線上に集束する。また平行光線が様々な
角度で曲面に当たるため、すべての平行入射光線の全内
部反射は起こらず、したがつて従来システムでは像面積
が減る。本発明を用いると、指の接触面が円筒楕円形で
あるとしても、像面積が増す。
本発明の主目的は、改良型の指紋走査装置さらに具体的
に言えば、円筒楕円形の指接触面と走査システムとを有
し、像面積の増加をもたらす走査装置を提供することで
ある。
に言えば、円筒楕円形の指接触面と走査システムとを有
し、像面積の増加をもたらす走査装置を提供することで
ある。
D.問題点を解決するための手段 これらの目的は、一つの焦点軸が上記の円筒楕円形の指
接触面の２つの焦点軸のうちの一方と一致する第１の円
筒楕円形反射面のもう一方の焦点軸に光源を置くことに
よつて達成される。第２の円筒楕円形反射面の一つの焦
点軸は光電検出器の位置と一致し、もう一方の焦点は円
筒楕円形の指接触面の第２の焦点軸と一致する。光源に
第１の反射面を走査させる。
接触面の２つの焦点軸のうちの一方と一致する第１の円
筒楕円形反射面のもう一方の焦点軸に光源を置くことに
よつて達成される。第２の円筒楕円形反射面の一つの焦
点軸は光電検出器の位置と一致し、もう一方の焦点は円
筒楕円形の指接触面の第２の焦点軸と一致する。光源に
第１の反射面を走査させる。
E.実施例 図面の特に第１図には、円周上に縦型スロツト20を有す
る走査シリンダまたはドラム15の内部に配置されている
線状の光源10を含むものとして、本発明が例示してあ
る。光源10は、ドラム15の中心かつ光学素子としてのプ
リズム30の円筒弧面35の曲率中心に取りつけられてい
る。この弧面35には、ドラム15が駆動装置16によつて回
転するとき、光源10からスロツト20を通過してくる光線
が素子30中に入る、直交する入口領域となる。
る走査シリンダまたはドラム15の内部に配置されている
線状の光源10を含むものとして、本発明が例示してあ
る。光源10は、ドラム15の中心かつ光学素子としてのプ
リズム30の円筒弧面35の曲率中心に取りつけられてい
る。この弧面35には、ドラム15が駆動装置16によつて回
転するとき、光源10からスロツト20を通過してくる光線
が素子30中に入る、直交する入口領域となる。
光源10は、プリズム30の円筒楕円形反射面31の１つの焦
点軸にある。この配列により、ドラム15が回転すると
き、光源10から出て反射面31上に走査された光線は、反
射されてプリズム30の円筒楕円形の指接触面40の１つの
焦点軸に向かう。光源10から出る入射光線は、弧面35に
垂直であり、したがつてこの面では光の屈折は起こらな
い。
点軸にある。この配列により、ドラム15が回転すると
き、光源10から出て反射面31上に走査された光線は、反
射されてプリズム30の円筒楕円形の指接触面40の１つの
焦点軸に向かう。光源10から出る入射光線は、弧面35に
垂直であり、したがつてこの面では光の屈折は起こらな
い。
楕円面40は、この例では約45度の楕円の短軸を中心とす
る弧面であるので、面31で反射された光線は入射角αが
43度と45度の間となる。プリズム30は、ガラス製または
プラスチツク製で、ガラス−空気媒体が約42度の臨界反
射角をもつような屈折率である。人が指100を面40に載
せると、指の隆起部だけがその面に接触する。したがつ
て、入射光線が面40に当たると、指紋の陥凹部ではガラ
ス−空気媒体に入り、隆起部ではガラス−皮膚媒体に入
る。陥凹部で面40に入射する光線は全て内部反射され、
隆起部で入射する光線は吸収される。したがつて、陥凹
部と隆起部の間ではつきりしたコントラストが生じる。
面40で内部反射された光線は、焦点50から出るように見
え、反射されてプリズム30の反射面32に当たる。この光
線は円筒楕円面32で反射して、出口円筒弧面36を通つて
プリズム30から出る。出口面36の曲率中心付近に光電検
出器60がある。光電検出器60は、電荷結合素子（CCD）
によつて読み出される光感知素子の直線形アレイから構
成されている。面32で反射された光線は、出口円筒弧面
36に垂直であり、したがつてプリズム30によつて屈折さ
れない。
る弧面であるので、面31で反射された光線は入射角αが
43度と45度の間となる。プリズム30は、ガラス製または
プラスチツク製で、ガラス−空気媒体が約42度の臨界反
射角をもつような屈折率である。人が指100を面40に載
せると、指の隆起部だけがその面に接触する。したがつ
て、入射光線が面40に当たると、指紋の陥凹部ではガラ
ス−空気媒体に入り、隆起部ではガラス−皮膚媒体に入
る。陥凹部で面40に入射する光線は全て内部反射され、
隆起部で入射する光線は吸収される。したがつて、陥凹
部と隆起部の間ではつきりしたコントラストが生じる。
面40で内部反射された光線は、焦点50から出るように見
え、反射されてプリズム30の反射面32に当たる。この光
線は円筒楕円面32で反射して、出口円筒弧面36を通つて
プリズム30から出る。出口面36の曲率中心付近に光電検
出器60がある。光電検出器60は、電荷結合素子（CCD）
によつて読み出される光感知素子の直線形アレイから構
成されている。面32で反射された光線は、出口円筒弧面
36に垂直であり、したがつてプリズム30によつて屈折さ
れない。
第１図に示した投影図と直交する平面内で、プリズム30
から出た反射光線は、アレイ60の軸と直交する円筒レン
ズ系70によつて、アレイ60上に集束される。面40に押さ
れた指100の隆起部一陥凹部イメージ部分を生成するに
は、光が横方向に入口表面領域35上に集束することが望
ましいので、光源10と入口表面領域35の間にはレンズ系
は不要である。
から出た反射光線は、アレイ60の軸と直交する円筒レン
ズ系70によつて、アレイ60上に集束される。面40に押さ
れた指100の隆起部一陥凹部イメージ部分を生成するに
は、光が横方向に入口表面領域35上に集束することが望
ましいので、光源10と入口表面領域35の間にはレンズ系
は不要である。
光学素子としてのプリズム30は比較的製造が簡単であ
り、成形品であることが好ましい。反射面31と32は、プ
リズム30の外側34に反射率の大きな銀その他の被覆を塗
布することによつて作成する。プリズム30は、光線の全
内部反射がふつう43度と45度の間の角度αで表面に当た
るような値の屈折率をもつ、光学的な性質のガラスまた
まプラスチツクから作る。
り、成形品であることが好ましい。反射面31と32は、プ
リズム30の外側34に反射率の大きな銀その他の被覆を塗
布することによつて作成する。プリズム30は、光線の全
内部反射がふつう43度と45度の間の角度αで表面に当た
るような値の屈折率をもつ、光学的な性質のガラスまた
まプラスチツクから作る。
第２図に例示した本発明の別の実施例では、第１図と同
じまたは等価な要素に同じ参照番号をつけてある。光源
10が、ドラム15内の、鏡38の円筒楕円形反射面31の１つ
の焦点軸の所にある。面31のもう一方の焦点軸は、プリ
ズム80の円筒楕円形40の１つの焦点軸と参照番号45のと
ころで一致する。光源10から出た光線は、ドラム15が回
転するとき、スロツト20を通過しながら反射面31に当た
る。面31で反射された光線は、円筒弧面35からプリズム
80に入る。円筒弧面35は焦点45に中心または軸がある。
すなわち、反射光線は、第２図の投影図で面35に対して
垂直にプリズム80に入る。プリズム80に入つた光線は、
プリズム80の楕円形の指接触面40に当たり、指紋の隆起
部が面に接触する場合以外では全て内部反射して、焦点
50付近に中心がある円筒弧面36を通つてプリズム80から
出る。焦点45と50は、指接触面40の焦点でもある。
じまたは等価な要素に同じ参照番号をつけてある。光源
10が、ドラム15内の、鏡38の円筒楕円形反射面31の１つ
の焦点軸の所にある。面31のもう一方の焦点軸は、プリ
ズム80の円筒楕円形40の１つの焦点軸と参照番号45のと
ころで一致する。光源10から出た光線は、ドラム15が回
転するとき、スロツト20を通過しながら反射面31に当た
る。面31で反射された光線は、円筒弧面35からプリズム
80に入る。円筒弧面35は焦点45に中心または軸がある。
すなわち、反射光線は、第２図の投影図で面35に対して
垂直にプリズム80に入る。プリズム80に入つた光線は、
プリズム80の楕円形の指接触面40に当たり、指紋の隆起
部が面に接触する場合以外では全て内部反射して、焦点
50付近に中心がある円筒弧面36を通つてプリズム80から
出る。焦点45と50は、指接触面40の焦点でもある。
プリズム80から出た光線は、第２図の投影図で屈折され
ずに鏡38の楕円形反射面32に当たる。
ずに鏡38の楕円形反射面32に当たる。
鏡38の一つの焦点軸は焦点軸50と一致し、もう一つの焦
点軸はセンサ・アレイ60の位置と一致している。反射面
31と32は、単一鏡38の表面として図示してあることに注
意すべきである。本発明から逸脱せずに、各反射面ごと
に別の鏡を設けることもできる。
点軸はセンサ・アレイ60の位置と一致している。反射面
31と32は、単一鏡38の表面として図示してあることに注
意すべきである。本発明から逸脱せずに、各反射面ごと
に別の鏡を設けることもできる。
第２図の楕円形の指接触面40は、楕円の短軸に中心があ
る弧である。どちらの実施例でも、人間の指100を楕円
形接触面40に押しつけまたは接触させる。
る弧である。どちらの実施例でも、人間の指100を楕円
形接触面40に押しつけまたは接触させる。
光源10から出てスロツト20を通過する光線は、ドラム15
が回転するとき、反射面31の表面領域に沿つて43から44
まで掃引する。面31で反射された光線は、接触面40を掃
引して、押しつけられた指100を照射する。面40で内部
反射された光線は、反射面32を47から49まで掃引し、イ
メージとして反射されてセンサ・アレイ60上に収束す
る。第１図の実施例の場合と同様に、指紋の隆起部は接
触面40は当たる光線を吸収し、指紋の陥凹部は当たつた
光線を反射する。この反射光線がプリズム80で内部反射
されて、その表面36から出て反射面32に当たる。
が回転するとき、反射面31の表面領域に沿つて43から44
まで掃引する。面31で反射された光線は、接触面40を掃
引して、押しつけられた指100を照射する。面40で内部
反射された光線は、反射面32を47から49まで掃引し、イ
メージとして反射されてセンサ・アレイ60上に収束す
る。第１図の実施例の場合と同様に、指紋の隆起部は接
触面40は当たる光線を吸収し、指紋の陥凹部は当たつた
光線を反射する。この反射光線がプリズム80で内部反射
されて、その表面36から出て反射面32に当たる。
F.発明の効果 本発明によれば、指の接触面積及び走査面積が増し、像
面積も増加する指紋走査装置が提供される。
面積も増加する指紋走査装置が提供される。
第１図は、本発明の良好な実施例を示す概略図、第２図
は、本発明の別の実施例を示す概略図である。 10……光源、15……ドラム（以上、走査光源）、30、80
……プリズム、31、32……円筒楕円形の反射面（第１及
び第２の反射面）、40……円筒楕円形の指接触面、60…
…光電検出器のアレイ、100……指。
は、本発明の別の実施例を示す概略図である。 10……光源、15……ドラム（以上、走査光源）、30、80
……プリズム、31、32……円筒楕円形の反射面（第１及
び第２の反射面）、40……円筒楕円形の指接触面、60…
…光電検出器のアレイ、100……指。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエームズ・ロバート・ウオーカー アメリカ合衆国コロラド州ロングモント、 デイボツト・コート3927番地 (72)発明者 ジエームズ・メリル・ホワイト アメリカ合衆国ノースカロライナ州シヤー ロツト、アツプル・ウエイ・コート10336 番地 (56)参考文献 特開 昭61−255482（ＪＰ，Ａ) 米国特許4120585（ＵＳ，Ａ) 米国特許4340300（ＵＳ，Ａ) ＩＢＭ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＤＩＳＣ ＬＯＳＵＲＥ ＢＵＬＬＥＴＩＮ，Ｖｏ ｌ．８，Ｎｏ．３，Ａｕｇｕｓｔ 1965, ｐａｇｅｓ 435−436
Claims (3)
- 【請求項１】走査すべき指を受けるための、プリズムの
指接触面であって、第１の焦点軸と上記第１の焦点軸に
平行な第２の焦点軸を有する円筒楕円形に凹んだ上記指
接触面と、 上記第２の焦点軸と一致する第１のシンク焦点軸、及び
上記第１の焦点軸を間に挟んで上記第１のシンク焦点軸
とは反対側に位置する第１のソース焦点軸を有し、光線
を反射する円筒楕円形の第１の反射手段と、 上記第１の反射手段を横切るよう光線を走査するため上
記第１のソース焦点軸の所にある走査光源と、 上記第１の焦点軸と一致する第２のソース焦点軸、及び
上記第２の焦点軸を間に挟んで上記第２のソース焦点軸
とは反対側に位置する第２のシンク焦点軸を有する円筒
楕円形の第２の反射手段と、 上記指接触面から指紋に応じて選択的に反射され、上記
第２の反射手段で再度反射された光を受けるための、上
記第２のシンク焦点軸の所にある光電検出器のアレイと を含む指紋走査装置。 - 【請求項２】上記第１及び第２の反射手段が、上記指接
触面を含む上記プリズムの一部である凹面であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の指紋走査装置。 - 【請求項３】上記第１及び第２の反射手段がそれぞれ凹
面鏡の面であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の指紋走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/830,650 US4684802A (en) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | Elliptical finger press scanner with rotating light source |
| US830650 | 1992-02-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198988A JPS62198988A (ja) | 1987-09-02 |
| JPH0752464B2 true JPH0752464B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=25257398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61292653A Expired - Lifetime JPH0752464B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-12-10 | 指紋走査装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4684802A (ja) |
| EP (1) | EP0233627A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0752464B2 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4933976A (en) * | 1988-01-25 | 1990-06-12 | C.F.A. Technologies, Inc. | System for generating rolled fingerprint images |
| FI893028A (fi) * | 1988-06-23 | 1989-12-24 | Fujitsu Ltd | Anordning foer avkaenning av data fraon en ojaemn yta. |
| US5138468A (en) * | 1990-02-02 | 1992-08-11 | Dz Company | Keyless holographic lock |
| US6008947A (en) * | 1994-10-26 | 1999-12-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical system comprising a prism having a combined transmission and reflection action, and device therefor |
| US5546471A (en) * | 1994-10-28 | 1996-08-13 | The National Registry, Inc. | Ergonomic fingerprint reader apparatus |
| US5596454A (en) * | 1994-10-28 | 1997-01-21 | The National Registry, Inc. | Uneven surface image transfer apparatus |
| JP2738349B2 (ja) * | 1995-06-29 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | 指紋画像入力装置 |
| US5818956A (en) * | 1995-10-23 | 1998-10-06 | Tuli; Raja Singh | Extended fingerprint reading apparatus |
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| US6381347B1 (en) * | 1998-11-12 | 2002-04-30 | Secugen | High contrast, low distortion optical acquistion system for image capturing |
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| AU2003207563A1 (en) | 2002-01-17 | 2003-09-02 | Cross Match Technologies, Inc. | Fingerprint workstation and methods |
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