Brevet FR2999320A1 — publié le 20140613

La présente invention concerne un dispositif de capture, plus particulièrement sans contact, d'empreinte biométrique telle que les empreintes digitales et palmaires. Ces dispositifs sont utilisés pour l'identification d'individus à partir de leurs empreintes afin par exemple de leur autoriser l'accès à un lieu. Un dispositif de capture d'empreinte biométrique comprend généralement et plus particulièrement un bâti définissant une zone de capture dans laquelle un individu à identifier doit placer l'un ou plusieurs de ses doigts. Un capteur d'image est monté dans le bâti pour avoir un champ couvrant la zone de capture. Pour éclairer la zone de capture et ainsi permettre la capture d'une image du ou des doigts de l'individu, il est prévu un organe d'éclairage comportant une source lumineuse telle qu'une diode électroluminescente. La qualité de l'image obtenue et la fiabilité de la reconnaissance d'empreinte dépendent pour beaucoup de l'éclairage qui doit être contrôlé dans le volume de cap- ture suivants des critères d'orientation par rapport au doigt et d'intensité angulaire (lobe d'éclairage) afin d'obtenir un éclairement uniforme sur la surface courbe du doigt. Pour assurer cela, il est connu d'éloigner la source lumineuse (diode) de la zone de capture. Ceci aug- mente cependant l'encombrement du dispositif et oblige à utiliser une diode électroluminescente de relativement forte puissance et donc consommatrice d'énergie et coûteuse à l'achat. Un but de l'invention est de remédier au moins en partie aux inconvénients précités. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de capture d'empreinte biométrique, comprenant un bâti définissant une zone de capture, un capteur d'image monté dans le bâti pour avoir un champ couvrant la zone de capture et un organe d'éclairage de la zone de capture, l'organe d'éclairage comportant au moins une source lumineuse. L'organe d'éclairage comprend au moins un guide d'onde ayant une surface d'entrée s'étendant en regard de la source lumineuse et une surface de sortie au moins partiellement recouverte d'une série de micropris- mes agencés pour diriger de façon sensiblement uniforme en intensité et orientation vers la zone de capture une onde lumineuse émise par la source lumineuse. Ainsi, les microprismes vont assurer la réparti- tion uniforme de l'onde lumineuse sur la zone de capture. Il n'est donc pas nécessaire de recourir à une source lumineuse de forte puissance ni trop éloigner la source lumineuse de la zone de capture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispo- sitif selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante du premier mode de réalisation, - la figure 4 est une vue schématique de dessus d'une autre variante du premier mode de réali- sation. En référence aux figures, le dispositif de capture d'empreinte biométrique, conforme à l'invention, est destiné à la capture d'une image d'un ou plusieurs doigts d'un individu sans que l'individu n'applique sa main sur une surface. L'image est destinée à être traitée pour en extraire des caractéristiques biométriques exploitables pour reconnaître ces caractéristiques biométriques et identifier l'individu. Le dispositif comprend un bâti 1 définissant une zone de capture 2. Un capteur d'image 3 est monté dans le bâti 1 pour avoir un champ 4 couvrant la zone de capture 2. Le capteur d'image 3 est connu en lui-même et a des performances, notamment en termes de résolution, définition, sensibilité, vitesse d'acquisition, profondeur de champ, adaptées à l'acquisition d'une image de qualité suffisante pour permettre son traitement comme indiqué ci-dessus. Le capteur d'image 3 peut être associé à une ou plusieurs lentilles permettant d'assurer un grossissement ou rapprochement de la zone de capture 2 par rapport au capteur d'image 3. En variante, le capteur 3 peut être placé après un système de repliement optique. Le dispositif comprend un organe, généralement désigné en 5, d'éclairage de la zone de capture 2. L'organe d'éclairage 5 comporte des sources lumineuses formées ici de diodes électroluminescentes 6 disposées selon une rangée. Conformément à l'invention, l'organe d'éclairage 5 comprend un guide d'onde 7 ayant une surface d'entrée 7.1 s'étendant en regard des diodes électroluminescentes 6 et une surface de sortie 7.2 au moins partiellement re- couverte d'une série de microprismes 8 agencés pour diriger de façon sensiblement uniforme vers la zone de capture 2 une onde lumineuse émise par les diodes électroluminescentes 6. Le guide d'onde est en un matériau trans- parent tel que le polyméthacrylate de méthyle. Les micro- prismes sont connus en eux-mêmes et se présentent généralement sous la forme d'un film transparent, par exemple en polyester, sur une surface duquel ont été réalisé des prismes de très petite taille. Le film de microprismes 8 est ici fixé sur le guide d'ondes par collage au moyen d'une colle ayant un indice optique proche de celui du polyméthacrylate de méthyle. Le film de microprismes est ici représenté sous la forme d'un trait fort (les reliefs du microprisme ont été agrandis sur la figure 1 et ont été omis sur la figure 2). Le guide d'onde 7 comprend une plaque un premier côté en regard des diodes électroluminescentes 6 pour former la surface d'entrée 7.1 et deux surfaces principales dont l'une forme la surface de sortie 7.2 et l'autre forme une surface arrière 7.3 agencée pour réfléchir vers la surface de sortie 7.2 au moins une partie de l'onde lumineuse émise par les diodes électroluminescentes 6. La surface d'entrée 7.1 est disposée à une distance prédéterminée des diodes électroluminescentes et les diodes électroluminescentes 6 sont choisies pour que les diodes électroluminescentes 6 aient un cône d'émission correspondant à l'épaisseur de la plaque de manière que la totalité du faisceau lumineux des diodes électroluminescentes entre sensiblement dans la plaque par la surface d'entrée 7.1. La plaque a ainsi une lar- geur légèrement supérieure à la longueur de la rangée de diodes électroluminescentes 6 et une épaisseur légèrement supérieure à la largeur de la rangée de diodes électroluminescentes. En variante, les diodes électroluminescentes 6 sont reçues chacune dans un perçage ménagé dans la pla- que, dans le sens de la longueur de celle-ci. En variante encore, une lentille est placée entre la surface d'entrée 7.1 et les diodes électroluminescentes 6 pour assurer une répartition d'intensité lumineuse homogène en sortie des microprismes 8 entre la surface d'entrée 7.1 et le côté de la plaque opposé à la surface d'entrée 7.1. La surface arrière 7.3 est agencée pour réfléchir vers la surface de sortie 7.2 le faisceau lumineux provenant des diodes électroluminescentes 6. La surface ar- rière est par exemple recouverte d'un revêtement réflé- chissant tel qu'une peinture ou possède un état de surface adapté à cette fin. Dans le premier mode de réalisation représenté à la figure 1, la plaque s'étend parallèlement à un axe op- tique du capteur d'image 3. La plaque a un deuxième côté opposé à la surface d'entrée 7.1 s'étendant au voisinage immédiat de la zone de capture 2. La série de microprismes 8 est ici agencée pour faire ressortir le flux lumineux avec un angle le plus favorable à l'acquisition des sillons (plus souvent dési- gnés par le mot anglais « ridges ») de la peau. Cet angle sera notamment choisi, de préférence, entre 20 et 40 degrés par rapport à la surface du doigt. Dans le deuxième mode de réalisation représenté à la figure 2, la plaque s'étend perpendiculairement à l'axe optique du capteur d'image 3, entre la zone de capture 2 et le capteur d'image 3. Le microprisme 8, représenté par un trait fort, est ici agencé pour faire ressortir le flux lumineux à un angle compris entre 60° et 80° par rapport à la direction d'émission du flux lumineux par les diodes électroluminescentes 6. Le microprisme 8 comprend en outre au moins une ouverture en regard du capteur d'image 3 pour permettre au capteur d'image 3 de saisir une image nette de la zone de capture 2 sans que le microprisme 8 n'apparaisse sur l'image. Le microprisme 8 est ici percé d'une pluralité d'ouvertures telles que le microprisme 8 a l'aspect d'un maillage en regard du capteur d'image 3. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, d'autres sources lumineuses sont utilisables. En outre, le microprisme et le guide d'onde peu- vent être positionnés différemment dans le bâti. De préférence toutefois, ils seront positionnés de telle manière que le faisceau lumineux en sortie du microprisme soit orienté à un angle compris entre 20° et 40° par rap- port à la majeure partie de la surface du doigt. Un mode de réalisation pourra comporter plusieurs guides lumière. Ils seront activés simultanément ou en séquence ou en alternance. A la figure 3 est représentée une première va- riante du premier mode de réalisation dans laquelle deux guides d'onde 7 verticaux sont disposés face à face pour éclairer devant et derrière la zone à capturer. A la figure 4 est représentée une deuxième variante du premier mode de réalisation comprenant trois guides d'onde 7 verticaux, un disposé comme dans le pre- mier mode de réalisation et deux sont montés en face à face en regard des côtés du doigt. REVENDICATIONS1. Dispositif de capture d'empreinte biométrique, comprenant un bâti (1) définissant une zone de capture (2), un capteur d'image (3) monté dans le bâti pour avoir un champ (4) couvrant la zone de capture et un organe d'éclairage (5) de la zone de capture, l'organe d'éclairage comportant au moins une source lumineuse (6), caractérisé en ce que l'organe d'éclairage comprend au moins un guide d'onde (7) ayant une surface d'entrée (7.1) s'étendant en regard de la source lumineuse et une surface de sortie (7.2) au moins partiellement recouverte d'une série de microprismes agencés pour diriger de façon sensiblement uniforme en angle et intensité vers la zone de capture une onde lumineuse émise par la source lumi- 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le guide d'onde (7) comprend une plaque ayant un premier côté en regard de la source lumineuse pour former la surface d'entrée (7.1) et deux surfaces principales dont l'une forme la surface de sortie (7.2) et l'autre (7.3) est agencée pour réfléchir vers la surface de sortie au moins une partie de l'onde lumineuse émise par la source lumineuse (6). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans le- quel la plaque s'étend parallèlement à un axe optique du capteur d'image (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans le- quel la plaque a un deuxième côté opposé à la surface d'entrée (7.1) s'étendant au voisinage immédiat de la zone de capture (2). 5. Dispositif selon la revendication 3, dans le- quel une lentille est placée entre la surface d'entrée (7.1) et la source lumineuse (6) pour une injection plus neuse.performante du flux lumineux dans le guide d'onde pour assurer une rejection lumineuse mieux contrôlée et répartie en sortie de la série de microprismes (8). 6. Dispositif selon la revendication 2, dans le- quel la source lumineuse (6) est une diode électrolumi- nescente positionnée pour avoir un cône d'émission correspondant à l'épaisseur de la plaque. 7. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la série de microprismes (8) s'étend de façon dis - continue sur une surface du guide d'onde (7). 8. Dispositif selon la revendication 1, comportant plusieurs guides d'onde (7) utilisables simultanément ou en alternance. 9. Dispositif selon les revendications 2 ou 7, dans lequel la plaque s'étend perpendiculairement à un axe optique du capteur d'image (3).