JPH06223163A - 指紋検出センサ - Google Patents

指紋検出センサ

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JPH06223163A
JPH06223163A JP5011277A JP1127793A JPH06223163A JP H06223163 A JPH06223163 A JP H06223163A JP 5011277 A JP5011277 A JP 5011277A JP 1127793 A JP1127793 A JP 1127793A JP H06223163 A JPH06223163 A JP H06223163A
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JP
Japan
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fingerprint
detection sensor
photoelectric conversion
input body
image
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Withdrawn
Application number
JP5011277A
Other languages
English (en)
Inventor
Seigo Igaki
誠吾 井垣
Taku Niizaki
卓 新崎
Ken Yokoyama
乾 横山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、指紋照合システムや指紋認識システ
ムで用いられる指紋検出センサに関し、これらのシステ
ムのハードウェアやソフトウェアの負担を軽減できるよ
うにすることを目的とする。 【構成】指を置くための指紋入力体1と、指紋入力体1
上の指に光を照射する照明用光源2と、指紋入力体1の
発生する指紋像を電気量に変換する光電変換手段3とを
備える構成を採る指紋検出センサにおいて、指紋入力体
1の指紋載置面の配置位置を前焦点面位置とするととも
に、光電変換手段3の配置位置を後焦点面位置とする凸
レンズ4と、指紋入力体1の指紋載置面位置に配置され
て、順次1つの部分領域のみを光学的に開口する光シャ
ッタ手段5とを備えるとともに、光電変換手段3が、凸
レンズ4により抽出される指紋像の空間的位相情報を検
出するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、指紋照合システムや指
紋認識システムで用いられる指紋検出センサに関し、特
に、指紋照合システムや指紋認識システムのハードウェ
アやソフトウェアの負担を軽減できるようにする指紋検
出センサに関する。
【0002】近年、コンピュータが広範な社会システム
の中に導入されるのに伴って、システム・セキュリティ
に関係者の関心が集まっている。コンピュータルームへ
の入室や端末利用の際の本人確認手段として、これまで
用いられてきたIDカードやパスワードには、セキュリ
ティ確保の面から多くの疑問が提起されている。これに
対して指紋は、万人不同、終生不変という2大特徴を持
つために、本人確認の最も有力な手段と考えられおり、
指紋を用いた簡便な個人照合システムに関して多くの研
究開発が行われている。
【0003】このような指紋を用いた個人照合システム
や、犯罪捜査で使用されている指紋認識システムで用い
られるような指紋検出センサは、指紋照合システムや指
紋認識システムのハードウェア/ソフトウェアの負担を
軽減できる構成でもって実現していく必要がある。
【0004】
【従来の技術】従来の指紋検出センサでは、指紋像の振
幅画像を検出するという構成を採っていた。
【0005】従来から、プリズムの斜面をガラスの内側
から全反射条件を満たすように照明する構成を採って、
指紋の凸部では指とガラスとの接触のために全反射条件
がくずれて光が散乱することで指紋の凹凸に対応した像
のコントラストを得るという構成の指紋検出センサが用
いられているが、これも指紋の振幅画像を検出する構成
を採るものである。
【0006】また、本出願人が開示してきた一連の指紋
照合処理装置で用いてきた図9に示す指紋検出センサも
指紋の振幅画像を検出する構成を採るものである。この
指紋検出センサは、図9に示すように、プリズムや平行
平板を用いて指の隆線部で散乱した光のみを分離して結
像させていくことで、指紋の振幅画像を検出する構成を
採るものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の指紋検出センサにより得られた振幅画像の指
紋像を用いて指紋照合処理や指紋認識処理を実行する構
成を採ると、多値画像の2値化処理や、マスク処理等に
よる指紋像の中心点座標の検出処理や、隆線方向の検出
処理等といった各種の画像処理の前処理工程が必要にな
る。これから、このような構成の指紋検出センサを用い
ると、指紋照合システムや指紋認識システムのハードウ
ェア/ソフトウェアの負担が大きくなるという問題点が
ある。
【0008】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、指紋照合システムや指紋認識システムのハー
ドウェアやソフトウェアの負担を軽減できるようにする
新たな指紋検出センサの提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1に本発明により構成
される指紋検出センサの原理構成を図示する。図中、1
は指を載置する指紋入力体、2は指紋入力体1上の指に
光を照射する照明用光源、3は指紋入力体1の発生する
指紋像を電気量に変換する光電変換手段である。ここ
で、照明用光源2としては、レーザ光のようなコヒーレ
ント光源を用いることが好ましいが、LED等のような
イン・コヒーレント光源を用いることも可能である。ま
た、指紋入力体1と一体構成あるいは別構成で用意され
て、指紋入力体1の発生する指紋像の持つ凹凸像を光学
的に分離する導光体を備えて、この導光体の分離する凹
凸指紋像のいずれか一方が光電変換手段3に入射するよ
う構成されることがある。
【0010】この光電変換手段3は、単一構成を採る光
電変換センサの複数が放射状に配置されることで構成さ
れることがあり、また、1次元光電変換センサの複数が
放射状に配置されることで構成されることがある。更
に、この光電変換手段3が2次元光電変換センサで構成
されるときには、この2次元光電変換センサの持つ放射
状配置のセンサエレメントの検出値を特定する演算手段
を備えることになる。
【0011】4は指紋入力体1の指紋載置面の配置位置
を前焦点面位置とするとともに、光電変換手段3の配置
位置を後焦点面位置とする凸レンズである。この凸レン
ズ4の配置構成に従って、指紋入力体1の発生する指紋
像の空間的位相情報(指紋パターンの方向と周期)が光
電変換手段3に写像される。
【0012】5は指紋入力体1の指紋載置面位置に配置
されて、順次1つの部分領域のみを光学的に開口する光
シャッタ手段であり、例えば、複数の液晶シャッタがマ
トリクス状に配置される液晶シャッタマトリクスで構成
されることがある。
【0013】この他に、本発明の指紋検出センサは、従
来の指紋検出センサの持つ検出機能を兼ね備えるべく、
指紋入力体1の発生する指紋像の振幅画像を電気量に変
換する撮像手段と、指紋像の振幅画像をこの撮像手段に
結像する光学系手段とを備えることがある。そして、こ
の構成を採るときにあって、更に、この撮像手段が光電
変換手段3を構成する2次元光電変換センサと共通化さ
れるとともに、この撮像手段に対して、凸レンズ4によ
り抽出される指紋像の空間的位相情報か、振幅画像のい
ずれか一方を入射するよう制御する光選択制御手段を備
えることがある。
【0014】
【作用】本発明の指紋検出センサでは、光シャッタ手段
5が順次1つの部分領域のみを光学的に開口するよう動
作し、この動作を受けて、光電変換手段3は、例えば1
次元光電変換センサの複数を放射状に配置する構成を採
ることで、凸レンズ4により抽出されることになるその
部分領域の指紋像の空間的位相情報を電気的に検出す
る。
【0015】このように、本発明の指紋検出センサを用
いると、指紋の持つ空間的位相情報が部分領域を単位と
して検出されることになるので、この検出される空間的
位相情報を特徴情報として用いて指紋照合システムや指
紋認識システムを構築することができるのであるが、こ
のようにして構成される指紋照合システムや指紋認識シ
ステムは、指紋の持つ特徴情報が光学的に検出される構
成が採られるので、ハードウェアやソフトウェアの負担
を大きく軽減できるようになるのである。
【0016】
【実施例】以下、実施例に従って本発明を詳細に説明す
る。図2に示すように、物体が凸レンズの前焦点面位置
に位置すると、凸レンズの後焦点面位置には、その物体
の持つ空間的位相情報が写像されることがフーリエ光学
によって知られている。ここで、図中のfは、凸レンズ
の焦点距離を表している。
【0017】図1で説明したように、本発明の指紋検出
センサは、この原理を利用するものであって、光シャッ
タ手段5によって指紋載置面の部分領域を順次1つずつ
光学的に開口することで、凸レンズ4によって抽出され
る各指紋部分領域の持つ空間的位相情報を光電変換手段
3に写像させる構成を採り、更に、光電変換手段3に方
向検出機能と中心点からの距離検出機能とを持たせるこ
とで、この写像される空間的位相情報を電気的に検出す
る構成を採ることで、指紋の持つ特徴情報を検出するの
である。
【0018】すなわち、光シャッタ手段5が、図3
(a)に示すような指紋パターンを持つ指紋部分領域を
光学的に選択すると、光電変換手段3には、図3(b)
に示すように、指紋パターンの示す方向上の指紋パター
ン周期に対応した位置にスポット状の光が写像されるこ
とになる。
【0019】これから、光電変換手段3として、図4
(a)に示すような個別のホトセンサをフーリエ変換像
の各次数のスポット位置に配置するものや、図4(b)
に示すような1次元ホトセンサアレイを放射状に配置す
るものを用いることで、光シャッタ手段5により選択さ
れる指紋部分領域の持つ空間的位相情報を検出する構成
を採って、図5に示すように、この光電変換手段3の検
出値を位相情報メモリ6の対応するメモリ領域に格納し
ていくことで、指紋の持つ特徴情報を検出する構成を採
るのである。ここで、図5中の7はシャッタマトリクス
制御回路であって、光シャッタ手段5の開口を制御する
とともに、位相情報メモリ6の格納先アドレスを制御す
るものである。
【0020】光電変換手段3として、図4(a)に示す
構成のものを用いると、簡単に空間的位相情報を検出で
きるようになるものの指紋の持つ隆線ピッチの変動に対
処できない。これに対して、図4(b)に示す構成のも
のを用いると、隆線ピッチの変動に対しても対処可能で
ある。しかしながら、図4(b)に示す構成のものを用
いても、隆線方向の変動には対処できない。これから、
光電変換手段3として、2次元ホトセンサアレイを用い
るとともに、この2次元ホトセンサアレイの持つ放射状
配置のセンサエレメントの検出値を特定する演算手段を
備える構成を採ることで、指紋の持つ隆線ピッチの変動
や隆線方向の変動に対処していくことが好ましい。
【0021】図6ないし図8に、本発明の指紋検出セン
サの装置構成の一実施例を図示する。次に、これらの実
施例について説明する。ここで、図1で説明したものと
同じものについては同一の記号で示してある。また、照
明用光源2については記載を省略してある。
【0022】図6に示す実施例の指紋検出センサは、指
紋入力体1と一体的に構成されるプリズム体8を備え
て、このプリズム体8でもって、指紋の隆線部で散乱さ
れる光と、指紋の谷線部で散乱される光とを分離して、
指紋の隆線部で散乱される光のみを凸レンズ4を介して
光電変換手段3に入射していく構成を採る。
【0023】この構成に従って、光学的なノイズの除去
された状態で指紋の持つ空間的位相情報を検出すること
が可能になる。図7に示す実施例の指紋検出センサは、
指紋入力体1と一体的に構成される平行平板体9を備え
て、この平行平板体9の全反射特性を利用することで、
指紋の隆線部で散乱される光と、指紋の谷線部で散乱さ
れる光とを分離して、指紋の隆線部で散乱される光のみ
を凸レンズ4を介して光電変換手段3に入射していく構
成を採る。そして、更に、指紋の振幅画像を結像するレ
ンズ10と、このレンズ10により結像される指紋の振
幅画像を電気量に変換する撮像手段12とを備える構成
を採る。
【0024】この構成に従って、光学的なノイズの除去
された状態で指紋の持つ空間的位相情報を検出すること
が可能になるとともに、従来の指紋検出センサの検出し
ていた指紋の振幅画像についても検出することが可能に
なる。ここで、指紋の振幅画像を検出するときには、光
シャッタ手段5の全領域を開口していくように動作させ
てもよい。なお、図中の11は反射ミラーである。
【0025】図8に示す実施例の指紋検出センサは、図
7の実施例構成を採るときにあって、光電変換手段3と
撮像手段12とを共通化するとともに、凸レンズ4とレ
ンズ10とを共通化する構成を採り、更に、前面に光シ
ャッタを備えて振幅画像の結像光路を形成する反射ミラ
ー13と、前面に光シャッタを備えて空間的位相情報の
写像光路を形成する反射ミラー14とを備えて、この2
つの反射ミラー13,14の備える光シャッタのシャッ
タ機能を制御していくことで、上記の共通化構成を実現
する構成を採る。この構成に従って、図7の実施例構成
を極めて簡略なものにできる。
【0026】以上に説明したように、本発明の指紋検出
センサを用いると、指紋の持つ空間的位相情報が部分領
域を単位として検出できることになるので、これを特徴
情報として用いることで指紋照合システムや指紋認識シ
ステムを構築することができることになる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の指紋検出
センサを用いることで、指紋の持つ特徴情報が光学的に
検出されることになるので、本発明の指紋検出センサを
用いる指紋照合システムや指紋認識システムは、複雑な
画像処理を施すことなく指紋の照合処理や認識処理を実
行できることになって、ハードウェアやソフトウェアの
負担を大きく軽減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】凸レンズによる光学的フーリエ変換の説明図で
ある。
【図3】フーリエ変換像の説明図である。
【図4】光電変換手段の一実施例である。
【図5】光電変換手段の検出値の格納処理の説明図であ
る。
【図6】本発明の一実施例である。
【図7】本発明の一実施例である。
【図8】本発明の一実施例である。
【図9】本出願人の開示した指紋検出センサの説明図で
ある。
【符号の説明】
1 指紋入力体 2 照明用光源 3 光電変換手段 4 凸レンズ 5 光シャッタ手段

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指を置くための指紋入力体(1) と、該指
    紋入力体(1) 上の指に光を照射する照明用光源(2) と、
    該指紋入力体(1) の発生する指紋像を電気量に変換する
    光電変換手段(3) とを備える構成を採る指紋検出センサ
    において、 上記指紋入力体(1) の指紋載置面の配置位置を前焦点面
    位置とするとともに、上記光電変換手段(3) の配置位置
    を後焦点面位置とする凸レンズ(4) と、 上記指紋入力体(1) の指紋載置面位置に配置されて、順
    次1つの部分領域のみを光学的に開口する光シャッタ手
    段(5) とを備えるとともに、 上記光電変換手段(3) が、上記凸レンズ(4) により抽出
    される指紋像の空間的位相情報を検出するよう構成され
    ることを、 特徴とする指紋検出センサ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の指紋検出センサにおい
    て、 指紋入力体(1) と一体構成あるいは別構成で用意され
    て、該指紋入力体(1) の発生する指紋像の持つ凹凸像を
    光学的に分離する導光体を備えて、該導光体の分離する
    凹凸指紋像のいずれか一方が光電変換手段(3) に入射す
    るよう構成されることを、 特徴とする指紋検出センサ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の指紋検出センサに
    おいて、 光シャッタ手段(5) は、複数の液晶シャッタがマトリク
    ス状に配置される液晶シャッタマトリクスで構成される
    ことを、 特徴とする指紋検出センサ。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の指紋検出セン
    サにおいて、 光電変換手段(3) は、単一構成を採る光電変換センサの
    複数が放射状に配置されることで、凸レンズ(4) により
    抽出される指紋像の空間的位相情報を検出するよう構成
    されることを、 特徴とする指紋検出センサ。
  5. 【請求項5】 請求項1、2又は3記載の指紋検出セン
    サにおいて、 光電変換手段(3) は、1次元光電変換センサの複数が放
    射状に配置されることで、凸レンズ(4) により抽出され
    る指紋像の空間的位相情報を検出するよう構成されるこ
    とを、 特徴とする指紋検出センサ。
  6. 【請求項6】 請求項1、2又は3記載の指紋検出セン
    サにおいて、 光電変換手段(3) が2次元光電変換センサで構成される
    とともに、該2次元光電変換センサの持つ放射状配置の
    センサエレメントの検出値を特定する演算手段を備える
    ことで、凸レンズ(4) により抽出される指紋像の空間的
    位相情報を検出するよう構成されることを、 特徴とする指紋検出センサ。
  7. 【請求項7】 請求項1、2、3、4、5又は6記載の
    指紋検出センサにおいて、 指紋入力体(1) の発生する指紋像の振幅画像を電気量に
    変換する撮像手段と、該振幅画像を該撮像手段に結像す
    る光学系手段とを備えるよう構成されることを、 特徴とする指紋検出センサ。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の指紋検出センサにおい
    て、 撮像手段が光電変換手段(3) を構成する2次元光電変換
    センサと共通化されるとともに、該撮像手段に対して、
    凸レンズ(4) により抽出される指紋像の空間的位相情報
    か、上記振幅画像のいずれか一方を入射するよう制御す
    る光選択制御手段を備えることを、 特徴とする指紋検出センサ。
JP5011277A 1993-01-27 1993-01-27 指紋検出センサ Withdrawn JPH06223163A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100499799B1 (ko) * 2001-04-16 2005-07-08 오므론 가부시키가이샤 지문 인식 장치 및 지문 인식 방법
JP2006065400A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Fujitsu Component Ltd 画像読取装置及び生体認証装置
US8019126B2 (en) 2006-04-27 2011-09-13 Seiko Epson Corporation Biometric data acquisition device, biometric data acquisition method and biometric authentication device
US10325134B2 (en) * 2015-11-13 2019-06-18 Fingerprint Cards Ab Method and system for calibration of an optical fingerprint sensing device
WO2024085453A1 (ko) * 2022-10-18 2024-04-25 삼성전자 주식회사 전자 장치, 전자 장치에서 외부 객체를 이용한 지문 등록 및 인증 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100499799B1 (ko) * 2001-04-16 2005-07-08 오므론 가부시키가이샤 지문 인식 장치 및 지문 인식 방법
JP2006065400A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Fujitsu Component Ltd 画像読取装置及び生体認証装置
US8019126B2 (en) 2006-04-27 2011-09-13 Seiko Epson Corporation Biometric data acquisition device, biometric data acquisition method and biometric authentication device
US10325134B2 (en) * 2015-11-13 2019-06-18 Fingerprint Cards Ab Method and system for calibration of an optical fingerprint sensing device
WO2024085453A1 (ko) * 2022-10-18 2024-04-25 삼성전자 주식회사 전자 장치, 전자 장치에서 외부 객체를 이용한 지문 등록 및 인증 방법

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