[发明专利]用于拍摄身体部位的印记的装置

说明书

用于拍摄身体部位的印记的装置。本发明涉及用于通过工作于暗背景全反射来拍摄身体部位的印记的紧凑型装置。所述装置包括多个光学耦合部件，所述多个光学耦合部件包括：第一透明板(120)，其包括可以将承载要成像的所述印记的所述身体部位搁在上面的顶面(1200)；光源(121)；对于光的不透明筛屏(122)，其位于所述第一透明板(120)下面，所述不透明筛屏包括孔网；第二透明板(123)，其位于所述不透明筛屏(122)下面；以及能够生成印记图像的传感器(124)，其位于所述第二透明板(123)下面；每个透明板都具有大于空气的折射率的折射率，并且所述光源能够定位在所述屏的水平面处以直接照明所述顶面，或者定位在所述屏下面以通过所述孔照明所述顶面。

技术领域

本发明涉及用于拍摄身体部位的印记的装置。其适用于指纹识别领域。

背景技术

使用指纹(例如，一个手指、多个手指、手掌的印记类型)允许确保访问建筑物或机器。这种技术允许省掉存取密码或可能借出、被盗或伪造的卡片。使用这种技术允许加强安全性，因为两个人有两个相同指纹的概率几乎为零。

用于拍摄指纹的装置允许拍摄指纹的图像。在身份识别的情况下，该印记与包含在数据库中的一组参考指纹进行比较。在认证的情况下，这个印记与单个指纹相比较。该比较允许确定所拍摄指纹是属于还是不属于该数据库中所引用的人，或者该人是否确实是他或她自称的人。

图5示意性地描述了工作于全反射模式下并且可以在明场或暗场中操作的指纹拍摄装置。

图5中描述的装置50包括：棱镜500、两个光源501A和501B，以及光学系统502，举例来说，如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器以及一个或多个透镜。

光源501A生成光束，该光束穿过棱镜500的第一面500A直到棱镜500的、定位有承载指纹的身体部位(这里是手指D)的第二面500C。该印记由纹谷(valley)和纹峰(peak)组成。由光源501A生成的光束与面500C的法线形成入射角α_A。该角α_A大于临界角θ_c且小于极限角θ_l。

面500C隔开与棱镜500相对应的第一介质和与空气或手指D相对应的第二介质。临界角θ_c(相应地，极限角θ_l)被定义为这样的角，即，当第二介质是空气时(相应地，当第二介质是手指D时)，超过该角，在光束到达面500C时发生全反射。

在将手指D放置在面500C上时，如果在面500C上的被该光束照到的位置处，手指形成一纹谷(即，面500C与手指D之间存在空气)，那么由源501A生成的光束经历全反射。如果在面500C上的被该光束照到的位置处，手指形成一纹峰(即，手指皮肤与面500C直接接触)，那么不存在全反射。就是说全反射受到阻碍，并且光束在手指D中漫射。

在面500C上的反射之后，光束穿过第四面500D并到达光学系统502。然后光学系统502形成了在纹谷与纹峰之间具有强对比度的指纹图像。纹谷对应于被面500C全反射的光束，因此在图像中显得非常亮。纹峰对应于漫射的光束，部分在手指D中吸收并且从手指再度出现以到达光学系统502。因此纹峰在图像中显得较暗。

因此，光学系统502接收由面500C反射的和在手指D中漫射的两个光束。由源501A、棱镜500以及光学系统502形成的该装置是利用明场下全反射原理的装置。美国专利US3200701中可以找到类似的装置。

光源501B生成光束，该光束穿过棱镜500的第三面500B直到定位有手指D的第二面500C。由光源501B生成的光束与面500C的法线形成小于临界角θ_c的入射角α_B(这里，入射角α_B为零度)。由源501B生成的光束因此不被面500B全反射。