JPS61255482A - 凹凸検出装置 - Google Patents
凹凸検出装置Info
- Publication number
- JPS61255482A JPS61255482A JP60097412A JP9741285A JPS61255482A JP S61255482 A JPS61255482 A JP S61255482A JP 60097412 A JP60097412 A JP 60097412A JP 9741285 A JP9741285 A JP 9741285A JP S61255482 A JPS61255482 A JP S61255482A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明け、光学透明体の反射面に光を照射し反射面か
らの反射光を検出することによって、反射面に当接状態
にある被検出体の凹凸を検出する凹凸検出装置に関する
ものであり、例えば指の表面にある凹凸模様つまり指紋
を直接に実時間で採取する場合等に利用されるものであ
る。
らの反射光を検出することによって、反射面に当接状態
にある被検出体の凹凸を検出する凹凸検出装置に関する
ものであり、例えば指の表面にある凹凸模様つまり指紋
を直接に実時間で採取する場合等に利用されるものであ
る。
従来の凹凸検出装置を、指紋採取の場合について説明す
る。第２図は従来の指紋パターン入力装置を示す構成図
で、ｆｉｌは光源、Ｌは光源（１）の出射光である平行
光の照明光、（２）はプリズム、（２ａ） １６プリズ
ム（２）の反射面、（２１））はプリズム（２）の入射
面、（３）は被検出体、即ち指である。（３ａ）は被検
出体（３）の凹凸部、即ち指紋である。（４）はテレビ
ジョンカメラ（以下「テレビカメラ」と略称する。’）
、 ＋５］は処理装置である。
る。第２図は従来の指紋パターン入力装置を示す構成図
で、ｆｉｌは光源、Ｌは光源（１）の出射光である平行
光の照明光、（２）はプリズム、（２ａ） １６プリズ
ム（２）の反射面、（２１））はプリズム（２）の入射
面、（３）は被検出体、即ち指である。（３ａ）は被検
出体（３）の凹凸部、即ち指紋である。（４）はテレビ
ジョンカメラ（以下「テレビカメラ」と略称する。’）
、 ＋５］は処理装置である。
この第２図に示す従来のものけ、光源ｆｌ＋と、被検出
体（３）に対して光源（１）からの光線束りを一定範囲
内の角度をもって入射させるようにした光学装置と、こ
の光学装置からの光学情報を電気信号に変換する変換装
置を備え、プリズム（２）と被検出体（３）の凹凸部（
３ａ）との接触、非接触によって生じる全反射光と非全
反射光とに基づいて指紋パターン情報を得るようにした
ものである。なお、一般にガラスその他の透明物質と空
気との界面で汀、光源からの光線束りの入射角θが臨界
角θ０を越えた入射角で全反射光を生じる。これに対し
て、被検出体（３）がガラスその他の透明物質に密着し
ている部分では、媒質相互の屈折率の関係によって全反
射は生じず、非全反射光を生じる。従って、第２図にお
いて、プリズム（２）の反射面（２ａ）に、指紋の凹部
に対応して全反射する部分と、指紋の凸部が当接された
ことにより全反射しなくなった部分が生じ、指紋パター
ンかコントラスト像としてテレビカメラ（４）で撮影さ
れ、光学信号から電気＠号に変換された後、処理装置（
５）により適宜処理される。
体（３）に対して光源（１）からの光線束りを一定範囲
内の角度をもって入射させるようにした光学装置と、こ
の光学装置からの光学情報を電気信号に変換する変換装
置を備え、プリズム（２）と被検出体（３）の凹凸部（
３ａ）との接触、非接触によって生じる全反射光と非全
反射光とに基づいて指紋パターン情報を得るようにした
ものである。なお、一般にガラスその他の透明物質と空
気との界面で汀、光源からの光線束りの入射角θが臨界
角θ０を越えた入射角で全反射光を生じる。これに対し
て、被検出体（３）がガラスその他の透明物質に密着し
ている部分では、媒質相互の屈折率の関係によって全反
射は生じず、非全反射光を生じる。従って、第２図にお
いて、プリズム（２）の反射面（２ａ）に、指紋の凹部
に対応して全反射する部分と、指紋の凸部が当接された
ことにより全反射しなくなった部分が生じ、指紋パター
ンかコントラスト像としてテレビカメラ（４）で撮影さ
れ、光学信号から電気＠号に変換された後、処理装置（
５）により適宜処理される。
従来の凹凸検出装置では、手指をプリズム（２）の反射
面（２＆）に密着して、指の広い範囲の指紋を採取する
際、反射面（２＆）か平面であるので、指を強く反射面
（２ａ）に押し当てる必要がある。また、指を密着する
反射面（２ａ）上の位置も、密着するたびに変化するの
で、反射面（２ａ）全面の画像を処理する必要力；ある
。
面（２＆）に密着して、指の広い範囲の指紋を採取する
際、反射面（２＆）か平面であるので、指を強く反射面
（２ａ）に押し当てる必要がある。また、指を密着する
反射面（２ａ）上の位置も、密着するたびに変化するの
で、反射面（２ａ）全面の画像を処理する必要力；ある
。
この発明灯、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、指を押し当てる時、反射面上の位置決めか
容易で、かつ広い範囲の所要の凹凸パターンを採取でき
る凹凸検出装置を得ることを目的としている。
れたもので、指を押し当てる時、反射面上の位置決めか
容易で、かつ広い範囲の所要の凹凸パターンを採取でき
る凹凸検出装置を得ることを目的としている。
〔９問題点を解決するための手段〕
この発明に係る凹凸検出装置け、反射面を、表面の凹凸
を検出すべき被検出体の表面形状に近い２次曲面にする
とともに、平行照明光によって、反射面で全反射条件が
満足されるようにしたものである。
を検出すべき被検出体の表面形状に近い２次曲面にする
とともに、平行照明光によって、反射面で全反射条件が
満足されるようにしたものである。
この発明では、被検出体の凹凸表面を押し当てる面を上
記被検出体の表面形状に近い２次曲面とし、照明光がこ
の面で全反射条件が満足されるようｌこして、凹部に対
応する上記反射面の部分では全反射し、凸部に対応する
部分でけ全反射をしないことを利用して、凹凸パターン
を検出するので。
記被検出体の表面形状に近い２次曲面とし、照明光がこ
の面で全反射条件が満足されるようｌこして、凹部に対
応する上記反射面の部分では全反射し、凸部に対応する
部分でけ全反射をしないことを利用して、凹凸パターン
を検出するので。
被検出体の表面を反射面によく密着でき、凹凸パターン
の検出が容易になる。
の検出が容易になる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（６）け従来の装置と同一部分ま
たげ相当部分を示す。（６）は屈折率ｎの透明材質で作
られた、２つのだ円柱面を持つ光学的透明体、（６ａ）
は指が当接される曲面であり、点Ｆ。
図において、（１）〜（６）け従来の装置と同一部分ま
たげ相当部分を示す。（６）は屈折率ｎの透明材質で作
られた、２つのだ円柱面を持つ光学的透明体、（６ａ）
は指が当接される曲面であり、点Ｆ。
Ｆ′を焦点とするｌ！ｒ１）のだ円柱面、（６ｂ）は第
１のだ円柱面（６ａ）と共通の焦点Ｆ、Ｆ″′をもち、
離心率１／ｎの第２のだ円柱面である。第１のだ円柱面
（６ａ）は指（３）の断面形状によって、焦点位１ｆＦ
ｔＦ’および離心率を適切に選択する。また、照明光り
は、線分７ふと平行に、第２のだ円柱面（６ｂ）に入射
し、その屈折光の第１のだ円柱面（６ａ）における入射
角θが全反射条件（即ち、θ〉５ｉｎ７１（１／ｎ）
）を満足するように構成する。この条件け、例えば第１
のだ円柱面（６ａ）の離心率を０．８５、光学的透明体
（６）の屈折率を１．５とすると、第１のだ円柱面（６
ａ）の短軸上の範囲ｔが短軸の長さの約１７４の＠域で
成立する。
１のだ円柱面（６ａ）と共通の焦点Ｆ、Ｆ″′をもち、
離心率１／ｎの第２のだ円柱面である。第１のだ円柱面
（６ａ）は指（３）の断面形状によって、焦点位１ｆＦ
ｔＦ’および離心率を適切に選択する。また、照明光り
は、線分７ふと平行に、第２のだ円柱面（６ｂ）に入射
し、その屈折光の第１のだ円柱面（６ａ）における入射
角θが全反射条件（即ち、θ〉５ｉｎ７１（１／ｎ）
）を満足するように構成する。この条件け、例えば第１
のだ円柱面（６ａ）の離心率を０．８５、光学的透明体
（６）の屈折率を１．５とすると、第１のだ円柱面（６
ａ）の短軸上の範囲ｔが短軸の長さの約１７４の＠域で
成立する。
まず、被検出体（３）を光学的透明体（６）の第１のだ
円柱面（６ａ）に当接させない場合について動作を説明
する。光源ｆｉ＋から出射した平行照明光しけ、光学的
透明体（６）の第２のだ円柱面（６ｂ）に、線分有と平
行に入射する。この曲面でスネルの法則に従って屈折さ
れた光束は、第２のだ円柱面（６ｂ）の離心宅がＬ／ｎ
であるから、一方の焦点Ｆに集光されるように進む。こ
の屈折光け、第１のだ円柱面（６ａ）に入射し、その入
射角θが全反射条件を満足しているので、全反射される
。第１のだ円柱面（６ａ）への入射光を第２のだ円柱面
（６１））と共通の焦点である一方の焦点Ｆに向って入
射しているので。
円柱面（６ａ）に当接させない場合について動作を説明
する。光源ｆｉ＋から出射した平行照明光しけ、光学的
透明体（６）の第２のだ円柱面（６ｂ）に、線分有と平
行に入射する。この曲面でスネルの法則に従って屈折さ
れた光束は、第２のだ円柱面（６ｂ）の離心宅がＬ／ｎ
であるから、一方の焦点Ｆに集光されるように進む。こ
の屈折光け、第１のだ円柱面（６ａ）に入射し、その入
射角θが全反射条件を満足しているので、全反射される
。第１のだ円柱面（６ａ）への入射光を第２のだ円柱面
（６１））と共通の焦点である一方の焦点Ｆに向って入
射しているので。
上記全反射光は他方の焦点Ｆ′から発散されたかのよう
に進み、第２のだ円柱面（６ｂ）に入射する。この入射
光は、焦点Ｆ′から発散されたと等価であるから、第２
のだ円柱面（６ｂ）で屈折され、線分Ｆ”Ｆと平行な平
行光に変換される。
に進み、第２のだ円柱面（６ｂ）に入射する。この入射
光は、焦点Ｆ′から発散されたと等価であるから、第２
のだ円柱面（６ｂ）で屈折され、線分Ｆ”Ｆと平行な平
行光に変換される。
次に、被検出体（３）を第１のだ円柱面（６ａ）に当接
させた場合について説明する。この時、指紋の凹部は第
１のだ円柱面（６ａ）に密着しないから全反射を生じ、
指紋の凸部は密着するから全反射を生じない。従って、
上記平行光は、指紋パターンによって空間的に強度変調
される。以下、第１のだ円柱面（６ａ）上の指紋パター
ンを従来と同様にテレビカメラ（４）で検出し、処理回
路（６１で処理する。
させた場合について説明する。この時、指紋の凹部は第
１のだ円柱面（６ａ）に密着しないから全反射を生じ、
指紋の凸部は密着するから全反射を生じない。従って、
上記平行光は、指紋パターンによって空間的に強度変調
される。以下、第１のだ円柱面（６ａ）上の指紋パター
ンを従来と同様にテレビカメラ（４）で検出し、処理回
路（６１で処理する。
なお、上記実施例では、被検出体（３）を当接させる曲
面および照明光りを入射させる曲面を、いずれも共通の
焦点をもつだ円柱面とした場合について示したが、こｈ
ら２つの曲面ば、共通の焦点をもつだ円面であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
面および照明光りを入射させる曲面を、いずれも共通の
焦点をもつだ円柱面とした場合について示したが、こｈ
ら２つの曲面ば、共通の焦点をもつだ円面であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明でけ、被検出体を押し当てる面
を当該被検出面の形状に近い２次曲面とした光学的透明
体を用いたので、被検出面が広範囲にわたって光学的透
明体の上記曲面に密着しやすぐ、被検出体の位置決めが
容易で、しかも広範囲の凹凸を検出できる。
を当該被検出面の形状に近い２次曲面とした光学的透明
体を用いたので、被検出面が広範囲にわたって光学的透
明体の上記曲面に密着しやすぐ、被検出体の位置決めが
容易で、しかも広範囲の凹凸を検出できる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す模式側面図、
第２図は従来の凹凸検出装置の構成を示す模式側面図で
ある。 図において、（３）は被検出体、（６ａ）は光反射面、
（６ｂ）＃−を光入射面、Ｌけ入射光である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
第２図は従来の凹凸検出装置の構成を示す模式側面図で
ある。 図において、（３）は被検出体、（６ａ）は光反射面、
（６ｂ）＃−を光入射面、Ｌけ入射光である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）２次曲面からなる光入射面と、被検出体の所要の
面の形状に近い２次曲面からなり上記光入射面から入射
した光を反射する光反射面とを有する光学的透明体を備
え、上記光反射面の外側に上記被検出体の上記所要面を
当接させ上記光入射面から光を入射させたときの上記光
反射面からの反射光から上記当接させた上記被検出体の
面の凹凸を検出するようにしたことを特徴とする凹凸検
出装置。 - （２）光入射面と光反射面とをそれぞれ構成する２次曲
面が焦点を共有するだ円柱面であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の凹凸検出装置。 - （３）光入射面と光反射面とをそれぞれ構成する２次曲
面が焦点を共有するだ円面であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の凹凸検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60097412A JPS61255482A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | 凹凸検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60097412A JPS61255482A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | 凹凸検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61255482A true JPS61255482A (ja) | 1986-11-13 |
Family
ID=14191763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60097412A Pending JPS61255482A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | 凹凸検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61255482A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04104377A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-06 | Fujitsu Denso Ltd | 指紋照合装置 |
| WO2000038113A1 (fr) * | 1998-12-21 | 2000-06-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de lecture de motifs comportant des projections |
| US6912300B1 (en) | 1999-08-20 | 2005-06-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Irregular pattern reader |
-
1985
- 1985-05-08 JP JP60097412A patent/JPS61255482A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04104377A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-06 | Fujitsu Denso Ltd | 指紋照合装置 |
| WO2000038113A1 (fr) * | 1998-12-21 | 2000-06-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de lecture de motifs comportant des projections |
| US6912300B1 (en) | 1999-08-20 | 2005-06-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Irregular pattern reader |
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