JPH08129643A - 電子光学撮像システム、および電子光学撮像システムにおいて人の手掌部および手の付け根部の、撮像のためのデータを獲得する、方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 質の高い手掌部掌紋および手の付け根部掌紋
を得るために非平面プラテンを用いる電子光学手掌部ス
キャナシステムを提供する。 【構成】 プラテンは撮像する手掌と接触する凸部１１
ａ、１１ｂを有する上側接触面２８と、付け根部と接触
する平面部１３ａ、１３ｂとを含む。撮像システムはフ
レーム２５と可動的に固定される光学成分キャリッジ４
２を含む。キャリッジは光源３６とレンズシステム３
８、４０、４６と光検知器４８とを支持する。全内面反
射は光がプラテンの臨界角より大きい角度でプラテンに
入射する際に起こって、識別情報を与える。検知器は像
データを得るのに手の山と谷とを検知する線形ＣＣＤア
レイを含んでもよい。像データは処理され、付け根また
は手の対応プリントはビデオスクリーンに表示され記憶
されてもよい。手掌および付け根の像は単一の像を形成
するよう組合せられてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】この発明は一般的に撮像装置に関する。
より特定的にはこの発明は掌紋撮像装置に関する。

【０００２】指紋および掌紋の像をとるのには、インク
を肌の表面に塗布してそれを記録のために紙の媒体に転
写する方法が広く用いられてきた。肌へのインクの塗布
およびその後の紙への転写は、質の高い像を作るのに、
その技術の熟練者を必要とする。悪質なインクの指紋お
よび／または掌紋がとられ、分析のために鑑識へ郵送さ
れ、そこでその質の悪さから却下されるということはよ
くあることである。一度却下されると、唯一の方法は、
被験者がもし依然として拘留中であれば、もう一度指紋
および／または掌紋をプリントすることである。もしも
長期間が経過している場合には、重罪犯の可能性のある
人物は釈放されてしまっているかもしれない。ゆえに、
この方法の代替物は、像の精度を向上させ、像をとった
ところから遠く離れた場所へ速やかに通信されるであろ
うデータの形式で像を提示することが望ましい。

【０００３】インク転写法の使用に伴なう問題を回避す
るために、指紋の像をスキャンするための電子的手段が
開発されてきた。像は典型的にはスキャンされ、指へ平
面的撮像インタフェースを与えて、指紋の像が作られ
る。この後、この像に関連する電子信号がデジタル化さ
れ、デジタルコンピュータメモリに記憶され、伝送また
はプリンティングのために処理される。これらの手段を
用いるシステムは世界中の民間および法令施行体系にお
いて使用されている。

【０００４】指紋撮像に関連する問題は大部分解決され
た一方で、掌紋は依然としてインク転写法を用いて作ら
れている。手掌部のサイズが大きいことと、大きな手掌
部を撮像することのできるＣＣＤアレイのサイズが限定
されていたことと、デジタル化された手掌部の像にある
データを記憶し処理するのにサポートエレクトロニクス
の費用が多くかかることとに関連する基本的な問題のた
め、手掌部を電子光学的にスキャンする方法は発展しな
かった。米国連邦捜査局および他の警察機関によって公
表されている現在の基準は、多くのプリント画像の適用
に対して５００画素／インチよりよい最終解像度を命じ
ている。撮像およびスキャン技術における進歩によって
上に述べた問題は最小限度に抑えられ、電子光学掌紋シ
ステムを実現する努力がなされてきた。しかしながら、
典型的に用いられる技術は、より大きな像を扱うような
尺度の光学成分の設計で平面的な面を用いることによっ
て、指紋スキャニングに用いられる技術を模倣したもの
である。残念ながら、平坦な面は、手掌部の形状のた
め、良好な掌紋画像への補正はできない。手掌部は平坦
な面に当てられると、手掌中央部の大部分はその面に接
触しない。手掌中央部は、個人を識別するのに後に用い
られるかもしれない重要な情報を持っている。

【０００５】インク転写の掌紋をとるための平面的シス
テムの使用に対する改善には回転可能なシリンダの使用
が含まれる。シリンダの周囲には指紋カードが取付けら
れ、シリンダが回転するにつれそのカードに沿ってイン
クのついた手掌部が転がされる。手掌部の中央がシリン
ダと接触するため、結果として得られる掌紋は平面シス
テムからのプリントよりも良質であるが、手の付け根部
を撮像することはできない。

【０００６】手の付け根部（小指のすぐ下の近接する領
域）の情報は、掌紋採取のプロセスの一部として、イン
クをつけられ転写されることがよくある。典型的にはこ
れは、手の付け根部および手掌部にインクをつけて手掌
部を下側にしてカード上に当てることによる平面的イン
ク転写法でもってなされる。手はこの後、指紋を転がす
のとほとんど同じように、手の付け根部へと転がされ
る。回転シリンダインク転写法は、シリンダが回転して
いる間、手をその付け根部へと転がすことは全くでき
ず、手掌部の表面を撮像するのみである。

【０００７】上述の掌紋採取のためのインク転写法の各
々において、インクの使用は、掌紋プリンタの、質の高
い像を堅実に作り出す能力を妨げている。インクは汚れ
がつき、肌に適当に塗布するのが困難であり、スミアな
しにカードに転写することが困難であり、時間がかか
る。加えて、最終的な結果が単なるカードであるため、
分析のために他の者に物理的に移送されなければなら
ず、さらに時間を要する。この発明は先行技術の、上述
のおよび他の限界を克服する。

【０００８】したがって、この発明の目的は人の手掌部
を撮像することのできる撮像装置を提供することであ
る。

【０００９】この発明のさらなる目的は人の手の付け根
部を撮像することのできる撮像装置を提供することであ
る。

【００１０】この発明のさらに別の目的は、単一の像の
一部としての、手掌部および手の付け根部の情報を与え
るプリント撮像装置を提供することである。

【００１１】この発明のさらなる目的および利点はこの
後の説明において述べられ、一部はその説明から明らか
となり、またはこの発明の実施によって理解されるであ
ろう。この発明の目的および利点は前掲の特許請求の範
囲に特に指摘される手段および組合せによって実現され
獲得されるであろう。

【００１２】

【発明の概要】この発明は人の手の手掌部および付け根
部のプリントを獲得するための電子光学撮像システムに
向けられる。システムは、ユーザの手掌部と接触するた
めの第１の凸部と、ユーザの手掌部の付け根部と接触す
るための第２の平面部とを含む、上側の接触面を有する
プラテンを含む。プラテンは、人の手掌部またはその付
け根部がプラテン上に置かれた際、全内面反射が妨げら
れるように作られる。手掌部および付け根部の山の構造
のパターンはこれによって可視となり、関連する撮像シ
ステムによってスキャンされて、付け根部の掌紋と組合
せられた掌紋を形成してもよい。関連する撮像システム
は、光源、レンズ、および線形ＣＣＤアレイを含み、そ
れらはすべて可動の光学成分キャリッジによって支持さ
れる。ＣＣＤアレイは手の山および谷についての情報を
与える光強度の変化を検知する。手掌部スキャニングの
間、光学成分キャリッジはプラテンの全長に沿って第１
の方向に動かされる。第１のスキャンの後、手掌部は手
の付け根部へと回転させられ、それは別の像を形成する
ためにスキャンされる。手掌部および付け根部の像は統
合された像を形成するために組合されてもよい。

【００１３】この明細書に組込まれてその一部を構成す
る添付の図面はこの発明の好ましい実施例を示し、上に
与えられた一般的な説明および以下に与えられる好まし
い実施例の詳細な説明とともにこの発明の原理を説明す
る。

【００１４】

【好ましい実施例の詳細な説明】この発明は、好ましい
実施例に関して、図面に示されるように説明される。こ
の発明の電子光学手掌部スキャナシステムは、質の高い
手掌部掌紋および手の付け根部掌紋がとられることを可
能にする非平面プラテンを用いる。図１は非平面プラテ
ン１２を含む電子光学撮像装置１０を示す。人の手１８
はプラテン１２上に置かれ、手が撮像された後、対応す
るプリントがビデオディスプレイ８６上に表示される。
このような撮像装置は人の手掌部掌紋および手の付け根
部掌紋を獲得し照合するために用いられてもよい。撮像
装置１０はさらに、設備またはコンピュータへの個人の
アクセスを制御するようわずかな修正をもって用いられ
てもよい。これらの修正には、当該技術分野において公
知であるように、識別情報を受けるようキーボードの追
加が含まれる。像認識方法は、米国特許第４，５３７，
４８４号および第５，０６７，１６２号に開示されてお
り、その両方ともがこの出願の譲受人に譲渡され、かつ
引用によりここに援用される。

【００１５】プラテン１２は好ましい実施例においては
透明でありかつアクリルで構成される。図２に示される
ように、プラテン１２は、プラテン１２の長手軸１９に
沿ってともに延びる第１の部分１１ａと第２の部分１１
ｂとを有する部分的に凸状の表面を有する。質の高い像
が検索されるためには、スキャンされる物体の表面はプ
ラテンの表面と完全に直接接触することが重要である。
プラテン１２の上側表面２８は大抵の手のサイズに適合
するよう設計され、指が手掌部に対して曲げられれば、
手掌部の中央部分が関連の撮像システムによって十分に
撮像されることを可能にする。プラテンは平面状の外側
部分１３ａおよび１３ｂをさらに含み、それらは、手の
付け根部がプラテンのこの平坦な部分に適合するため、
その付け根部の質の高い画像を可能にする。プラテンは
その最も外側の端縁で約６．５×７インチであり、プラ
テンに関連する光学成分の詳細な寸法については以下に
さらに記載される。

【００１６】撮像装置１０はハウジングまたはフレーム
１４によって封じ込められる。動作の間、人の手１８の
手掌部または付け根部（図３を参照されたい）は図示さ
れるように、人の手首が装置１０の正面２５の上を延び
るように置かれる。「ＳＣＡＮ」スイッチ１６が活性化
されて、この後より詳細に論じられるように、関連のマ
イクロプロセッサにスキャニングプロセスを開始するよ
う命令する。手掌部および付け根部上の、識別するため
の山および谷に対応するデータが、像を精査するための
ビデオディスプレイ８６に伝送される。像が受容可能な
質のものであれば、「ＳＡＶＥ」スイッチ１７（図１）
が押されて、スキャンされた像に対応するデータは、そ
れが広くアクセスされ得る、不揮発性メモリに記憶され
るかまたは中央コンピュータシステムに伝送される。像
が十分なものでない場合には、「ＳＣＡＮ」スイッチが
もう一度押されてもよく、スキャニングプロセスが繰返
される。

【００１７】図３は、手の付け根部掌紋の撮像のために
置かれた、手掌部６２および付け根部７０を含む人の手
１８を示す。付け根部７０は、その表面がプラテンと十
分に接触して質の高い像を提供するよう、非平面プラテ
ン１２の比較的平坦な部分１３ａ上に置かれる。さらに
論じられるように、部分１３ａまたは１３ｂのいずれか
が装置１４の正面２５に近接して位置するよう、プラテ
ン１２は対称的に構成される。プラテン１２はハウジン
グ１４の上に置かれ、部分１３ｂを正面２５に近接して
置くようハウジングから容易に持上げられて回転させら
れてもよい。このような再設定はたとえばもしプラテン
１２が引っ掻き傷をつけられた場合に所望されるかもし
れない。

【００１８】図４（Ａ）は、プラテンが平面である従来
の掌紋採取システムでとられた人の手の掌紋２０を示
す。図示されるように、そのような平面の表面からの掌
紋２０は、掌紋２０を形成する線が明瞭に区別可能でな
い、または可視できない質の低い中央部分２２を含む。
図４（Ｂ）は、この発明の非平面プラテン１２を用いて
とられた同じ人の手の掌紋２４を示す。山の情報を含
み、かつ図４（Ａ）の領域２２に対応する、中央領域２
６の遙に高い解析度に注目されたい。これらのプリント
はともにインクと紙とを用いてとられたが、相対的にみ
て撮像装置１０に関連のプラテン１２によってプリント
の質からかなり向上しているのがわかる。

【００１９】プラテン１２および撮像装置１０の構成の
詳細のいくつかは、図５に見られるだろう。プラテン１
２は湾曲した上側表面２８と、それぞれ実質的に水平な
ベース３４に接続する、内方に傾斜した左側面３０およ
び右側面３２とを有する。撮像プロセスの間、人の手
（図１を参照されたい）は、プラテン１２の上側表面２
８上に置かれ、プラテン１２の左側面３０に近接して位
置する光源３６は左側面３０を通して光を照らして上側
表面２８を照明する。手１８による表面２８との接触が
全くない場合には、光は右側面３２に向かって内面に反
射される。光源３６は、拡散照明を与えるよう、赤色発
光ダイオードのアレイか、または光バーもしくはバック
ライト構成の適当な光源であってもよい。例示の光線６
０は、光源３６から非平面プラテン１２の上側表面２８
の中心へと伝搬するよう図示される。反射された光線６
６はプラテン１２を出て、撮像光学成分の光軸（光線６
６と一致する）に沿って、以下に記載されるように、検
知器４８の中心へと伝搬する。

【００２０】撮像光学成分は、レンズ３８、４０および
４６と、光バンドパスフィルタ４７とからなる。光線は
レンズ３８をその表面に対して垂直に出て、側壁３２で
の屈折率の変化によって曲げられないように、レンズ３
８は表面が湾曲した平凹レンズとなっている。平凹レン
ズ３８はこれによって非点収差および色の誤差を回避す
る。レンズ４０は、光を検知器４８上に集中させるよ
う、平凹レンズ３８と光検知器４８との間に固定され
る。レンズ４０は３５ｍｍ焦点距離を有する標準カメラ
レンズであってもよい。レンズ４０は光検知器４８上に
プラテンの表面２８を撮像し、さらに、検知器４８上に
像の焦点を合わせるよう調整されてもよい。プラテンの
表面２８は内方に湾曲しているため、補正が全くなされ
なければ像の端縁部は焦点から外れてしまうだろう。像
面、つまり、上側プラテン表面２８の曲率に対する補償
を行なうために、平凸レンズ４６が、その外側に湾曲し
た側を検知器４８に向けた状態でマウントされる。

【００２１】掌紋採取装置の外側の源からの周辺光は撮
像への干渉を引起こし得る。干渉はレンズ４０とレンズ
４６との間にマウントされる光バンドパスフィルタ４７
によって低減される。フィルタのパスバンドは６４５ｎ
ｍの波長を中央とした約５０ｎｍ（ナノメータ）であ
る。これにより、６４５ｎｍの中心周波数について３０
ｎｍの波長範囲を有する、ダイオードアレイまたは光源
３６からの赤色光は通過できる一方で外部の源からの光
は拒絶される。

【００２２】検知器４８は図示されるように、光線６６
によって示される光軸に関し約１０°の角度で位置す
る。プラテンの表面２８は光軸に関して約５２°の角度
にあるため、その表面の像も傾いている。検知器の傾き
は検知器を上側プラテン表面２８の像と整列させて、プ
ラテン表面２８の端縁および中心の両方を焦点に合わせ
る。検知器４８は好ましくはプリント回路（ＰＣ）基板
４４によって支持される線形ＣＣＤアレイである。好ま
しい実施例では、アレイは３５ｎｍ線で５０００画素を
有し、日本のソニー株式会社によって製造される。

【００２３】光源３６、前部凸レンズ３８、レンズ４
０、光バンドパスフィルタ４７、光検知器４８、像面湾
曲レンズ４６、およびＰＣボード４４はすべて光学成分
キャリッジ４２に取付けられる。光学成分キャリッジ４
２は、シャフト５４および５６上でそれぞれ動作的に摺
動する滑り軸受５０および５２上にある。ステッパモー
タ５８は光学成分キャリッジ４２に接続され、スキャニ
ングの間、１画素増加で長手軸１９（図２および図６
（Ａ））に沿ってアセンブリを移動させる。撮像装置の
電気的システムの詳細は図９および図１０に関連して以
下に記載される。

【００２４】図６（Ａ）、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）
は非平面プラテン１２の構成の詳細を示す。図６（Ａ）
はその対称構成を示すプラテンの平面図である。図６
（Ａ）および図６（Ｂ）は、図６（Ｂ）の側面立面図が
図６（Ａ）と直接相関され得るように整列される。プラ
テン１２は、約１．４９の既知である屈折率を有するア
クリルで一体成形された固体プリズムである。上側表面
２８は、撮像される手掌部および手の付け根部の質の高
い像を提供するよう非常によく磨かれる。図６（Ｂ）に
示されるように、頂部表面２８の２つの外側部分１３ａ
および１３ｂは実質的に平面である。人の手の付け根部
も比較的平坦であるので、付け根部とプラテン表面との
間に十分な接触がなされ得て、撮像システムによる質の
高い像の形成を容易にする。手掌部と指との間に形成さ
れる角度が約１５°になるように手がアーチ状に曲げら
れたとき、表面２８が大抵の手掌部の形状と近く適合す
るよう、内側部分１１ａおよび１１ｂは突出している
か、または底面３４から見られた場合には窪んでいる。

【００２５】図６（Ｂ）に示されるように、側面３０お
よび３２は水平面から角度φで形成される。側面３０は
図５に示される光線６０に対して垂直に整列され、側面
３２は光線６６に対して垂直に整列される。表面３０上
の光の入射角はプラテン１２の上側表面２８上の入射角
αに影響する（図７）。最高の性能の場合、さらに以下
に説明されるように、アクリル製プリズムでは角αは最
適には約４５°と５３°との間に保たれる。上側表面２
８上の最適入射角の範囲は当然プリズムの組成に依存
し、この発明の範囲から逸脱することなく、別の材料が
プラテンに用いられた場合には、その範囲は異なる値と
なるであろう。プリズムまたは非平面プラテン１２は寸
法Ｘが約６．５インチ幅であり（図６（Ａ））、寸法Ｙ
が約２インチの高さである（図６（Ｂ））。部分１１ａ
および１１ｂの曲率半径は好ましい実施例においては約
６インチである。

【００２６】図６（Ｃ）は非平面プラテン１２の側面立
面図である（図６（Ａ）および図６（Ｂ）の尺度ではな
い）。端部６８は図示されるようにプラテンの側面の端
縁上を延び、ハウジング１４に適当に構成される開口部
（図５を参照されたい）内に位置するようにプラテンを
支持する。プラテン１２は寸法Ｐが約３インチの高さで
ある。端部６８からプラテンの最も高い点の頂部までの
距離は寸法Ｚで示され、約１インチである。プラテンは
約７インチ幅であり、それは寸法Ｑによって示される。
この発明の範囲から逸脱することなく、プラテンの寸法
の多くを変更してもよいことは理解されるであろう。

【００２７】撮像の間、人の手掌部の実質的に全体はプ
ラテン１２の湾曲部分１１ａおよび１１ｂと接触してい
る。手掌部がスキャンされた後、手の付け根部７０が平
面部分１３ａと直接接触するように、人はその手を回転
させなければならない。重ねて言うが、プラテン１２の
比較的平坦な部分は、手掌部の外側または付け根部とプ
ラテン１２との間の接触を容易にする。撮像装置はそれ
から付け根部７０をスキャンして、手掌部撮像手順の態
様と類似した態様で付け根部掌紋を獲得する。

【００２８】再び図５を参照すると、例示の光線６０は
側面３０でプラテン１２に入るため、光線６０は図示さ
れるように上側表面２８に角度αで当たるまでプラテン
１２を通って続く。光学の周知の法則に基づき、屈折の
量はアクリル製プラテンの屈折率と光線が側面３０に入
る角度との関数である。光線は図示されるように上側表
面２８に角度αで当たるまでプラテン１２を通って続
く。図７は、光線６０が人の手１８（図２）の手掌部６
２の山６４および谷６５に接近する際の光線６０の経路
をさらに詳細に示す。表面２８で、光線６０はプラテン
１２の、手掌部６２の２つの隣接する肌の山６４の中間
の位置に、表面２８に対する垂線３７に対して角度αで
当たる。周知のように全内面反射は入射角αが臨界角よ
り大きいときに起こる。臨界角は光が通って伝わる２つ
の媒質の屈折率の関数であり、この例ではその媒質はア
クリルおよび空気である。アクリル製表面２８に対面す
る媒質が空気である場合には、臨界角は典型的には約４
２°である。ゆえに、表面２８に肌の山６４の間で当た
る光が、線６６によって表わされるように、プラテン１
２を通って完全に反射し返されるように、角度αはその
臨界角よりもいくぶん大きい値に設定される。このアク
リルプラテン１２では、撮像光学成分の入射瞳Ｐの位置
と光源３６の対応する位置とを調整することによって、
角度αは表面２８全体にわたって約４５°と５３°との
間に保たれる。

【００２９】線６０′は手掌部６２に入射する別の光線
を表わす。光線６０′は肌の山６４、つまり上述の、空
気よりもかなり大きな屈折率を有する山６４に角度αで
当たる。屈折率の増加のため、全内面反射は妨げられ
て、入射光の大部分は手掌部６２に吸収される。入射光
の一部は山によってさらに反射され、線６６′によって
表現されるようにいくつかの方向に分散される。反射光
の一部は検知器４８に到達するが、その光の強度は、表
面２８から、山６４の間に位置する谷６５に近接する領
域で反射される光よりも有意に小さい。

【００３０】図１６に示されるように、入射瞳Ｐは上側
表面２８上のすべての点で内面に反射された光を見るこ
とができ、かつ角度αを４５°ないし５３°の所望され
る範囲に維持することができるように位置される。実線
１１０、１１５、１２０、１２５、および１３０は、点
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥからそれぞれ４５°の角度で
発する。入射瞳の端縁での光線を入射可能にするよう、
３度の角度が４２°の臨界角に加えられる。入射瞳Ｐの
ための受容可能な位置は、実線１１０、１１５、１２
０、１２５、および１３０の上の領域と右の領域との交
差部であるハッチングされた領域１４０に生ずる。点Ｂ
およびＥから発した線１１５および１３０の交差点の点
Ｐは、プラテン１２の上側表面２８の視野におけるチル
トを最小限にする、ハッチングされた領域１４０にある
点である。これはゆえに、プラテン１２の視野のチルト
角に対する補正を行なうのに必要な光学成分にかかる負
担を最小限にするので、入射瞳Ｐのための最適位置であ
る。好ましい実施例においては、入射瞳Ｐは５２°の角
度αでプラテンの中心から６．６インチである。対応し
て、プラテンの側面３０および３２は３８度の角φにあ
って、これは角αの補数である。

【００３１】図８は、上側プラテン表面２８に沿った数
多くの点での光路を示すプラテン１２の別の側面立面図
である。例示の光線７０はプラテン１２の側面３０を通
過する際屈折される。光線７０は図７に関連して説明さ
れたようにプラテン１２を通って続いて、上側プラテン
表面２８から完全に反射する。予想されるように、この
図に示されるすべての光線はプラテン表面２８に臨界角
よりも大きい角度αで入射するため全内面反射を示すこ
とに注目されたい。

【００３２】反射された光線７０′はプラテン１２を通
って続き側面３２で出て、そこで鋭角に屈折される。そ
れはそれから平凹レンズ３８を通過し、平凹レンズ３８
は光線７０′をそれの本来の経路に屈折させて戻す。レ
ンズ３８がなければ、上側プラテン表面２８の部分１３
ａおよび１３ｂの外側端縁部に沿った光線は酷い非点収
差を有するであろう。平凹レンズ３８が側面３２に接近
してマウントされれば光線７０′は有意には偏向せず、
レンズ３８の曲率半径の中心はレンズ４０の入射瞳の位
置に対応することに注目されたい。レンズ４０はその開
口絞りで光線を制限し、検知器４８上に実像を形成す
る。光線７０′は検知器４８に入射する前に像面湾曲レ
ンズ４６を通って屈折される。レンズ４６は上側プラテ
ン表面２８の端縁の焦点を平坦な検知器４８上に合わせ
るという主要な目的を有する。レンズ４６はさらに、傾
いた像を伴なう大抵のシステムに本来ある歪みを低減す
る傾向がある。像面湾曲レンズ４６はさらに、後像操
作、つまり、上側プラテン表面２８上の手の正確な像を
形成するために、データが検知器４８によって受取られ
た後で処理される必要性をなくす。バンドパスフィルタ
４７は、光源３６からの光線７０′への有意な影響は全
く有さない。

【００３３】図１１は、像の伸縮に関する、像面湾曲レ
ンズ４６の有効性を理論上図示したものである。像の伸
縮は、プラテンに入射する光線の位置が検知器または線
形ＣＣＤアレイ上の同じ光線の位置と線形的に相関しな
い場合に生じてしまうと言われている。水平軸「Ｘ」は
検知器４８の中心から側面までの距離を表現し、垂直軸
「Ｚ（Ｘ）」は上側プラテン表面２８上の位置Ｚを検知
器４８上の距離Ｘの関数として表現している。水平軸上
のゼロ（０）は検知器４８の中心に対応し、垂直軸上の
ゼロはプラテン１２の上側表面２８の長手軸１９（図６
（Ａ））上の点に対応する。図１１は、プラテン１２の
表面２８上の位置Ｚでの入射光線が検知器４８に当たる
場所に対しての、位置Ｚを表わす。線９４は、プラテン
１２の上側表面２８から反射される光線の位置と、好ま
しい実施例においては線形ＣＣＤアレイである光検知器
４８上の光線の位置との間に線形的な関係がある理想光
学系を表わす。点９６はプラテン１２の中心（Ｙ軸また
はＺ（Ｘ）上のゼロ）からきた、検知器４８の中心（Ｘ
軸上のゼロ）で検知される光線を表現する。線１００は
像面湾曲レンズ４６を有しない光学系での像の伸縮を示
す。プラテン１２上の光線の位置と検知器４８上のその
対応する位置との間の非線形的関係に特に注目された
い。表面２８の中心から外れた位置１０２から反射され
る像は、検知器４８の比例的に大きくなる端縁部１０４
上で検知される。線１０６は、像面湾曲レンズ４６によ
る、光学系の向上した性能を表現する。図示されるよう
に、光学系の性能は理想９４のそれにより近く近似し、
像伸縮は検知器４８の端縁でしか生じない。ゆえに、正
確な像を形成するのに、検知器４８によって受取られた
データはそれ以上の処理を必要としない。

【００３４】図１２は、上側プラテン表面２８に沿った
距離を水平軸で表わし、検知器４８での倍率を画素／イ
ンチで垂直軸で表わした、像面湾曲レンズ４６の効果を
示す実験データである。グラフは、表面２８上の約０．
５と４インチとの間の距離で、光線の倍率の比較的一定
なレベルを示している。表面２８に沿った距離と検知器
４８の倍率との間の比較的線形的な関係は部分的には像
面湾曲レンズ４６によるものである。レンズ４６がなけ
れば、図１２はより大きな量の歪み、つまり、倍率の遙
により一定でないレベルを示すであろう。

【００３５】レンズ４０の開口（図示せず）のサイズ
は、どの光線がレンズ４０を通って伝搬されるかを制御
する。光学成分は図５の光線６６としても図示される光
軸および湾曲上側プラテン表面２８に対する像の傾きに
対して補正されるため、レンズ４０は比較的大きな絞り
サイズつまりｆ５．６で動作されながら十分な解像度を
維持するであろう。これは、蛍光灯、キセノン灯または
白熱灯のようなより強力な光源３６の代わりに赤色ＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）のアレイの使用を可能にする。よ
り明るい光源の例では、絞りサイズを小さくしてもよい
ので、補正光学成分への依存度がより小さくなるだろ
う。光源３６は、プラテン１２の上側表面２８上の各点
を、反射された光が検知器４８上に落ちるような角度で
照明するようなサイズでなければならない。図８に見ら
れるように、上側プラテン表面２８の凹部（またはプラ
テンの外側から見た場合には凸部）のため、光路はレン
ズ４０で収束する。光源３６はしたがって、上側プラテ
ン表面２８が平坦である場合に必要とされるよりも小さ
い。

【００３６】上で論じたように、好ましい実施例では、
検知器４８は３５ｍｍ線に沿って光をサンプリングする
約５０００のダイオードを有する線形アレイからなる。
キャリッジ４２は像情報を集めるのにプラテンの長手軸
１９（図２および図６（Ａ））の約６インチの長さ（図
６（Ａ）の寸法Ｑ）に沿って移動する。撮像装置は約２
５ｍｍの長さの検知器４８の断面に沿って頂部の６イン
チを撮像する。これにより５００画素／インチより大き
いサンプリング密度が与えられ、各画素は長手軸１９に
沿って約０．００２インチごとに情報を与える。肌の山
は典型的には、０．０２０インチの間隔をおいて離れて
いるため、このことにより十分である以上の解像度が与
えられる。垂直軸での必要な解像度を与えるために、モ
ータ５８の各ステップは入射光線６０をプラテン１２の
側面３０に沿って約０．００２インチ前進させる。前進
の大きさはモータ５８の関数であり、それは典型的には
各撮像スキャンごとに３０００ステップ前進する。こう
して、画像のデータは３０００平方画素を超過する画素
マップを生じるのに十分なものとなり、６インチスキャ
ンは約３秒で達成することができる。

【００３７】肌の山の近接する線が検知器４８上に撮像
されるよう、光学成分キャリッジ４２は光源３６をプラ
テン２８に沿って十分に小さな増加で移動させる。各ス
テップでの検知器４８の出力は、前のステップから１つ
にまとめられた光の量を表わす直列アナログデータであ
る。各ピクセル出力は、デジタル化された場合、８ビッ
トのデータをサポートすることのできるアナログ信号を
与える。上で説明したように、谷６５（図７を参照され
たい）がスキャンされると、検知器４８は最大量の光を
受取る。肌の山６４がスキャンされると、図７の光線６
６′によって表現されるように、アレイは山６４によっ
て反射されいくつかの方向へ拡散された光を受取る。し
たがって、光が山６４から反射されると、検知器または
ＣＣＤアレイ４８で受取られる光の量は減少する。

【００３８】図９はこの撮像装置１０の断面図であり、
スキャンの最中の光学成分キャリッジ４２の位置づけを
示す。図１０はこの撮像装置のための例示の電気的制御
システムの単純化されたブロック図である。撮像装置１
０の動作は図９および図１０の両方に関連して説明され
る。スキャンシーケンスの開始に先立って、光学成分キ
ャリッジ４２は装置１０の側壁３９に近接して位置され
る。手掌部または手の付け根部がプラテン１２上にない
場合には、光の実質的にすべては検知器４８に反射され
る。したがって、線形ＣＣＤアレイまたは検知器４８の
各ダイオードは最大量の光を受ける。上で注目されるよ
うに、光源３６、レンズ３８、光バンドパスフィルタ３
７、レンズ４０、像面湾曲レンズ４６、および線形アレ
イ（検知器）４８はすべて光学成分キャリッジ４２にし
っかりと取付けられる。

【００３９】手の付け根部掌紋のための撮像プロセスは
手掌部掌紋のための撮像プロセスと同じであり、ユーザ
は撮像プロセスの各段階ごとに手を適当な位置へと動か
すだけである。「ＳＣＡＮ」スイッチ１６が始めに押さ
れると、関連の電子光学スキャニングシステムはプラテ
ン１２に沿って側壁３９から側壁２７へとスキャンす
る。ビープ音が装置から発せられて、付け根部７０が部
分１３ａ上に載るように手を約３０度回転させるべきで
あることをユーザに示す。この後スキャニングシステム
は側壁２７から側壁３９の方向へスキャンする。

【００４０】より特定的には、ユーザが「ＳＣＡＮ」ス
イッチ１６を押すと、ランプまたは光源３６、ステッパ
モータ５８、およびリミットセンサ７６を作動させるよ
う、プロセッサボード８２上のマイクロプロセッサ７２
はモータ駆動装置７４に信号送信する。モータ５８の各
ステップで、プラテン１２の表面に沿った線は、検知器
４８上に撮像される。ステッパモータ５８は光学成分キ
ャリッジ４２を側壁３９に近接する位置から側壁２７に
近接する位置へと移動させる。キャリッジ４２が移動し
ている間に、線形アレイまたは検知器４８は手の山６４
および谷６５に対応する光信号を検知する。キャリッジ
４２は各ステップごとに移動されるので、上側プラテン
表面２８の近接する線は検知器上に撮像される。各ステ
ップで、データのこの線は直列アナログデータとして出
力される。長手軸１９に沿ったステップに対応する１次
元的スキャンの組は集められて、手の２次元像を形成す
る。この後リミットセンサ７６は側壁２７に近接する位
置にあるステッパモータ５８の位置を検知して、モータ
駆動装置７４にステッパモータ５８を停止するよう信号
送信する。図１０に概略的に示されるように、検知器４
８はフレームグラバー８０に像データを伝送するＣＣＤ
ドライバ７８に結合される。図示されるように、フレー
ムグラバー８０はＤＲＡＭ８４（ダイナミックランダム
アクセスメモリ）に結合される。フレームグラバー８０
はＣＣＤアレイ４８の出力と同期された速度でＣＣＤド
ライバ７８からのアナログ信号をサンプリングし、デー
タを平滑にし、デジタル出力を与えるためにそのデータ
を再びサンプリングする。フレームグラバー８０による
再サンプリングのため、ＣＣＤの画素値は最終的な像の
画素に必ずしも対応する必要がないことは注目されるべ
きである。図１に示されるように、プリントは精査のた
めにビデオディスプレイ８６上で即座に利用可能であ
る。

【００４１】既に述べたように、電子撮像装置１０の最
終出力は、５００画素／インチよりよい最終解像度を求
めるＦＢＩの要求事項を満足させる。これは、長手軸１
９の方向では、フレームグラバー８０で画素クロックレ
ートを選択することによって達成される。フレームグラ
バーは検知器４８からのスキャンと同期し、データを８
ビットにデジタル化し、それをメモリに記憶する。垂直
次元では、サンプリングは、ステップモータ５８にキャ
リッジ４２を０．００２インチステップで移動させるこ
とによって達成される。全体の手掌部の像は６インチ×
６インチである。スキャニング速度は、データが検知器
４８から読出されフレームグラバー８０によってデジタ
ル化されメモリ８４に記憶されるであろう速度によって
制限される。

【００４２】手掌部スキャニング動作が完了すると、リ
ミットセンサ７６はモータドライバ７４に停止するよう
信号送信し、マイクロプロセッサ７２はビープ音または
点滅光のような信号を制御して手掌部スキャニングが完
了していることをユーザに示す。その後短いポーズがあ
って、図３に示されるように、ユーザは手掌部の付け根
部がプラテン１２の上側表面２８の平坦部分１３ａ上に
直接かつ完全に載るように手を回転させることができ
る。マイクロプロセッサ７２はこの後、光学成分キャリ
ッジ４２の移動をステッパモータ５８を介して側壁３９
に向かって対向する方向へと開始する。この移動の間
に、付け根部掌紋が形成されてもよい。代替的に、光学
成分キャリッジは側壁３９に近接する定位置に戻っても
よく、その後第２のスキャンが側壁３９から側壁２７へ
と開始されて付け根部掌紋の像を形成する。前者のアプ
ローチはより高速な撮像を提供するが、後者の方法では
２つの像が後に組合せられたときにより高い像の精度を
提供する。

【００４３】完全な像を形成するのに、グラフィックス
プロセッサ８８を用いて手掌部掌紋データを付け根部掌
紋データと組合せてもよい。このプロセスは、識別する
ための谷および山は図示されていない図１３、図１４お
よび図１５に示される。図１３は左下境界線１０３を有
する手掌部掌紋１００の輪郭の表現である。図１４は、
左上境界線１０１を有する付け根部掌紋１０２を形成す
るのに、図３に示されるように、手をその付け根部へと
回転させることによってとられた像の表現である。

【００４４】手短に言うと、像１００および１０２の両
方の対応する点での画素値を比較して、像１００または
１０２のうち最も暗い画素値を記憶したほうからの画素
値を維持することによって、像が組合せられる。この比
較は、最終的に組合せられた像が形成されるまで、像の
すべての画素に対して行なわれる。たとえば、上側プラ
テン表面２８上の同じ位置ｘ，ｙにおいて、Ｐ（ｘ，
ｙ）は手掌部の像１００での画素値であり、Ｈ（ｘ，
ｙ）は付け根部の像１０２での画素値である場合、組合
せられた像Ｃ（ｘ，ｙ）における最終値は、画素値Ｐ
（ｘ，ｙ）およびＨ（ｘ，ｙ）のうちより暗いほうと等
しく設定される。図１５は、データが手掌部１００およ
び付け根部１０２の像の両方から与えられる、付け根部
掌紋線１０１および手掌部掌紋線１０３によって境界を
示される重ね合された領域１０６を示す。このため、シ
ステムオペレータは、手掌部を付け根部へと慎重に転が
すことによって、手を滑らせることと像にスメアーを生
じさせることとの両方を避けるべきである。

【００４５】像を組合せる代替手段は、人の手掌部およ
び手の付け根部の像をブランク部のプラテンの像かまた
は互いと比較して、どの領域が有効なプリントデータを
含むかを判断することを含む。手が手掌部接触から付け
根部接触へと転がされる際に何らかの滑りが生じた場合
には、像の変換および回転によって２つの像を再整列さ
せるよう信号プロセッサ９０がさらに設けられてもよ
い。さらにプロセッサ９０は、コントラストを強調し、
像の質を評価し、幾何学的な歪みを補正し、記憶のため
にリフォーマットするかまたはホストシステム上にプリ
ンティングするための、像の操査のための高速計算設備
を備える。プロセッサ９０は、利用可能なグレースケー
ル圧縮アルゴリズムの１つを用いた像のデータ圧縮のた
めにさらにプログラムされることが可能である。

【００４６】プロセッサ９０による処理の後、像データ
は、憶、プリンティングおよび他の通報受端への通信の
ためにホストコンピュータと通信するための大型コンピ
ュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）９２に伝え
られる。撮像装置１０が副プロセッサ、つまりグラフィ
ックスプロセッサ８８、信号プロセッサ９０、マイクロ
プロセッサ７２、フレームグラバー８０、および大容量
ＤＲＡＭ８４とともに実装されれば、装置を相互接続す
るコストは減少する。しかしながら、ホストワークステ
ーション（図示せず）との効率のよいかつ柔軟性のある
インタフェースは依然として必要である。ホストワーク
ステーションへの掌紋像の伝送にはメガバイトのデータ
を伴なう。１０ＭＢ／ｓｅｃの最大データ速度で、ＳＣ
ＳＩインタフェース９２はこのタスクに十分に適合す
る。ＳＣＳＩインタフェース９２はさらに、広く多様な
コンピュータおよびワークステーションでサポートされ
る。ホストワークステーションは掌紋採取装置を制御す
る能力をユーザに提供する。ＳＣＳＩインタフェースが
あれば、標準的指紋採取装置をワークステーションとさ
らに接続して、法令施行適用のための完全な帳簿記入シ
ステムを提供することができる。ホストワークステーシ
ョンは、指紋像および掌紋像の記憶、通信およびプリン
ティングをサポートしてもよい。

【００４７】この発明の装置は好ましい実施例に関連し
て記載されてきた。しかしながら、多くの異なる実施例
が可能であり、それらは、異なる形状を有する非平面的
プラテンを含み、そのプラテンは手掌部の形状に適合す
るよう頂部上に盛り上がった部分を有してもよく、プラ
テンはガラスのようなアクリル以外の材料から形成され
てもよく、最適入射角の範囲が対応して変えられてもよ
く、光学成分キャリッジの移動が不要となるよう線形ア
レイの代わりにＣＣＤアレイ領域が用いられてもよく、
反射光を検知するのに写真フィルムが用いられてもよ
く、または異なるレンズのアセンブリが用いられてもよ
い。

【００４８】要約すると、非平面的プラテンを用いる電
子光学手掌部スキャナの記載を行なった。プラテンの最
適形状により、質の高いプリントが撮像システムによっ
て形成可能となる。

【００４９】この発明は好ましい実施例に関連して記載
されてきた。しかしながらこの発明は図示され記載され
る実施例に限定されるものではない。むしろ、この発明
の範囲は前掲の特許請求の範囲によって定義される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電子光学撮像システムの斜視図であ
る。

【図２】この発明の非平面プラテンを利用する撮像装置
上に置かれた手掌部の斜視図である。

【図３】手の付け根部掌紋を獲得するために位置される
手を示す、この発明の撮像装置の斜視図である。

【図４】（Ａ）は従来の先行技術の平面プラテンを用い
てとられた掌紋を示す図である。（Ｂ）はこの発明の非
平面プラテンを用いてとられた掌紋を示す図である。

【図５】図２の断面線３−３に沿ってとられた、この撮
像装置の断面概略側面図である。

【図６】（Ａ）はこの発明の図５の線４Ａ−４Ａに沿っ
てとられたこの非平面プラテンの平面図である。（Ｂ）
は図６（Ａ）の線４Ｂ−４Ｂに沿ってとられた非平面プ
ラテンの側面立面図である。（Ｃ）は図６（Ａ）の線４
Ｃ−４Ｃに沿ってとられた非平面プラテンの側面立面図
である。

【図７】図５の概略図の拡大部分を示す図である。

【図８】この発明の光学成分および非平面プラテンを通
過する光路を示す側面立面図である。

【図９】この発明の撮像装置の断面平面図である。

【図１０】この発明の撮像装置のための電気制御システ
ムのブロック図である。

【図１１】光検知器によって検知される、非平面プラテ
ンから反射された光を表現するグラフの図である。

【図１２】光検知器上に撮像される光平面プラテン表面
の局所的倍率を表現するグラフの図である。

【図１３】手掌部掌紋のグラフの図である。

【図１４】手の付け根部掌紋のグラフの図である。

【図１５】組合せられた手掌部掌紋および付け根部掌紋
を示すグラフの図である。

【図１６】非平面プラテンの光学特性を示す図である。

【符号の説明】

１１ａ 凸部 １１ｂ 凸部 １２ 非平面プラテン １３ａ 平面部 １３ｂ 平面部 ２５ フレーム ２８ 上側接触面 ３６ 光源 ３８ 第１のレンズ ４０ 第２のレンズ ４２ 光学成分キャリッジ ４６ 第３のレンズ ４８ 光検知器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・フランク・サートー アメリカ合衆国、94086 カリフォルニア 州、サニィベイル、フローラ・ビスタ、 461

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 識別するための谷と山とを有する人の手
   の付け根部および手掌部の像を獲得するのに用いるため
   のプラテンであって、 第１および第２の側面と、 前記第１および第２の側面と連続する底面と、 前記第１および第２の側面と連続し、かつ手掌部の撮像
   を可能にするための、前記底面に対して凹んだ部分と、
   付け根部の撮像を可能にするための平面部とを有する、
   上側接触面とを含む、プラテン。
2. 【請求項２】 前記凹部は、手掌部の像が形成されるよ
   うに手掌部を前記凹部に完全に接触させるための一定の
   曲率半径を有する、請求項１に記載のプラテン。
3. 【請求項３】 前記プラテンは前記凹部が前記上側接触
   面中央にくるように、対称的に構成され、前記平面部は
   第１の平面部と第２の平面部とを含み、前記第１および
   第２の平面部は前記凹部の対向する側面上にある、請求
   項１に記載のプラテン。
4. 【請求項４】 前記プラテンは透明であり、前記第１の
   側面は光入力面として機能し、前記第２の側面は光出力
   面として機能し、前記光入力面は、手の識別するための
   山に接触していない前記接触面の照明される領域が全内
   面反射を与えるよう、水平面に対し前記プラテンの臨界
   角より大きい角度で形成される、請求項１に記載のプラ
   テン。
5. 【請求項５】 前記プラテンはアクリル製でかつ透明で
   ある、請求項１に記載のプラテン。
6. 【請求項６】 前記第１の側面は前記底面から約４５°
   と５３°との間の角度で形成される、請求項６に記載の
   プラテン。
7. 【請求項７】 各々が識別するための山と谷とを有する
   指と手掌部と付け根部とを有するプリントを獲得するた
   めの電子光学撮像システムであって、 手掌部との接触を可能にするための凸部を有する接触面
   と、光入力面と、光出力面とを含む、透明なプラテン
   と、 前記接触面を前記プラテンの臨界角よりも大きい角度で
   照明して、識別するための山と接触していない前記接触
   面の照明される領域が全内面反射を与えるようにするた
   めの、前記光入力面に入射する光を与える光源と、 前記光入力面を通り前記接触面から反射され前記プラテ
   ンから前記光出力面を通って出た、前記光源の光を受け
   るための光検知器とを含む、電子光学撮像システム。
8. 【請求項８】 前記接触面は前記付け根部との接触を可
   能にするための実質的に平面な部分をさらに含み、前記
   撮像システムは、手掌部と付け根部とを含む前記手の像
   を与えるために、手掌部の第１の像と付け根部の第２の
   像とを獲得して前記第１および第２の像を組合せるため
   の処理手段をさらに含む、請求項７に記載の撮像システ
   ム。
9. 【請求項９】 前記光検知器は光センサの一次元アレイ
   であって、前記システムは前記光検知器を前記プラテン
   に対して移動させるための駆動手段をさらに含む、請求
   項７に記載の撮像システム。
10. 【請求項１０】 前記光検知器は、前記光出力面から光
    を受け、光線がその表面に対して垂直に出るように光を
    曲げて、それにより非点収差を防ぐための第１のレンズ
    と、 前記第１のレンズからの光を前記光検知器に集中させる
    ための第２のレンズと、 前記プラテン表面の前記凸部が撮像されるよう、前記光
    検知器上に光を集中させることによって前記第２のレン
    ズからの光の歪みを低減するための第３のレンズとをさ
    らに含む、請求項７に記載の撮像システム。
11. 【請求項１１】 識別するための山と谷とを有する手の
    手掌部と付け根部とのプリントを獲得するための方法で
    あって、前記方法は、 非平面上プラテンのアーチ状の表面上に手掌部を置くス
    テップと、 手掌部の像を形成するための手掌部の情報を獲得するた
    めに手掌部をスキャンするステップと、 プラテンの平面部に手の付け根部を位置させるために、
    手を転がすステップと、 付け根部の像を形成するための付け根部の情報を獲得す
    るために、付け根部をスキャンするステップと、 手掌部および手の連続する像を形成するために、前記付
    け根部の情報と前記手掌部の情報とを組合せるステップ
    とを含む、識別するための山と谷とを有する手の手掌部
    および付け根部のプリントを獲得するための方法。
12. 【請求項１２】 手掌部および手の連続する像を提供す
    るために、手掌部のスキャンと付け根部のスキャンとか
    らの情報を組合せる方法であって、前記方法は、 光強度データの形式で掌紋情報を獲得するために手掌部
    をスキャンするステップと、 手を手掌部から付け根部へと転がすステップと、 光強度データの形式で付け根部の掌紋情報を獲得するた
    めに付け根部をスキャンするステップと、 アレイの各エレメントごとに手掌部掌紋の光強度データ
    を付け根部の掌紋の光強度データと比較することによっ
    て、前記付け根部の掌紋情報を前記手掌部掌紋情報と組
    合せるステップとを含む、手掌部および手の連続する像
    を与えるために手掌部スキャンおよび付け根部スキャン
    からのデータを組合せる方法。
13. 【請求項１３】 電子光学撮像システムで人の手掌部お
    よび手の付け根部の画像データを獲得する方法であっ
    て、 プラテンに手掌部を置くステップと、 手掌部掌紋データを獲得するために手掌部をスキャンす
    るステップと、 手掌部掌紋が取られたことをユーザに信号送信するステ
    ップと、 手をプラテンに抗するよう保持しながら、手を手掌部か
    ら付け根部へと転がすステップと、 付け根部掌紋データを獲得するために付け根部をスキャ
    ンするステップとを含む、電子光学撮像システムで人の
    手掌部および手の付け根部の画像データを獲得する方
    法。
14. 【請求項１４】 識別するための山と谷とを有する手の
    部分のプリントを獲得するための電子光学撮像システム
    であって、 底面と、撮像されるべき手を支持するための上側接触面
    とを有するプラテンを含み、前記上側接触面は、第１の
    実質的に平面な部分と、前記底面に対して凹んだ第２の
    部分とを含み、さらに、 フレームと、 前記フレームに可動的に固定されるキャリッジと、 前記フレーム上で前記キャリッジを動かすための駆動装
    置と、 前記上側接触面の方向に光を向ける、前記キャリッジに
    固定される光源と、 前記上側接触面からの光を受ける、前記キャリッジに固
    定される光検知器とを含み、前記光検知器の位置は前記
    光源に関して固定される、識別するための山と谷とを有
    する手の部分のプリントを獲得するための電子光学撮像
    システム。
15. 【請求項１５】 前記フレーム内にマウントされる像処
    理手段をさらに含む、請求項１４に記載の電子光学撮像
    システム。
16. 【請求項１６】 前記上側接触面の前記凸部は一定の曲
    率半径を有し、ユーザの手掌部を前記凸部に完全に接触
    させる、請求項１４に記載の撮像システム。
17. 【請求項１７】 前記光検知器は、 前記光出力面から光を受け、その表面に対して垂直に光
    線が出るよう光を曲げて、それにより非点収差を防ぐた
    めの第１のレンズと、 前記第１のレンズからの光を前記光検知器上に集中させ
    るための第２のレンズと、 前記プラテン表面の前記凸部が撮像されるよう、前記光
    検知器に光を集中させることによって前記第２のレンズ
    からの光の歪みを低減するための第３のレンズとをさら
    に含む、請求項１４に記載の撮像システム。
18. 【請求項１８】 前記光検知器は電荷結合デバイスアレ
    イである、請求項１７に記載の撮像装置。
19. 【請求項１９】 前記電荷結合デバイスアレイは線形ア
    レイである、請求項１８に記載の撮像装置。
20. 【請求項２０】 前記駆動装置はモータと前記モータを
    制御するための制御手段とを含み、前記制御手段は手の
    撮像のためのスキャンを行なうために前記キャリッジが
    動かされるようにする、請求項１６に記載の撮像装置。