Brevet FR2895546A1 — publié le 20070629

SYSTEME OPTIQUE DE LECTURE DE MICRORELIEFS, NOTAMMENT DES EMPREINTES DIGITALES L'invention concerne les systèmes optiques de lecture et reconnaissance d'empreintes digitales, ou plus généralement de microreliefs. On connaît de nombreux systèmes de reconnaissance d'empreintes digitales, qu'on peut classer en plusieurs catégories en fonction du phénomène physique utilisé pour la détection : capteurs capacitifs ayant un réseau d'armatures de capacités élémentaires, fondés sur la différence de proximité entre une électrode et une crête ou une vallée d'empreinte digitale de la peau du doigt, capteurs piézoélectriques ou pyroélectriques ayant un réseau de capteurs de pression ou de température, fondés sur la différence de pression ou de déperdition de chaleur entre le réseau et les crêtes ou vallées de la peau, et capteurs optiques, ayant un réseau d'éléments photosensibles recevant une image du doigt et sensibles aux différences de lumière présentes dans l'image. Parmi les systèmes à capteurs optiques, il y a des systèmes qui comportent une source de lumière projetant de la lumière sur le doigt, un capteur d'image, et un système optique à lentilles pour projeter sur le capteur une image du doigt éclairé par la source. L'optique à lentilles est encombrante et coûteuse. On a proposé également des systèmes optiques pouvant fonctionner sans optique à lentilles. Ainsi, dans la publication de brevet WO2005/006241, est décrit un système de lecture d'empreinte digitale qui comporte une source de lumière ponctuelle éclairant une portion de doigt depuis l'intérieur d'une lame transparente, sous une incidence oblique telle que, en l'absence de doigt posé sur la lame, la lumière soit totalement réfléchie par l'interface entre la lame transparente et l'air extérieur. Un capteur matriciel est disposé sur le trajet de la lumière ainsi réfléchie par l'interface. En présence d'un doigt posé sur la lame, la lumière continue à se réfléchir totalement là où la peau n'est pas en contact avec la lame du fait des vallées des empreintes ; mais là où les crêtes des empreintes touchent la lame, la réflexion totale est inhibée, la lumière est absorbée, au moins en partie, par le doigt. II en résulte que le capteur voit une image des empreintes, sous forme d'une sorte d'ombre portée des crêtes de l'empreinte éclairée par la source. Cela suppose bien sûr que la source soit la plus ponctuelle possible, faute de quoi l'ombre portée serait d'autant plus floue que la source aurait une large surface d'émission lumineuse. La figure 1 représente, en coupe verticale, la structure d'un dispositif de lecture d'image fonctionnant sur ce principe : le dispositif comporte par exemple une carte de circuit imprimé 10 portant divers composants et recouverte d'une plaque ou couche transparente 12 (verre ou de préférence une matière plastique moulable). La surface supérieure de la plaque est la plus polie possible. Les composants essentiels placés sur le circuit imprimé sont : une source de lumière ponctuelle 14, de préférence une diode électroluminescente, un capteur d'image matriciel 16 en réseau de lignes et colonnes de pixels, des circuits de commande de la source et du capteur, et des circuits d'exploitation des signaux recueillis. Les circuits de commande et les circuits d'exploitation ne sont pas représentés pour simplifier la figure. La diode électroluminescente émet un faisceau lumineux à l'intérieur de la plaque 12 vers la surface supérieure de celle-ci, et c'est sur une portion de cette surface supérieure qu'on peut poser un doigt 18 dont on veut lire et enregistrer l'empreinte. La portion de surface à observer, ou portion utile 22, peut être entourée d'un masque opaque et absorbant 20 qui protège le capteur de la lumière ambiante pour éviter que celle-ci ne perturbe l'observation. Les bords latéraux de la plaque transparente peuvent aussi être protégés par une couche opaque non représentée. La source lumineuse 14 est placée de manière que la portion utile 22 de la surface de la plaque soit éclairée sous une incidence oblique supérieure à l'angle de réflexion totale. Si la plaque est en verre ou en un matériau transparent d'indice de réfraction voisin de 1,5, l'angle minimum d'incidence est d'environ 45 pour obtenir une réflexion totale. La source lumineuse 14 n'est donc pas située au-dessous de la portion de surface à observer mais elle est décalée latéralement (à droite sur la figure 1). Le décalage latéral entre la portion utile 22 et la source 14 est à peu près égal à la hauteur H de la plaque transparente au-dessus de la source. La source doit apparaître aussi ponctuelle que possible, vue de la portion utile de surface à observer, mais comme elle ne peut pas être complètement ponctuelle, il faut l'éloigner du doigt pour que la surface d'émission apparaisse comme presque ponctuelle. C'est pourquoi on prévoit une certaine hauteur de plaque transparente pour réaliser cet éloignement ; d'autres moyens sont possibles pour éloigner la source, par exemple en utilisant des réflexions multiples entre deux parois réfléchissantes séparées par une plus faible hauteur. La dimension du capteur d'image matriciel 16 est telle qu'il puisse recevoir une image de la totalité de la portion utile à observer. Si le capteur est à peu près aussi éloigné du doigt que la source est éloignée du doigt, on comprend que le capteur doit avoir une matrice photosensible de dimensions à peu près deux fois plus grandes que la portion utile à observer. II en résulte 1 o que la matrice photosensible doit avoir une surface quatre fois plus grande que la surface d'empreinte observée. La figure 2 représente une vue en plan illustrant les dimensions relatives de la zone observée (rectangle tireté 22) et de la surface de matrice photosensible nécessaire pour observer cette zone (rectangle tireté 24 à l'intérieur du bloc 16). La dimension de la zone 15 observée est typiquement d'un ou deux centimètres de côté. Il est possible de réduire la surface de capteur nécessaire en rapprochant la surface du capteur de la surface de la plaque transparente, comme cela est représenté sur la figure 3 en coupe et sur la figure 4 en vue de dessus. La disposition est donc plus complexe à réaliser : il faut surélever 20 le capteur. Dans l'exemple représenté, avec une hauteur de plaque qui est trois fois plus faible au-dessus du capteur qu'au-dessus de la source, on gagne à peu près 30% sur les dimensions de la matrice et 50% sur la surface. Sur la figure 4, on a représenté encore le rectangle 22 de la zone observée et le rectangle 24 représentant la matrice du capteur 16, cette 25 matrice étant plus petite que celle de la figure 2. Une autre manière de réduire la surface du capteur consiste à remplacer le capteur matriciel par un capteur de quelques lignes d'image et faire fonctionner le système en capteur à balayage : la surface photosensible est constituée par une barrette linéaire de quelques lignes seulement et on 30 fait glisser le doigt sur la surface d'observation, laquelle est une bande étroite et non plus un carré ou un rectangle large ; on recueille des images partielles sur les quelques lignes de la barrette au fur et à mesure du glissement du doigt, et on recombine ces images par superposition des images partielles obtenues au cours du glissement, pour aboutir à une image globale de l'empreinte, selon un principe maintenant bien connu et décrit dans la publication de brevet FR 2 749 955. Les figures 5 et 6 représentent, en coupe latérale et en vue de dessus, la disposition qui en résulte ; la zone observée 22 est un rectangle étroit de longueur L ; la matrice (barrette de quelques lignes) du capteur d'image est également en forme de rectangle allongé 24. Pour simplifier la représentation, on a supposé que le capteur et la source sont dans le même plan comme à la figure 1, et la longueur de la barrette est alors 2L. On pourrait aussi adopter une disposition semblable à la figure 3 avec un capteur plus proche de la surface de la plaque transparente, ce qui réduirait la longueur du rectangle 24 dans la même proportion que la réduction de la figure 2 à la figure 4 (si les rapports de hauteurs sont les mêmes). Cependant, dans tous les cas, on comprend que le capteur est nécessairement plus long que la longueur L de la zone à observer et cela résulte du principe même de fonctionnement avec une source ponctuelle et une réflexion totale des rayons sur la zone observée sans optique de dégrandissement pour projeter l'image observée sur le capteur. La présente invention a pour but de réduire encore les dimensions du capteur dans un système optique de détection d'empreinte digitale fonctionnant sans optique de projection. Elle est destinée essentiellement à un capteur à balayage (doigt glissé sur une surface d'observation) mais elle peut à la rigueur être utilisée dans un système statique (doigt posé sur une surface d'observation). Selon l'invention, on propose un système optique de détection de 25 microreliefs tels que des empreintes digitales comportant : - une couche transparente comportant une portion utile de surface supérieure en contact avec laquelle peut venir une portion d'empreinte de relief, notamment de doigt, à observer, - une source lumineuse ponctuelle telle qu'une diode électro-30 luminescente éclairant la surface supérieure par l'intérieur de la couche transparente, sous un angle d'incidence supérieur à l'angle de réflexion totale de l'interface entre la surface supérieure de la couche transparente et l'air extérieur à cette surface, - et un capteur d'image à réseau de pixels photosensibles, placé 35 latéralement par rapport à la source de telle sorte que de la lumière issue de la source et réfléchie par la portion utile de la surface supérieure de la couche transparente tombe sur la surface du capteur en vue de recueillir par le capteur une image de cette portion, caractérisé en ce que, en vue de réduire la dimension du capteur 5 pour une surface donnée de la portion utile, d'une part le capteur a des dimensions permettant de recevoir les rayons lumineux issus de la réflexion totale de la source sur une première partie de la portion utile mais pas de la totalité de la portion utile, - d'autre part il est prévu au moins une deuxième source 10 lumineuse écartée de la première source et placée de telle manière que le capteur reçoive les rayons lumineux issus de la réflexion totale de la deuxième source sur une deuxième partie, non confondue avec la première partie, de la portion utile, mais pas de la totalité de la portion utile, - les sources pouvant être allumées séquentiellement et le capteur 15 fournissant alors séquentiellement une image de la première partie suivie d'une image de la deuxième partie de la portion utile. Les images recueillies lors de chaque alternance peuvent être combinées pour former une image correspondant à l'empreinte appliquée à la fois contre les deux parties de la portion utile. Les deux portions sont 20 juxtaposées, avec de préférence un recouvrement mutuel partiel. Elles peuvent cependant être disjointes si on accepte qu'une partie de l'empreinte soit ignorée. Le système de lecture d'empreinte est de préférence un système à balayage dans lequel l'image est recueillie par balayage du doigt sur la 25 surface d'observation ; la portion utile est alors un rectangle étroit allongé de longueur approximativement égale à la largeur d'un doigt, lequel pourra glisser perpendiculairement à la longueur de la portion utile ; le capteur d'image comprend une barrette de quelques lignes de pixels photosensibles. Les sources sont situées d'un même côté du capteur. Il peut y 30 avoir deux sources ou trois, voire quatre. S'il y a deux sources, la longueur de la barrette photosensible peut alors être approximativement égale à la longueur de la zone d'observation (soit la largeur d'un doigt), un peu plus si les deux parties de la portion utile d'observation sont en recouvrement partiel mutuel. S'il y a trois ou quatre sources, la longueur de la barrette peut être inférieure à celle de la zone d'empreinte à observer. Les sources lumineuses ponctuelles sont par exemple situées le long du capteur linéaire et à la même profondeur que le capteur par rapport au niveau de la surface de la plaque transparente dans la portion utile. Cependant, les sources peuvent aussi être placées dans l'alignement de la longueur du capteur linéaire, à chaque bout de celui-ci. Elles sont alors placées de préférence à une profondeur plus grande que le capteur au-dessous de la surface de la portion utile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 représentent, respectivement en coupe verticale et en vue de dessus, le principe d'un système de lecture d'empreinte sans optique à lentilles, utilisant une source lumineuse ponctuelle ; - les figures 3 et 4 représentent, respectivement en coupe et en vue de dessus une modification dans laquelle le capteur est placé plus haut 20 que la source ; - les figures 5 et 6 représentent, respectivement en coupe et en vue de dessus, une adaptation à un système à balayage où le doigt glisse sur la surface d'observation ; - la figure 7 représente, en vue de dessus, un schéma explicatif de 25 l'invention ; - la figure 8 représente une variante avec recouvrement partiel de deux parties d'image - la figure 9 représente une variante avec deux parties d'image disjointes ; 3o - les figures 10 et 11 représentent des variantes avec trois et quatre sources lumineuses respectivement ; -la figure 12 et la figure 13 représentent des variantes avec des sources lumineuses aux deux extrémités du capteur linéaire plutôt que le long du capteur. 35 La figure 7 représente, en vue de dessus, le principe de l'invention appliqué à un capteur à balayage. Pour mieux illustrer le gain en surface apporté par l'invention, on a fait l'hypothèse que cette vue de dessus correspond au même écartement latéral D entre la source lumineuse et la portion utile à observer, et à la même hauteur H de plaque transparente au-dessus de la source, que ce qui est représenté aux figures 5 et 6. Par ailleurs on suppose que la surface supérieure du capteur d'image est à la même hauteur que la surface d'émission de la source, là encore comme à la figure 5. io On peut donc considérer qu'en vue en coupe verticale, le capteur de la figure 7 a la constitution représentée à la figure 5, avec la carte de circuit imprimé 10, la source ponctuelle 14, le capteur linéaire 16, la plaque ou couche transparente 12 avec sa couche de masquage 20 qui entoure la portion utile 22 de surface de plaque à observer. 15 Mais selon l'invention, il y a non pas une source lumineuse centrale 14 mais au moins deux sources lumineuses écartées latéralement l'une de l'autre, 14a et 14b, et toutes deux placées à une distance D de la portion utile 22 ; ces sources fonctionnent en alternance pour la prise d'image et non simultanément et la capture d'image est effectuée de manière 20 synchrone avec l'allumage pour qu'une image relevée par le capteur ne résulte que de l'éclairement par une seule des deux sources à la fois. Le capteur d'image linéaire a une longueur deux fois plus faible que celle du capteur de la figure 6. La lumière issue de la source 14a éclaire la portion utile 22 ; la 25 réflexion totale de cette lumière se projette en partie sur le capteur et en partie en dehors du capteur puisque celui-ci est deux fois plus court que celui de la figure 6 et qu'il est situé à la même distance D. Par conséquent, on peut considérer que la portion utile 22 comprend une première partie 22a qui est reflétée sur la barrette photosensible ; la barrette photosensible est 30 définie par le rectangle allongé 24 à l'intérieur du capteur d'image 16. Le reste de la portion utile, en dehors de la première partie 22a, se reflète ailleurs que sur la barrette. De même la deuxième source lumineuse ponctuelle 14b éclaire la totalité de la portion utile 22 mais seule une deuxième partie 22b doit être 35 considérée dans la prise d'image et c'est celle qui se projette effectivement sur le rectangle 24 définissant la surface photosensible de la barrette du capteur. Si le capteur d'image et la source sont placés symétriquement à distance D par rapport à la portion utile, le grandissement est égal à 2 et chacune des portions 22a et 22b qu'il faut considérer est de longueur moitié de la longueur du capteur. Lorsque la première source 14a est allumée, le capteur recueille sur toute sa surface une image complète de la première partie 22a de l'empreinte du doigt posé sur la zone à observer 22. Puis, la première source est éteinte et la deuxième est allumée et le capteur recueille sur toute sa surface une image complète de la deuxième partie 22b de l'empreinte. Ces deux images sont stockées pour subir deux sortes de traitement : combinaison entre les deux images pour avoir une image de toute la zone 22, et combinaison entre ces images et les images recueillies lors des alternances suivantes pour constituer une image complète de l'empreinte au fur et à mesure du défilement du doigt sur la zone 22. Ces deux sortes de traitement peuvent être effectués dans un ordre ou dans l'autre : d'abord une combinaison des deux moitiés d'image gauche et droite puis une combinaison avec les images suivantes ; ou bien d'abord une combinaison en une image globale gauche des images successives recueillies chaque fois que la première source est allumée, entrelacée avec une combinaison en une image globale droite des images successives recueillies à chaque allumage de l'autre source, puis une combinaison des deux images globales gauche et droite ainsi reconstituées. Sur la figure 7, les sources lumineuses 14a et 14b sont placées le long du capteur, à distance 2D de celui-ci, de sorte que les portions 22a et 22b sont exactement juxtaposées et que la longueur de la zone utile 22 est égale à la somme des longueurs des portions 22a et 22b. Pour cela, toujours avec l'hypothèse d'une même hauteur H de la surface de la plaque au-dessus de la source et au-dessus du capteur (la hauteur considérée pour la surface étant bien sûr la hauteur de la surface telle qu'elle existe à l'endroit de la zone observée 22), on écarte les sources 14a et 14b exactement de la longueur L de la zone à observer et on donne à la barrette du capteur exactement cette longueur. On a donc réduit considérablement encore la longueur du capteur d'image, donc son coût ainsi que l'encombrement global du système. Notons ici qu'on ne réduirait pas plus la dimension du capteur en plaçant le capteur d'image à une profondeur plus faible au-dessous de la surface que la profondeur H de la source. Mais, si on réduit la hauteur de la surface au-dessus du capteur par une disposition analogue à celle de la figure 3, les portions 22a et 22b deviennent en recouvrement mutuel partiel, et non plus en juxtaposition exacte. Ceci peut être intéressant pour éviter de perdre des informations au centre du doigt, mais cela nécessite un traitement particulier (d'ailleurs facile), pour éliminer la partie redondante. Une simple comparaison point à point des deux images permet de faire cette élimination ~o partout où les images sont identiques (et on sait à l'avance que la partie droite de la première image est a priori identique à la partie gauche de la deuxième du fait de ce recouvrement si l'allumage de la deuxième source suit de très près l'allumage de la première). La figure 8 représente une variante de réalisation, dans laquelle 15 on obtient aussi un recouvrement mutuel partiel des images gauche et droite successivement obtenues, sans pour autant décaler la hauteur du capteur par rapport à la hauteur de la source. Le capteur est légèrement plus long (longueur supérieure à L) qu'à la figure 7, mais il est quand même beaucoup plus court qu'à la figure 6. Les sources sont légèrement plus rapprochées 20 l'une de l'autre, leur espacement étant maintenant inférieur à L. A la figure 9, on a représenté une autre solution, dans laquelle on accepte une absence de juxtaposition des portions 22a et 22b, donc une zone aveugle où l'empreinte ne sera pas détectée (au centre du doigt). La longueur de la barrette photosensible du capteur peut alors être plus petite 25 que la longueur L de la zone à observer, ce qui est avantageux. La zone aveugle est hachurée entre les parties 22a et 22b de la zone utile observée. A la figure 10 on a représenté une autre variante de réalisation utilisant trois sources lumineuses ponctuelles 14a, 14b, 14c éclairées successivement et non simultanément. Grâce à ces trois sources on peut 30 décomposer la zone à observer en trois parties différentes, juxtaposées exactement ou en recouvrement partiel (de préférence) ou avec des zones aveugles selon la longueur du capteur. Chacune des trois parties de la portion utile d'observation est successivement projetée sur la totalité de la surface du capteur et les images sont recombinées ensuite. Dans tous les 35 cas, le capteur d'image peut être plus petit que lorsqu'il y a deux diodes seulement. Sur la figure 10 on a considéré qu'il y avait un recouvrement partiel des trois parties observées successivement. A la figure 11, on a représenté à titre d'illustration un capteur encore plus petit obtenu grâce à l'utilisation de quatre sources 14a, 14b, 14c, 14d éclairées successivement et projetant chacune sur la totalité de la barrette photosensible une image agrandie d'une partie respective de la surface à observer. Les images sont recueillies successivement, en synchronisme avec l'éclairement alternatif des sources. On peut recombiner les images issues des différentes sources au cours des alternances successives, pour constituer une image globale. Par exemple, s'il y a deux sources, on recueille la première image issue de l'éclairement par la source 14a puis la deuxième image immédiatement suivante issue de l'éclairement par la source 14b. S'il y a juxtaposition exacte il suffit de juxtaposer les images ; s'il y a recouvrement mutuel (d'une longueur d'ailleurs a priori connue), on effectue par traitement numérique la soustraction des parties communes et on juxtapose les parties restantes. S'il y a non-recouvrement et qu'il existe une zone aveugle, on en tient compte, sa dimension étant connue, ou on l'accepte telle quelle sachant cependant qu'elle ne devra pas être prise en compte dans une comparaison avec une empreinte préenregistrée. Dans un système à balayage, on rappelle qu'il faut reconstituer une image globale d'empreinte à partir d'images partielles obtenues successivement au cours du glissement du doigt, ces images étant en recouvrement partiel les unes avec les autres. Par conséquent, pour réaliser cette recombinaison dans le système de la présente invention, il faut tenir compte à la fois de la recombinaison d'images gauche et droite puisque l'image est divisée en au moins deux parties gauche et droite observées successivement, et de la recombinaison d'images partielles au cours du défilement. On peut procéder de la manière suivante : après l'allumage de la première source on recueille une image de la moitié droite d'une partie d'empreinte (quelques lignes de pixels sur la moitié d'empreinte) ; on la stocke. On éteint la première source, on allume la deuxième, on recueille une image de la moitié gauche d'empreinte, sur quelques lignes de pixels ; on la stocke. On effectue un traitement de juxtaposition des deux parties pour obtenir une image des deux moitiés à la fois sur quelques lignes de pixels ; on la stocke. Et ainsi de suite, on constitue une succession d'images partielles de quelques lignes de pixels, ces images partielles comprenant à la fois la moitié droite et la moitié gauche de l'empreinte. On recombine les différentes images partielles de la manière classique prévue dans les capteurs d'empreinte à balayage, par corrélation entre les images partielles successives en recouvrement partiel, décalage des images partielles les unes par rapport aux autres en fonction des résultats de la corrélation, et regroupement des images décalées pour former une image complète de l'empreinte. Mais on peut également procéder différemment : on recueille séparément des images partielles successives de la moitié droite et des images partielles successives de la moitié gauche comme s'il s'agissait de deux images indépendantes. On fait une recombinaison des images droites au fur et à mesure du défilement du doigt, et de même une recombinaison de toutes les images gauches. A la fin on aboutit à une image d'une moitié complète de l'empreinte et une autre image de l'autre moitié complète. On combine ces deux moitiés, soit par simple juxtaposition s'il n'y a pas de recouvrement entre les deux parties 22a et 22b de la portion utile observée (cas de la figure 7 par exemple), ou par élimination des parties redondantes s'il y a recouvrement. Le principe est le même avec trois ou quatre diodes, les portions d'image étant alors non pas des moitiés mais des tiers ou des quarts de la longueur de la portion utile à observer. A la figure 12 on a représenté une variante de réalisation dans laquelle, au lieu d'avoir des sources lumineuses alignées le long du capteur, on a placé les sources 14a et 14b dans le plan axial vertical orienté dans la direction d'allongement du capteur. C'est pourquoi on a représenté le capteur vu en coupe transversale perpendiculaire à la coupe des autres figures. On voit donc la longueur du capteur linéaire 16 et la longueur L de la portion utile. La portion utile d'observation est située exactement au-dessus du capteur. Les sources éclairent chacune une partie, gauche ou droite respectivement, de la zone d'observation, et la réflexion totale projette cette partie sur l'essentiel (mais pas sur la totalité) de la surface de la barrette photosensible. Une zone aveugle Za subsiste au milieu de la zone d'observation, en raison du fait que les bords du capteur masquent en partie les rayons lumineux de la source. La figure 13 représente une disposition analogue, mais avec un capteur plus petit, les sources étant placées à une profondeur plus grande que le capteur au-dessous de la surface supérieure de la portion utile sur laquelle glisse le doigt. Dans cette configuration, le capteur est particulièrement petit (de l'ordre de la moitié de la largeur d'un doigt) mais il subsiste encore une zone aveugle Za. Pour réduire cette zone aveugle, il faut écarter les sources lumineuses du plan axial du capteur en se rapprochant de la configuration de la figure 9 (sources écartées d'une distance supérieure à la longueur du capteur et disposées latéralement par rapport à celui-ci). La portion utile peut alors être presque au-dessus du capteur mais quand même légèrement décalée perpendiculairement à la longueur du capteur. On notera que dans ce qui précède on a supposé que les sources lumineuses étaient identiques. On peut cependant envisager que les sources émettent à des longueurs d'onde différentes.20 REVENDICATIONS 1. Système optique de lecture de microreliefs, notamment d'empreintes digitales, comportant : - une couche transparente (12) comportant une portion utile de surface supérieure en contact avec laquelle peut venir une portion d'empreinte, notamment de doigt (18), à observer, - une source lumineuse ponctuelle (14a) telle qu'une diode électro-luminescente éclairant la surface supérieure par l'intérieur de la couche transparente sous un angle d'incidence supérieur à l'angle de réflexion totale de l'interface entre la surface supérieure de la couche io transparente et l'air extérieur à cette surface, - et un capteur d'image (16) à réseau de pixels photosensibles, placé latéralement par rapport à la source de telle sorte que de la lumière issue de la source et réfléchie par la portion utile de la surface supérieure de la couche transparente tombe sur la surface du capteur en vue de recueillir 15 par le capteur une image de cette portion, caractérisé en ce que, en vue de réduire la dimension du capteur pour une surface donnée de la portion utile, - d'une part le capteur (16) a des dimensions permettant de recevoir les rayons lumineux issus de la réflexion totale de la source (14a) 20 sur une première partie (22a) de la portion utile mais pas de la totalité de la portion utile, -d'autre part il est prévu au moins une deuxième source lumineuse (14b) écartée de la première source et placée de telle manière que le capteur reçoive les rayons lumineux issus de la réflexion totale de la 25 deuxième source sur une deuxième partie (22b), non confondue avec la première partie, de la portion utile, mais pas de la totalité de la portion utile, - les sources lumineuses pouvant être allumées séquentiellement et le capteur fournissant alors séquentiellement une image de la première partie suivie d'une image de la deuxième partie de la portion utile. 30 2. Système optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux parties (22a, 22b) de la portion utile sont juxtaposées avec un recouvrement mutuel partiel. 3. Système optique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est un système à balayage dans lequel l'image est recueillie par balayage d'un doigt sur la surface d'observation, la portion utile étant un rectangle étroit allongé de longueur approximativement égale à la largeur d'un doigt, et le capteur d'image comprenant une barrette de quelques lignes de pixels photosensibles. 4. Système optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sources lumineuses sont alignées parallèlement à la longueur du capteur et d'un coté de celui-ci. 5. Système optique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il y a trois ou quatre sources lumineuses allumées l'une après l'autre. 6. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il 20 comprend deux sources lumineuses et la longueur de la barrette photosensible est approximativement égale à la longueur de la zone à observer (soit la largeur d'un doigt). 7. Système selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce 25 que la longueur de la barrette est inférieure à celle de la zone d'empreinte à observer. 8. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sources lumineuses ponctuelles sont situées dans l'alignement de la 30 longueur du capteur linéaire, à chaque bout de celui-ci. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les sources sont placées à une profondeur (H) plus grande que le capteur au-dessous de la surface de la portion utile. 35 10. Système optique selon la revendication 9, caractérisé en ce que les sources lumineuses émettent à des longueurs d'onde différentes.