专利名称：取得指纹的装置和方法
技术领域：
本发明涉及取得指紋的装置和方法，其中该指紋印在棱镜的印 模面上。
背景技术：
用于取得和读取指紋的光学装置是已知的，其中棱镜用来将指
紋图1象才殳射在多个棱4竟表面之一上。此处和下文中，可以理解作为 棱《竟的表面，这些矩形表面在棱4竟底座之间延伸。
通常，在最常见的直角三角棱镜的例子中，在一个表面上布置 光源，在另一表面上放置指紋，以及在第三表面，即读取表面，投 射该指紋突起反射的光所产生的图像。
然而，这个设计必然包含在该读取表面上创建的图像的变形， 不能体现原始图像的比例。这个公知的变形可通过图像本身的电子 处理来补偿。
为了排除4吏用纯粹的光学系统的这个缺陷，使用合成棱4竟，其 允许产生指紋的合成图像，即如果从某个观察点观察表示了原始比 例的图像，其中设置通常的光学传感器以扫描所述图像。
这个合成图像通过光学领域公知的合成棱镜来获得。传统的带有图像电子补偿的棱镜和合成棱镜两者都遇到由于 污垢导致的缺陷，特别是指紋本身留下的脂肪残留物。
众所周知，这样的残留物如果能正确读取可以还原指，但是使 用未清洁的棱镜也会恶化随后的指紋。在临界情况下，残留的图像 甚至会与新的指紋混淆。
因此，需要M^划一种指紋^^得装置和/或相关的方法，其对于指 紋残留物的存在不敏感而不需要复杂的清洁操作，这样的清洁操作 不适于特殊环境中的快速和频繁的指紋取得，例如海关、机场等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供用以排出参照现有技术提到 的^:陷的装置和方法。
这个问题是通过上面指明的装置解决的，其中该光源关于其上 印有指紋的表面侧向放置，处理邻近印有指紋表面的表面以便具有 一个层，该层具有朝向该棱镜本身内部的降低的反射率。
按照同一创新性的概念，使用棱镜取得指紋的方法，包括如下
步骤
提供第一棱镜表面，以在其上印上指紋；
在邻近所述第 一表面的表面上提供具有朝向该棱4竟内部的降 低反射率的层；
才黄向照明所述第一表面；以及
在另外的棱镜表面取得该指紋的图像。按照本发明的装置和方法的主要优点在于允许通过间*接的光 线获得预先确定的图像，受残留物和污垢的影响较低。
有利的是，该上面限定的装置和方法可使用合成棱镜实施。
下文中将根据本发明的优选实施例对其进行描述，参照附图为
了示例性和有限(limitative)的目的冲是供该优选实施例，其中
图1示出按照本发明的取得和读取指紋的装置的立体局部剖视
图2示出图1的装置的细节的立体局部分解剖视图；以及 图3示出图2的细节的立体图，描述其^f吏用。
具体实施例方式
参照附图，用于取得和读耳又指紋的装置大体上用l来标示。这 个方案的装置实际上是便携的，并且适于作为外围设备连接到用于 处理存4诸和对比指紋的计算才几。
然而，可以理解的是，下文中所描述的内容可以涉及到任何能 够执行耳又得指紋功能的装置，例如用于生成电子护照或电子身份证 所需的数据的装置、固定的检查点等。
本实施例的装置1包括操作者基本上可以手持的外壳2，用于指 紋的印才莫面3、开始4要钮4和其他可能由光学类型、RFID、微芯片阅 读器等组成的读取装置。
7该印才莫面3对应该装置1的合成棱4免5的第一表面，由第一直角 三角棱镜6和第二直角三角棱镜7的匹配产生，两者都具有作为底座 多边形的直角三角形。
在这种类型的一菱4竟中，作为倾杀+表面，可以理解这才羊的表面具 有更大的宽度，对应构成该棱镜底座的直角三角的斜边。所述印才莫 面3对应该第 一棱4竟6的第 一倾杀+表面。
该第一棱镜6的第一非倾斜表面8对应该第二棱镜7的相应且非
倾斜表面。
所述第 一倾斜表面3在它的棱镜6的第 一三角形底座9和平面之 间延伸，该平面由对着所述第 一底座的三角形底座与该第二棱4免7 的第二非倾斜表面匹配得到。所述平面10因此具有直角梯形的形 状。该合成棱镜5的第二倾斜表面(属于该第二棱镜7并且对着该第 一倾斜表面3 )构成该合成棱镜5的取得和读取表面11。
第一棱镜6的第二非倾斜表面12 (邻近该印才莫面3)与该第二棱 4竟7的底座形成另 一直角梯形。
所述第一棱镜6的第二非倾斜表面12，即邻近该合成棱镜5的印 模面的表面，以这样的方式处理，表现具有降低反射性的朝向该棱 4免5内部的层。
在这个实施例中，该表面12处理为重叠高发射率层13。特别地， 这样的层13具有接近1的光吸收，即反射率接近0，等效于不能反射 光的黑体。
然而，可以理解的是这些光学特性应当至少该装置1的运4亍 波长有步文，即大于700nm (红外区域)。在该平面IO,在相对该印模面3的侧向位置，该装置l包括由印 刷电路板实现光源，通常标识为15，其上安装多个第一LED16并且
以常^见方式供电。
所述印刷电路板15是平的，具有与该平面IO重叠的形状。
这种印刷电^各板15和该合成棱4竟5安装在第一外壳17中，留下 该印模面3没有覆盖，并且包含该取得表面ll,在其前面形成第一 开口18。此外，为该印刷电路板15提供定位导轨19。
从该印刷电路板上该第一LED16的布置，可以理解在该印模面 3的侧向边纟彖20处，以及在i殳置LED16组成的第 一组22的面10的顶 点，照度较强。LED16组成的第二组23设在该第二棱镜7上的该平 面10的下部边纟彖21。
在该印刷电路板15上，还提供第二LED24组成的第三组24,颜 色与该第一LED16不同，目的是通过该印模面3发出该装置1运转的信号。
抛光其中设置该光源的该平面10,以便提高该棱镜5内的光发散。
第二外壳26在该开口18连接到该第一外壳17。第二外壳26包含 反射表面27，其朝向第二开口 28反射在该取得和读取表面ll上形成 的图像，该第二开口中安装多个透镜29 (图3 )作为滤光镜，其上 设有滤光层，特别是该第一个或者只是4妄受光束的透4竟的表面上。
在本实施例中，该第一LED是IRLED类型，即它们发出波长大 于700nm的红外线。因此，所述滤光层所具有的波长带宽大于 700腿。该装置l在所述第二开口包括数字光学传感器(未示)，将该指
紋的图像数字化。该传感器是CCD类型，或者甚至是CMOS类型。
参照这里描述的装置，下文中将详细描述按照本发明的方法的
实施例。
在这样的方法中，按照上面所述提供该合成棱镜5，其上提供 第一表面，特别该棱镜的倾斜表面，用以通过简单的指尖按压获得 印在其上的指紋。
在邻近所述第一表面的表面上，提供具有减小反射率的层，优 选;也光p及收系凄t^妄近l，以及4黄向照射所述第一表面。
然后，取得该合成棱镜的另外表面上的指紋的图像，该表面对 着所述第一表面3。
目前，按照当前实施例的方法，在所述第一表面的横向边缘， 和所述第一表面的4菱4竟顶点处，光照更强烈。
通过红外射线#丸4于该光照。
对于上述装置和方法，本领域的才支术人员遵照更多和可能发生 的要求能够采用多种进一步的变化和^f奮改，任何情况下都落入本发 明的由所附—又利要求限定的保护范围内。
10
权利要求
1.一种用于取得指纹的装置(1)，其中该指纹印在棱镜(5)的印模面(3)上，以及其中该光源(15)关于指纹印在其上的该取得表面(11)侧向放置，处理一个邻近印有指纹表面的表面(12)以便具有一个层(13)，该层具有朝向该棱镜(5)内部的降低的反射率。
2. 根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述棱镜是合成棱镜(5)，具有对着所述印模面(3)的读取和取得表面(11)。
3. 根据权利要求2所述的装置(1 )，其中该合成棱镜由第一直角 三角棱镜(6)和第二直角三角棱镜(7)的匹配获得，两者都 具有作为底座多边形的直角三角形。
4. 根据权利要求2所述的装置(1 ),其中所述印模面(3 )对应 该合成棱镜(5)的第一倾斜表面。
5. 才艮据权利要求4所述的装置(1)，其中所述耳又得和读耳又表面(11 )对应该合成棱4免(5 )的第二倾斜表面。
6. 根据权利要求1所述的装置(1 )，其中处理所述邻近表面(12 ) 重叠高发射率层(13)。
7. 4艮据权利要求6所述的装置(1 ),其中所述层(13 )的光吸收 系数接近1。
8. 根据权利要求1所述的装置(1 )，其中该光源(15 )包括多个 LED ( 16)。
9. 根据权利要求8所述的装置(1 )，其中该LED装置的光照在 该印模面(3 )的横向边缘(20 )和所述印模面(3 )的棱镜顶 点处更强烈。
10. 根据权利要求1所述的装置(1 )，其中抛光光源(15 )所处表 面(10),以便提高该棱镜(5)内部的光线发散。
11. 根据权利要求2所述的装置(1 ),其中反射表面(27 )发射形 成在该取得和读取表面(11)的图<象。
12. 根据权利要求1所述的装置(1 )，其中该LED ( 16 )是IRLED 类型。
13. 根据权利要求11和12所述的装置(1 )，其中形成在该取得和 读取表面(11)上的图像通过波长带宽大于700nm的滤光4竟 滤光。
14. 根据权利要求1所述的装置(1 )，包括光学传感器。
15. 根据权利要求14所述的装置(1),其中所述传感器是CCD 类型。
16. 根据权利要求1所述的装置(1 ),其基本上是便携的，并且适 于作为外围设备连接到用于处理、存储和对比指紋的计算扭^ 上。
17. 根据权利要求1所述的装置(1 ),其是生成用于电子护照或电 子身份证所需的数据的装置。
18. —种使用棱镜(5)取得指紋的方法，包括如下步骤提供第一棱镜表面(3)以将指紋印在其上；在邻近所述第一表面(3)的表面(12)上提供具有朝向 该棱镜(5)内部的减小反射率的层(13);侧向照明所述第一表面(3);以及在另外的棱镜表面(11)上取得该指紋的图像。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述棱镜是合成棱镜(5 )。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中所述具有减小反射率的表 面具有4妻近1的光线吸收系^数。
21. 根据权利要求18所述的方法，其中该照明在所述第一表面(3 ) 的一黄向边纟彖(29)和所述第一表面(3)的棱4竟顶点更强烈。
22. 才艮据权利要求21所述的方法，其中所述照明通过红外照射进行。
全文摘要
用于取得指纹的装置(1)，其中该指纹印在棱镜(5)的印模面(3)，该装置允许通过间接光线获得预先确定的图像，受到残留物和污垢影响较低，并且包括设在指纹印在其上的取得表面(11)侧向的光源(15)，处理一个邻近印有指纹表面的表面(12)以便具有一个层(13)，该层具有朝向该棱镜(5)内部的降低的反射率。
文档编号G06K9/00GK101647029SQ200780048819
公开日2010年2月10日 申请日期2007年12月31日 优先权日2006年12月29日
发明者罗伯托·博卡奇 申请人:意大利数据与创意工程股份公司