JPH02277182A - Finger picture input device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的コ
(産業上の利用分野)
この発明は、たとえば個人の指紋画像を用いる個人認証
装置などで使用される指画像入力装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a finger image input device used, for example, in a personal authentication device using an individual's fingerprint image.
(従来の技術)
近年、個人の指紋画像などを個人識別情報として用いる
ことにより、個人の認証を行う個人認証装置が実用化さ
れている。この種の個人認証装置において、指紋画像を
入力する手段としては光学プリズムを用いる方法が一般
的となっている。(Prior Art) In recent years, personal authentication devices have been put into practical use that authenticate individuals by using an individual's fingerprint image or the like as personal identification information. In this type of personal authentication device, it is common to use an optical prism as a means for inputting a fingerprint image.
このプリズムを用いる方法としては、たとえば「電子通
信学会論文誌Vo1.J68 D Nl13(プリ
ズムを用いた指紋情報の検出方法”全反射法と光路分離
法の比較”)」に示されるように、全反射法と光路分離
法とがある。As a method using this prism, for example, as shown in "Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers Vol. 1. There are reflection methods and optical path separation methods.
全反射法とは、第5図に示すように、たとえば直角二等
辺三角形の断面形状を有する光学プリズム1の底面(第
1の面)Aに対して、上記プリズム1の断面において直
角に交わる二辺のうちの一辺とされる面(第2の面)B
に対向する(a)の位置に光源(照明手段)2が配設さ
れ、さらにその別の面(第3の面)Cに対向してテレビ
カメラなどの撮像手段3が配設される。そして、上記プ
リズム1の底面Aに指面を当接させた状態で、上記プリ
ズム1の面Bより光源2からの光を入射し、指Fの指紋
の凹凸に応じた反射光を上記プリズム1の面Cにおいて
撮像手段3にて撮像するようになっている。As shown in FIG. 5, the total internal reflection method refers to a method in which, as shown in FIG. Surface that is one of the sides (second surface) B
A light source (illumination means) 2 is disposed at the position shown in (a) facing the C, and an imaging means 3 such as a television camera is disposed opposite to the other surface (third surface) C. Then, with the finger surface in contact with the bottom surface A of the prism 1, light from the light source 2 is incident on the surface B of the prism 1, and reflected light corresponding to the unevenness of the fingerprint of the finger F is reflected onto the prism 1. The imaging means 3 is configured to take an image on the plane C.
これに対して、光路分離法とは、第5図に示す光学プリ
ズム1の断面において、直角に交わる二辺のうちの一辺
とされる面Cに対向する(b)の位置に光源2と撮像手
段3とが配設される。そして、上記プリズム1の面Bか
らの光の入射を遮断して、指Fの指紋の凹凸に応じた反
射光を上記撮像手段3によって撮像するようになってい
る。On the other hand, in the optical path separation method, in the cross section of the optical prism 1 shown in FIG. Means 3 is provided. Then, the light incident from the surface B of the prism 1 is blocked, and the reflected light corresponding to the unevenness of the fingerprint of the finger F is imaged by the imaging means 3.
また、プリズムを用いる方法としては、」−記した光路
分離法における光源2と撮像手段3とを配設する際に、
たとえば光源2が撮像手段3の視野に入らないようにし
たり、または撮像手段3が光R2からの光を遮らないよ
うにしなければならないなどの相互の位置関係の複雑さ
を解決すべく、光学プリズム1の断面(第2の面)Dに
対向する(C)の位置に光源2を配設するようにしたも
のが考案されている。Further, as a method using a prism, when arranging the light source 2 and the imaging means 3 in the optical path separation method described in "-",
In order to solve the complexity of the mutual positional relationship, for example, it is necessary to prevent the light source 2 from entering the field of view of the imaging means 3, or to prevent the imaging means 3 from blocking the light from the light R2, an optical prism is used. A light source 2 has been devised in which a light source 2 is disposed at a position shown in (C) opposite to a cross section (second surface) D of the light source 1 .
しかしながら、光学プリズムを用いて指紋画像を入力す
るものにあっては、上記指紋画像が指紋の四部において
全反射された光がそのまま撮像されたものであるため、
光源2からの光のむらによる影響を受は品いものとなっ
ていた。このため、光の強く当たるところと当たらない
ところとで、指紋の凹凸に対応したコントラストのある
指紋画像を得ることができないという欠点があった。However, in the case where the fingerprint image is input using an optical prism, the fingerprint image is an image of the light totally reflected at the four parts of the fingerprint.
The effect of uneven light from light source 2 was poor. For this reason, there has been a drawback that it is not possible to obtain a fingerprint image with contrast corresponding to the unevenness of the fingerprint between areas that are strongly hit by light and areas that are not hit by light.
(発明が解決しようとする課題)
上記したように、従来の装置においては、照明光のむら
によって指紋の凹凸に対応したコントラストのある指紋
画像を得ることができないという欠点があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional apparatus has the drawback that it is not possible to obtain a fingerprint image with contrast corresponding to the unevenness of the fingerprint due to unevenness of illumination light.
そこで、この発明は、部品点数などを増やすことなく、
指面にむらのない光を十分に照明することが可能となり
、より良質の指画像を得ることができる指画像入力装置
を提供することを目的としている。Therefore, this invention has been developed without increasing the number of parts.
It is an object of the present invention to provide a finger image input device that can sufficiently illuminate a finger surface with even light and can obtain higher quality finger images.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記の目的を達成するために、この発明の指画像入力装
置にあっては、少なくとも3つの面を有する角柱形状の
光学プリズムと、この光学プリズムの第1の面に当接さ
れる指面を前記光学プリズムの第2の面から照明するよ
う配設された照明手段と、この照明手段からの照明光に
よる前記光学プリズムの第1の面における反射光を前記
光学プリズムの第3の面から撮像するよう配設された撮
像手段とを有するものにおいて、前記光学プリズムの第
2の面に前記照明手段からの照明光を拡散させて入射す
る拡散面を形成した構成とされている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the finger image input device of the present invention includes a prismatic optical prism having at least three surfaces, and a prismatic optical prism having at least three surfaces. an illumination means arranged to illuminate a finger surface that comes into contact with the first surface of the prism from a second surface of the optical prism; and illumination light from the illumination means illuminates the first surface of the optical prism. and an imaging means arranged to take an image of the reflected light from the third surface of the optical prism, the illumination light from the illumination means being diffused and incident on the second surface of the optical prism. It has a configuration in which a diffusion surface is formed.
(作用)
この発明は、上記した手段により、指面を照明する照明
効率が向上されるため、指面全体がより明るく、しかも
むらなく均一に照明されるようになるものである。(Function) According to the present invention, the illumination efficiency for illuminating the finger surface is improved by the above-described means, so that the entire finger surface is illuminated more brightly and uniformly.
(実施例)
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、この発明の指画像人力装置の構成を示すもの
である。この指画像入力装置は、たとえば直角二等辺三
角形の断面形状を有する光学プリズム10、照明手段と
しての光源20、および撮像手段としてのテレビカメラ
30を備えて構成されている。FIG. 1 shows the configuration of the finger image human power device of the present invention. This finger image input device includes an optical prism 10 having a cross-sectional shape of, for example, a right isosceles triangle, a light source 20 as an illumination means, and a television camera 30 as an imaging means.
この実施例において、上記光源20は、たとえばハロゲ
ンランプによって構成されている。そして、この先R2
0は、上記光学プリズム10の第2の面であるabc面
(またはdef面)、つまり光学プリズム10の断面に
相当する面にたとえば密着して配設されている。In this embodiment, the light source 20 is constituted by, for example, a halogen lamp. And from now on R2
0 is disposed, for example, in close contact with the abc plane (or def plane) which is the second plane of the optical prism 10, that is, the plane corresponding to the cross section of the optical prism 10.
この光源20が配設されるプリズム10の断面abcは
、上記光源20からの光が拡散して入射されるように、
たとえば砂面(すりガラス)状の処理が施されている。The cross section abc of the prism 10 on which the light source 20 is arranged is such that the light from the light source 20 is diffused and incident.
For example, it has a sandy surface (frosted glass) finish.
テレビカメラ30は、上記プリズム10の断面abcに
おいて直角に交わる二辺のうちの一辺とされる第3の面
であるbcef面(またはabde面)に撮像面を向け
て配設されている。The television camera 30 is disposed with its imaging surface facing the bcef plane (or the abde plane), which is the third plane of the two sides intersecting at right angles in the cross section abc of the prism 10.
次に、上記のように構成された指画像入力装置の動作に
ついて説明する。Next, the operation of the finger image input device configured as described above will be explained.
まず、光学プリズム10のabde面を前述の光路分離
法と同様に黒く塗り、このabde面から余分な光が入
射されないようにする。First, the abde surface of the optical prism 10 is painted black in the same manner as in the optical path separation method described above to prevent unnecessary light from entering from this abde surface.
そして、光学プリズム10の底面(第1の面)であるa
cdf面に、指Fの表面のうち、少なくとも指紋部分(
指の腹)を当接させた状態において、上記プリズム10
の断面に相当するabc面より光源20からの光を入射
させる。これにより、光学プリズム10のbcef面に
写る指紋画像がテレビカメラ30により撮像される。す
なわち、光源20から光学プリズム10への入射光のう
ち、指Fの表面の凹部に当たった光はテレビカメラ30
の撮像面には到達せず、凸部に当たった光のみがカメラ
30の撮像面に到達されることになる。Then, a is the bottom surface (first surface) of the optical prism 10.
On the cdf surface, at least the fingerprint part (
When the prism 10 is in contact with the pads of the fingers
The light from the light source 20 is made to enter from the abc plane corresponding to the cross section of . As a result, a fingerprint image appearing on the bcef surface of the optical prism 10 is captured by the television camera 30. That is, of the light incident on the optical prism 10 from the light source 20, the light that hits the recess on the surface of the finger F is reflected by the television camera 30.
Only the light hitting the convex portion reaches the imaging surface of the camera 30 without reaching the imaging surface of the camera 30.
この場合、光源20からの光はそのままでは光の強い部
分と弱い部分とのむらが大きいが、断面abcを通過す
る際に拡散されて光学プリズム10に入射されるように
なる。この結果、第2図に実線で示す如く、本来はプリ
ズム10の対向する断面defに向かって進む光の割合
いが多かったのに対し、図に破線で示すように、指Fの
当接された面acdfに向かって進む光の割合いが増加
されることになる。このため、指面を照明する光の照明
効率が向上されて指面がより明るく照明されるとともに
、上記照明光が指面全体にむらなく均一に照射される。In this case, the light from the light source 20 has large unevenness between strong and weak light parts, but when it passes through the cross section abc, it is diffused and enters the optical prism 10. As a result, as shown by the solid line in FIG. 2, originally there was a large proportion of the light traveling toward the opposing cross section def of the prism 10, but as shown by the broken line in the figure, the proportion of light traveling toward the opposing cross section def was higher. The proportion of light traveling towards the surface ACDF will be increased. Therefore, the illumination efficiency of the light that illuminates the finger surface is improved, and the finger surface is illuminated more brightly, and the entire finger surface is evenly and uniformly irradiated with the illumination light.
したがって、従来と同様の光源を用いた場合であっても
、指Fの表面の凸部が明るい画像として撮像されること
になり、指紋の凹凸パターンに対応したコントラストの
ある良質の指画像が得られるようになる。Therefore, even when using the same light source as before, the convex parts on the surface of the finger F will be captured as a bright image, and a high-quality finger image with contrast corresponding to the uneven pattern of the fingerprint can be obtained. You will be able to do it.
上記したように、光学プリズムの光源からの照明光を入
射する面に上記照明光を拡散させる拡散面を形成すべく
、たとえば砂面状の処理を施すことにより、指面を照明
する照明効率を向上させ、指面全体がより明るく、しか
もむらなく均一に照明されるようにしている。これによ
り、従来と同じ光源を使用する場合であっても、より効
率が良く、しかも均一なる照明効果を発揮することが可
能となる。したがって、指面に対してむらのない光を十
分に照射することが可能となるため、より良質の指画像
が得られるようになるものである。As mentioned above, in order to form a diffusion surface that diffuses the illumination light on the surface of the optical prism into which the illumination light from the light source is incident, for example, by applying a sand surface treatment, the illumination efficiency for illuminating the finger surface can be improved. This makes the entire finger surface brighter and more evenly illuminated. As a result, even when using the same light source as before, it is possible to achieve more efficient and uniform illumination effects. Therefore, it becomes possible to sufficiently irradiate the finger surface with even light, so that a higher quality finger image can be obtained.
なお、上記実施例においては、プリズムの断面側に光源
を配設した場合を例に説明したが、第3図に示すように
、プリズム10の断面において直角に交わる二辺のうち
の一辺とされる面(第2の而)Bに対向する位置に光源
20が配設され、さらにその別の面(第3の面)Cに対
向してテレビカメラ30が配設された通常の全反射法の
場合にも適用できる。この場合、光源20からの光はプ
リズム10の面Bを通過する際に拡散されてプリズム1
0内に入射され、面Aに当接された指Fの四部において
は全反射され、凸部においては拡散される。そして、凹
部において全反射された光が而Cを通してテレビカメラ
30の撮像面に到達されることにより、指紋の凹凸に対
応したコントラストのある指紋画像が撮像されることに
なる。In the above embodiment, the case where the light source is disposed on the cross-section side of the prism is explained as an example, but as shown in FIG. A normal total internal reflection method in which a light source 20 is placed at a position facing a surface (second surface) B, and a television camera 30 is placed facing another surface (third surface) C. It can also be applied in the case of In this case, the light from the light source 20 is diffused when passing through the surface B of the prism 10, and the light from the prism 1
0, is totally reflected at the four parts of the finger F that is in contact with the surface A, and is diffused at the convex part. Then, the light totally reflected at the concave portion reaches the imaging surface of the television camera 30 through the concave portion, so that a fingerprint image with contrast corresponding to the unevenness of the fingerprint is captured.
かくして、従来と同様の光源を用いた場合であっても、
指紋の凹凸パターンに対応したコントラストのある良質
の指画像が得られるようになるものであり、また光源か
らの光をできるだけむらのない均一な光とするための拡
散フィルタなどの特別な手段を用いる必要がないため、
装置の大型化、およびコスト高となるのを防止し得るも
のである。Thus, even when using a conventional light source,
It is possible to obtain high-quality finger images with contrast that corresponds to the uneven pattern of the fingerprint, and special measures such as a diffusion filter are used to make the light from the light source as uniform and even as possible. Because there is no need
This can prevent the device from increasing in size and cost.
また、たとえば第4図に示すように、光度が1個当たり
2000〜3000ミリ力ンデラ程度の超高輝度LED
21を複数個(3個程度)と、抵抗22とを直列に接続
したものを光源20として用いるようにしても良い。こ
の光源20を用いれば、゛発熱二が少ない上、消費電力
も少なくて済み、しかも十分な光量を得ることができる
。In addition, as shown in Figure 4, for example, ultra-high brightness LEDs with a luminous intensity of about 2,000 to 3,000 millimeters per unit are used.
The light source 20 may be one in which a plurality of resistors 21 (about three) and a resistor 22 are connected in series. By using this light source 20, it is possible to generate less heat, consume less power, and provide a sufficient amount of light.
また、光学プリズムとしては、断面形状が直角二等辺三
角形のものに限らず、たとえば直角三角形や他の三角形
の断面形状を有するもの、さらには三角形以外の断面形
状を有するプリズムにも適用できる。Further, the optical prism is not limited to one having a right-angled isosceles triangular cross-sectional shape, but can also be applied to, for example, a right-angled triangular or other triangular cross-sectional shape, or even a prism having a cross-sectional shape other than a triangular shape.
さらに、光源をプリズムの面に必ずしも密着させる必要
はなく、プリズムから離して配設することも可能である
。Furthermore, the light source does not necessarily need to be in close contact with the surface of the prism, and can be placed away from the prism.
その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。It goes without saying that various other modifications can be made without departing from the gist of the invention.
[発明の効果]
以上、詳述したようにこの発明によれば、部品点数など
を増やすことなく、指面にむらのない光を十分に照明す
ることが可能となり、より良質の指画像を得ることがで
きる指画像入力装置を提供できる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, it is possible to sufficiently illuminate the finger surface with even light without increasing the number of parts, thereby obtaining a higher quality finger image. It is possible to provide a finger image input device that can perform the following functions.
第1図はこの発明の一実施例を示す指画像入力装置の構
成図、第2図は拡散面による光の拡散状態を説明するた
めに示す図、第3図はこの発明の他の実施例を示す指画
像入力装置の構成図、第4図は光源の他の構成例を示す
回路図、第5図は従来技術とその問題点を説明するため
に示す図である。
10・・・光学プリズム、20・・・光源(照明手段)
、30・・・テレビカメラ(撮像手段)。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図
第3図
第2図
第4図FIG. 1 is a configuration diagram of a finger image input device showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram shown to explain the state of light diffusion by a diffusing surface, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the structure of a light source, and FIG. 5 is a diagram for explaining the prior art and its problems. 10... Optical prism, 20... Light source (illumination means)
, 30...TV camera (imaging means). Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 3 Figure 2 Figure 4
Claims (3)
ズムと、 この光学プリズムの第1の面に当接される指面を前記光
学プリズムの第2の面から照明するよう配設された照明
手段と、 この照明手段からの照明光による前記光学プリズムの第
1の面における反射光を前記光学プリズムの第3の面か
ら撮像するよう配設された撮像手段とを有する指画像入
力装置において、 前記光学プリズムの第2の面に前記照明手段からの照明
光を拡散させて入射する拡散面を形成したことを特徴と
する指画像入力装置。(1) A prismatic optical prism having at least three surfaces, and illumination means arranged to illuminate the finger surface that comes into contact with the first surface of the optical prism from the second surface of the optical prism. and an imaging means arranged to take an image of reflected light from the illumination light on the first surface of the optical prism from the third surface of the optical prism, the finger image input device comprising: A finger image input device characterized in that a second surface of an optical prism is formed with a diffusing surface through which illumination light from the illumination means is diffused and incident.
を有し、その断面を第2の面とすることを特徴とする請
求項(1)記載の指画像入力装置。(2) The finger image input device according to claim 1, wherein the optical prism has a cross-sectional shape of a right-angled isosceles triangle, and the cross-section is the second surface.
を有し、その断面において直角に交わる二辺のうちの一
辺とされる面を第2の面とすることを特徴とする請求項
(1)記載の指画像入力装置。(3) The optical prism has a cross-sectional shape of a right-angled isosceles triangle, and the second surface is a surface of the two sides intersecting at right angles in the cross-section. ) The finger image input device described in ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1098315A JPH02277182A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Finger picture input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1098315A JPH02277182A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Finger picture input device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02277182A true JPH02277182A (en) | 1990-11-13 |
Family
ID=14216489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1098315A Pending JPH02277182A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Finger picture input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02277182A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021067652A (en) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 株式会社リコー | Absorbance measuring device, biological information measuring device, and absorbance measuring method |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP1098315A patent/JPH02277182A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021067652A (en) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 株式会社リコー | Absorbance measuring device, biological information measuring device, and absorbance measuring method |
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