JPS63273976A - 指紋デ−タ読取り装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、指紋画像を電気信号の形で検出しそれをディ
ジタル信号に変換して指紋画像データとしてメモリに格
納する指紋データ読取り装置、特にライン光源及びライ
ン光センサ等を用いた指紋データ読取り装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、画像電子学会誌
、田［３］　（昭６ｌ−８−２５）瀬戸８忠・星野幸夫
著［指紋照合の自動化技術Ｊ　Ｐ、１８４−１８６に記
載されるものがあった。以下、その構成を図を用いて説
明する。

第２図は従来の指紋データ読取り装置の一構成例を示す
ブロック図でおる。

この指紋データ読取り装置は指１の表面１ａを傾斜辺に
当接させるためのプリズム２を有し、そのプリズム２の
各直角辺方向には、指１の表面１ａを照射するための光
源３と、プリズム２からの反射光を電気信号に変換する
ビデオカメラ４とが配置されている。ビデオカメラ４は
、プリズム２からの反射光を収束するレンズ５、及びそ
のレンズ５の収束光を電気信号に変換する２次元光セン
サ６等を備えている。この２次元光センサ６の出力側に
はアナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と
いう）７、画像メモリ８、及び処理部９が接続されてい
る。Ａ／Ｄ変換器７は２次元光センサ６の出力をディジ
タル信号に変換する回路、また処理部９は画像メモリ８
に対する書込み及び読出しを制御すると共にノイズ除去
等を行う機能を有している。

以上の構成において指１の指紋を読取るには、プリズム
２の傾斜辺に指１の表面１ａを当てかい、そのプリズム
２の直角辺方向から光源３でその指１の表面１ａを照射
する。プリズム２を通して指１の表面１ａで反射した光
は、ビデオカメラ４のレンズ５を通して２次元光センサ
６で２次元のアナ［１グミ気信号に変換された後、へ１
０変換器７でディジタル信号に変換される。処理部９は
、Ａ／Ｄ変換器７の出力である２次元の指紋画像データ
を画像メモリ８へ書込ませる。この画像メモリ８に書込
まれた指紋画像データは、処理部９によりノイズ等が除
去された後、外部へ出力される。

この種の指紋データ読取り装置では、指１を置ぜるため
にプリズム２を使用しているので、ガラス板等を用いた
ものに比べて弊害を及ぼすような反射が起こらず、２次
元光センサ６により鮮明な指紋画像の受光が可能となる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の装置では、次のような問題点
があった。

第３図は第２図の光学系部分の拡大図である。

プリズム２に当てがわれた指１の表面１ａの上端から光
路長Ｌ１、及びその表面１ａの下端から光路長［２だけ
それぞれ離れた位置にレンズ５が配置されている。また
、指表面１ａの上端から光路長［３、及びその指表面１
ａの下端から光路長［４だけそれぞれ離れた位置に光源
３が配置されている。

そして従来の装置では、２次元光センサ６を使用してい
るため、第３図に示すようにその光センサ６に結ぶ像の
集魚を上端から下端まで均一に合わせるには、光路長［
１と［２の光路差Δ［に比べてその光路長Ｌｌ、　１２
を十分長く取る必要があった。

また、プリズム２上に当てがわれた指表面１ａの指指紋
画像を光センサ６上に均一に写し出すには、光源３から
放射される光線が平行光線になることが望ましく、その
ためには光源３を面光源にするか、あるいはプリズム２
までの光路長Ｌ３．　Ｌ４を十分長く取る必要があった
。以上の理由により、装置の小型化への障害となってい
た。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、光路
長［１〜［４の拡大等による装置の小型化への障害とい
う点について解決した指紋データ読取り装置を提供する
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、指の表面を当接
させるためのプリズムと、前記指の表面を前記プリズム
を通して照射する光源と、この光源で照射された前記プ
リズムからの反射光を電気信号に変換する光センサと、
この光セン°りの出力信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力を指紋画像デ
ータとして格納する画像メモリとを備えた指紋データ読
取り装置において、前記光源は前記指の表面を前記プリ
ズムを通して１ライン分照射するライン光源で構成する
と共に、前記光センサは前記ライン光源で照射された前
記プリズムからの１ライン分の反射光を電気信号に変換
するライン光センサで構成する。さらに、前記ライン光
センサに対してほぼ直角に移動させる指の移動距離を検
出する移動距離検出センサを設け、この移動距離検出セ
ン°リ−の出力と前記ライン光センサの出力とに基づき
２次元の指紋画像データを前記画像メー［りに格納する
ようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、以上のように指紋データ読取り装置を
構成したので、ライン光源はプリズムを通して指紋画像
の１ライン分を照射し、そのプリズムからの１ライン分
の反射光をライン光センサで光信号に変換する。指の移
動距離が移動距離検出センサで検出され、その検出信号
をパラメータとして前記ライン光センサの出力を画像メ
モリに格納することにより、２次元の指紋画像データが
１ｑられる。そしてライン光源及びライン光センサは、
プリズムからの設置距離を短縮化可能にさせ、それによ
って装置の小型化が図れる。従って前記問題点を除去で
きるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す指紋読取り装置の構成ブ
ロック図である。

この指紋データ読取り装置は、台１０を有し、その台１
０には指１１の表面１１ａを当接させるための傾斜辺を
有するプリズム１０ａが設けられている。台１０の上に
は活動自在に指押え台１２が設けられ、その指押え台１
２の移動距離を検出する移動距離検出セン１月３カ賢の
指押え台１２に取付けられている。

プリズム１０ａの各直角辺方向には、指１１の表面１１
ａを照射するためのライン光源１４及びスリット１５と
、プリズム１０ａからの反射光を収束するレンズ１６及
びそのレンズ１６の収束光を電気信号に変換するライン
光センサ１７とが、配置されている。ライン光源１４は
指押え台１２の移動方向に対してほぼ直交する方向に配
置され、例えば横１列に並べた発光ダイオードアレイ（
以下、ＬＥＤアレイという）や、蛍光管等で構成されて
いる。スリット１５は、ライン光源１４から放射された
光線を直線状でかつ平行光線にするためのものである。

また、ライン光センサ１７は、指押え台１２の移動方向
に対してほぼ直交する方向に配置され、例えばＣＣＤ（
ＣｈａｒａｅＣｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）形や、８
０８（Ｍｅｔａｌ　ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ）形の１次元固体躍像素子等で構成されている。

さらに、ライン光センサ１７の出力側には、Ａ／Ｄ変換
器１８、画像メモリ翅、及び処理部２０が接続されてい
る。Ａ／Ｄ変換器１８はライン光センサ１γの出力をデ
ィジタル信号に変換する回路であり、また画像メモリ１
９はＡ／Ｄ変換器１８の出力に対する出込みと読出しを
行うメモリで、随時読み書き可能なメモリ（ＲＡ）ｌ）
等で構成されている。処理部２０は、移動距離検出セン
サ１３の出力をパラメータとしてＡ／Ｄ変換器１８の出
力を画像メモリ１９に書込んだり、その画像メモリ１９
の書込みデータを読出してそのデータに対するキャリブ
レーション（ライン光センサのばらつき補正）やＡＧＣ
（＾ｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａ１ｎＣｏｎｔｒｏｌ）等の
画像処理を行う機能を有しており、中央処理装置（ｃｐ
ｕ）等で構成されている。

第４図は第１図の光学系部分の拡大図、第５図は第４図
を上から見た展開平面図である。

第４図及び第５図に示すように、プリズム１０ａ上に当
てがわれた指１１の表面１１ａの１ライン分の箇所から
光路長し５だけ離れた位置にレンズ１６が配置されると
共に、前記１ライン分の箇所から光路長Ｌ６だけ離れた
位置にライン光源１４が配置されている。

以上のように構成される指紋読取り装置の動作を説明す
る。

指１１をプリズム１０ａの近（に設けられた指押え台１
２にセットしてその指１１の表面１１ａをプリズム１０
ａ上に当てかう。すると、ライン光源１４がら出てスリ
ット１５を通過した横１ライン分の平行光線は、プリズ
ム１０ａに入射し、指表面１１ａの横１ライン分の箇所
で反射した後、レンズ１６で集束されライン光センサ１
７上に結像する。この像は指紋の横１ライン分の像でめ
り、それがライン光センサ１７で電気信号に変換され、
さらにＡ／Ｄ変換器１８でディジタル信号に変換されて
１次元画像データとなる。そして、指押え台１２にセッ
トされた指１１を、ライン光センサ１７に対してほぼ直
角の第１図の矢印方向へ移動していくと、その移動距離
が移動距離検出センサ１３で検出されその検出値が処理
部２０へ供給されると共に、移動していく指表面１１ａ
の横１ライン分づつの指紋画像が順次、ライン光センサ
１７で読取られＡ／Ｄ変換器１８で１次元画像データに
変換されていく。そこで、処理部２０では、移動距離検
出センサ１３から供給される移動距離をパラメー・夕と
してＡ／Ｄ変換器１８から出力される１次元画像データ
を順次、画像メモリ刊に書込んでいく。これにより、指
紋に対応した２次元画像データが画像メモリ乃に記憶さ
れる。画像メモリ乃に記憶された２次元画像データは処
理部２０により読出され、その処理部２０でキャリブレ
ーションやＡＧＣ等の画像処理が施された後、外部へ出
力される。

本実施例では、ライン光源１４から放射された光線を指
表面１１ａにおける一定の１ライン分箇所に照射し、そ
の１ライン分の指紋画像をライン光センサ１７で読取る
ようにしているので、第４図及び第５図に示すように、
プリズム１０ａとレンズ１６間の光路長［５が一定とな
り、それによってその光路長［５の距離を十分小さくす
ることが可能となる。

さらに、ライン光源１４とプリズム１０ａ間の光路長Ｌ
６も一定に取ることができるため、その光路長Ｌ６を小
ざくしてもライン光センサ１７に結ぶ像が均一化され、
鮮明な指紋画像が臂られる。従って光路長Ｌ５．１Ｂを
短縮することにより、指紋読取り装置を大幅に小型化で
きる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、指紋画像
を読取るに当り、ライン光源及びライン光センサを用い
、指をライン光センサ°に対してほぼ直角に移動するこ
とにより、２次元の指紋画像を読取るようにしたので、
プリズムとライン光源間の光路長、及びプリズムとライ
ン光センナ間の光路長を小さくすることにより、高精度
な画質を保持しつつ、装置の大幅な小型化が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す指紋データ読取り装置の
構成ブロック図、第２図は従来の指紋データ読取り装置
の構成ブロック図、第３図は第２図の光学系部分の拡大
図、第４図は第１図の光学系部分の拡大図、第５図は第
４図の展開平面図でおる。 １０ａ・・・・・・プリズム、１１・・・・・・指、１
３・・・・・・移動距離検出センサ、１４・・・・・・
ライン光源、１７・・・・・・ライン光センサ、１８・
・・・・−Ａ／［）変換器、１９・・・・・・画像メモ
リ、２０・・・・・・処理部。 出願人代理人　　柿　　本　　恭　　成１０ａ、　　プ
リズム 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 指の表面を当接させるためのプリズムと、前記指の表面
   を前記プリズムを通して照射する光源と、この光源で照
   射された前記プリズムからの反射光を電気信号に変換す
   る光センサと、この光センサの出力信号をディジタル信
   号に変換するアナログ／ディジタル変換器と、このアナ
   ログ／ディジタル変換器の出力を指紋画像データとして
   格納する画像メモリとを備えた指紋データ読取り装置に
   おいて、 前記光源は前記指の表面を前記プリズムを通して１ライ
   ン分照射するライン光源で構成すると共に、 前記光センサは前記ライン光源で照射された前記プリズ
   ムからの１ライン分の反射光を電気信号に変換するライ
   ン光センサで構成し、 さらに前記ライン光センサに対してほぼ直角に移動させ
   る指の移動距離を検出する移動距離検出センサを設け、 この移動距離検出センサの出力と前記ライン光センサの
   出力とに基づき２次元の指紋画像データを前記画像メモ
   リに格納することを特徴とする指紋データ読取り装置。