專利名稱：取得指紋的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及取得指紋的裝置和方法，其中該指紋印在棱鏡的印 模面上。
背景技術(shù)：
用于取得和讀取指紋的光學(xué)裝置是已知的，其中棱鏡用來將指
紋圖1象才殳射在多個(gè)棱4竟表面之一上。此處和下文中，可以理解作為 棱《竟的表面，這些矩形表面在棱4竟底座之間延伸。
通常，在最常見的直角三角棱鏡的例子中，在一個(gè)表面上布置 光源，在另一表面上放置指紋，以及在第三表面，即讀取表面，投 射該指紋突起反射的光所產(chǎn)生的圖像。
然而，這個(gè)設(shè)計(jì)必然包含在該讀取表面上創(chuàng)建的圖像的變形， 不能體現(xiàn)原始圖像的比例。這個(gè)公知的變形可通過圖像本身的電子 處理來補(bǔ)償。
為了排除4吏用純粹的光學(xué)系統(tǒng)的這個(gè)缺陷，使用合成棱4竟，其 允許產(chǎn)生指紋的合成圖像，即如果從某個(gè)觀察點(diǎn)觀察表示了原始比 例的圖像，其中設(shè)置通常的光學(xué)傳感器以掃描所述圖像。
這個(gè)合成圖像通過光學(xué)領(lǐng)域公知的合成棱鏡來獲得。傳統(tǒng)的帶有圖像電子補(bǔ)償?shù)睦忡R和合成棱鏡兩者都遇到由于 污垢導(dǎo)致的缺陷，特別是指紋本身留下的脂肪殘留物。
眾所周知，這樣的殘留物如果能正確讀取可以還原指，但是使 用未清潔的棱鏡也會(huì)惡化隨后的指紋。在臨界情況下，殘留的圖像 甚至?xí)c新的指紋混淆。
因此，需要M^劃一種指紋^^得裝置和/或相關(guān)的方法，其對(duì)于指 紋殘留物的存在不敏感而不需要復(fù)雜的清潔操作，這樣的清潔操作 不適于特殊環(huán)境中的快速和頻繁的指紋取得，例如海關(guān)、機(jī)場(chǎng)等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供用以排出參照現(xiàn)有技術(shù)提到 的^:陷的裝置和方法。
這個(gè)問題是通過上面指明的裝置解決的，其中該光源關(guān)于其上 印有指紋的表面?zhèn)认蚍胖?，處理鄰近印有指紋表面的表面以便具有 一個(gè)層，該層具有朝向該棱鏡本身內(nèi)部的降低的反射率。
按照同一創(chuàng)新性的概念，使用棱鏡取得指紋的方法，包括如下
步驟
提供第一棱鏡表面，以在其上印上指紋；
在鄰近所述第 一表面的表面上提供具有朝向該棱4竟內(nèi)部的降 低反射率的層；
才黃向照明所述第一表面；以及
在另外的棱鏡表面取得該指紋的圖像。按照本發(fā)明的裝置和方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于允許通過間*接的光 線獲得預(yù)先確定的圖像，受殘留物和污垢的影響較低。
有利的是，該上面限定的裝置和方法可使用合成棱鏡實(shí)施。


下文中將根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行描述，參照附圖為
了示例性和有限(limitative)的目的沖是供該優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖1示出按照本發(fā)明的取得和讀取指紋的裝置的立體局部剖視
圖2示出圖1的裝置的細(xì)節(jié)的立體局部分解剖視圖；以及 圖3示出圖2的細(xì)節(jié)的立體圖，描述其^f吏用。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，用于取得和讀耳又指紋的裝置大體上用l來標(biāo)示。這 個(gè)方案的裝置實(shí)際上是便攜的，并且適于作為外圍設(shè)備連接到用于 處理存4諸和對(duì)比指紋的計(jì)算才幾。
然而，可以理解的是，下文中所描述的內(nèi)容可以涉及到任何能 夠執(zhí)行耳又得指紋功能的裝置，例如用于生成電子護(hù)照或電子身份證 所需的數(shù)據(jù)的裝置、固定的檢查點(diǎn)等。
本實(shí)施例的裝置1包括操作者基本上可以手持的外殼2，用于指 紋的印才莫面3、開始4要鈕4和其他可能由光學(xué)類型、RFID、微芯片閱 讀器等組成的讀取裝置。
7該印才莫面3對(duì)應(yīng)該裝置1的合成棱4免5的第一表面，由第一直角 三角棱鏡6和第二直角三角棱鏡7的匹配產(chǎn)生，兩者都具有作為底座 多邊形的直角三角形。
在這種類型的一菱4竟中，作為傾殺+表面，可以理解這才羊的表面具 有更大的寬度，對(duì)應(yīng)構(gòu)成該棱鏡底座的直角三角的斜邊。所述印才莫 面3對(duì)應(yīng)該第 一棱4竟6的第 一傾殺+表面。
該第一棱鏡6的第一非傾斜表面8對(duì)應(yīng)該第二棱鏡7的相應(yīng)且非
傾斜表面。
所述第 一傾斜表面3在它的棱鏡6的第 一三角形底座9和平面之 間延伸，該平面由對(duì)著所述第 一底座的三角形底座與該第二棱4免7 的第二非傾斜表面匹配得到。所述平面10因此具有直角梯形的形 狀。該合成棱鏡5的第二傾斜表面(屬于該第二棱鏡7并且對(duì)著該第 一傾斜表面3 )構(gòu)成該合成棱鏡5的取得和讀取表面11。
第一棱鏡6的第二非傾斜表面12 (鄰近該印才莫面3)與該第二棱 4竟7的底座形成另 一直角梯形。
所述第一棱鏡6的第二非傾斜表面12，即鄰近該合成棱鏡5的印 模面的表面，以這樣的方式處理，表現(xiàn)具有降低反射性的朝向該棱 4免5內(nèi)部的層。
在這個(gè)實(shí)施例中，該表面12處理為重疊高發(fā)射率層13。特別地， 這樣的層13具有接近1的光吸收，即反射率接近0，等效于不能反射 光的黑體。
然而，可以理解的是這些光學(xué)特性應(yīng)當(dāng)至少該裝置1的運(yùn)4亍 波長(zhǎng)有步文，即大于700nm (紅外區(qū)域)。在該平面IO,在相對(duì)該印模面3的側(cè)向位置，該裝置l包括由印 刷電路板實(shí)現(xiàn)光源，通常標(biāo)識(shí)為15，其上安裝多個(gè)第一LED16并且
以常^見方式供電。
所述印刷電路板15是平的，具有與該平面IO重疊的形狀。
這種印刷電^各板15和該合成棱4竟5安裝在第一外殼17中，留下 該印模面3沒有覆蓋，并且包含該取得表面ll,在其前面形成第一 開口18。此外，為該印刷電路板15提供定位導(dǎo)軌19。
從該印刷電路板上該第一LED16的布置，可以理解在該印模面 3的側(cè)向邊纟彖20處，以及在i殳置LED16組成的第 一組22的面10的頂 點(diǎn)，照度較強(qiáng)。LED16組成的第二組23設(shè)在該第二棱鏡7上的該平 面10的下部邊纟彖21。
在該印刷電路板15上，還提供第二LED24組成的第三組24,顏 色與該第一LED16不同，目的是通過該印模面3發(fā)出該裝置1運(yùn)轉(zhuǎn)的信號(hào)。
拋光其中設(shè)置該光源的該平面10,以便提高該棱鏡5內(nèi)的光發(fā)散。
第二外殼26在該開口18連接到該第一外殼17。第二外殼26包含 反射表面27，其朝向第二開口 28反射在該取得和讀取表面ll上形成 的圖像，該第二開口中安裝多個(gè)透鏡29 (圖3 )作為濾光鏡，其上 設(shè)有濾光層，特別是該第一個(gè)或者只是4妄受光束的透4竟的表面上。
在本實(shí)施例中，該第一LED是IRLED類型，即它們發(fā)出波長(zhǎng)大 于700nm的紅外線。因此，所述濾光層所具有的波長(zhǎng)帶寬大于 700腿。該裝置l在所述第二開口包括數(shù)字光學(xué)傳感器(未示)，將該指
紋的圖像數(shù)字化。該傳感器是CCD類型，或者甚至是CMOS類型。
參照這里描述的裝置，下文中將詳細(xì)描述按照本發(fā)明的方法的
實(shí)施例。
在這樣的方法中，按照上面所述提供該合成棱鏡5，其上提供 第一表面，特別該棱鏡的傾斜表面，用以通過簡(jiǎn)單的指尖按壓獲得 印在其上的指紋。
在鄰近所述第一表面的表面上，提供具有減小反射率的層，優(yōu) 選;也光p及收系凄t^妄近l，以及4黃向照射所述第一表面。
然后，取得該合成棱鏡的另外表面上的指紋的圖像，該表面對(duì) 著所述第一表面3。
目前，按照當(dāng)前實(shí)施例的方法，在所述第一表面的橫向邊緣， 和所述第一表面的4菱4竟頂點(diǎn)處，光照更強(qiáng)烈。
通過紅外射線#丸4于該光照。
對(duì)于上述裝置和方法，本領(lǐng)域的才支術(shù)人員遵照更多和可能發(fā)生 的要求能夠采用多種進(jìn)一步的變化和^f奮改，任何情況下都落入本發(fā) 明的由所附—又利要求限定的保護(hù)范圍內(nèi)。
10
權(quán)利要求
1.一種用于取得指紋的裝置(1)，其中該指紋印在棱鏡(5)的印模面(3)上，以及其中該光源(15)關(guān)于指紋印在其上的該取得表面(11)側(cè)向放置，處理一個(gè)鄰近印有指紋表面的表面(12)以便具有一個(gè)層(13)，該層具有朝向該棱鏡(5)內(nèi)部的降低的反射率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其中所述棱鏡是合成棱鏡(5)，具有對(duì)著所述印模面(3)的讀取和取得表面(11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(1 )，其中該合成棱鏡由第一直角 三角棱鏡(6)和第二直角三角棱鏡(7)的匹配獲得，兩者都 具有作為底座多邊形的直角三角形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(1 ),其中所述印模面(3 )對(duì)應(yīng) 該合成棱鏡(5)的第一傾斜表面。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(1)，其中所述耳又得和讀耳又表面(11 )對(duì)應(yīng)該合成棱4免(5 )的第二傾斜表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 )，其中處理所述鄰近表面(12 ) 重疊高發(fā)射率層(13)。
7. 4艮據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置(1 ),其中所述層(13 )的光吸收 系數(shù)接近1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 )，其中該光源(15 )包括多個(gè) LED ( 16)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(1 )，其中該LED裝置的光照在 該印模面(3 )的橫向邊緣(20 )和所述印模面(3 )的棱鏡頂 點(diǎn)處更強(qiáng)烈。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 )，其中拋光光源(15 )所處表 面(10),以便提高該棱鏡(5)內(nèi)部的光線發(fā)散。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(1 ),其中反射表面(27 )發(fā)射形 成在該取得和讀取表面(11)的圖<象。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 )，其中該LED ( 16 )是IRLED 類型。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11和12所述的裝置(1 )，其中形成在該取得和 讀取表面(11)上的圖像通過波長(zhǎng)帶寬大于700nm的濾光4竟 濾光。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 )，包括光學(xué)傳感器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置(1),其中所述傳感器是CCD 類型。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 ),其基本上是便攜的，并且適 于作為外圍設(shè)備連接到用于處理、存儲(chǔ)和對(duì)比指紋的計(jì)算扭^ 上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1 ),其是生成用于電子護(hù)照或電 子身份證所需的數(shù)據(jù)的裝置。
18. —種使用棱鏡(5)取得指紋的方法，包括如下步驟提供第一棱鏡表面(3)以將指紋印在其上；在鄰近所述第一表面(3)的表面(12)上提供具有朝向 該棱鏡(5)內(nèi)部的減小反射率的層(13);側(cè)向照明所述第一表面(3);以及在另外的棱鏡表面(11)上取得該指紋的圖像。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述棱鏡是合成棱鏡(5 )。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述具有減小反射率的表 面具有4妻近1的光線吸收系^數(shù)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該照明在所述第一表面(3 ) 的一黃向邊纟彖(29)和所述第一表面(3)的棱4竟頂點(diǎn)更強(qiáng)烈。
22. 才艮據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述照明通過紅外照射進(jìn)行。
全文摘要
用于取得指紋的裝置(1)，其中該指紋印在棱鏡(5)的印模面(3)，該裝置允許通過間接光線獲得預(yù)先確定的圖像，受到殘留物和污垢影響較低，并且包括設(shè)在指紋印在其上的取得表面(11)側(cè)向的光源(15)，處理一個(gè)鄰近印有指紋表面的表面(12)以便具有一個(gè)層(13)，該層具有朝向該棱鏡(5)內(nèi)部的降低的反射率。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101647029SQ200780048819
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2007年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者羅伯托·博卡奇 申請(qǐng)人:意大利數(shù)據(jù)與創(chuàng)意工程股份公司