JP2002366939A - 指紋検出装置 - Google Patents
指紋検出装置Info
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- JP2002366939A JP2002366939A JP2001177183A JP2001177183A JP2002366939A JP 2002366939 A JP2002366939 A JP 2002366939A JP 2001177183 A JP2001177183 A JP 2001177183A JP 2001177183 A JP2001177183 A JP 2001177183A JP 2002366939 A JP2002366939 A JP 2002366939A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、指表面の水分、油等の影響を受
けることなく、指紋を検出することができる指紋検出装
置を得る。 【解決手段】 この指紋検出装置は、平板１と、この平
板１の一面に接着され押し当てられた指表面の温度分布
に応じて異なる色を示す薄膜層２と、平板１に光を照射
して平板１を通過して薄膜層２に光を入射させる光源４
と、薄膜層２で吸収、反射された光の前方に設けられ光
を撮像する撮像部５とを備えている。
けることなく、指紋を検出することができる指紋検出装
置を得る。 【解決手段】 この指紋検出装置は、平板１と、この平
板１の一面に接着され押し当てられた指表面の温度分布
に応じて異なる色を示す薄膜層２と、平板１に光を照射
して平板１を通過して薄膜層２に光を入射させる光源４
と、薄膜層２で吸収、反射された光の前方に設けられ光
を撮像する撮像部５とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、指紋照
合システムや指紋認証システムを用いて個人認証を行う
際に使用される指紋検出装置に関する。
合システムや指紋認証システムを用いて個人認証を行う
際に使用される指紋検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学式指紋検出装置には、図３に
示すようなプリズムを用いた全反射式の指紋検出装置
や、図４に示すような光路分離式の指紋検出装置が知ら
れている。図３の全反射式の指紋検出装置では、プリズ
ム９の斜面の内側で全反射する条件を満たすように光源
４からプリズム９に照明しており、指紋凹部７ではプリ
ズム９と空気との境界面で光源４からの光は矢印イで示
すように全反射する。一方、指紋凸部６では指３の表面
の水分等の屈折率が空気の屈折率と異なるため、全反射
は起こらず、光源４からの光は矢印ロに示すように散乱
する。従って、指紋凹部７の全反射光と指紋凸部６の散
乱光との明暗の差をＣＣＤ等の撮像部５で受けること
で、コントラストのある指紋画像を得ることができ、例
えばこの情報に基づいて指紋照合を行い、個人認証を行
うことができる。
示すようなプリズムを用いた全反射式の指紋検出装置
や、図４に示すような光路分離式の指紋検出装置が知ら
れている。図３の全反射式の指紋検出装置では、プリズ
ム９の斜面の内側で全反射する条件を満たすように光源
４からプリズム９に照明しており、指紋凹部７ではプリ
ズム９と空気との境界面で光源４からの光は矢印イで示
すように全反射する。一方、指紋凸部６では指３の表面
の水分等の屈折率が空気の屈折率と異なるため、全反射
は起こらず、光源４からの光は矢印ロに示すように散乱
する。従って、指紋凹部７の全反射光と指紋凸部６の散
乱光との明暗の差をＣＣＤ等の撮像部５で受けること
で、コントラストのある指紋画像を得ることができ、例
えばこの情報に基づいて指紋照合を行い、個人認証を行
うことができる。
【０００３】上記構成の指紋検出装置において、プリズ
ム９の材料としてアクリルを用いた場合、アクリルから
空気への光路の屈折率は約０．６７であるのに対して、
アクリルから水への光路の屈折率は約０．８９である。
この場合、入射光がアクリルと空気との界面で全反射す
る条件は４２度以上であり、アクリルと水との界面で全
反射する条件は６３度以上であるので、もしプリズム斜
面１０の反指側への光の入射角が４５度の場合は、指紋
凹部７では全反射する条件である４２度以上であるの
で、全反射するが、指紋凸部６では全反射する条件であ
る６３度以下であるので、光は全反射することなく、透
過散乱する。
ム９の材料としてアクリルを用いた場合、アクリルから
空気への光路の屈折率は約０．６７であるのに対して、
アクリルから水への光路の屈折率は約０．８９である。
この場合、入射光がアクリルと空気との界面で全反射す
る条件は４２度以上であり、アクリルと水との界面で全
反射する条件は６３度以上であるので、もしプリズム斜
面１０の反指側への光の入射角が４５度の場合は、指紋
凹部７では全反射する条件である４２度以上であるの
で、全反射するが、指紋凸部６では全反射する条件であ
る６３度以下であるので、光は全反射することなく、透
過散乱する。
【０００４】図４の指紋検出装置では、一面がブラック
コーティング１３されたプリズム９に光源４からの光が
入射されるが、指紋凹部７からの光が到達しない領域に
撮像部５を配置し、矢印ハに示すように指紋凸部６から
の散乱光のみを撮像部５で受けることで、コントラスト
のある指紋画像を得ている。
コーティング１３されたプリズム９に光源４からの光が
入射されるが、指紋凹部７からの光が到達しない領域に
撮像部５を配置し、矢印ハに示すように指紋凸部６から
の散乱光のみを撮像部５で受けることで、コントラスト
のある指紋画像を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した全反射式の指紋検出装置では、指紋凸部６の表面
の状況の影響を受けやすい。即ち、表面が乾燥している
場合には指紋凸部６の表面も指紋凹部７と同様に空気が
介在しているときとほぼ同一条件となり、プリズム９の
入射光は指紋凸部６でも全反射することが起こることが
あり、撮像部５でコントラストのある指紋画像が得られ
ないことが起こり得るという問題点があった。また、逆
に、指紋凸部６において、過度に水分や油分が多い場合
には、プリズム主面８である検出面表面に残留指紋が残
りやすく、対象指の指紋画像の取得に悪影響を与えると
いう問題点もあった。また、これらの影響を低減するこ
とを目的として発明された光路分離式の指紋検出装置に
おいても、指紋凸部６の表面の状況により散乱光が安定
化せず、その散乱光を撮像する撮像部５ではコントラス
トの高い指紋画像が得られないという問題点もあった。
示した全反射式の指紋検出装置では、指紋凸部６の表面
の状況の影響を受けやすい。即ち、表面が乾燥している
場合には指紋凸部６の表面も指紋凹部７と同様に空気が
介在しているときとほぼ同一条件となり、プリズム９の
入射光は指紋凸部６でも全反射することが起こることが
あり、撮像部５でコントラストのある指紋画像が得られ
ないことが起こり得るという問題点があった。また、逆
に、指紋凸部６において、過度に水分や油分が多い場合
には、プリズム主面８である検出面表面に残留指紋が残
りやすく、対象指の指紋画像の取得に悪影響を与えると
いう問題点もあった。また、これらの影響を低減するこ
とを目的として発明された光路分離式の指紋検出装置に
おいても、指紋凸部６の表面の状況により散乱光が安定
化せず、その散乱光を撮像する撮像部５ではコントラス
トの高い指紋画像が得られないという問題点もあった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、指表面の状況に左右
されることなく検出可能な指紋検出装置を得ることを目
的とする。
ることを課題とするものであって、指表面の状況に左右
されることなく検出可能な指紋検出装置を得ることを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る指紋検出
装置は、透明体と、この透明体の一面に接着され押し当
てられた指表面の温度分布に応じて異なる色を示す薄膜
層と、前記透明体に光を照射して透明体を通過して前記
薄膜層に光を入射させる光源と、前記薄膜層で吸収、反
射された前記光の前方に設けられ光を撮像する撮像部と
を備えたものである。
装置は、透明体と、この透明体の一面に接着され押し当
てられた指表面の温度分布に応じて異なる色を示す薄膜
層と、前記透明体に光を照射して透明体を通過して前記
薄膜層に光を入射させる光源と、前記薄膜層で吸収、反
射された前記光の前方に設けられ光を撮像する撮像部と
を備えたものである。
【０００８】この発明に係る指紋検出装置では、透明体
は平板で構成されている。
は平板で構成されている。
【０００９】この発明に係る指紋検出装置では、透明体
はプリズムである。
はプリズムである。
【００１０】この発明に係る指紋検出装置では、薄膜層
はコレステリック液晶で構成されている。
はコレステリック液晶で構成されている。
【００１１】この発明に係る指紋検出装置では、透明体
は低熱伝導率の材料で構成されている。
は低熱伝導率の材料で構成されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明するが、図３および図４と同一または相当部
材、部位については同一符号を付して説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の指紋検
出装置の説明図であり、この指紋検出装置では、熱伝導
率の小さいアクリル製の透明体である平板１の主面８に
は、サーモクロミズム現象を応用したコレステリック液
晶で構成された薄膜層２が形成されている。このコレス
テリック液晶は周囲の温度変化に応じて色が変化する性
質を有している。平板１の主面８の反対側には光を照射
する光源４、および主面８からの矢印ニで示す反射光を
取得する撮像部５が配置されている。
いて説明するが、図３および図４と同一または相当部
材、部位については同一符号を付して説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の指紋検
出装置の説明図であり、この指紋検出装置では、熱伝導
率の小さいアクリル製の透明体である平板１の主面８に
は、サーモクロミズム現象を応用したコレステリック液
晶で構成された薄膜層２が形成されている。このコレス
テリック液晶は周囲の温度変化に応じて色が変化する性
質を有している。平板１の主面８の反対側には光を照射
する光源４、および主面８からの矢印ニで示す反射光を
取得する撮像部５が配置されている。
【００１３】この指紋検出装置では、薄膜層２に指３を
押し当てることにより、薄膜層２には指３の表面の温度
分布が伝達される。伝達された温度分布は薄膜層２で色
の変化として現われ、例えば低温側から高温側へ、黒→
赤→橙→黄→緑→青などの色分布が形成される。即ち、
薄膜層２の指紋凸部６が接触している高温側変色部１１
では高温側の色を示し、薄膜層２の指紋凹部７に対向し
た低温側変色部１２では低温側の色を示す。この色分布
された薄膜層２では光源４からの光が吸収、反射され、
指３の指紋凸部６および指紋凹部７の温度差によって現
われた色分布模様が、撮像部５上で撮像され、指紋パタ
ーンが検出される。そして、例えばこの情報に基づいて
指紋照合が行われ、個人認証を行うことができる。な
お、この指紋検出装置では、熱伝導率が比較的高い材料
からなる平板を用いると、薄膜層２に伝達された熱分布
が周囲に拡散しやすく、薄膜層２でのそれぞれの色分布
の境界が不鮮明となり、指紋パターンが不鮮明となるの
で、熱伝導率の低い材料であるアクリルが用いられてい
る。勿論、このものに限定されるものではなく、熱伝導
率が低い例えばガラスであってもよい。
押し当てることにより、薄膜層２には指３の表面の温度
分布が伝達される。伝達された温度分布は薄膜層２で色
の変化として現われ、例えば低温側から高温側へ、黒→
赤→橙→黄→緑→青などの色分布が形成される。即ち、
薄膜層２の指紋凸部６が接触している高温側変色部１１
では高温側の色を示し、薄膜層２の指紋凹部７に対向し
た低温側変色部１２では低温側の色を示す。この色分布
された薄膜層２では光源４からの光が吸収、反射され、
指３の指紋凸部６および指紋凹部７の温度差によって現
われた色分布模様が、撮像部５上で撮像され、指紋パタ
ーンが検出される。そして、例えばこの情報に基づいて
指紋照合が行われ、個人認証を行うことができる。な
お、この指紋検出装置では、熱伝導率が比較的高い材料
からなる平板を用いると、薄膜層２に伝達された熱分布
が周囲に拡散しやすく、薄膜層２でのそれぞれの色分布
の境界が不鮮明となり、指紋パターンが不鮮明となるの
で、熱伝導率の低い材料であるアクリルが用いられてい
る。勿論、このものに限定されるものではなく、熱伝導
率が低い例えばガラスであってもよい。
【００１４】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２の指紋検出装置の説明図である。この指紋検出装置
では、熱伝導率の小さいアクリル製の透明体であるプリ
ズム９の主面８には、サーモクロミズム現象を応用した
コレステリック液晶で構成された薄膜層２が形成されて
いる。プリズム８の主面８の反対側には、光源４および
光源４から出て主面８で反射された矢印ホで示す反射光
を取得する撮像部５が配置されている。なお、光源４は
主面８で全反射するように配置されている。なお、この
指紋検出装置でも、薄膜層２でのそれぞれの色分布の境
界が不鮮明となり、指紋パターンが不鮮明となることを
防止するために、プリズム９には熱伝導率の低い材料の
アクリルを用いているが、ガラスであってもよい。
態２の指紋検出装置の説明図である。この指紋検出装置
では、熱伝導率の小さいアクリル製の透明体であるプリ
ズム９の主面８には、サーモクロミズム現象を応用した
コレステリック液晶で構成された薄膜層２が形成されて
いる。プリズム８の主面８の反対側には、光源４および
光源４から出て主面８で反射された矢印ホで示す反射光
を取得する撮像部５が配置されている。なお、光源４は
主面８で全反射するように配置されている。なお、この
指紋検出装置でも、薄膜層２でのそれぞれの色分布の境
界が不鮮明となり、指紋パターンが不鮮明となることを
防止するために、プリズム９には熱伝導率の低い材料の
アクリルを用いているが、ガラスであってもよい。
【００１５】この指紋検出装置でも、実施の形態１の指
紋検出装置と同様に、薄膜層２に指３を押し当てること
により、薄膜層２には色分布が形成される。この色分布
された薄膜層２では光源４からの光が吸収、全反射さ
れ、指３の指紋凸部６および指紋凹部７の温度差によっ
て現われた色分布模様が、撮像部５で撮像され、指紋パ
ターンが検出される。なお、上記各実施の形態では薄膜
層はコレステリック液晶で構成されているが、勿論この
ものに限定されるものではなく、温度変化に対応して変
色するものであればよい。
紋検出装置と同様に、薄膜層２に指３を押し当てること
により、薄膜層２には色分布が形成される。この色分布
された薄膜層２では光源４からの光が吸収、全反射さ
れ、指３の指紋凸部６および指紋凹部７の温度差によっ
て現われた色分布模様が、撮像部５で撮像され、指紋パ
ターンが検出される。なお、上記各実施の形態では薄膜
層はコレステリック液晶で構成されているが、勿論この
ものに限定されるものではなく、温度変化に対応して変
色するものであればよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る指
紋検出装置によれば、透明体と、この透明体の一面に接
着され押し当てられた指表面の温度分布に応じて異なる
色を示す薄膜層と、前記透明体に光を照射して透明体を
通過して前記薄膜層に光を入射させる光源と、前記薄膜
層で吸収、反射された前記光の前方に設けられ光を撮像
する撮像部とを備えたので、指表面の温度分布情報に基
づき指紋を検出することができ、指表面の水分、油、乾
燥等の影響を受けることはない。また、撮像部では色分
布模様が撮像され、色情報を同時に処理することでより
高い精度で指紋を検出することができる。
紋検出装置によれば、透明体と、この透明体の一面に接
着され押し当てられた指表面の温度分布に応じて異なる
色を示す薄膜層と、前記透明体に光を照射して透明体を
通過して前記薄膜層に光を入射させる光源と、前記薄膜
層で吸収、反射された前記光の前方に設けられ光を撮像
する撮像部とを備えたので、指表面の温度分布情報に基
づき指紋を検出することができ、指表面の水分、油、乾
燥等の影響を受けることはない。また、撮像部では色分
布模様が撮像され、色情報を同時に処理することでより
高い精度で指紋を検出することができる。
【００１７】また、この発明に係る指紋検出装置によれ
ば、透明体は平板で構成されているので、透明体の加工
が容易で、かつコンパクトであり、指紋検出装置を小型
で、安価に作製することができる。
ば、透明体は平板で構成されているので、透明体の加工
が容易で、かつコンパクトであり、指紋検出装置を小型
で、安価に作製することができる。
【００１８】また、この発明に係る指紋検出装置によれ
ば、透明体はプリズムであるので、例えば光源からの光
を薄膜層で全反射させる全反射方式を採用した場合、光
源からの光はプリズムに効率よく入射される。
ば、透明体はプリズムであるので、例えば光源からの光
を薄膜層で全反射させる全反射方式を採用した場合、光
源からの光はプリズムに効率よく入射される。
【００１９】また、この発明に係る指紋検出装置によれ
ば、薄膜層はコレステリック液晶で構成されているの
で、微妙な温度変化を色変化として捉えることができ、
高い精度で指紋を検出することができる。
ば、薄膜層はコレステリック液晶で構成されているの
で、微妙な温度変化を色変化として捉えることができ、
高い精度で指紋を検出することができる。
【００２０】また、この発明に係る指紋検出装置によれ
ば、透明体は低熱伝導率の材料で構成されているので、
薄膜層に熱転写された指表面の熱分布の拡散が抑えら
れ、薄膜層でのそれぞれの色分布の境界での鮮明さが確
保され、より高い精度で指紋を検出することができる。
ば、透明体は低熱伝導率の材料で構成されているので、
薄膜層に熱転写された指表面の熱分布の拡散が抑えら
れ、薄膜層でのそれぞれの色分布の境界での鮮明さが確
保され、より高い精度で指紋を検出することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１の指紋検出装置の説
明図である。
明図である。
【図２】 この発明の実施の形態２の指紋検出装置の説
明図である。
明図である。
【図３】 従来の全反射方式の指紋検出装置の説明図で
ある。
ある。
【図４】 従来の光分離方式の指紋検出装置の説明図で
ある。
ある。
１ 平板（透明体）、２ 薄膜層、３ 指、４ 光源、
５ 撮像部、６ 指紋凸部、７ 指紋凹部、９ プリズ
ム（透明体）。
５ 撮像部、６ 指紋凸部、７ 指紋凹部、９ プリズ
ム（透明体）。
Claims (5)
- 【請求項１】 透明体と、 この透明体の一面に接着され押し当てられた指表面の温
度分布に応じて異なる色を示す薄膜層と、 前記透明体に光を照射して透明体を通過して前記薄膜層
に光を入射させる光源と、 前記薄膜層で吸収、反射された前記光の前方に設けられ
光を撮像する撮像部とを備えた指紋検出装置。 - 【請求項２】 透明体は平板である請求項１に記載の指
紋検出装置。 - 【請求項３】 透明体はプリズムである請求項１に記載
の指紋検出装置。 - 【請求項４】 薄膜層はコレステリック液晶で構成され
た請求項１ないし請求項３の何れかに記載の指紋検出装
置。 - 【請求項５】 透明体は低熱伝導率の材料で構成されて
いる請求項１ないし請求項４の何れかに記載の指紋検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001177183A JP2002366939A (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 指紋検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001177183A JP2002366939A (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 指紋検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002366939A true JP2002366939A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19018066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001177183A Withdrawn JP2002366939A (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 指紋検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002366939A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112462543A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种电子设备的盖板组件、显示模组及电子设备 |
-
2001
- 2001-06-12 JP JP2001177183A patent/JP2002366939A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112462543A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种电子设备的盖板组件、显示模组及电子设备 |
| CN112462543B (zh) * | 2020-11-16 | 2023-03-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种电子设备的盖板组件、显示模组及电子设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060825 |
|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080902 |