JPH11250230A - Finger sack for reading fingerprint - Google Patents

Finger sack for reading fingerprint

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JPH11250230A
JPH11250230A JP10053500A JP5350098A JPH11250230A JP H11250230 A JPH11250230 A JP H11250230A JP 10053500 A JP10053500 A JP 10053500A JP 5350098 A JP5350098 A JP 5350098A JP H11250230 A JPH11250230 A JP H11250230A
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JP
Japan
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fingerprint
finger
reading
fingerprint reading
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP10053500A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Kume
英廣 久米
Mitsuo Sakamoto
美津夫 坂本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a finger sack for reading fingerprint with stable fingerprint readability to be used for each individual. SOLUTION: This is a finger sack 77 for reading fingerprint to be applied in a fingerprint reading device 10 in which a fingerprint reading face 44 being an optical member on which fingerprint is placed is irradiated with lights, the lights are fully reflected on the fingerprint reading face 44, and return lights including the picture information of fingerprint are received so that the fingerprint can be optically read. In this case, this finger sack is made of materials having almost the same refractive index as that of the optical member, and this finger sack is mounted on a finger F whose fingerprint should be collected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋が置かれた光
学部材の指紋読取面に光を照射して、指紋読取面におい
て全反射させて指紋の画像情報を含む戻り光を受光する
ことで指紋を光学的に読み取るための指紋読取装置に適
用される指紋読み取り用の指サックに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating a fingerprint reading surface of an optical member on which a fingerprint is placed with light, and totally reflecting the fingerprint reading surface to receive return light including fingerprint image information. The present invention relates to a finger cot for fingerprint reading applied to a fingerprint reading device for optically reading a fingerprint.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の情報処理技術の普及に伴って、シ
ステムの管理や安全性の確保が問題となっている。現
在、たとえば情報処理の分野では、使用者が直接暗証番
号の入力をしたり、暗証番号等を記録した磁気カード等
を用いて各個人の識別を行うことが一般的に採用されて
いる。また個人の生活環境下においては、住宅、車、ロ
ッカー等の鍵等の使用安全性が注目されている。しか
し、従来の安全対策では、使用者が暗証番号を忘れた
り、鍵やカードの紛失及び盗難や偽造される等の恐れが
ある。そこでその改善策として、個人の人間固有で生涯
変わらない指紋に着目して、その手指の指紋パターンを
あらかじめ記録されている参照用の指紋パターンと照合
することにより、システムの管理や安全性の確保を図る
ことが提唱されている。
2. Description of the Related Art With the spread of information processing technology in recent years, there has been a problem in system management and ensuring security. At present, for example, in the field of information processing, it is generally adopted that a user directly inputs a personal identification number or identifies each individual using a magnetic card or the like in which a personal identification number or the like is recorded. In addition, in the personal living environment, attention has been paid to the safety of use of keys such as houses, cars, lockers, and the like. However, in the conventional security measures, there is a risk that the user forgets the personal identification number, or the key or card is lost, stolen or forged. Therefore, as a remedy, we focus on fingerprints that are unique to individuals and do not change for life, and collate the fingerprint pattern of the finger with a pre-recorded reference fingerprint pattern to ensure system management and security. It has been proposed that

【0003】一例として自動車の運転席側のドアに、こ
のような指紋を読み取る指紋照合装置を設けた場合につ
いて考えてみる。この場合には、指紋パターンを登録し
た使用者本人が、この手指の指紋を指紋読取装置に密着
することで、指紋読取装置がその指紋を読み取る。読み
取った結果、手指の指紋が参照用の指紋パターンと一致
した場合には、使用者は運転席側のドアのロックが解除
されてそのドアを開けることができる。このように、本
人であるかどうかの識別のために、手指の指紋を読み取
って判別することが重要になっている。
As an example, consider a case in which a fingerprint collation device for reading such fingerprints is provided on a door on the driver's seat side of an automobile. In this case, the user who has registered the fingerprint pattern contacts the fingerprint of the finger with the fingerprint reader, and the fingerprint reader reads the fingerprint. As a result of the reading, when the fingerprint of the finger matches the fingerprint pattern for reference, the user can unlock the door on the driver's seat side and open the door. As described above, it is important to read and discriminate a fingerprint of a finger in order to determine whether or not the user is the person.

【0004】従来人の指紋を光学的に検出する方式とし
ては、プリズムのガラス面に指を密着して、光源からの
光が密着面で反射する光の変化(正反射と乱反射)で生
じる明暗を、撮像レンズ系を介して電荷結合素子(CC
D)に取り込むようになっている。
Conventionally, as a method for optically detecting a fingerprint of a person, a finger is brought into close contact with a glass surface of a prism, and light and dark generated by a change in light (specular reflection and irregular reflection) in which light from a light source is reflected on the contact surface. Is connected to a charge-coupled device (CC) via an imaging lens system.
D).

【0005】図9は図10は、従来の指紋読取装置を示
している。図9と図10の指紋読取装置は、白熱ランプ
1000、プリズム1001、光学レンズ1002、C
CDカメラ(電荷結合素子カメラ)1003及び処理部
1004を有している。この指紋読取面1005には指
Fを載せる。白熱ランプ1000は点光源であり、この
白熱ランプ1000の光はプリズム1001の指紋読取
面1005に照射して、その指紋読取面1005で全反
射した光は、光学レンズ1002を介してCCDカメラ
1003に取り込むようになっている。そしてCCDカ
メラ1003に取り込んだ光は、光−電気信号に変換を
して、処理部1004で所定の処理を行い、指Fの指紋
と参照用の指紋が一致した時に外部出力信号1006を
たとえばドアのロック装置のような作動対象1007に
対して供給する。これにより作動対象1007のロック
状態を解除するようになっている。
FIG. 9 and FIG. 10 show a conventional fingerprint reader. 9 and 10 includes an incandescent lamp 1000, a prism 1001, an optical lens 1002, C
It has a CD camera (charge-coupled device camera) 1003 and a processing unit 1004. The finger F is placed on the fingerprint reading surface 1005. The incandescent lamp 1000 is a point light source. The light of the incandescent lamp 1000 irradiates the fingerprint reading surface 1005 of the prism 1001, and the light totally reflected by the fingerprint reading surface 1005 passes through the optical lens 1002 to the CCD camera 1003. It is designed to take in. The light captured by the CCD camera 1003 is converted into an optical-electrical signal, and a predetermined process is performed by the processing unit 1004. When the fingerprint of the finger F matches the reference fingerprint, the external output signal 1006 is output to the door, for example. Is supplied to an operation target 1007 such as a lock device. Thus, the locked state of the operation target 1007 is released.

【0006】ここで、指紋読取面1005に形成するプ
リズム1001の光源波長での屈折率と、指紋読取面1
005への光束入射角により、指紋読取面1005の界
面では次のような全反射条件が成立する。 IT=sin-1(n’/n) ITは光束の入射角、nは入射する側の媒質の屈折率、
n’は通過する側の媒質の屈折率である。
[0006] Here, the refractive index of the prism 1001 formed on the fingerprint reading surface 1005 at the light source wavelength and the fingerprint reading surface 1
The following total reflection condition is satisfied at the interface of the fingerprint reading surface 1005 due to the incident angle of the light beam to the 005. IT = sin −1 (n ′ / n) where IT is the incident angle of the light beam, n is the refractive index of the medium on the incident side,
n ′ is the refractive index of the medium passing therethrough.

【0007】たとえば図9に示す従来例のプリズム10
01の光源波長での屈折率を1.5とし、通過側の媒質
である空気の屈折率を1とすると、ITは約41.8度
となる。すなわち、このような直角型のプリズム100
1を用いた場合には、指紋読取面1005への入射光軸
の入射角度はほぼ45度となり、指紋読取面1005に
何も接していない場合は、全反射条件を満たすため全て
反射し、指紋読取面1005に1.06より高い屈折率
の物質が接すると全反射条件が成り立たないため光束は
界面を通過することになる。この通過した光束が皮膚等
で吸収あるいは散乱されることにより、指紋読取面10
05での接触部と非接触部に対応して反射光の強度が変
わり、その結果指紋の凹凸に対応する濃淡像の画像情報
を含む光が得られるのである。つまり接触部では乱反射
して暗くなり非接触部では正反射して明るくなる。
For example, a conventional prism 10 shown in FIG.
Assuming that the refractive index at the light source wavelength of 01 is 1.5 and the refractive index of the air as the medium on the passing side is 1, IT is about 41.8 degrees. That is, such a rectangular prism 100
1, the incident angle of the incident optical axis on the fingerprint reading surface 1005 is approximately 45 degrees, and when nothing is in contact with the fingerprint reading surface 1005, all the light is reflected to satisfy the total reflection condition, and the fingerprint is reflected. When a substance having a refractive index higher than 1.06 comes into contact with the reading surface 1005, the light beam passes through the interface because the condition of total reflection is not satisfied. The passed light flux is absorbed or scattered by the skin or the like, so that the fingerprint reading surface 10
The intensity of the reflected light changes corresponding to the contact portion and the non-contact portion at 05, and as a result, light including image information of a grayscale image corresponding to the unevenness of the fingerprint is obtained. That is, the contact portion becomes irregularly reflected and becomes dark, and the non-contact portion becomes specularly reflected and becomes bright.

【0008】ところで、人体の指の指紋は、環境や体調
により形状は大きく変化しないが、表面の状態は一定し
ていない。たとえば外気温度が低い場合あるいは極度の
ストレスによっては指先からの発汗が減少することが知
られている。このことは、指と指紋読取面の間に十分な
水分あるいは脂質が存在できずに、全反射条件から逸脱
することで生じる接触部の光の透過と、その部分の反射
像(暗部)の形成を阻害することを意味する。すなわ
ち、環境あるいは使用者の体調の良否により、指紋読取
精度が低下して、指紋読取装置の信頼性を損なうことに
なる。この指先の読取不安定性を改善するために、たと
えば図9に示すように弾性体薄膜800を貼り付けて、
指紋読取性能を安定する方法が、特開平2−17029
1号公報に開示されている。あるいはこのような指先の
読取不安定性を改善するために、図10に示すように加
熱用部材900を発熱させて、それにより指紋読取面1
005を加熱することで指の発汗を促進させる方式等が
提案されている。
By the way, the shape of the fingerprint of the human body does not change significantly depending on the environment or physical condition, but the state of the surface is not constant. For example, it is known that sweating from a fingertip decreases when the outside air temperature is low or due to extreme stress. This is due to the fact that sufficient moisture or lipid cannot be present between the finger and the fingerprint reading surface, and that the light is transmitted from the contact portion and that a reflection image (dark portion) is formed due to deviation from the total reflection condition. Means to inhibit. That is, depending on the environment or the physical condition of the user, the accuracy of fingerprint reading is reduced, and the reliability of the fingerprint reading device is impaired. In order to improve the reading instability of the fingertip, for example, as shown in FIG.
A method for stabilizing fingerprint reading performance is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-17029.
No. 1 discloses this. Alternatively, in order to improve such reading instability of the fingertip, the heating member 900 is heated as shown in FIG.
A method has been proposed in which sweating of a finger is promoted by heating 005.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の指紋読取像の安定化のための対策では、図9
の場合には弾性体薄膜800の傷あるいは汚れが発生し
た場合に、指紋読取性能が低下するために、弾性体薄膜
800の表面を更に硬質の物質で覆ったりあるいは傷や
汚れの発生の度に貼り替える必要がある。図10のよう
な加熱用部材900を用いる方式では、エネルギー源あ
るいは加熱を判定する判定機構等が必要となり、構造が
複雑となり価額の上昇は避けられない。また、昨今の風
潮として他人との物理的な間接的な接触を避けて、不特
定の人物が触るものには抗菌あるいは滅菌処理を施して
清潔を保とうとする傾向がある。社会の未確認微生物に
対する無意識防御あるいは単なる流行もしくは個人主義
の現れ等の理由かは定かではないが、社会現象としては
明確になってきており、このような点は個人認識として
指紋を読取照合する指紋読取装置においても一つの課題
となっている。そこで本発明は上記課題を解消し、指紋
読取性能を安定化し、かつ各個人毎に使用することがで
きる指紋読み取り用の指サックを提供することを目的と
している。
However, in such a conventional measure for stabilizing a fingerprint read image, FIG.
In the case of (1), when the elastic thin film 800 is scratched or stained, the fingerprint reading performance is deteriorated. Therefore, the surface of the elastic thin film 800 is covered with a harder substance, or every time the scratch or stain is generated. It needs to be replaced. In the method using the heating member 900 as shown in FIG. 10, an energy source or a judgment mechanism for judging heating is required, the structure becomes complicated, and an increase in price is unavoidable. In addition, there is a tendency in recent days to avoid physical indirect contact with others and to carry out antibacterial or sterilizing treatment on objects that are touched by unspecified persons to maintain cleanliness. It is not clear whether the reasons are unconscious defense against unidentified microorganisms in society or the appearance of a mere epidemic or individualism, but it is becoming a clear social phenomenon. One problem is also encountered in a reading device. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to provide a finger cot for fingerprint reading which can stabilize fingerprint reading performance and can be used for each individual.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、指紋が置かれた光学部材の指紋読取面に光を照
射して、指紋読取面において全反射させて指紋の画像情
報を含む戻り光を受光することで指紋を光学的に読み取
るための指紋読取装置において適用される指紋読み取り
用の指サックであり、光学部材の屈折率とほぼ同一の屈
折率を有する材料で作られており、被指紋採取の指に装
着されることを特徴とする指紋読み取り用の指サックに
より、達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to irradiate light on a fingerprint reading surface of an optical member on which a fingerprint is placed, and totally reflect the light on the fingerprint reading surface to obtain image information of the fingerprint. A fingerprint sack for fingerprint reading applied to a fingerprint reader for optically reading a fingerprint by receiving return light including: a material having a refractive index substantially equal to the refractive index of the optical member. This is achieved by a finger cot for reading fingerprints, which is attached to a finger to be fingerprinted.

【0011】本発明は、指紋が置かれた光学部材の指紋
読取面に光を照射して、指紋読取面において全反射させ
て指紋の画像情報を含む戻り光を受光することで指紋を
光学的に読み取るための指紋読取装置に適用される指紋
読み取り用の指サックである。この指サックは、光学部
材の屈折率とほぼ同一の屈折率を有する材料で作られて
おり、被指紋採取の指に装着されるようになっている。
これにより、この指サックの屈折率は光学部材の屈折率
とほぼ同一であるので、指紋読取面に照射される光がこ
の指サックを介して、指紋に対応した指紋の画像情報を
含む戻り光を形成することができる。この指サックを用
いれば、指紋を指紋読取面に対して密着させることがで
きるので指紋読取性能も向上する。しかも、指サックは
各個人にそれぞれ応じて用意しておけばよいので、指紋
照合の際に、指紋照合面に対して指の指紋が直接あるい
は間接的に触れるような現象を避けることができること
から使用清潔感を向上させることもできる。
According to the present invention, a fingerprint is optically illuminated by irradiating light to a fingerprint reading surface of an optical member on which the fingerprint is placed, totally returning the light to the fingerprint reading surface, and receiving return light containing image information of the fingerprint. 5 is a finger cot for reading a fingerprint applied to a fingerprint reading device for reading a finger. The finger cot is made of a material having a refractive index substantially the same as the refractive index of the optical member, and is designed to be attached to a finger from which a fingerprint is to be collected.
Thus, since the refractive index of the finger cot is substantially the same as the refractive index of the optical member, the light irradiated on the fingerprint reading surface passes through the finger sack to return light including the image information of the fingerprint corresponding to the fingerprint. Can be formed. If this finger cot is used, the fingerprint can be brought into close contact with the fingerprint reading surface, so that the fingerprint reading performance is also improved. In addition, since the finger sack needs to be prepared for each individual, it is possible to avoid a phenomenon in which the fingerprint of the finger directly or indirectly touches the fingerprint matching surface during fingerprint matching. It can also improve the cleanliness of use.

【0012】本発明において、好ましくは、指紋読取に
関連する情報が指サックに記録されていれば、たとえば
指サックを使用する個人の情報等をあらかじめ記憶して
おくことができ、指紋情報の他にその個人情報等をも指
紋読取装置から得ることができる。本発明において、好
ましくは指サックの指紋の接触する部分のみを交換でき
るようにしておけば、仮に損傷したり汚れが付いた場合
であってもその指紋の接触する部分のみを交換すれば済
むので、経済的である。
In the present invention, preferably, if information related to fingerprint reading is recorded in the finger cot, for example, information of an individual using the finger sack can be stored in advance, and other information such as fingerprint information can be stored. The personal information and the like can also be obtained from the fingerprint reader. In the present invention, it is preferable that only the portion of the finger cot that contacts the fingerprint can be replaced, so that even if the portion is damaged or stained, only the portion that contacts the fingerprint can be replaced. Is economical.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本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、本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、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
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。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention,
Although various technically preferable limits are given, the scope of the present invention is not limited to these modes unless otherwise specified in the following description.

【0014】図1は、本発明の指紋読取装置の好ましい
実施の形態を示しており、この指紋読取装置10は、接
続ケーブル12を有している。指紋読取装置10は、ケ
ース14を有しており、このケース14は、好ましくは
指Fを光学的に適正な位置にガイドして位置決めするた
めのガイド部16を有している。このガイド部16は、
たとえば指Fの指紋20の部分をはめ込むような指Fの
形状に合せた凹部形状になっている。このガイド部16
は、ケース14の傾斜部分22に形成されている。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the fingerprint reader of the present invention. The fingerprint reader 10 has a connection cable 12. The fingerprint reading apparatus 10 has a case 14, and the case 14 preferably has a guide portion 16 for guiding and positioning the finger F at an optically appropriate position. This guide section 16
For example, it has a concave shape conforming to the shape of the finger F, into which the fingerprint 20 of the finger F is fitted. This guide part 16
Is formed on the inclined portion 22 of the case 14.

【0015】図2は、図1の指紋読取装置10の内部構
造例を示している。図2の指紋読取装置10のケース1
4の中には、光源としての半導体レーザ30、プリズム
(光学部材)34、光学レンズ36、CCDカメラ3
8、信号処理部40等を有している。半導体レーザ30
は、点光源であり、しかも単色で光変換効率の高いもの
であるのでこのような半導体レーザを採用するのが望ま
しい。この半導体レーザ30の出射する光束42の波長
は、たとえば780nmである。
FIG. 2 shows an example of the internal structure of the fingerprint reader 10 of FIG. Case 1 of fingerprint reader 10 of FIG.
4, a semiconductor laser 30 as a light source, a prism (optical member) 34, an optical lens 36, a CCD camera 3
8, a signal processing unit 40 and the like. Semiconductor laser 30
Is a point light source, is monochromatic, and has high light conversion efficiency, so it is desirable to employ such a semiconductor laser. The wavelength of the light beam 42 emitted from the semiconductor laser 30 is, for example, 780 nm.

【0016】プリズム34は、断面が好ましくは三角形
状のプリズムであり、たとえばガラスあるいはプラスチ
ックにより作られている。プリズム34の指紋読取面4
4は、ケース14の外部に表出しており、図1と図2に
示すようにガイド部16の底面を構成している。この指
紋読取面44の上には、指Fの指紋20の接触部20A
と非接触部20Bを密着して載せるようになっている。
The prism 34 is a prism preferably having a triangular cross section, and is made of, for example, glass or plastic. Fingerprint reading surface 4 of prism 34
4 is exposed outside the case 14 and constitutes the bottom surface of the guide portion 16 as shown in FIGS. 1 and 2. On the fingerprint reading surface 44, the contact portion 20A of the fingerprint 20 of the finger F
And the non-contact portion 20B are closely mounted.

【0017】図2の半導体レーザ30の光束42は、指
紋読取面44において全反射してほぼ90°折り曲げら
れて、光学レンズ36に導かれる。光学レンズ36は、
この平行光46の結像光学系であり、CCDカメラ38
に導くようになっている。このCCDカメラ38は、平
行光46を光−電気信号に変換する撮像素子である。
The luminous flux 42 of the semiconductor laser 30 shown in FIG. 2 is totally reflected on the fingerprint reading surface 44, is bent by approximately 90 °, and is guided to the optical lens 36. The optical lens 36
An imaging optical system for the parallel light 46,
Is to lead to. The CCD camera 38 is an imaging device that converts the parallel light 46 into a light-electric signal.

【0018】CCDカメラ38から出力される画像信号
S1は、信号処理部40の画像処理部50に供給され
る。画像処理部50は、この画像信号S1を、たとえば
ある所定のしきい値を基準として2値化して、指紋20
の接触部20Aと非接触部20Bが明確に信号で分ける
ことができるように処理する。このように画像処理部5
0で処理された画像信号S2は、メモリ52において記
憶される。メモリ52で記憶された画像信号S2と、あ
らかじめ記憶されている参照用の指紋とを、照合部54
において照合して、その指紋20が、参照用の指紋と合
致するかどうかを判断する。照合部54は、たとえばC
PU(中央演算処理部)等を用いることができ、照合結
果が合格である場合には入出力部56を介して、外部出
力信号S3を接続ケーブル12を介して作動対象60に
送る。この作動対象60としては、たとえば建物のドア
のロック装置や、自動車の運転席側のドアのロック装置
等である。このような作動対象60に対して外部出力信
号S3が送られると、作動対象60におけるロック装置
のロック状態を解除することができる。
An image signal S1 output from the CCD camera 38 is supplied to an image processing unit 50 of the signal processing unit 40. The image processing unit 50 binarizes the image signal S1 based on, for example, a predetermined threshold value, and
Is processed so that the contact portion 20A and the non-contact portion 20B can be clearly separated by a signal. Thus, the image processing unit 5
The image signal S2 processed at 0 is stored in the memory 52. The image signal S2 stored in the memory 52 is compared with a reference fingerprint stored in advance by a matching unit 54.
To determine whether the fingerprint 20 matches the reference fingerprint. The collation unit 54 is, for example, C
A PU (Central Processing Unit) or the like can be used. If the collation result is successful, the external output signal S3 is sent to the operation target 60 via the connection cable 12 via the input / output unit 56. The operation target 60 is, for example, a lock device for a door of a building, a lock device for a door on the driver's seat side of an automobile, or the like. When the external output signal S3 is sent to the operation target 60, the locked state of the lock device on the operation target 60 can be released.

【0019】図2において、特徴的なのは、指紋読取面
44の上に、ガイド部16に沿って指Fを置く場合に、
図2と図3に示すような指サック77を用いることであ
る。この指サック77の材質は、たとえばラテックスの
ような天然ゴムやあるいは同様の特性を有する高分子フ
ィルム等により作られている。この読み取り用指サック
77は、挿入口77Aと、閉成部77Bを有している。
指Fは、挿入部77Aから挿入することにより閉成部7
7Bのところで止まる。これにより、読み取り用指サッ
ク77は指Fの指紋20の領域をほとんど覆うことがで
きる。指サック77の厚みは、たとえば20μm〜30
μmであり、指サック77の材質の屈折率は、光学部材
であるプリズム36の屈折率とほぼ同一である。これ
は、プリズム34の指紋読取面と指サック77の境界面
において屈折率差があると、光束の反射が生じ、これが
偽映像となって読み取り性能を低下させるためである。
ちなみに、屈折率がn1とn2の2つの媒質の境界面に
おける垂直入射光の反射率γはほぼ(n1−n2/n1
+n2)2 となる。いずれにしても指サック77は、伸
縮性、柔軟性及び密着性のある材質で作る必要がある。
In FIG. 2, when the finger F is placed along the guide portion 16 on the fingerprint reading surface 44,
This is to use a finger sack 77 as shown in FIGS. The material of the finger cot 77 is made of, for example, natural rubber such as latex or a polymer film having similar characteristics. This reading finger sack 77 has an insertion opening 77A and a closing portion 77B.
The finger F is inserted into the closing portion 7 by inserting it through the insertion portion 77A.
Stop at 7B. Thereby, the reading finger sack 77 can almost cover the area of the fingerprint 20 of the finger F. The thickness of the finger sack 77 is, for example, 20 μm to 30 μm.
μm, and the refractive index of the material of the finger sack 77 is almost the same as the refractive index of the prism 36 which is an optical member. This is because if there is a difference in the refractive index between the fingerprint reading surface of the prism 34 and the boundary surface between the finger sack 77 and the finger sack 77, a light beam is reflected, which results in a false image and lowers the reading performance.
Incidentally, the reflectance γ of the vertically incident light at the interface between the two media having the refractive indices n1 and n2 is substantially (n1−n2 / n1).
+ N2) 2 . In any case, the finger sack 77 must be made of a material having elasticity, flexibility and adhesion.

【0020】図4は、この指サック77に挿入された指
Fの指紋20等を示している。指紋20には非接触部2
0Bと接触部20Aがあるが、非接触部20Bは指紋2
0の凹部であり、接触部20Aは指紋20の凸部であ
る。指サック77は、伸縮性、柔軟性及び密着性を有し
ているが、指サック77の一部分が比較的大きい非接触
部20Bに馴染むようにして凹状に湾曲している。これ
に対して、突出部20Aが並んだ部分では、指サック7
7の部分が追従せずにほぼプリズムの指紋読取面44に
沿って密着している。
FIG. 4 shows the fingerprint 20 and the like of the finger F inserted into the finger cot 77. Non-contact part 2 on fingerprint 20
0B and the contact portion 20A, but the non-contact portion 20B has the fingerprint 2
0, and the contact portion 20A is a convex portion of the fingerprint 20. The finger sack 77 has elasticity, flexibility and adhesion, but is curved in a concave shape so that a part of the finger sack 77 is adapted to the relatively large non-contact portion 20B. On the other hand, in the portion where the protrusions 20A are arranged, the finger sack 7
The portion 7 closely adheres along the fingerprint reading surface 44 of the prism without following.

【0021】これにより、図2の光源30からの光束4
2は、非接触部20Bに対応する部分では、全反射して
図2の光学レンズ36側に戻り光RLとして戻る。これ
に対して接触部20Aに対応する部分では、光束42は
全反射できず極一部が戻り光として光学レンズ36側に
進むがほとんどは吸収されてしまう。このようにラテッ
クスあるいはシリコンのような柔軟性、伸縮性及び密着
性のある材質で作られた指サック77が、大きな非接触
部20Bではそのプロフィールに密着するが、小さな非
接触部や接触部では、指紋読取面44に沿って密着して
いる。すなわち、本来指紋の凸部として指紋読取面44
に接触する部分では、指紋の凸状の接触部20Aと指サ
ック77及び指紋読取面44が一体に接しているため
に、光源30の光束42は指紋読取面44を透過して指
サック77の素材を通じて指で吸収されてしまう。
Thus, the light beam 4 from the light source 30 shown in FIG.
2 is totally reflected at the portion corresponding to the non-contact portion 20B and returns to the optical lens 36 side in FIG. 2 and returns as light RL. On the other hand, in the portion corresponding to the contact portion 20A, the light beam 42 cannot be totally reflected and a part of the light beam proceeds to the optical lens 36 side as return light, but almost all is absorbed. Thus, the finger sack 77 made of a material having flexibility, elasticity and adhesion, such as latex or silicon, adheres closely to the profile in the large non-contact portion 20B, but in the small non-contact portion or contact portion. , Along the fingerprint reading surface 44. That is, the fingerprint reading surface 44 originally serves as a convex portion of the fingerprint.
In the portion where the finger sack 77 contacts the finger sack 77 because the convex contact portion 20A of the fingerprint and the finger sack 77 and the fingerprint reading surface 44 are integrally in contact with each other. It is absorbed by the finger through the material.

【0022】これに対して、指紋20と指サック77の
素材あるいは指サックの素材と読取面の間に空気層がで
きる非接触部20Bでは、光束は指表面に到達できずに
全反射されてしまう。このように、指と指紋読取面44
の間に上述したようなたとえば薄膜の指サック77を介
在させることにより、本来指紋の凹凸を反射像の濃淡画
像にすることができる。更に指表面に水分あるいは脂質
が無くても、指と指サック77の素材の密着性が十分あ
れば指紋読取性能が安定するために、環境あるいは使用
者の体調の良否により指紋読取性能が低下することがな
い。
On the other hand, in the non-contact portion 20B where an air layer is formed between the fingerprint 20 and the material of the finger sack 77 or the material of the finger sack and the reading surface, the light flux cannot reach the finger surface and is totally reflected. I will. Thus, the finger and the fingerprint reading surface 44
By interposing the thin-film finger sack 77 as described above, for example, the unevenness of the fingerprint can be converted into a gray-scale image of the reflected image. Furthermore, even if there is no moisture or lipid on the finger surface, if the material of the finger and the finger sack 77 has sufficient adhesiveness, the fingerprint reading performance will be stable, and the fingerprint reading performance will be reduced due to the environment or the user's physical condition. Nothing.

【0023】ところで、指サック77の素材の光学的特
性であるが、上述したように好ましくは読み取り用の光
学部材であるプリズム34と、ほぼ同一の屈折率を持つ
ことであるが、多少異なる屈折率であっても可能である
が、ほぼ同一である方が戻り光RLの光量による明暗の
コントラストを大きくできる。更に指サック77の材質
の色も好ましくは透明であるが、指紋読取に使用する光
が透過するものであれば着色されていても勿論問題はな
い。
The optical characteristics of the material of the finger sack 77 are, as described above, preferably to have substantially the same refractive index as the prism 34, which is an optical member for reading, but to have a slightly different refractive index. Although it is possible even with the ratio, it is possible to increase the contrast between light and dark depending on the amount of the return light RL when they are almost the same. Further, the color of the material of the finger sack 77 is also preferably transparent. However, as long as the light used for fingerprint reading is transmitted, there is no problem even if the finger sack 77 is colored.

【0024】次に図2に示す指サック77とは異なる別
の指サックの実施の形態を説明する。図5〜図7は、本
発明の指サックの別の実施の形態を示しており、図2に
示す指紋読取装置10の指紋読取面44に対して適用す
ることができる。図5〜図7に示すように指サック17
7は、たとえば円筒状の交換部品180と、本体190
を有している。交換部品180は、伸縮性、柔軟性、密
着性がある上述したような天然ゴムあるいはシリコンゴ
ム、あるいは色々な種類の高分子フィルムで作ることが
でき、好ましくは円筒形状のものである。
Next, another embodiment of the finger sack which is different from the finger sack 77 shown in FIG. 2 will be described. 5 to 7 show another embodiment of the finger cot according to the present invention, which can be applied to the fingerprint reading surface 44 of the fingerprint reading device 10 shown in FIG. As shown in FIGS.
7 includes a cylindrical replacement part 180 and a main body 190, for example.
have. The replacement part 180 can be made of natural rubber or silicone rubber having elasticity, flexibility and adhesion as described above, or various kinds of polymer films, and is preferably cylindrical.

【0025】一方、本体190は、交換部品180と同
様の材質で作ることができるが、本体190は指挿入部
191と情報記録部192を有している。情報記録部1
92には、たとえば使用する個人に関する情報などの指
紋読取りに関連する情報を、たとえばバーコードのよう
な形式で記録することができる。しかし情報記録部19
2は、バーコードのような形式に限らず他の暗号形式で
記録することも勿論できる。本体190は、指で矢印R
方向に押して縮めることで、交換部品180の中に挿入
することができる。その挿入した状態は図6と図5に示
している。図5に示すように指Fは、挿入部191の中
に挿入できるとともに、情報記録部192は、指紋読取
面44側に向けて置くことができる。これにより、指F
の指紋20のパターンを読み取るとともに、情報記録部
192に記録されている個人情報等を同時に読み取るこ
とも勿論可能である。
On the other hand, the main body 190 can be made of the same material as the replacement part 180, but has a finger insertion section 191 and an information recording section 192. Information recording unit 1
The information related to fingerprint reading, such as information about an individual to be used, can be recorded in the format 92, for example, in the form of a barcode. However, the information recording unit 19
2 can of course be recorded not only in a format such as a barcode but also in another encryption format. The main body 190 is moved by the arrow R with a finger.
By pushing in the direction and contracting, it can be inserted into the replacement part 180. The inserted state is shown in FIGS. As shown in FIG. 5, the finger F can be inserted into the insertion section 191 and the information recording section 192 can be placed facing the fingerprint reading surface 44 side. Thereby, the finger F
It is of course possible to simultaneously read the personal information and the like recorded in the information recording section 192 while reading the pattern of the fingerprint 20 of.

【0026】図6と図7に示す交換部品180が、損傷
したりあるいは汚れたりした場合には、本体190から
交換部品180を抜き去ることで、新たな交換部品18
0と交換することができる。このようにすれば新しい交
換部品180を用いて指紋照合を行うことができる。た
とえば指紋を読み取る毎に、薄膜でできている交換部品
180を交換することで、指紋照合の照合能力を上げる
ことができる。指サック177を使用する本人とは別の
他人が指サック177を共用する場合であったとして
も、他人との直接的あるいは間接的な接触を避けるため
には、その度に交換部品180を本体190から取り除
いて新たな交換部品180に代えることもできる。この
ようにすることで、たとえ不特定多数の使用者が指紋読
取装置を使用する場合であっても、交換部品180を交
換するだけで、各個人は新たな交換部品180を用いて
指紋読取を確実に行うことができるとともに使用清潔感
を向上できる。
If the replacement part 180 shown in FIGS. 6 and 7 is damaged or soiled, the replacement part 180 is removed from the main body 190, so that a new replacement part 18 is obtained.
Can be exchanged for 0. In this way, fingerprint collation can be performed using a new replacement part 180. For example, every time a fingerprint is read, the replacement part 180 made of a thin film is replaced, so that the matching ability of fingerprint matching can be improved. Even if another person other than the person using the finger sack 177 shares the finger sack 177, in order to avoid direct or indirect contact with the other person, the replacement part 180 must be attached to the main body each time. It can be removed from 190 and replaced with a new replacement part 180. In this way, even if an unspecified number of users use the fingerprint reader, each individual can perform fingerprint reading using the new replacement part 180 only by replacing the replacement part 180. It can be performed reliably and the feeling of cleanliness can be improved.

【0027】本発明の実施の形態では、プリズムの指紋
読取面において光源の光を全反射させることで、その戻
り光RLには指紋パターンの画像情報を含めた形で、図
2に示すCCDカメラ38に対して光学レンズ36を用
いて導くことができる。この場合に環境あるいは使用者
の体調により、指先の水分あるいは脂質が不足しても、
指サック177がその役割を果たすのでその指紋読取性
能が低下するのを防ぐことができる。特に各個人で指サ
ックを専用で用いることで、不特定多数の他人との接触
を回避することができる。すなわち交換部品を交換すれ
ば不特定多数との身体的な接触を避けることができるの
で、指紋読取装置における読み取り時の使用清潔感が向
上する。
In the embodiment of the present invention, the light of the light source is totally reflected on the fingerprint reading surface of the prism, so that the return light RL includes the image information of the fingerprint pattern and the CCD camera shown in FIG. 38 can be guided using the optical lens 36. In this case, depending on the environment or the physical condition of the user, even if the moisture or lipid at the fingertip is insufficient,
Since the finger cot 177 plays the role, it is possible to prevent the fingerprint reading performance from being lowered. In particular, by using the finger cot exclusively for each individual, contact with an unspecified number of others can be avoided. That is, if the replacement part is replaced, physical contact with an unspecified large number can be avoided, so that the cleanliness of use in reading with the fingerprint reading device is improved.

【0028】本発明の実施の形態においては、点光源と
して白熱ランプに限らず、たとえばレーザ光源やLED
(発光ダイオード)やあるいは単色のその他の種類の点
光源を用いることも勿論可能である。またこのような指
紋読取装置10は、建物や自動車のドアのロック装置に
対して適用するのに限らず、金庫のロック装置やあるい
はその他のセキュリティ用のロック装置に適用すること
も勿論可能である。
In the embodiment of the present invention, the point light source is not limited to an incandescent lamp, but may be, for example, a laser light source or an LED.
Of course, it is also possible to use (light emitting diodes) or other types of monochromatic point light sources. Further, such a fingerprint reading device 10 is not limited to being applied to a lock device for a door of a building or an automobile, but may be applied to a lock device of a safe or another lock device for security. .

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指紋読取性能を安定化し、かつ各個人毎に使用すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
The fingerprint reading performance can be stabilized and used for each individual.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の指紋読み取り用の指サックを適用する
ことができる指紋読取装置の一例を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a fingerprint reading apparatus to which a finger cot for fingerprint reading according to the present invention can be applied.

【図2】図1の指紋照合装置及び本発明の指サックの好
ましい実施の形態を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a preferred embodiment of the fingerprint collation device of FIG. 1 and a finger cot of the present invention.

【図3】指サックの一例を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a finger cot.

【図4】指サックに挿入された指と、指紋読取装置の密
着状態の一例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a state in which a finger inserted into a finger cot and a fingerprint reader are in close contact with each other.

【図5】本発明の指紋読み取り用の指サックの別の実施
の形態を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the finger cot for reading a fingerprint according to the present invention.

【図6】指サックを示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a finger cot;

【図7】指サックの分解斜視図。FIG. 7 is an exploded perspective view of a finger cot.

【図8】従来の指紋読取装置の使用例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of use of a conventional fingerprint reader.

【図9】従来の指紋読取装置の使用例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing an example of use of a conventional fingerprint reader.

【図10】従来の指紋読取装置の使用例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of use of a conventional fingerprint reader.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・指紋読取装置、30・・・光源、34・・・
プリズム、36・・・光学レンズ、38・・・CCDカ
メラ(撮像素子)、44・・・指紋読取面、77・・・
読み取り用の指サック、177・・・読み取り用の指サ
ック、180・・・交換部品、190・・・本体、19
2・・・情報記録部
10 ... fingerprint reader, 30 ... light source, 34 ...
Prism, 36: Optical lens, 38: CCD camera (imaging element), 44: Fingerprint reading surface, 77:
Finger sack for reading, 177 ... finger sack for reading, 180 ... replacement parts, 190 ... body, 19
2 Information recording unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 指紋が置かれた光学部材の指紋読取面に
光を照射して、指紋読取面において全反射させて指紋の
画像情報を含む戻り光を受光することで指紋を光学的に
読み取るための指紋読取装置において適用される指紋読
み取り用の指サックであり、 光学部材の屈折率とほぼ同一の屈折率を有する材料で作
られており、被指紋採取の指に装着されることを特徴と
する指紋読み取り用の指サック。
A fingerprint is optically read by irradiating light on a fingerprint reading surface of an optical member on which the fingerprint is placed, and receiving return light including image information of the fingerprint by total reflection on the fingerprint reading surface. Finger-sack for fingerprint reading applied in a fingerprint reading device for making a finger-suck, which is made of a material having a refractive index substantially the same as the refractive index of an optical member, and is attached to a finger to be fingerprint-collected. Finger sack for fingerprint reading.
【請求項2】 天然ゴムで作られている請求項1に記載
の指紋読み取り用の指サック。
2. The finger cot for fingerprint reading according to claim 1, wherein the finger cot is made of natural rubber.
【請求項3】 高分子フィルムで作られている請求項1
に記載の指紋読み取り用の指サック。
3. The method according to claim 1, wherein the film is made of a polymer film.
A finger cot for reading fingerprints described in.
【請求項4】 指紋読み取りに関連する情報が記録され
ている請求項1に記載の指紋読み取り用の指サック。
4. The finger cot for fingerprint reading according to claim 1, wherein information related to fingerprint reading is recorded.
【請求項5】 指紋の接触する部分は交換可能である請
求項1に記載の指紋読み取り用の指サック。
5. The finger cot for fingerprint reading according to claim 1, wherein a portion that contacts the fingerprint is replaceable.
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