JPH04190470A

JPH04190470A - 指紋入力装置

Info

Publication number: JPH04190470A
Application number: JP2321713A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Fukuda; 福田　尚行; Koji Fujimoto; 藤本　好司
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-07-08
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2796428B2

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、指紋照合又は指紋識別等に使用する指紋入力
装置に関する。

［従来の技術］個人を識別する手段として指紋を実際に用いるためには
、利用者の心理的、肉体的負担が少ない簡易な無インク
式の指紋入力装置が望ましい。

このような指紋入力装置においては、指紋の隆線部と谷
線部とのコントラストが明瞭な画像を得ることや、１画
素当たり５０μｍ程度の読み取り精度を確保することが
後の処理を容易にするために重要である。

従来の指紋入力装置としては、皮膚の分泌物に含まれて
いる物質のレーザ光による発光を利用するものと、プリ
ズムなどのガラス面などに指紋パターンを入力すべき指
を接触させてその反射光の変化を利用するものがある（
指紋自動識別技術河越正弘、「計測と制御Ｊ　、ＶＯｌ
、　　２５．　Ｎｏ、　８．　　ｐｐ、　７０１−７０
６）。

後者のプリズムを用いた指紋入力装置は、プリズムの底
面を内側から全反射照明し、プリズムの内面を全反射し
た光をプリズム外に配置されている結像光学系によって
撮像素子上に結像させるように構成されている。即ち、
この装置はプリズムの底面の外面に指が押し当てられた
場合に、指紋の凸部では皮膚とプリズムのガラス面とが
接触して光が散乱することを利用している（指紋パター
ンの自動分類、河越、棟上、「情報処理学会研究報告」
、コンピュータビジョン、１８−２．１９８２）。

［発明が解決しようとする課題］このような上述のプリズムなどのガラス面を用いた従来
の指紋入力装置では、指紋パターンの各点から撮像素子
までの光路かそれぞれ異なるので台形歪みが発生してし
まうという問題点がある。

又、前の利用者の残留指紋によってノイズ光が重畳して
しまうため、現利用者の指紋パターンの特徴を抽圧する
ことができないという問題点がある。

更に、プリズムの外部で結像するための光学系を必要と
するので、小型化が困難であるという問題点がある。

尚、これらの問題点に対して、散乱光か到達しない領域
に撮像素子を配置してコントラストを向上させる方法（
プリズムを用いた指紋情報検出方法、清水他、「電子通
信学会全国大会Ｊ　、１３１１．１．９８４）や、残留
指紋による影響を避けるためにホログラムを使用して指
紋の隆線部のパターンの２次元画像データを入力する装
置（ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合装置
、井垣他、「電子情報通信学会研究報告」、パターン認
識と理解、８８−３８　、＋９８８）が提案されている
が、いずれの場合にも接触式である、即ち指紋パターン
を入力すべき指をガラス面等に接触させて指紋パターン
を採取するので、上述の問題点を解決することができな
いばかりでなく、２次元画像データを入力するための２
次元イメージセンサを使用する場合には装置が高価にな
るという問題点がある。

従って、本発明は、残留指紋の影響を受けずに確実に指
紋パターンを入力することが可能であり、且つ簡単な構
成を有する指紋入力装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本願の第１の発明は、指紋パターンを入力すべき指を照
明する照明手段と、指の移動方向と直交する方向に沿っ
て配置されており指が接触し移動することによって回転
可能なローラと、ローラの回転量から指の移動量を検ａ
可能な移動検圧手段と、指紋パターンによって反射され
た照明手段がらの光を直接受は取り指の移動方向と直交
する方向の１次元画像を撮像する１次元撮像手段と、１
次元撮像手段によって撮像された１次元画像と移動検出
手段によって検出された指の移動量とに基づいて指紋パ
ターンの２次元画像を合成する合成手段とを備えている
。

又、本願の第２の発明は、指紋パターンを入力すべき指
を照明する照明手段と、指を挿入可能なガイド手段と、
ガイド手段の内側に挿入された指の移動量を検出可能な
移動検出手段と、指紋パターンによって反射された照明
手段からの光を直接受は取り指の移動方向と直交する方
向の１次元画像を撮像する１次元撮像手段と、１次元撮
像手段によって撮像された１次元画像と移動検出手段に
よって検出された指の移動量とに基づいて指紋パターン
の２次元画像を合成する合成手段とを備えている。

［作用コ本願の第１の発明では、指紋パターンを入力すべき指が
照明手段によって照明され、指がローラに接触して移動
するとローラが回転し、移動検出手段によってローラの
回転量から指の移動量が検出される。゛指紋パターンに
よって反射された照明手段からの光は１次元撮像手段に
よって直接受け取られ、指の移動方向と直交する方向の
１次元画像が撮像される。合成手段によって１次元撮像
手段により撮像された１次元画像と移動検出手段により
検出された指の移動量とに基づいて指紋パターンの２次
元画像が合成されるので、従って、簡単な構成によって
残留指紋の影響を受けずに確実に指紋パターンを入力す
ることができる。

又、本願の第２の発明では、指紋パターンを入力すべき
指がガイド手段の内側に挿入され、移動検出手段によっ
て挿入の際の指の移動量が検出される。挿入された指は
照明手段によって照明され、指紋パターンによって反射
された照明手段からの光は１次元撮像手段によって直接
受は取られ、指の移動方向と直交する方向の１次元画像
が撮像される。合成手段によって１次元撮像手段により
撮像された１次元画像と移動検出手段により検出された
指の移動量とに基づいて指紋パターンの２次元画像が合
成されるので、従って、簡単な構成によって残留指紋の
影響を受けずに確実に指紋パターンを入力することがで
きる。

［実施例コ以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本願の第１の発明に係る指紋入力装置の一実施
例を示す概略構成図、及び第２図は第１図の指紋入力装
置を示す要部平面図である。

第１図及び第２図に示すように、指紋入力装置には指紋
入力台１１、ガイド板１２、ローラ１３、スリット１４
、照明デバイス１５、ロータリエンコーダ１６、円筒状
レンズ１７、ラインイメージセンサ１８及び合成バッフ
ァ１９が備えられている。

指紋入力台１１は指Ｆの指紋面が長手方向に沿って摺動
し移動可能なように平板状に形成されており、例えば水
平に配置されている。

ガイド板１２は指Ｆがその幅方向（第２図に図示Ｘ方向
）にずれないように指紋入力台１１の側方に形成されて
いる。

ローラ１３、スリット】４及び照明デバイス１５は、指
紋入力台１１に配設されている。

ローラ１３は指紋パターンを入力すべき指Ｆが指紋入力
台１１及びローラ１３に接触して指Ｆの移動方向（第１
図及び第２図に図示ｙ方向）に沿って移動した場合に回
転することが可能なように構成されている。

照明デバイス１５はスリット１４上の指紋パターンを照
明し、指紋パターンからの反射光をスリット１４を介し
て真下に反射させることが可能なように構成されている
。

ローラ１３、スリットエ４及び照明デバイス１５は、指
Ｆの幅方向、即ち指Ｆの移動可能なｙ方向と直交するＸ
方向に沿っていずれも配設されている。

ロータリエンコーダ１６は指紋入力台１１及びローラ１
３の下方に配置されており、合成バッファ１９に接続さ
れている。又、ロータリエンコーダ１６はローラ１３の
回転量を検出可能なように構成されている。

円筒状レンズ１７は指紋入力台１１のスリット１４の真
下に配置されており、指Ｆの指紋パターンからの反射光
を平行化することが可能なように構成されている。又、
円筒状レンズ１７は光路長を短くして装置を小型化する
ために、焦点深度の深いものが選択されるように構成さ
れている。

ラインイメージセンサ１８は指紋入力台１１のスリット
１４の真下にある円筒状レンズ１７の更に下方に配置さ
れており、合成バッファ１９に接続されている。又、ラ
インイメージセンサ１８は円筒状レンズ１７によって平
行化された指Ｆの指紋パターンからの反射光を読み取る
ことが可能なように構成されている。

ロータリエンコーダ１６の最小検出量δとラインイメー
ジセンサ１８の読み取り精度σとは、１画素当たり５０
μｍ程度のものが選択されるようノこ構成されている。

合成バッファ１９は入力された指紋パターンを識別する
図示していない識別装置に接続されている。

照明デバイス１５は本願の第１の発明の照明手段の一実
施例である。ロータリエンコーダ１６は本願の第１の発
明の移動検出手段の一実施例である。

ラインイメージセンサ１８は本願の第１の発明の１次元
撮像手段の一実施例である。合成バッファ１９は本願の
第１の発明の合成手段の一実施例である。

第３図は第１図の合成バッファ１９の詳細な構成を示す
ブロック図、及び第４図は第１図の指紋入力装置の動作
を説明するためのフローチャートである。

第３図に示すように、合成バッファ１ｇはラインバッフ
ァ　１’ｌａ　、　ＣＰ　Ｕ１９ｂ及び画像メモリ１９
ｃを備えている。

ラインバッファ１９ａはラインイメージセンサ１８によ
って読み取られてディジタル値に変換された１ライン分
の１次元画像ｇ　（Ｘ）を記憶することが可能なように
構成されている。

ＣＰＵ１９ｂは第４図に示すフローチャートに従って制
御を行うことが可能なように構成されている。

画像メモリ１９ｃは指Ｆの指紋パターンの２次元画像を
記憶することが可能なように構成されている。

第５図及び第６図は第１図の指紋入力装置の動作説明図
である。

次に第４図〜第６図を参照して上述の実施例の動作、特
にＣＰＵｌ９ｂの動作を説明する。

指紋パターンを入力すべき指Ｆが指紋入力台１１及びロ
ーラ１３に接触してｙ方向（第１図及び第２図に図示）
に沿って移動すると、ローラ１３が回転する。

このときのローラ１３の回転量はロータリエンコーダ１
６によって検出され、ロータリエンコーダ１６はその最
小検出量δ毎にパルスを発生すると共に回転方向信号（
符号）を発生し、合成バッファ１９へ出力する。

ラインイメージセンサ１８は円筒状レンズ１７によって
平行化された指Ｆの指紋パターンからの反射光を読み取
り、その読み取り信号をシリアルに合成バッファ１９へ
出力する。

先ず第５図に示すように、指Ｆがローラ１３に接触して
ローラ１３から照明デバイス１５の方向（＋ｙ力方向へ
移動する場合、即ち指Ｆがスリット１４上を第１関節か
ら第２関節の方向へ移動する場合、ロータリエンコーダ
１６は最小検圧量δ毎のパルスと正（＋ｙ）の回転方向
信号とから成るｙ座標信号をＣＰ　Ｕ　１９ｂへ出力す
る。

指Ｆの指紋パターンは照明デバイス１５によって照明さ
れ、指紋パターンからの反射光はスリット１４を通過し
円筒状レンズ１７によって平行光に整形されラインイメ
ージセンサ１８によって読み取られ、１ライン分の指紋
パターンの１次元画像データｇ（Ｘ）としてラインバッ
ファ１９２に順次格納される。

ＣＰ　Ｕ　１９ｂは第４図に示すように、ロータリエン
コーダ１６からのｙ座標信号が入力されると（ステップ
Ｓ１）、ラインバッファ１９２に格納された１ライン分
の１次元画像データｇ　（ｘ）を読み出しくステップＳ
２）　、１次元画像データｇ　（ｘ）から１ライン分の
２次元画像データＧ　（ｇ　（ｘ）　、ｙ）を合成し、
この２次元画像データＧ　（ｇ　（ｘ）、ｙ）を画像メ
モリ１９ｃの第１ラインの領域に格納する（ステップＳ
３）。

以下、ｙ座標のアドレスを示すカウンタｙをインクリメ
ントしくステップＳ４）、カウンタｙが指Ｆの所定の最
大値（最大移動量）に達するまで（ステップＳ５）上述
の処理を繰り返す。

ＣＰＵ１９ｂはカウンタｙがカウントアツプすると、画
像メモ１月９Ｃの２次元画像データＧ（ｇ（ｘ）　、ｙ
）を読み出し、図示していない識別装置へ出力する。

従って、第５図に示すように、指紋パターンを入力すべ
き指Ｆがローラ１３に接触してローラ１３から照明デバ
イス１５の方向（＋ｙ力方向へ移動する場合、指Ｆの指
紋パターンの各ラインの１次元画像データｇ　（ｘ）か
ラインバッファ１９ａに順次格納され、指紋パターンの
２次元画像データＧ（ｇ（ｘ）　、ｙ）が指Ｆの先端に
対応するデータから順に合成され画像メモリ１９ｃに格
納される。

尚、第５図に示すラインイメージセンサ１８において示
すＸ方向の単位はラインイメージセンサ１８の読み取り
精度σであり、画像メモ１月９Ｃにおいて示す＋ｙ力方
向単位はロータリエンコーダ１６の最小検出量δである
。

又、第６図に示すように、指Ｆがローラ１３に接触して
照明デバイス１５からローラ１３の方向（−ｙ方向）へ
移動する場合、即ち指Ｆがスリット１４上を第２関節か
ら第１関節の方向へ移動する場合、ロータリエンコーダ
１６は最小検出量δ毎のパルスと負（−ｙ）の回転方向
信号とから成るｙ座標信号をＣＰＵ１９ｂへ出力する。

指Ｆの指紋パターンは照明デバイス１５によって照明さ
れ、指紋パターンからの反射光はスリット１４を通過し
円筒状レンズ１７によって平行光に整形されラインイメ
ージセンサ１８により読み取られ、１ライン分の指紋パ
ターンの１次元画像データｇ（Ｘ）としてラインバッフ
ァ１９ａに順次格納される。即ち、指Ｆの指紋パターン
の１次元画像データｇ　（ｘ）は、第２関節から第１関
節の方向へ読み取られて１ライン毎にラインバッファ１
９ｇに格納される。

ＣＰＵ１９ｂは第４図に余すように、ロータリエンコー
ダ１６からのｙ座標信号が入力されると（ステップＳ１
）、ラインバッファ１９ａに格納された１ライン分の１
次元画像データｇ　（ｘ）を読み出しくステップＳ２）
、１次元画像データｇ　（ｘルから１ライン分の２次元
画像データＧ　（ｇ　（ｘ）　、ｙ）を合成し、この２
次元画像データＧ　（ｇ　（ｘ）、ｙ）を画像メモ１月
９Ｃの第１ラインの領域に格納する（ステップＳ３）。

即ち、ＣＰ　Ｕ　１９ｂはロータリエンコーダ１６から
の負の回転方向信号によって、画像メモ１月９０のｙ方
向の最大値アドレスの領域から最小値アドレスの領域へ
向かって２次元画像データＧ　（ｇ　（ｘ）　、ｙ）を
格納する。

以下、ｙ座標のアドレスを示すカウンタｙをインクリメ
ントしくステップＳ４）、カウンタｙか指Ｆの所定の最
大値（最大移動量）に達するまで（ステップＳ５）上述
の処理を繰り返す。

ＣＰ　Ｕ　１９ｂはカウンタｙかカウントアツプすると
、画像メモリ１９ｃの２次元画像データＧ（ｇ（Ｘ）、
ｙ）を読みａし、図示していない識別装置へ出力する。

従って、第６図に示すように、指Ｆかスリット１４上を
第２関節から第１関節の方向へ移動する場合にも、指Ｆ
の指紋パターンの正常な２次元画像データＧ　（ｇ　（
ｘ）　、ｙ）が画像メモ１月９０に格納される。

尚、この実施例では、多くの読み取りデータを確保する
ことによって指紋の照合精度を向上することができる。

即ち、第５図及び第６図に示すように、指Ｆを往復させ
て往路（＋ｙ力方向の移動）及び復路（−ｙ方向への移
動）の２次元画像データＧ　（ｇ　（ｘ）　、ｙ）をそ
れぞれ読み取り、往路及び復路の各々の２次元画像デー
タＧ（ｇ（ｘ）、ｙ）を合成することにより、指紋の照
合精度を向上することができる。

この場合、指紋パターンの往路及び復路のすべての２次
元画像を合成する必要はなく、ローラ１３の回転方向が
変わり（＋ｙ力方向ら−ｙ方向へ変わり）、ロータリエ
ンコーダ１６が正方向パルスの出力に続いて例えば３つ
の負方向パルスを連続して出力した場合に２次元画像を
合成するようにしてもよい。

上述の実施例によれば、指紋入力台１１に対して非接触
式でスリット１４を介して指紋パターンを入力すること
ができるので、残留指紋の影響を受けない。又、１画素
当たりの読み取り精度は、ロータリエンコーダ１６の最
小検出量δとラインイメージセンサ１８の読み取り精度
σとに依存するので、１画素当たり５０μｍ程度の読み
取り精度を簡単な構成で実現することができる。

従って、簡単な構成によって残留指紋の影響を受けずに
確実に指紋パターンを入力することができる。

第７図は本願の第１の発明に係る指紋入力装置の第２の
実施例を示す概略構成図、及び第８図は第７図の指紋入
力装置を示す要部平面図である。

第７図及び第８図に示すように、この第２の実施例の指
紋入力装置には、指紋入力台１１．ガイド１１ａ及び１
１ｂ１ガイド板１２、ローラ１３及び１３２、スリット
１４、照明デバイス１５、ロータリエンコーダ１６、円
筒状レンズ１７、ラインイメージセンサ１８、合成バッ
ファ１９並びにタイミングベルト２０が備えられている
。

この実施例の指紋入力装置の構成は、上述の第１の実施
例に加えてガイド１１２及び１１ｂ１０−ラ１３ａ並び
にタイミングベルト２０が設けられている点のみが第１
の実施例の指紋入力装置の構成と異なっており、他の主
要な構成は同一であり、従って、これら同一の構成につ
いては同一の参照番号を附す。

ローラ１３及び１３ｇ並びに照明デバイス１５は、ロー
ラ１３とローラ１３ａ　との間に照明デバイス１５が位
置するように指紋入力台１１上に水平に配置されており
、ローラ１３及び１３ｇは第８図の下方に示すように、
タイミングベルト２０を介して同方向に回転連動するこ
とが可能なように構成されている。

尚、タイミングベルト２０はその代わりにギヤ等から構
成するようにしてもよい。

ガイドｌｌａ及びｌｌｂは指紋入力台１１上のローラ１
３の上流側（指Ｆが移動可能な図示−ｙ方向側）、及び
ローラ１３ａの下流側（指Ｆが移動可能な図示＋ｙ方向
側）にそれぞれ設けられている。又、ガイドｌｌａ及び
Ｉｌｂは指紋パターンを入力すべき指Ｆがローラ１３及
び１３ａの両方の上を摺動して移動可能なようにその断
面が凸面形状であるように形成されている。

合成バッファ１９は第１の実施例と同様に第３図に示す
ように、ラインバッファ１９ａ　、　ＣＰＵ１９ｂ及び
画像メモリ１９ｃを備えている。

この第２の実施例の指紋入力装置の動作は、第１の実施
例の装置の動作と同様である。

即ち、前述の第１の実施例では、指Ｆの指紋面が１つの
ローラ１３上のみを移動するので、指Ｆの先端が上下（
図示２）方向へぶれた場合に読み取り画像データの精度
が低下することがあるが、この第２の実施例では、指Ｆ
の指紋面はローラ１３及び１３ａ並びにガイドｌｌａ及
びｌＴｏにより水平に移動することが可能なので、従っ
て、指紋パターンの読み取り精度を向上することができ
る。

第９図は本願の第１の発明に係る指紋入力装置の第３の
実施例を示す概略構成図である。

同図に示すように、この第３の実施例の指紋入力装置に
は、指紋入力台１１、ガイド１１２及び１１ｂ１ガイド
板１２、ローラ１３、照明デバイス１５、ロータリエン
コーーダ１６並びに合成バッファ１９が備えられている
。

この第３の実施例では、前述の第２の実施例のローラ１
３ａ１スリツト１４、円筒状レンズ１７、ラインイメー
ジセンサ１８及びタイミングベルト２００代わりに、指
紋パターンを入力すべき指Ｆの指紋面が摺動可能な密着
イメージセンサ２１が設けられている。

密着イメージセンサ２１は指紋入力台１１上に設けられ
ている照明デバイス１５の下流側（指Ｆが移動可能な図
示＋ｙ方向側）に配置されている。

他の主要な構成は第１及び第２の実施例の指紋入力装置
の構成と同一であり、従って、これら同一の構成につい
ては同一の参照番号を附す。

合成バッファ１９は第１の実施例と同様に第３図に示す
ように、ラインバッファ１９ａ　、　ＣＰ　Ｕ　１９ｂ
及び画像メモリ１９ｃを備えている。

この第３の実施例の指紋入力装置の動作は、第１及び第
２の実施例の装置の動作と同様である。

但し、この場合には、指Ｆの指紋パターンは照明デバイ
ス１５によって照明され、指紋パターンからの反射光が
密着イメージセンサ２１に直接受は取られて指紋パター
ンが読み取られ、１ライン分の指紋パターンの１次元画
像データｇ　（ｘ）としてラインバッファ１９ａに順次
格納され、以下同様の動作が実施される。

即ち、第１及び第２の実施例では、指Ｆの指紋パターン
からの反射光はスリット１４を介して導かれ、円筒状レ
ンズ１７によって平行化されラインイメージセンサ１８
によって直接受は取られて読み取られるので光路長が長
くなるが、この第３の実施例では、密着イメージセンサ
２１のみによって指Ｆの指紋パターンが読み取られるの
で、−従って、第１及び第２の実施例に比べて装置を小
型化することができる。

第１０図は本願の第２の発明に係る指紋入力装置の第１
の実施例を示す概略構成図である。

同図に示すように、この本願の第２の発明の第１の実施
例の指紋入力装置には、スリット１４、照明デバイス１
５ａ及び１５ｂ１０−タリエンコーダ１６、円筒状レン
ズ１７、ラインイメージセンサ１８、合成バッファ１９
、円筒状ガイド３０、円板３１、コイルばね３２、ベル
ト３３並びにプーリ３４か備えられている。

この本願の第２の発明の第１の実施例では、第１の発明
の第１〜第３の実施例の平板状の指紋入力台１１の代わ
りに、内径が指紋パターンを入力すべき指Ｆの外径にほ
ぼ一致しており指Ｆが挿入可能な円筒状ガイド３０が例
えば水平に設けられている。

円筒状ガイド３０の内側には、円筒状ガイド３０の内径
にほぼ一致する大きさの円板３１が指Ｆの移動方向（図
示ｙ方向）と垂直に配置されている。

円板３１はベルト３３を介してコイルばね３２に連結さ
れている。即ち、ベルト３３は円筒状ガイド３０の外側
に配置されているプーリ３４に巻回されており、ベルト
３３のプーリ３４から円板３１までの部分３３ａは硬い
部材から形成されており、このベルト３３の部分３３ａ
が円筒状ガイド３０に形成されている貫通溝３０ａを貫
通してコイルばね３２に連結されている。

円板３１は又、円筒状ガイド３０の軸方向（図示ｙ方向
）に沿って移動可能なように構成されている。

即ち、円板３１は円筒状ガイド３０の外側に、配置され
ているコイルばね３２によって指Ｆの挿入方向（図示矢
印−ｙ方向）と反対方向（図示矢印＋ｙ力方向に附勢さ
れるように構成されている。

プーリ３４には前述のロータリエンコーダ１６が連結さ
れている。

従って、指Ｆを円筒状ガイド３０の内側に挿入し、指Ｆ
の先端によってコイルばね３２の附勢力に抗して円板３
１が押されると、円板３１とベルト３３とが移動するた
め、ロータリエンコーダ１６によって指Ｆの−ｙ方向へ
の移動量を検８することが可能である。　　　− 尚、他の構成は本願の第１の発明の第１〜第３の実施例
と同一であるので、これら同一の構成については同一の
参照番号を附す。

スリット１４は円筒状ガイド３０の下側のほぼ中央に形
成されている。

照明デバイス１５ａ及び＋５６　、円筒状レンズ１７並
びにラインイメージセンサ１８は、スリット１４の下方
に設けられており、指Ｆが円筒状ガイド３０の内側に挿
入されたときに、指Ｆの指紋面かその下方から照明デバ
イス１５！及び１５ｂによってスリット１４を介して照
明され、指Ｆの指紋パターンからの反射光は円筒状レン
ズ１７に直接受は取られ、円筒状レンズ１７によって平
行化された反射光がラインイメージセンサ１８に届くよ
うに配置されている。

ロータリエンコーダ１６の指Ｆの移動量及び移動方向の
検出信号と、ラインイメージセンサ１８の読み取り信号
とは合成バッファ１９へ出力され、第５図及び第６図に
示すような２次元画像データＧ（ｇ　（ｘ）　、ｙ）が
合成されるように構成されている。

ロータリエンコーダ１６の最小検出量δとラインイメー
ジセンサ１８の読み取り精度σとは、１画素当たり５０
μｍ程度のものが選択されるように構成されている。

照明デバイス１５は本願の第２の発明の照明手段の一実
施例である。ロータリエンコーダ１６は本願の第２の発
明の移動検出手段の一実施例である。

ラインイメージセンサ１８は本願の第２の発明の１次元
撮像手段の一実施例である。合成バッファ１９は本願の
第２の発明の合成手段の一実施例である。

円筒状ガイド３０は本願の第２の発明のガイド手段の一
実施例である。

又、合成バッファ１９は本願の第１の発明の第１の実施
例と同様に第３図に示すように、ラインバッファＩｌａ
　、ＣＰＵ］９ｂ及び画像メモリ１９ｃを備えている。

この実施例の指紋入力装置の動作は、本願の第１の発明
の第１の実施例の装置の動作と同様である。

即ち、第５図及び第６図に示すように、指Ｆを往復させ
て往路（−ｙ方向への移動）及び復路（十ｙ方向への移
動）の２次元画像データＧ　（ｇ　（ｘ）　、ｙ）をそ
れぞれ読み取り、往路及び復路の各々の２次元画像デー
タＧ　（ｇ　（ｘ）、ｙ）を合成することにより指紋の
照合精度を向上することができる。ここで、又は図示Ｘ
方向の位置（座標）を表わす。

この場合、指紋パターンの往路及び復路のすべての２次
元画像を合成する必要はなく、ローラ１３の回転方向が
変わり（−ｙ方向から＋ｙ方向へ変わり）、ロータリエ
ンコーダ１６が正方向パルスの出力に続いて例えば３つ
の負方向パルスを連続して出力した場合に２次元画像を
合成するようにしてもよい。

この本願の第２の発明の第１の実施例によれば、円筒状
ガイド３０の内径が指Ｆの外径にほぼ一致するため、指
Ｆがその幅方向（図示Ｘ方向）にふれることなく挿入可
能であり、スリット１４を介して指紋パターンを入力す
ることができるので、残留指紋の影響を受けない。又、
１画素当たりの読み取り精度は、ロータリエンコーダ１
６の最小検出量δとラインイメージセンサ１８の読み取
り精度σとに依存するので、１画素当たり５０μｍ程度
の読み取り精度を簡単な構成で実現することができる。

従って、残留指紋の影響を受けずに指紋パターンを正確
に入力することができる。

第１１図は本願の第２の発明に係る指紋入力装置の第２
の実施例の要部を示す概略構成図、及び第１２図は第１
１図の指紋入力装置の全体構成を示す概略構成図である
。

第１１図及び第１２図に示すように、この本願の第２の
発明の第２の実施例の指紋入力装置には、スリット１４
、照明デバイス１５２及び１５ｂ１０−タリエンコーダ
１６、円筒状レンズ１７、ラインイメージセンサ１８、
合成バッファ１９、円筒状ガイド４０、円筒状部材４】
、コロ４２及び４３、コイルばね４４並びにコロ４５が
備えられている。

この本願の第２の発明の第２の実施例では、その第１の
実施例の円筒状ガイド３０、円板３１、コイルばね３２
、ベルト３３及びプーリ３４の代わりに、大きさが円筒
状ガイド３０と同一であってその先端、即ち指Ｆの挿入
口４０ａと反対側（図示−ｙ方向側）に端壁を有してい
る円筒状ガイド４０が設けられている。

円筒状ガイド４０は本願の第２の発明のガイド手段の一
実施例である。

円筒状ガイド４０の内側には円筒状部材４１が配置され
ており、この円筒状部材４１の内側にはロータリエンコ
ーダ１６が固定されている。

円筒状部材４１は上端及び下端にそれぞれ設けられてい
るコロ４２及び４３を介して円筒状ガイド４０の内側を
その軸方向（図示ｙ方向）に沿って移動可能なように構
成されており、円筒状部材４１は又、コイルばね４４を
介して円筒状ガイド４０の端壁に連結されており、コイ
ルばね４４によって指Ｆの挿入方向（図示−ｙ方向）と
反対方向（図示＋ｙ力方向に附勢されている。

下端のコロ４３はコロ４５を介して円筒状部材４１の内
側のロータリエンコーダ１６に連結されており、従って
、指Ｆが円筒状ガイド４０の内側に挿入されてその先端
がコイルばね４４の附勢力に抗して円筒状部材４１を押
すと、円筒状部材４１がロータリエンコーダ１６と共に
移動し、ロータリエンコーダ１６によって指Ｆの移動量
及び移動方向を検出することが可能である。

尚、他の主要な構成は本願の第１の発明の第１〜第３の
実施例、及び本願の第２の発明の第２の実施例の構成と
同一であるので、これら同一の構成については同一の参
照番号を附す。

又、合成バッファ１９は本願の第１の発明の第１の実施
例と同様に第３図に示すように、ラインバッフｙ１９ａ
　５ＣＰＵＩ９ｂ及び画像メモリ１９Ｃを備えている。

この本願の第２の発明の第２の実施例の指紋入力装置の
動作は、本願の第１の発明の第１の実施例の装置の動作
と同様である。

即ち、この実施例においても、円筒状ガイド０の内径が
指Ｆの外径にほぼ一致するため、指Ｆがその幅方向（図
示Ｘ方向）にぶれることなく挿入可能であり、スリット
１４を介して指紋パターンを入力することができるので
、残留指紋の影響を受けない。又、１画素当たりの読み
取り精度は、ロータリエンコーダ１６の最小検出量δと
ラインイメ−ジセンサ１８の読み取り精度σとに依存す
るので、１画素当たり５０μｍ程度の読み取り精度を簡
単な構成で実現することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本願の第１の発明は、指紋パター
ンを入力すべき指を照明する照明手段と、指の移動方向
と直交する方向に沿って配置されており指が接触し移動
することによって回転可能なローラと、ローラの回転量
から指の移動量を検出可能な移動検出手段と、指紋パタ
ーンによって反射された照明手段からの光を直接受は取
り指の移動方向と直交する方向の１次元画像を撮像する
１次元撮像手段と、１次元撮像手段によって撮像された
１次元画像と移動検圧手段によって検出された指の移動
量とに基づいて指紋パターンの２次元画像を合成する合
成手段とを備えているので、簡単な構成によって残留指
紋の影響を受けずに確実に指紋パターンを入力すること
ができる。

又、本願の第２の発明は、指紋パターンを入力すべき指
を照明する照明手段と、指を挿入可能なガイド手段と、
ガイド手段の内側に挿入された指の移動量を検出可能な
移動検出手段と、指紋パターンによって反射された照明
手段からの光を直接受は取り指の移動方向と直交する方
向の１次元画像を撮像する１次元撮像手段と、１次元撮
像手段によって撮像された１次元画像と移動検出手段に
よって検出された指の移動量とに基づいて指紋パターン
の２次元画像を合成する合成手段とを備えているので、
簡単な構成によって残留指紋の影響を受けずに確実に指
紋パターンを入力することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明に係る指紋入力装置の一実施
例を示す概略構成図、第２図は第１図の指紋入力装置を
示す要部平面図、第３図は第１図の合成バッファの詳細
な構成を示すブロック図、第４図は第１図の指紋入力装
置の動作を説明するためのフローチャート、第５図、第
６図は第１図の指紋入力装置の動作説明図、第７図は本
願の第１の発明に係る指紋入力装置の第２の実施例を示
す概略構成図、第８図は第７図の指紋入力装置を示す要
部平面図、第９図は本願の第１の発明に係る指紋入力装
置の第３の実施例を示す概略構成図、第１０図は本願の
第２の発明に係る指紋入力装置の第１の実施例を示す概
略構成図、第１１図は本願の第２の発明に係る指紋入力
装置の第２の実施例の要部を示す概略構成図、第１２図
は第１１図の指紋入力装置の全体構成を示す概略構成図
である。１１・・・・・・指紋入力台、ｌｌａ　、　ｆｉｂ・・
・・・・ガイド、１２・・・・・・ガイド板、１３．１
３ａ・・・・・・ローラ、１４・・・・・・スリット、
１５、ｉ５ａ　％　１５ｂ・・・・・・照明デバイス、
１６・・・・・・ロータリエンコーダ、１７・・・・・
・円筒状レンズ、１８・・・・・・ラインイメージセン
サ、１９・・・・・・合成バッファ、１９ａ・・・・・
・ラインバッファ、１９ｂ・・・・・・ＣＰＵ、１９ｃ
・・・・・・画像メモリ、２０・・・・・・タイミング
ベルト、２１・・・・・・密着イメージセンサ、３０．
４０・・・・・・円筒状ガイド、３１・・・・・・円板
、３２・・・・・・コイルばね、３３・・・・・・ベル
ト３４・・・・・・プーリ、４１・・・・・・円筒状部
材、４２．４３．４５・・・・・・コロ、４４・・・・
・・コイルばね。第１図第７図ｍ列対Ｉへ　第１Ｑ図第１ｔ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）指紋パターンを入力すべき指を照明する照明手段
と、指の移動方向と直交する方向に沿って配置されてお
り該指が接触し移動することによって回転可能なローラ
と、該ローラの回転量から指の移動量を検出可能な移動
検出手段と、前記指紋パターンによって反射された前記
照明手段からの光を直接受け取り前記直交する方向の１
次元画像を撮像する１次元撮像手段と、該１次元撮像手
段によって撮像された前記１次元画像と前記移動検出手
段によって検出された前記指の移動量とに基づいて前記
指紋パターンの２次元画像を合成する合成手段とを備え
たことを特徴とする指紋入力装置。
（２）指紋パターンを入力すべき指を照明する照明手段
と、指を挿入可能なガイド手段と、該ガイド手段の内側
に挿入された指の移動量を検出可能な移動検出手段と、
前記指紋パターンによって反射された前記照明手段から
の光を直接受け取り前記指の移動方向と直交する方向の
１次元画像を撮像する１次元撮像手段と、該１次元撮像
手段によって撮像された前記１次元画像と前記移動検出
手段によって検出された前記指の移動量とに基づいて前
記指紋パターンの２次元画像を合成する合成手段とを備
えたことを特徴とする指紋入力装置。