(57)【要約】プラテンを照らすためのシステムおよび方法が提供される。ハイブリッド照明システムは発散（３２０）およびコリメーション（３３０）の両方を用い、プラテンにおいて平坦な均一の照射を効率的に提供する。１つ以上のディフューザー（３２０）が照明源（３１０）アレイとコリメートレンズ（３３０）との間に配置される。発散された光を用いプリントスキャナー中のプラテンを照らす照明システムが提供される。照明システムは、照明源アレイ（３１０）および光ウェッジ（３４２）を有する。この光ウェッジ（３４２）は、光を内部に反射し、これは、照明をさらにより発散させる。照明源アレイ（３１０）は、青／緑光を発する複数の供給源を有する。光源は、少なくとも中央領域および周縁領域に分割され、周縁領域中に提供される光源の密度は、中央領域におけるより大きく、照明システム中の自然光の減少を矯正する。
2005527014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントスキャナー中のプラテンに対して照明を提供するハイブリッド照明システムであって：
複数の別個の光源から光を発する照明源アレイ；
少なくとも１つのディフューザー；および
コリメートレンズを備え、各ディフューザーが、該照明源アレイと該コリメートレンズとの間に、該複数の別個の光源から発せられる光の少なくとも一部分が、散光として、各ディフューザーを通り、該コリメートレンズまで通過するように配置され、そして
ここで、該コリメートレンズを出る光の少なくとも第１の部分が、コリメートされた光として該プラテン上に落ち、そして該コリメートレンズを出る光の少なくとも第２の部分が散光として該プラテン上に落ちる、ハイブリッド照明システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのディフューザーが、１つのホログラフディフューザーを備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのディフューザーが、２つのホログラフディフューザーを備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのディフューザーが、１つのホログラフディフューザーおよび１つのガラスディフューザーを備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのディフューザーが、以下：ホログラフディフューザー、プラスチックディフューザー、およびガラスディフューザーの群から選択される少なくとも１つのディフューザーを備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのディフューザーが、前記コリメートレンズの近傍に配置された１つのディフューザーを備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのディフューザーが、前記照明源アレイの近傍に配置された第１のディフューザー、および前記コリメートレンズの近傍に配置された第２のディフューザーを備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項８】
前記第１のディフューザーと前記第２のディフューザーとの間に配置されたミラーをさらに備える、請求項７に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項９】
プリズムをさらに備え、ここで該プリズムが、前記コリメートレンズと前記プラテンとの間に提供される、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１０】
前記プラテンが、前記プリズムの表面または該プリズムの表面と光学的に接触して提供される光学的要素の表面を備える、請求項９に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１１】
前記照明源アレイが、青／緑光を発する複数の光源を備える、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１２】
前記青／緑光が、５１０ｎｍに等しいか、またはほぼ等しい請求項１１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１３】
前記プリントスキャナーが手のひらプリントスキャナーを備え、そして前記照明源アレイが青／緑光を発し、前記プラテンの平坦な均一の照明を提供する６４の発光ダイオードを備え、それによって手のひらのすべてまたは一部分が、該プラテン上に配置され得、そして手のひらプリントを表すイメージが検出され得る、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１４】
前記プリントスキャナーがフィンガープリントスキャナーを備え、そして前記照明源アレイが青／緑光を発し、前記プラテンの平坦な均一の照明を提供する３０の発光ダイオードを備え、それによって片手または両手の１つ以上の指が、該プラテン上に配置され得、そして対応するフィンガープリントを表すイメージが検出され得る、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１５】
前記複数の光源が少なくとも中央領域および周縁領域に分けられ、該周縁領域中に提供される光源の密度が該中央領域におけるより大きい、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１６】
各光源の強度が、前記プラテンに平坦な均一の照明が提供されるように、他の光源に対して独立に制御され得る、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１７】
前記複数の光源が少なくとも３つの別のゾーン中の少なくとも３つの群に分けられ、それによって、各群の光源の強度が、前記プラテンに平坦な均一の照明が提供されるように、他の群に対して独立に制御され得る、請求項１に記載のハイブリッド照明システム。
【請求項１８】
プリントスキャナー中のプラテンに対して照明を提供する照明システムであって：
複数の別個の光源から光を発する照明源アレイ；ならびに
光ウェッジであって、該照明源アレイから発せられる光を受ける１つの端面および該光ウェッジから該プラテンに向かって光を反射する反射面を有する光ウェッジを備え；それによって、該プラテンに均一な照明が提供される、照明システム。
【請求項１９】
前記光ウェッジの近傍に、該光ウェッジから外に通過する光が、前記プラテンを照射する前に前記ディフューザーを通過するように提供されるディフューザーをさらに備える、請求項１８に記載の照明システム。
【請求項２０】
前記光ウェッジ中の反射面が、発散、反射面を備える、請求項１８に記載の照明システム。
【請求項２１】
前記発散、反射面が、反射ペイントの層によって被覆された光ウェッジの１つの粗面を備える、請求項２０に記載の照明システム。
【請求項２２】
前記ディフューザーが、ホログラフディフューザーを備える、請求項１９に記載の照明システム。
【請求項２３】
前記照明源アレイが、青／緑光を発する複数の光源を備える、請求項１８に記載の照明システム。
【請求項２４】
前記複数の光源が少なくとも中央領域および周縁領域に分けられ、該周縁領域中に提供される光源の密度が該中央領域におけるより大きい、請求項１８に記載の照明システム。
【請求項２５】
各光源の強度が、前記プラテンに平坦な均一の照明が提供されるように、独立に制御され得る、請求項１８に記載の照明システム。
【請求項２６】
前記複数の光源が少なくとも３つの別のゾーン中の少なくとも３つの群に分けられ、それによって、各群の光源の強度が、前記プラテンに平坦な均一の照明が提供されるように、他の群に対して他の光源に対して独立に制御され得る、請求項１８に記載の照明システム。
【請求項２７】
プラテンに効率のよい均一の照明を提供する方法であって：
複数の別個の光源から光を発する工程；
該発せられた光の少なくとも一部分をランダム化し、散光を得る工程；
該散光の少なくとも一部分をコリメートし、コリメート散光を得る工程；および
該コリメート散光で該プラテンを、該プラテン上に配置された指または手のひらのプリントのイメージが得られ得るように照らす工程、を包含する、方法。
【請求項２８】
前記ランダム化する工程が、少なくとも１つのディフューザーを前記発せられた光に通過させることを包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ランダム化する工程が、光ウェッジを前記発せられた光に通過させることを包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記発する工程が、青／緑光を発することを包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記発する工程の前に、前記複数の別個の光源を少なくとも少なくとも中央領域および周縁領域に整列する工程であって、該周縁領域中に提供される光源の密度が該中央領域におけるより大きい工程をさらに包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
各光源の強度が、前記プラテンに平坦な均一の照明が提供されるように、他の光源に対して独立に制御する工程をさらに包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数の別個の光源を少なくとも３つの別のゾーン中の少なくとも３つの群に整列する工程；および
各群の光源の強度が、前記プラテンに平坦な均一の照明が提供されるように、他の光源の群に対して独立に制御する工程をさらに包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
プラテンに効率の良い均一な照明を提供するシステムであって：
光を発する手段；
該発せられた光をランダム化し、散光を得る手段；および
該散光をコリメートし、コリメート散光を得る手段；を備え、
該プラテンが、該コリメート散光で、該プラテン上に配置されたグレースケール濃淡陰影を有する指または手のひらのプリントのイメージが得られ得るように照らされる、システム。
【請求項３５】
プリントスキャナーにおける使用のための、グレースケール濃淡陰影の範囲を改善する照射方法であって：
複数の別個の光源から青／緑スペクトル中の光を発する工程；および
該青／緑スペクトル中の発せられた光の少なくとも一部分でプラテンを照らす工程、を包含する、方法。
【請求項３６】
前記青／緑スペクトルが、５１０ｎｍに等しいかもしくはほぼ等しい単一波長、または５１０ｎｍの波長を含む狭いバンドの波長を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
テレセントリック光学系を有するプリントスキャナー中のプラテンを効率よく照らす方法であって：
複数の別個の光源から光を発する工程；
発せられた光の少なくとも一部分をランダム化し、散光を得る工程；
該散光の少なくとも一部分をコリメートし、コリメート散光の第１の部分および第２の部分を得る工程；ならびに
該コリメート散光の第１の部分および第２の部分で該プラテンを照らす工程であって、該コリメート散光の第１の部分がコリメート光として該プラテン上に落ち、そして該コリメート散光の第２の部分が散光として該プラテン上に落ちる工程、を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、生物測定イメージング技術に関し、そして詳細には、フィンガープリントおよび／または手のひらプリントのライブスキャンに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景技術）
生物測定イメージングシステムは、フィンガープリントイメージングシステムおよび手のひらプリントイメージングシステムを含み得るがこれらに制限されない。このようなプリントイメージングシステムはまた、スキャナーまたはライブスキャナーと称されている。従来のライブスキャナーは、フィンガープリントおよび／または手のひらプリントのイメージを検出するための光を使用する。１つ以上の指または手のひらがプラテン上に配置される。照明源は、プラテンの裏面を照らす。フィンガープリントまたは手のひらプリントの谷、リッジ、またはその他の特徴を表すイメージが、次に、固体（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ）カメラのようなイメージセンサーによって検出される。
【０００３】
照明源は、プリントを表す高品質イメージがこのイメージセンサーによって検出されるように十分な電力を有さなければならない。しばしば、照明源において必要な電力をさらに増加するプリントスキャナーで採用される光学系は、テレセントリック光学系である。テレセントリックシステムでは、光学系を通過する光を制限するためにアパーチャが用いられる。このようにして、光学軸に沿った方向、またはほぼ沿った方向で所定範囲の角度内を辿る光線のみが検出される。このようなテレセントリック性は、イメージ品質を改善し、そしてぼけを減少するが、十分な光が光学系のアパーチャを通ってイメージセンサーまで通過することを確実にするために照明源で増加した電力が必要であるという欠点を有している。
【０００４】
プリントスキャナーが必要な電力を減少するために、照明源においてコリメート光が用いられている。コリメートレンズは、入来する光線を、互いに平行に辿るコリメート光線が出るようにコリメートする。これら光線は平行にされるので、それらは、テレスコピック光学系を通じて効率的に伝わる。図１Ａは、コリメート光源照明技法の例を示す。単一の分離した光源１１０は、例示の光線１１２により示されるように、領域上にわたって光を発する。実際の放出領域は、エミッタのタイプ、および、レンズ、光ガイドまたはその他の光学要素が、発せられた光を集めるかまたは案内するために提供されているかのような他の因子に依存する。光線１１２のサブセット１１５は、コリメートレンズ１２０によってコリメートされ、そして平行光線１２５として出現する。このサブセット光線１１５は、図１Ａに示されるように、コリメートレンズ１２０の焦点における角度範囲Ａ内にあるような光線である。
【０００５】
コリメート照明源照明技法は、相対的に効率的な（特にテレセントリック光学系において）低電源を提供するが、高品質フィンガープリントおよび／または手のひらプリントスキャナーにおける使用のための十分に良好なグレースケール濃淡陰影を欠いている。図１Ｂは、テレセントリック光学系においてコリメート照明を用いる例示の従来のフィンガープリントまたは手のひらプリントスキャナーを示している。単一の別個の光源１１０は、プリズム１３０を照らす前にコリメートレンズ１２０によりコリメートされる赤色光を発する。この場合、プリズム１３０の上面がプラテンとして供される。コリメート光は、プリズム１３０の裏面を照らす。１つ以上の指または手のひらがプリズム１３０上に配置されるとき、フィンガープリントまたは手のひらプリントの谷、リッジ、およびその他の特徴を表すイメージが、次に、イメージングレンズ１４０によりアパーチャに集められ、そして次に、イメージングレンズ１６０によって焦点面／センサー面１７０にさらに集められる。固体カメラ（ＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラ）のような１つ以上のイメージセンサーが、イメージを検出する。コリメート光の使用は、光がコリメートレンズ１２０からプリズム１３０まで、そして最終的にはアパーチャ１５０を通り焦点面／センサー面１７０にあるイメージセンサーまで、テレセントリック光学系を通って辿る効率を改善する。
【０００６】
このコリメート光は効率的であるが、このような照明は制限されたグレースケール濃淡陰影か、またはそれのないプリントイメージを生成する。なぜなら、プラテン上に入射する光線はほぼ平行であるからである。このような平行光線は、次に、指または手のひらのリッジのような生体測定目的物によって反射されるか、または吸収される。これは、本質的に黒および白の値のみを有するハイコントラストプリントを創製し、そしてグレースケール濃淡陰影の値を創製しない傾向にある。このような高コントラストプリント（バイナリープレントとも呼ばれる）は、法医学、法の執行、セキュリティー、およびテロ防止のような多くの適用に必要な完全スペクトルのグレー濃淡陰影を提供しない。これは、特に、ライブスキャンの間に有意な圧力が指または手のひらの上に配置される場合に捕獲される許容不可能なイメージを生じ得る。
【０００７】
コリメート照明技法に対する代替として、プリントスキャナーは発散源照明を用いている。散光は、良好な充填をもつ平坦な均一の照明を提供する傾向にある多くの異なる方向に辿る光線を含む。プリントスキャナーでは、このような散光は検出されるべき良好なグレースケール濃淡陰影を可能にする。なぜなら、多くの異なる方向に伝わる光がプラテン上に入射するからである。１つの欠点は、特に、テレセントリック光学系を有するプリントスキャナー中で、必要な照明電力が高いことである。必要な高電力はより多く光源が用いられる必要があることを意味し、これは、とりわけ、コストおよび生成される熱の量を増加する。
【０００８】
図２は、プリズム１３０を照らす散光源２０５を用いる例示のプリントスキャナーを示す。散光源２０５は、分離したエミッタアレイ２１０およびディフューザー２２０を備える。分離したエミッタアレイ２１０は、等しく間隔を置かれた赤色光を発する多くの発光ダイオードから構成されている。図２に概略的に示されるように、散光源２０５は、イメージを生成し、そしてこのイメージをテレセントリックシステム中のイメージセンサーまで通過させるには非効率的な光源である。散光はランダムにかまたは異なる方向に伝わり、そしてテレセントリックシステム全体を通じて伝播されない。例えば、多くの光はアパーチャ１５０によってブロックされる。プリントスキャナーの照明におけるこのような非効率は、それが、アレイ２１０で必要なエミッタの数およびアレイ２１０の電力要求を増加するので所望されない。この問題は、平坦な均一の照射が、１つ以上のフィンガープリント、または手のひらプリントのロールプリントまたはスラッププリントに対するイメージの捕捉を可能にするに十分大きなプラテンのような、相対的に大きなプラテンを横切る必要があるテレセントリックプリントスキャナーについてさらにより深刻である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
要するに、プリントスキャナーにおけるコリメーションまたは発散照明アプローチのいずれかを用いる上記の欠点は、克服される必要がある。その他の必要性もまた、プリントスキャナー照明で存在している。これらの必要性は、プリントスキャナーの改良された発散照明に対する必要性、カメラからのより大きな動的範囲のグレー濃淡陰影出力を提供することに対する必要性、および柔軟な制御で照明源アレイからより均一な照明を提供することに対する必要性を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の簡単な要旨）
本発明は、プラテンを照らすためのシステムおよび方法を提供する。本発明は、とりわけ、上記の欠点を克服し、そして上記の必要性を満たす。プリントスキャナー照明を改良するための４つの技法が提供される。第１の技法は、発散およびコリメーションの両方を用いるハイブリッド照明システムおよび方法を含む。第２の技法は、光ウェッジを用いる散光照明システムおよび方法を含む。第３の技法は、不均一照明源アレイの使用、ならびに独立および／またはゾーン制御された光源の使用をも含む。第４の技法は、青／緑光の使用を含む。これら技法の各々は、単独、または本発明の実施形態に関して本明細書に記載されるような異なる組合せで用いられ得る。
【００１１】
本発明の１つの実施形態によれば、ハイブリッド照明システムは、プリントスキャナー中のプラテンに照明を提供する。このハイブリッド照明システムは、発散およびコリメーションの両方を用い、プラテンにおいて平坦な均一の照明を効率的に提供する。照明源アレイは、複数の別個の光源から光を発する。１つ以上のディフューザーが照明源アレイとコリメートレンズとの間に配置される。この複数の別個の光源から発せられた光の少なくとも一部分は、少なくとも１つのディフューザーを通り、そして次にコリメートレンズを通る。各ディフューザーは、プラテンで平坦な均一の照明が得られるように光をランダム化するために役立つ。別個の光源から初期に発せられた光の個々の円錐（ｃｏｎｅ）はもはや見えない。コリメートレンズは、この照明システムの効率を増加し、そして照明源アレイの電力要求を低下する。必要な光源はより少ない。この効率は、テレセントリック光学系のプリントスキャナーにおいて特に有利である。
【００１２】
１つの実施形態では、上記ハイブリッド照明システムは、１つのディフューザーを有する。このディフューザーは、コリメートレンズの近傍に提供される。あるいは、このディフューザーは、特定の設計に依存して、照明源アレイの近傍であるか、または照明源アレイとコリメートレンズとの間の任意のその他の位置に提供され得る。
【００１３】
別の実施形態では、上記ハイブリッド照明システムは、２つのディフューザーを有する。１つのディフューザーは、照明源アレイの近傍に提供され、そして他方のディフューザーは、コリメートレンズの近傍に提供される。１つの実施例では、２つのホログラフディフューザーが用いられる。別の実施例では、ホログラフディフューザーがコリメートレンズの近傍に提供され、その一方、より安価なガラスまたはプラスチックディフューザーが照明源アレイの近傍に提供される。なお別の実施例では、ガラスまたはプラスチックディフューザーがコリメートレンズの近傍に提供され、そしてガラスまたはプラスチックディフューザーが照明源アレイの近傍に提供される。
【００１４】
これらの実施例は、本発明の例示であり、そして限定するものではない。ガラスタイプディフューザー、プラスチックタイプディフューザー、またはホログラフディフューザーを含む任意のタイプのディフューザーが用いられ得るが、これらに限定されるわけではない。一般に、ホログラフディフューザーがより効率的であるが、またガラスまたはプラスチックディフューザーより高価でもある。
【００１５】
さらなる実施形態によれば、プリントスキャナー中のプラテンを照らすために散光を用いる照明システムが提供される。この照明システムは、照明源アレイおよび光ウェッジを有する。この光ウェッジは光を内部に反射し、これは照明をなおより発散するようにする。この光ウェッジは、上記照明源アレイから発せられる光を受ける１つの端面を有する。この光ウェッジはまた、光ウェッジからの光をプラテンに向かって反射する反射面を有する。この反射面は、任意のタイプの反射面であり得る。１つの実施例では、白、金または銀のペイントのようなペイントの反射層がこのウェッジ表面に付与される。さらなる特徴によれば、このウェッジの反射面は粗くされ、そして反射ペイント層が付与される。このウェッジ上に入射する光は発散し、次いで反射面はなおより発散するようにされる。１つの実施形態では、ディフューザーはまた、光ウェッジの近傍で、光が、プラテンを照らす前に、この光ウェッジからディフューザーまで通過するように提供される。
【００１６】
本発明のさらなる特徴によれば、照明源アレイは、少なくとも中央領域および周縁領域に分割される複数の光源から構成される。この周縁領域中に提供される光源の密度は、中央領域におけるより大きく、照明システムにおける自然の光減衰を矯正する。別の実施形態では、照明源アレイは、少なくとも中央領域、１つ以上の中間領域、および周縁領域に分割される複数の光源から構成される。各領域の密度は、周縁に向かって暫時より高く、照明システム中の自然の光減衰を矯正する。周縁領域に提供される光源の密度は最大であり、そして中央領域に提供される光源の密度は最小である。各中間領域に提供される光源の密度は、周縁領域と中央領域との間にある。
【００１７】
本発明のさらになる特徴によれば、照明源アレイの各光源の強度は、その他の供給源に対して独立に制御され得る。例えば、各光源は、個々に電流が制御される発光ダイオードであり得、ドリフトを矯正するか、または最小にし、そして平坦な均一な照明がプラテンに提供されることを確実にする。
【００１８】
本発明のさらなる特徴によれば、照明源アレイはゾーンに分割される。１つの実施形態では、複数の光源が、少なくとも３つの個々のゾーン中の少なくとも３つの群に分けられる。各群の光源の強度は、平坦な均一の照明がプラテンに提供されるように、他の群に対し独立して制御される。このようなゾーンの使用は、光源群の相対強度を調節し、プラテンに平坦な均一の照明が提供されるに十分な柔軟性をなお維持しながら制御を単純にする。
【００１９】
本発明のさらなる特徴によれば、照明源アレイは、青／緑光を発する複数の光源を含む。１つの好ましい実施形態では、この青／緑光は、５１０ｎｍに等しいか、またはほぼ等しい。方法は、複数の別個の光源から青／緑光を発する工程、およびこの発せられた青／緑光の少なくとも一部分でプラテンを照らす工程を包含する。６５０ｎｍで作動する従来の赤色光と比較して、本発明者らは、青／緑光が、プリントスキャナーで検出される指または手のひらのイメージにおけるグレースケール濃淡陰影の動的範囲を増加することを見出した。
【００２０】
別の実施形態によれば、方法は、平坦な均一の照明を効率的にプラテンに提供する。この方法は、複数の別個の光源から光を発する工程、発せられた光をランダム化し散光を得る工程、この散光の少なくとも一部分をコリメートする工程、およびプラテンを、プラテン上に配置された指または手のひらのプリントのイメージが得られ得るように照らす工程を包含する。このランダム化する工程は、少なくとも１つのディフューザーを通じ、または光ウェッジを通じて発せられた光を通過させることを包含し得る。１つの実施例では、上記照らす工程は、青／緑光を発することを包含する。
【００２１】
この発する工程の前に、配列する工程は、複数の別個の光源を、少なくとも中央領域および周縁領域に配列することを包含し、ここで、周縁領域中に提供される光源の密度は、中央領域におけるより大きい。実施され得る別の工程は、各光源の強度を、平坦な均一の照明がプラテンに提供されるように、他の光源に対して独立に制御することである。
【００２２】
さらなる実施形態によれば、プラテンに平坦な均一の照明を効率的に提供するシステムは、光を発する手段、発せられた光の少なくとも一部分をランダム化して散光を得る手段、およびこの散光の少なくとも一部分をコリメートする手段を備える。このように、散光の一部分は平行にされ、そしてプラテン上にコリメート光として落ち、その一方、残りの散光は、散光としてプラテン上に落ちる。プラテンは、このコリメート散光で、このプラテン上に配置された指または手のひらのプリントの高コントラストイメージが得られるように照らされる。
【００２３】
本発明のさらなる実施形態、特徴、および利点、ならびに本発明の種々の実施形態の構造および作動は、添付の図面を参照して以下に詳細に記載されている。
【００２４】
本発明を、ここで、添付の図面を参照して記載する。図面において、同様の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を示す。さらに、参照番号の最も左の数字は、参照番号が最初に出現する図面を識別している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（発明の詳細な説明）
本明細書において、本発明を、特定の適用のための例示の実施形態を参照して説明するが、本発明がそれに制限されないことは理解されるべきである。本明細書で提供される教示に接近した当業者は、その範囲内のさらなる改変、適用、および実施形態ならびに本発明が顕著に有用であり得るさらなる分野を認識する。
【００２６】
（１．概要）
本発明は、任意のタイプのフィンガープリントおよび／または手のひらプリントスキャナーを含むがこれらに制限されない任意のタイプのプリントスキャナーのための照明を提供する。
【００２７】
（２．用語法）
本発明をより明瞭に描写するために、以下の用語の定義に一貫して忠実であるような努力が本明細書を通じてなされる。
【００２８】
用語「指」は、親指、人差し指、中指、薬指、または小指を含むが、これらに制限されない手の任意のディジットをいう。
【００２９】
用語「ライブスキャン」は、プリントスキャナーによってなされる任意のタイプのフィンガープリントおよび／または手のひらプリントイメージのスキャンをいう。ライブスキャンは、プラテン上に配置された１つ以上の手または１つ以上の手のひらからの、指のスキャン、フィンガーロール、フラットフィンガー、４つの指のスラッププリント、親指プリント、手のひらプリント、または、指および／または親指のセットのような指の組み合わせを含み得るが、これらに制限されるわけではない。
【００３０】
ライブスキャンにおいて、左手もしくは右手または両手のいずれかからの１つ以上の指または手のひらが、スキャナーのプラテン上に配置される。異なるタイプのプリントイメージが、特定の適用に依存して検出される。例えば、フラットプリントは、プラテンに対して平坦に押されたディジット（指または親指）のフィンガープリントイメージからなる。ロールプリントは、ディジット（指または親指）が、プラテンの表面上に亘り、ディジットの１つの側面からディジットの別の側面に転がされる間にできるディジット（指または親指）のイメージからなる。スラッププリントは、プラテンに対して平坦に押された４つの平坦な指のイメージからなる。手のひらプリントは、プラテン上に手のひらのすべてまたは一部分を押すことを含む。プラテンは、スキャナーの特定のタイプおよびスキャナーにより捕捉されているプリントのタイプに依存して移動可能であるか、または静止され得る。
【００３１】
用語「生物測定イメージングシステム」、「スキャナー」、「ライブスキャナー」、「ライブプリントスキャナー」、「フィンガープリントスキャナー」および「プリントスキャナー」は交換可能に用いられ、そしてライブスキャンにおいて、１つ以上の指および／または手のひらのすべてまたは一部分のイメージが得られ得る任意のタイプのスキャナーをいう。得られるイメージは、ＦＢＩフォーマット、状態フォーマット、または国際テンプリントフォーマットを含むがこれらに制限されない任意のフォーマットで組み合わせられ得る。
【００３２】
用語「プラテン」は、ライブスキャンの間に少なくとも１つの指がその上に配置されるイメージング表面を含む要素をいう。プラテンは、光学的プリズムの表面、プリズムのセット、もしくはミクロプリズムのセット、または光学的プリズム、プリズムのセット、もしくはミクロプリズムのセットの表面と光学的に接触して配置されるシリコーン層もしくはその他の要素の表面を含み得るがこれらに制限されるわけではない。
【００３３】
用語「コリメート散光」は、少なくとも１つのディフューザーおよびコリメートレンズを通過した光線を有する光をいう。このようなコリメート散光は、第１の部分および第２の部分であって、プラテン上にコリメート光として落ちるコリメート散光である第１の部分、およびプラテン上に散光として落ちるコリメート散光である第２の部分を含むがこれに制限されるわけではない。
【００３４】
（３．ハイブリッドコリメート／発散照明システム）
図３Ａは、本発明の実施形態による、ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０２を有するライブプリントスキャナー３００の図である。ライブプリントスキャナー３００は、プラテン上に配置された指および／または手のひらのイメージを検出する。プラテンは、プリントスキャナー３００中で指または手のひらが配置される任意の表面である。図３Ａに示される実施形態では、プラテン３４２は、プリズム３４０の上面またはプリズム３４０の頂部から照明を受ける任意のその他の表面である。例えば、プラテン３４２は、プリズム３４０の頂部に提供されるか、またはそれと光学的に接触しているシリコーン層もしくはその他の保護層もしくは要素であり得る。
【００３５】
ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０２からの光は、プラテン３４２を照らす。指がプラテン３４２上に配置されるとき、次に，フィンガープリントを表すイメージが、１つ以上のカメラによる次の検出のために、プリズム３４０を通ってプラテン３４２から反射される。１つの実施例では、光はプラテン３４２から反射し、プリズム３４０を出、そしてイメージングレンズ３５０により光学軸ＯＡに沿ってアパーチャ３６０に集められる。次に、光は、焦点面／センサー面３８０における検出のために、アパーチャ３６０からイメージングレンズ３７０に通過する。１つ以上のカメラ（示さず）が、焦点面／センサー面３８０に配置され得、プリントのイメージを検出かつ捕捉する。この照明は、図３Ｂに関して以下にさらに説明される。
【００３６】
図３Ａに示されるように、ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０２は、光学軸に沿って配置された、照明源アレイ３１０、ディフューザー３２０、ホログラフディフューザー３２５、およびコリメートレンズ３３０を備える。照明源アレイ３１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような、分離した光エミッタのアレイを含むがこれに制限されない任意の領域光源であり得る。１つの実施形態では、この照明源アレイ３１０は、均一の間隔で配置されているエミッタのアレイを備える。別の実施形態では、本発明のさらなる特徴に従って、照明源アレイ３１０は、均一な間隔でないエミッタのアレイを備える。例えば、照明源アレイ３１０は、本発明のさらなる特徴に従って、以下の図６Ａ〜６Ｄに関して説明されるような不均一照明源アレイであり得る。
【００３７】
照明源アレイ３１０は、赤外波長、可視波長、および／または紫外波長のような、単一波長または狭いバンド範囲の波長で光を発し得る。本発明の１つのさらなる特徴によれば、照明源アレイ３１０は、図７および８中の実施形態に関して以下にさらに説明されるような、青／緑波長（青／緑光）を有する光を発する。
【００３８】
照明源アレイ３１０からの光の少なくとも一部分は、ディフューザー３２０およびホログラフディフューザー３２５を通り、コリメートレンズ３３０まで通過する。ディフューザー３２０およびホログラフディフューザー３２５の各々は、アレイ３１０中の異なる個々のエミッタ源から発せられる光を発散するように作用する。このようにして、均一な発散照明が、コリメートレンズ３３０に入力される。次に、この散光の一部分が、コリメートレンズ３３０によってコリメートされ、そして光学軸に沿ってプリズム３４０およびプラテン３４２まで通過する。コリメートレンズ３３０を通過した残りの散光は、散光としてプラテン上に落ちる。
【００３９】
いくつかの利点が、本発明によるハイブリッド発散／コリメート照明システムによって達成される。光学軸に沿ってプリズム３４０およびプラテン３４２まで通過する、コリメートレンズ３３０により平行にされた散光の第１の部分は、コリメートレンズ３３０からアパーチャ３６０を通り焦点面／センサー面３８０まで効率的に伝達される。コリメートレンズ３３０の存在は、光源のみを発散するよりテレセントリックプリントスキャナーを通る、より効率的な光学的出力の移行を達成し、そして照明源アレイ３１０で必要な電力要求をほぼ２／３だけ減少する。コリメートレンズ３３０を通過した残りの散光は、散光としてプラテン上に落ちる。このような散光は、充填光として作用し、そしてイメージセンサーによって検出されるべきプリントのグレースケール濃淡陰影を可能にする。
【００４０】
図３Ｂは、本発明によるハイブリッド発散／コリメート照明システムの作動においてこのような利点がどのように達成されるのかを示す。照明源アレイ３１０は、コリメートレンズ３３０の焦点長さ以下の距離に配置されている。図３Ｂでは、アレイ３１０は、コリメートレンズ３３０の焦点ＦＰとレンズ３３０自身との間に示される。照明源アレイ３１０により発せられる光の少なくとも一部（または部分）は、ディフューザー３２０（示さず）およびディフューザー３２５を通過する。各ディフューザー３２０、３２５は、光を、光線が多くの異なる方向に伝わるようにランダム化するために作用する。この散光のほんの２〜３の光線３１１、３１２を明瞭さのために図３Ｂ中に実際に示す。コリメートレンズ３３０は、ディフューザー３２５からの散光光線３１２のすべてまたは一部を受ける。光線３１４によって示される散光の第１の部分は、コリメートレンズ３３０によってコリメートされ、そしてプリズム３４０に向かって平行に送られる。この第１の部分の光線３１４は、焦点ＦＰにおける円錐内からあたかもそれらが発するように伝わる光線３１２の部分にほぼ対応する。コリメートレンズ３３０を通過する光線３１６によって示される散光の残りの部分は、散光としてプラテン上に落ちる。このような散光は、充填光として作用し、そしてイメージセンサーによって検出されるべきプリントのグレースケール濃淡陰影を可能にする。
【００４１】
図３Ｂは、光線３１４、３１６によって照らされる指または手のひらのグレースケール濃淡陰影イメージがどのように得られるかをさらに示す。２つの谷の間の１つのリッジのみを示し、そして明瞭さのために拡大されている。図は例示であり、そしてスケール通りに描かれた実際の光線トレースではない。プラテン３４２上に入射する総照明（すなわち、光線３１４、３１６）は、多くの異なる方向から到着する。リッジは、特定の入射角の光線を吸収するように作用し、その一方、谷は、特定の入射角の光線を反射するように作用する。吸収または反射が起こる実際の角度は、とりわけ、リッジの屈折率、谷における空気の屈折率、ならびにプリズムの屈折率およびプラテンの屈折率に依存する。さらに、いくつかの入射角では、プラテン表面上に落ちる散光は、プラテン表面を通過し、そして谷を照らす。光は、適正な角度でリッジの皮膚から反射し、次いでプリズムに再び入り、そしてセンサー面に伝達される。この光は、グレースケール範囲を増加し、そしてより望ましいイメージを提供する。
【００４２】
谷領域における反射光線３１８は、イメージセンサーによって「白」領域として検出される（図３Ｂ中、点Ａと点Ｂ、および点Ｅと点Ｆの間の領域として示される）。光線が反射されないリッジ領域は、「黒」領域として検出される（図３Ｂ中、点Ｃと点Ｄの間の領域として示される）。本発明のハイブリッド照明に起因して、リッジのエッジの領域における反射光線３１９もまた、良好なグレースケール濃淡陰影で「灰」領域として検出される（図３Ｂ中、点Ｂと点Ｃ、および点Ｄと点Ｅの間の領域として示される）。
【００４３】
約４インチ×５インチのプラテンを有する手のひらプリントスキャナーとともに用いられる１つの履行では、照明源アレイ３１０は、（発散光のみが用いられる場合の１００ワットと比較して）３０ワットの電力が与えられ、そしてなお適切な照明電力を提供する。ディフューザー３２０およびホログラフディフューザー３２５の使用は、照明源アレイ３１０から発せられる光をランダム化し、その結果、別個のエミッタからの光の円錐は、もはや区別できず、より均一な照射領域が提供され、そして総照明の発散成分が、イメージ中の検出されるべきグレースケール濃淡陰影を可能にする。
【００４４】
図３Ｃは、本発明のさらなる実施形態によるハイブリッドコリメート／発散照明システム３０４を示す。ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０４は、照明源アレイ３１０、ディフューザー３２０、ミラー３２２、ホログラフディフューザー３２５およびコリメートレンズ３３０を備える。ミラー３２２の存在は、ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０４のよりコンパクトな配列を提供する。光は、光軸に沿って照明源３１０からディフューザー３２０を通りミラー３２２まで伝わる。ミラー３２２は、次に、光を、光軸に沿ってホログラフディフューザー３２５に反射する。散光の一部分は、次に、コリメートレンズ３３０によってコリメートされ、そして光軸に沿ってプリズム３４０およびプラテン３４２まで通過し、その一方、残りの散光は、コリメートレンズ３３０を通過し、そして散光としてプラテン上に落ちる。
【００４５】
ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０２、３０４は例示であって、本発明を制限する意図はない。ディフューザー３２０は、任意のタイプのディフューザーであり得る（例えば、ガラス、プラスチック、またはホログラフ）。同様に、ディフューザー３２５は、ホログラフタイプディフューザーを含むがこれに制限されない任意のタイプのディフューザーであり得る。図３Ａ〜３Ｃに示される１つの履行では、ホログラフディフューザー３２５が用いられる。なぜなら、それは非常に効率的であるからである。そしてガラスまたはプラスチックディフューザー３２０が用いられる。なぜなら、それはより安価であるからである。
【００４６】
一般に、本発明によるハイブリッドコリメート／発散照明システム３０２、３０４では、任意のタイプの１つ以上のディフューザーが用いられ得る。従って、ディフューザー３２０またはディフューザー３２５は省略され得るか、またはさらなるディフューザーが付加され得る。ディフューザー３２０は、別個のエミッタ源のアレイに、またはその近傍に位置決めされ、それによって照明源の近傍で照明をより均一にするという利点を有する。ディフューザー３２５は、コリメートレンズ３３０の近傍に提供され、均一な照明がコリメートレンズ３３０に入力されることをさらに確実にする。コリメートレンズ３３０は、プリズム３４０の近傍に提供され、散光の少なくとも一部分がコリメートされ、そしてプリズム３４０まで、かつそれを通り、焦点面／センサー面３８０まで効率的に通過することを確実にする。これらの位置決めは例示である。ディフューザー３２０および／またはディフューザー３２５ならびにコリメートレンズ３３０は、各々、特定の適用または構成に依存して異なる相対的位置に位置決めされ得る。
【００４７】
ハイブリッドコリメート／発散照明システム３０２、３０４は、単一の指スキャナー、複数の指スキャナー、手のひらプリントスキャナー、ロールフィンガープリントスキャナー、および／またはスラップフィンガープリントスキャナーを含むがこれらに制限されない任意のタイプの光学的フィンガープリントスキャナーおよび／または手のひらプリントスキャナーとともに用いられ得る。
【００４８】
（４．光ウェッジを有する照明システム）
図４および５は、本発明のさらなる実施形態を示す。図４は、光ウェッジ４２０を有するプリントスキャナー中の照明システム４００の図である。照明源アレイ３１０は、光ウェッジ４２０の端部領域４２６に光を入力する。光は、光ウェッジ４２０内で内部に反射し、そして反射器／ディフューザー表面４２２まで通過する。反射器／ディフューザー表面４２２は、光ウェッジ４２０の１つの角度をもつ面または表面である。好ましくは、表面４２２は、照明源３１０によって発せられる光が沿う光軸に対し所定の角度で提供される。１つの実施形態では、反射器／ディフューザー表面４２２は、光を反射することおよび反射光をより発散することの両方に作用する。図５に示されるように、照明源３１０によって発せられる光線５００は、光ウェッジ４２０を通過して反射器／ディフューザー表面４２２に衝突する。発散、反射光線５１０は、次いで、表面４２２から、光ウェッジ４２０の表面４２４を通り外に通過する。明瞭さのために、光ウェッジ４２０内の光の内部反射を示すその他の光線経路は省略してある。光ウェッジ内４２０内のこの内部反射は、しかし、さらなる利点を提供する。なぜなら、それは、光をなおより発散させ、そしてグレースケール濃淡陰影を改善する傾向にあるからである。
【００４９】
図４に示されるように、表面４２４または光ウェッジ４２０を通過する光は、次に、ディフューザー４３０まで通過する。ディフューザー４３０は、この光をさらにより発散し、その結果、プラテン３４２に均一な照明を提供する。図４に示されるように、指がプラテン３４２上に配置されるとき、指のイメージは、次に、光学系４４０を通って、検出および処理のためのカメラシステム４５０まで送られる。光学系４４０は、プリントスキャナー中の任意の従来の光学系であり得る。同様に、カメラシステム４５０は、１つ以上のＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラを含むがこれに制限されない任意のタイプのカメラであり得る。
【００５０】
１つの実施形態では、反射器／ディフューザー表面４２２は、高度に反射性の、ガラス光ウェッジ４２０の表面上に付与された白ペイントの層である。この白ペイントは、照明光源アレイ３１０によって見られる最初のディフューザーとして作用する。このディフューザーは、光源アレイ３１０によって発せられる光の１つ以上の円錐により引き起こされる照明構造の少なくとも一部分を取り除くよう作用する。第２のディフューザー４３０は、残りの照明構造のより多く、またはすべてを取り除き、均一な照明がプリズム３４０まで通過するように作用する。
【００５１】
本発明による光ウェッジを有する照明システムは、任意のタイプのプリントスキャナーにおける任意のタイプの照明光源とともに用いられ得る。例えば、光ウェッジ４２０を有する照明システム４００は、単一の指スキャナー、複数の指スキャナー、手のひらプリントスキャナー、ロールフィンガープリントスキャナー、および／またはスラップフィンガープリントスキャナーを含むがこれらに制限されない任意のタイプの光学的フィンガープリントスキャナーおよび／または手のひらプリントスキャナーとともに用いられ得る。
【００５２】
上記のように、照明源アレイ３１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザーダイオードのような、分離した光エミッタのアレイを含むがこれに制限されない任意の領域光源であり得る。１つの実施形態では、照明源アレイ３１０は、均一な間隔のエミッタのアレイを備える。別の実施形態では、本発明のさらなる特徴によれば、照明源アレイ３１０は、均一な間隔でないエミッタのアレイを備える。例えば、照明源アレイ３１０は、本発明のさらなる特徴により、以下の図６Ａ〜６Ｄに関して記載されるような、不均一照明源アレイであり得る。
【００５３】
照明源アレイ３１０は、赤外波長および／または可視波長のような、単一波長または狭いバンド範囲の波長で光を発し得る。本発明の１つのさらなる特徴によれば、照明源アレイ３１０は、図７および８中の実施形態に関して以下にさらに記載されるような青／緑波長（「青／緑光」）を有する光を発する。
【００５４】
（５．非均一照明源および制御）
図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、および６Ｄは、本発明のさらなる特徴による不均一照明源アレイの図である。図６Ａに示されるように、不均一照明源アレイ６００は、中央領域６１０および周縁領域６１２を含む。不均一照明源アレイ６００は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のような分離したエミッタから構成されている。中央領域６１０は、エミッタの密度が、周縁領域６１２中のエミッタの密度より低い領域である。このようにして、不均一照明源アレイ６００は、テレセントリックイメージングシステムの周縁領域中で生じる自然の光減少が、周縁領域６１２中に配列された相対的により高い密度のエミッタによって矯正されるという利点を有している。さらに、さらなる特徴によれば、各エミッタは、個々に制御され、ドリフトを矯正するかまたは最小にし、そして柔軟性を最大にし得る。この個々の制御および柔軟性は、プリントスキャナーの設計者が、均一で平坦な照明がプラテンを横切って提供されることを確実にすることをさらに可能にする。
【００５５】
図６Ｂは、本発明による１つの実施例を示す。この実施例では、不均一照明源アレイ６００は、６４のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ６４）のアレイからなる。中央領域６１０は、３０のＬＥＤ（Ｄ１２〜Ｄ１７、Ｄ２０〜Ｄ２５、Ｄ２８〜Ｄ３３、Ｄ３６〜Ｄ４１、およびＤ４４〜Ｄ４９）から構成される。周縁領域６１２は、ＬＥＤのＤ１〜Ｄ１１、Ｄ１８〜Ｄ１９、Ｄ２６〜Ｄ２７、Ｄ３４〜Ｄ３５、Ｄ４２〜Ｄ４３、およびＤ５０〜Ｄ６４からなる。
【００５６】
図６Ｃは、本発明の別の実施形態による不均一照明源アレイ６２０を示す。不均一照明源アレイ６２０は、中央領域６３０、中間領域６３２、および周縁領域６３４を含む。この実施形態では、エミッタの密度は、周縁領域６３４で最も高く、そして中央領域６３０で最も低い。中間領域６３２は、中央領域６３０と周縁領域６３４のエミッタの間のエミッタの密度を有している。本発明はそのように限定されず、そしてさらなる中間領域が、所望により、自然の光減少を矯正するために提供され得る。
【００５７】
図６Ｄは、本発明の実施形態による、ゾーン制御不均一照明源アレイ６５０および光ウェッジ４２０を有する発散照明システムの実施形態を示す。ゾーン制御不均一照明源アレイ６５０は、３つの群６５２、６５４、６５６に分割されるエミッタのアレイを有している。第１の群６５２は、第１のゾーン（ゾーン１）に対応する。第２の群６５４は、第２のゾーン（ゾーン２）に対応する。第３の群６５６は、第３のゾーン（ゾーン３）に対応する。１つの実施例では、群６５２および群６５６は、各々、５つのエミッタを有し、その一方、群６５４は、１９のエミッタを有している。群６５２、６５４および６５６の各々におけるエミッタは、個々の群として個々に制御される。これは、各エミッタを独立に個々に制御することと比較して制御を簡単にするが、なお自然の光減少またはドリフトを矯正するために十分な柔軟性を提供し、その結果、プラテンに、十分な電力の平坦で均一な照明が提供される。
【００５８】
図６Ａ〜６Ｄの実施形態の各々では、電流制御回路（示さず）は、この記載が与えられた当業者に明らかであり得るように、個々のエミッタまたはエミッタの群に連結されている。このような回路は、各エミッタまたはエミッタの群に適切な電流レベルを提供し、自然の光減少またはドリフトを矯正し、その結果、プラテンに十分な出力の平坦で均一な照明が提供される。このような電流レベルは、手動でセットされ得るか、または較正ルーチンの一部として予め自動的にセットされ得るか、および／または検出されたイメージからのフィードバックに基づきリアルタイムで調節され得る。
【００５９】
（６．青／緑照明）
１つの実施形態では、本発明は、青／緑スペクトル、すなわち、５１０ｎｍに等しいか、またはそれにほぼ等しい波長もしくは狭いバンドの波長で光を発する照明光源を用い、グレースケール濃淡陰影の動的範囲を増加する。
【００６０】
本発明者らは、６５０ｎｍで作動する従来の赤の光を用いて得たプリントのイメージと、５１０ｎｍの青／緑光を用いて得たイメージを比較した。本発明者らによって得られた結果は、約５１０ｎｍの青／緑光を用いるプリントスキャナーで検出された指または手のひらのプリントのイメージにおいて、グレースケール濃淡陰影の動的範囲において、ほぼ１４％〜２０％の増加を示す。検出されたプリントイメージにおけるグレースケール濃淡陰影の動的範囲を増加することは、プリントスキャナーを、皮膚状態のさらにより広い範囲（すなわち、乾燥、湿潤、油質など）に亘ってさらにより良く作動させる。
【００６１】
図７は、本発明の実施形態による、指の谷に対する青／緑照明源の効果を示すプリントスキャナー７００の照明スキームを示す図である。プリントスキャナー７００は、特に、照明源７０２、ディフューザー７０４、プリズム７０６、およびカメラ７０８を備える。指７１０はプラテン上に配置されている。この実施例では、プラテンは、プリズム７０６の上外側面であるか、またはプリズム７０６の頂部から照明を受ける任意のその他の面である。例えば、プラテンは、プリズム７０６の頂部上か、またはそれと光学的に接触して提供されるシリコーン層またはその他の保護層もしくは要素であり得る。
【００６２】
本発明の１つの特徴によれば、照明源７０２は、青／緑光をディフューザー７０４上に照らす。この青／緑光は、ほぼ５１０ｎｍの波長を有している。ディフューザー７０４は、照らされた青／緑光を、プリズム７０６を通じて指７１０上に均一に分与する。指７１０の表面は、リッジ７１２および谷７１４から構成されている。
【００６３】
この青／緑光が、指７１０の谷７１４におけるプラテン／リッジ界面上に入射しているとき、この光は、プリズム７０６の内表面から離れて反射し、そしてカメラ７０８に向かい得る。換言すれば、指７１０の谷７１４が存在する場所では、光源７０２から照らされた青／緑光は、全部が内部反射を示す。指の谷７１４を打つ青／緑光は、全部が、カメラ７０８に向かってシステム中に反射して戻る。リッジの場合、青／緑光は、プラテン／リッジ界面上に入射する光について吸収される。図８は、プリズム７０６中に発散しており、そして指７１０のリッジ７１２を打っている、照明源７０２からの青／緑光を示している。この青／緑光がリッジ７１２を打つとき、青／緑光８０２のいくらかは、指７１０中に吸収される。リッジ７１２において指７１０により多くの光が吸収されるほど、カメラ７０８により捕捉されるフィンガープリントについて、リッジ７１２と谷７１４との間のイメージコントラストが高くなる。次に、カメラ７０８は、指７１０のフィンガープリントの谷およびリッジを表す高コントラストイメージを検出する。いくつかの角度では、プラテン表面に落ちる散光は、プラテン表面を通過し、そして谷を照らす。適正な角度で皮膚のリッジから反射された光は、プリズムに再び入り、そしてセンサー面に伝わる。この光は、グレースケール範囲を増加し、そしてより望ましいイメージを提供する。
【００６４】
本発明のさらなる実施形態によれば、青／緑光を用いてプリンタースキャナー中のプラテンを照らす。このような青／緑光は６５０ｎｍより小さく、そして好ましくは、ほぼ５１０ｎｍであるかまたはその近傍である。任意のタイプのプラテンならびに任意のタイプのフィンガープリントおよび／または手のひらプリントスキャナーが用いられ得る。このようにして、改良されたグレースケール範囲を有するイメージが、指（単数）および／または手のひら（単数または複数）のすべて、またはそれらの一部のプリントを含むプリントについて得られる。
【００６５】
（７．結論）
本発明の特定の実施形態を上記に記載してきたが、それらは、例示のみで提示されており、そして制限でないことが理解されるべきである。当業者によって、形態および詳細における種々の変更がその中で、添付の請求項中で規定される本発明の思想および範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解される。従って、本発明の広さおよび範囲は、上記の例示の実施形態にいずれによっても制限されず、添付の請求項およびそれらの等価物によってのみ規定されるべきである。
【００６６】
本明細書に援用され、そして本明細書の一部分を形成する添付の図面は、本発明を図示し、そして本明細書とともに、さらに、本発明の原理を説明し、そして当業者が、本発明をなし、かつ使用することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】図１Ａは、従来のコリメート光源照明技法の例を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、コリメート照明システムを有する従来のフィンガープリントスキャナーの図である。
【図２】図２は、発散照明システムを有する従来のフィンガープリントスキャナーの図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施形態によるハイブリッドコリメート／発散照明システムを有するプリントスキャナーの図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施形態によるハイブリッドコリメート／発散照明システムを有するプリントスキャナーでのグレースケール濃淡陰影の検出を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の別の実施形態によるハイブリッドコリメート／発散照明システムを示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態による光ウェッジおよび発散光学要素を備える照明システムの図である。
【図５】図５は、図４の照明システム中の光ウェッジの表面から反射された散光を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明のさらなる特徴による、不均一照明源の実施形態を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明のさらなる特徴による、不均一照明源の実施形態を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明のさらなる特徴による、不均一照明源の実施形態を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の実施形態によるゾーン制御不均一照明源アレイおよび光ウェッジを有する発散照明システムの実施形態を示す。
【図７】図７は、本発明の実施形態による指の谷およびリッジ上の青／緑照明を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態による指のリッジに吸収される青／緑照明を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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