JPH0991400A

JPH0991400A - 指紋読取センサ

Info

Publication number: JPH0991400A
Application number: JP7269106A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Sakamoto; 美津夫坂本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性及び密着性が高く、指紋画像データの
再現性が良好な指紋読取センサを提供すること。【解決手段】指紋が接触する面１１ａ上に無黄変型の
ウレタン樹脂層１１ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、指紋が接触する
面を有し、前記面に接触している指紋の画像を読み取る
指紋読取センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上述した指紋読取センサを用いた装置と
しては、例えば照合用の指紋画像データと参照用の指紋
画像データとを比較して照合する指紋照合装置がある。
この指紋照合装置は、例えば図１０に示すように、指紋
採取面１ａを有する直角プリズム１、この直角プリズム
１に対して一方の側に配置された光源２並びに直角プリ
ズム１に対して他方の側に配置されたレンズ群３及びＣ
ＣＤ等の光電変換素子４から成る指紋読取センサ５と、
光電変換素子４からの指紋画像を処理して照合用の指紋
画像データとし、この照合用の指紋画像データと参照用
の指紋画像データとを比較して照合する指紋画像データ
処理部６とを備えている。

【０００３】このような構成において、オペレータが指
紋採取面１ａ上に指を接触すると、光源２から発せられ
た光が、直角プリズム１に入射して指紋採取面１ａ上の
指紋で反射する。この反射光は、直角プリズム１から出
射してレンズ群３を透過し、光電変換素子４に入射す
る。そして、光電変換素子４にて光電変換し、指紋画像
データ処理部６にて照合用の指紋画像データとして取り
込み、予め登録されている参照用の指紋画像データと照
合を行うようになっている。ここで、指紋採取面１ａに
は指紋の凸部のみが接触するので、この凸部では入射光
は全反射せず、乱反射する。従って、光電変換素子４に
おいては、凸部に対応する部分が暗部として識別され、
凹部に対応する部分が明部として識別される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の指紋読
取センサ５の指紋採取面１ａにおいて、指紋との密着性
が悪い場合、光電変換素子４にて十分な明暗や正確な指
紋画像データが得られないことがある。そこで、指紋採
取面１ａ上に柔らかい弾性体のシートを張り付け、さら
にそのシート上に硬い弾性体のシートを張り付けて指紋
の密着性を高めたものがある（特開平５−２４２２２９
号公報参照）。ここで、柔らかい弾性体のシートが厚い
と位置ズレや変形が生じ易くなる。ところが、一般的に
柔らかい弾性体を薄いシート状に成形することが困難で
あるため、柔らかい弾性体は厚いシートのものが多く、
結局指紋画像データの再現性が悪化するという欠点があ
る。さらに、弾性体の物性によっては、水分や油分等に
よって弾性体が変色したり変質し、結局指紋画像データ
の再現性が悪化するという欠点がある。

【０００５】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたものであり、耐久性及び密着性が高く、指紋画像
データの再現性が良好な指紋読取センサを提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
あっては、指紋が接触する面を有し、前記面に接触して
いる指紋の画像を読み取る指紋読取センサにおいて、前
記面上に無黄変型のウレタン樹脂層を設けることにより
達成される。

【０００７】上記構成によれば、指紋との接触面に無黄
変型のウレタン樹脂層を設けているので、耐久性及び密
着性を向上させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に
述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【０００９】図１は、この発明の指紋読取センサの一形
態を用いた照合用の指紋画像データと参照用の指紋画像
データとを比較して照合する指紋照合装置の一形態を示
す図である。この指紋照合装置は、照合対象となる指紋
を採取するための指紋採取面１１ａを有し、この指紋採
取面１１ａ上に弾性体１１ｂが形成されている直角プリ
ズム１１、この直角プリズム１１の一方の側に配置され
る光源１２並びに直角プリズム１１の他方の側に配置さ
れるレンズ群１３及びＣＣＤ等の光電変換素子１４から
成る指紋読取センサ１０と、光電変換素子１４からの指
紋画像を処理して照合用の指紋画像データとし、この照
合用の指紋画像データと参照用の指紋画像データとを比
較して照合する指紋画像データ処理部２０とを備えてい
る。尚、直角プリズム１１の斜面が指紋採取面１１ａと
なっている。

【００１０】この指紋読取センサ１０の指紋採取面１１
ａ上に形成される弾性体１１ｂとしては、例えば無黄変
型のウレタン樹脂層が用いられる。この無黄変型のウレ
タン樹脂としては、例えばトリレジイソシアネート（Ｃ
Ｈ３−Ｃ６Ｈ３−（ＮＣＯ）２）、キシリレンジイソシ
アネート（（ＣＨ２ＮＣＯ）２−Ｃ６Ｈ４）又はヘキサ
メチレンジイソシアネート（ＯＣＮ−（ＣＨ４）６−Ｎ
ＣＯ）等とポリオールとを混合して得られるものが使用
される。この無黄変型のウレタン樹脂層を設けることに
より、紫外線による変色を防止して高透明を維持するこ
とができる。

【００１１】指紋読取センサ１０の指紋採取面１１ａ上
に形成される弾性体１１ｂとしては、上記無黄変型のウ
レタン樹脂層の他に、例えばシリコン樹脂層を形成して
も良い。このシリコン樹脂としては、例えば熱硬化型液
状シリコンである型用の透明シリコン（例えば、製品名
ＴＳＥ３４５０東芝シリコン株式会社製）がある。
このシリコン樹脂層を設けることにより、密着性を向上
させることができ、また離型性があるため交換が容易と
なる。

【００１２】上述した弾性体１１ｂは、例えばスピンコ
ート法、スキージ法、コイルバー法、ロールバー法、ス
クリーン印刷法、ディップ法、カーテンコート法等によ
り指紋採取面１１ａ上に均一に成膜する。これらの方法
により弾性体１１ｂの張り替えは容易となる。ここで、
各成膜法について説明する。スピンコート法は、図３に
示すように、直角プリズム１１の指紋採取面１１ａが水
平に固定できるようなジグ、例えば直角プリズム１１の
直角をなす二面を保持する三角柱の溝が設けられている
ジグ３０を用意する。そして、この溝に直角プリズム１
１を固定し、指紋採取面１１ａの中心を回転中心として
ジグ３０を回転させる。この状態で指紋採取面１１ａ上
の中心に液状あるいは粘液状の弾性体１１ｂを滴下し、
遠心力により指紋採取面１１ａ上に弾性体１１ｂを塗布
し成膜する。

【００１３】スキージ法は、図４に示すように、上記ジ
グ３０の溝に直角プリズム１１を固定し、指紋採取面１
１ａ上の一端に液状あるいは粘液状の弾性体１１ｂを滴
下する。そして、ブレード３１を指紋採取面１１ａ上か
ら一定の間隙を開けて図示矢印方向へ平行移動し、指紋
採取面１１ａ上に弾性体１１ｂを塗布し成膜する。コイ
ルバー法は、図５に示すように、丸棒に一定の径の線材
を密着させながら巻き付けたコイルバー３２を用意す
る。そして、上記ジグ３０の溝に直角プリズム１１を固
定し、指紋採取面１１ａ上の一端に液状あるいは粘液状
の弾性体１１ｂを滴下する。この状態でコイルバー３２
を指紋採取面１１ａ上で図示矢印方向へ移動し、指紋採
取面１１ａ上に弾性体１１ｂを塗布し成膜する。このコ
イルバー３２によれば、巻き付けられた線材の谷間の体
積を利用して一定の厚みの膜を成膜することができる。

【００１４】ロールバー法は、図６に示すように、上記
ジグ３０の溝に直角プリズム１１を固定し、指紋採取面
１１ａ上の一端に液状あるいは粘液状の弾性体１１ｂを
滴下する。そして、丸棒でなるロールバー３３を指紋採
取面１１ａ上から一定の間隙を開けて図示矢印方向へ平
行移動し、指紋採取面１１ａ上に弾性体１１ｂを塗布し
成膜する。スクリーン印刷法は、図７に示すように、ス
クリーン３４を指紋採取面１１ａ上に載置し、スクリー
ン３４上の一端に液状あるいは粘液状の弾性体１１ｂを
滴下する。この状態でブレード３１を指紋採取面１１ａ
上で図示矢印方向へ移動し、指紋採取面１１ａ上に弾性
体１１ｂを塗布し成膜する。このスクリーン３４によれ
ば、スクリーン３４の材料や編み目の大きさにより膜厚
を制御することができる。

【００１５】ディップ法は、図８に示すように、容器３
５内に液状あるいは粘液状の弾性体１１ｂを貯留し、指
紋採取面１１ａを弾性体１１ｂの液面に接触させる。そ
して、指紋採取面１１ａの一辺を回転中心として直角プ
リズム１１を回転させ、指紋採取面１１ａを弾性体１１
ｂの液面から離して指紋採取面１１ａ上に弾性体１１ｂ
を塗布し成膜する。カーテンコート法は、図９に示すよ
うに、底に一定幅のスリットを有する容器３６を指紋採
取面１１ａ上に配置し、容器３６内に液状あるいは粘液
状の弾性体１１ｂを貯留する。この状態で直角プリズム
１１を図示矢印方向へ平行移動し、指紋採取面１１ａ上
に弾性体１１ｂを塗布し成膜する。

【００１６】図２は、この発明の指紋読取センサの別の
一形態を示す図である。上記弾性体１１ｂである無黄変
型のウレタン樹脂層上又はシリコン樹脂層上に、撥水性
や撥油性を有する膜１１ｃを設けることにより、特に指
に付着している汗や皮脂分が膜１１ｃ上に分散しないの
で、指紋の凹凸間に膜１１ｃが入り込み易く、指紋との
密着度を向上させることができる。また、膜１１ｃ上に
残った水や油等の清掃が容易となる。この撥水性や撥油
性を有する膜１１ｃとしては、例えば透明のフッ素系樹
脂（製品名サイトップ旭ガラス株式会社製）が用い
られる。

【００１７】このような構成において、オペレータが指
紋採取面１１ａ上の弾性体１１ｂ上又は撥水性や撥油性
を有する膜１１ｃ上に指を接触すると、光源１２から発
せられた光が、指紋採取面１１ａに対して４５°をなす
入射面１１ｂから入射して指紋採取面１１ａ上の指紋で
反射する。この反射光は、入射面１１ｂに対して９０°
をなす出射面１１ｃから出射してレンズ群１３を透過
し、光電変換素子１４に入射する。そして、光電変換素
子１４にて光電変換し、指紋画像データ処理部２０にて
指紋の画像データとして取り込み、予め登録されている
指紋の画像データと照合を行うようになっている。ここ
で、指紋採取面１１ａ上の弾性体１１ｂ又は撥水性や撥
油性を有する膜１１ｃには指紋の凸部のみが接触するの
で、この凸部では入射光は全反射せず、拡散する。従っ
て、光電変換素子１５においては、凸部に対応する部分
が暗部として識別され、凹部に対応する部分が明部とし
て識別される。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、指紋との耐久性及び密着性を高め、指紋画像データ
の再現性を高めることができる。また、耐候性にすぐれ
ているため経時変化を最小限に止めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の指紋読取センサの一形態を用いた照
合用の指紋画像データと参照用の指紋画像データとを比
較して照合する指紋照合装置の一形態を示す図。

【図２】この発明の指紋読取センサの別の一形態を示す
図。

【図３】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第１の図。

【図４】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第２の図。

【図５】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第３の図。

【図６】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第４の図。

【図７】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第５の図。

【図８】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第６の図。

【図９】この発明の指紋読取センサの一形態における弾
性体の成膜法を説明するための第７の図。

【図１０】従来の指紋読取センサの一例を用いた照合用
の指紋画像データと参照用の指紋画像データとを比較し
て照合する指紋照合装置の一形態を示す図。

【符号の説明】

１０指紋読取センサ１１直角プリズム１１ａ指紋採取面１１ｂ弾性体１１ｃ膜１２光源１３レンズ群１４光電変換素子２０指紋画像データ処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指紋が接触する面を有し、前記面に接触
している指紋の画像を読み取る指紋読取センサにおい
て、前記面上に無黄変型のウレタン樹脂層を設けたことを特
徴とする指紋読取センサ。
【請求項２】前記ウレタン樹脂層上にフッ素樹脂層を
設けた請求項１に記載の指紋読取センサ。
【請求項３】指紋が接触する面を有し、前記面に接触
している指紋の画像を読み取る指紋読取センサにおい
て、前記面上に成膜法により形成されるシリコン樹脂層を設
けたことを特徴とする指紋読取センサ。
【請求項４】前記シリコン樹脂層上にフッ素樹脂層を
設けた請求項３に記載の指紋読取センサ。