Int. Cl. 6 : A61B 5/117

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: k Int. Cl. 6 : A61B 5/117 G06K 9/00 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 22 kfecha de presentación: k Solicitante/s: INFOS INGENIERIA INFORMATICA. S.L. C/ Gran Vía,16-4centro Madrid, ES k 43 Fecha de publicación de la solicitud: k 72 Inventor/es: Galdón Caucelo, Viriato k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: k 74 Agente: Santos y Lázaro, Elisa k 54 Título: Lector de huellas dactilares. ES A1 k 57 Resumen: Lector de huellas dactilares. Se compone de un sistema de iluminación a base de LED s y una placa difusora 1, un prisma captador 2 que posee una fina película de adhesivo acrílico y un juego de espejos 3,4,5 que sirven para transmitir la imagen de la huella hacia el objetivo 6, tras el cual hay un dispositivo electrónico de lectura 7 donde se crea la imagen con inversión lateral. Una adecuada inclinación del dispositivo electrónico de lectura, evita la pérdida de calidad en los extremos de la huella. Una carcasa ergonómica a base de fundición de aluminio con un peso significativo y patas adherentes hace que el lector no deslice. Está diseñado para ser utilizado como componente de un sistema de control biométrico que transmite la señal vídeo a un ordenador (PC) que posee una tarjeta digitalizadora y a su vez tiene acceso a unas librerías de huellas. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES A1 2 DESCRIPCION Lector de huellas dactilares. Sector industrial Conocida es la importancia de los sistemas de seguridad y control de acceso en todo tipo de entornos. En determinados casos es importante el poder vetar el acceso a locales y edificios, como por ejemplo en edificios oficiales o militares; en otros casos puede que lo que se quiera es limitar el acceso a determinados centros o salas, como por ejemplo la entrada a algunos laboratorios. Pero también hay casos en que la limitación de acceso se quiere realizar a nivel sistema o máquina, e incluso, a nivel de determinadas funciones de los mismos; podría ser el caso de un sistema informático donde sólo es desable el acceso de determinados operadores o bien el acceso de determinadas personas a alguna de las aplicaciones o bases de datos. Una de las aplicaciones específicas más importantes relacionadas con este invento es la identificación policial. Además es importante también que, aunque tengamos claro y bien implementado nuestro sistema de seguridad de acceso, podamos controlar quienes y en qué circunstancias de tiempo etc. han utilizado los medios que queremos controlar. Estado del arte Son bien conocidos desde hace años diversos sistemas para restringir el acceso y controlar las entradas: mediante fichas, por ejemplo en las fábricas; mediante teclados de manera que se distribuyen diferentes claves a las distintas personas que deben tener acceso, por ejemplo en zonas restringidas; mediante tarjetas de banda magnética, en oficinas sin ir más lejos, etc. Ultimamente también se han desarrollados lectores biométricos o de huellas dactilares que conectados a sistemas con capacidad de proceso u ordenadores son ideales para determinadas aplicaciones en diversos campos. Estos lectores de huellas permiten la identificación personal y unívoca de individuos y tienen un mayor grado de fiabilidad y por tanto de seguridad. Los sistemas basados en reconocimiento dactilar dotan a equipos o aplicaciones de seguridad de identificación individual, no transferible. La tecnología ha ido evolucionando desde la impresión de la huella mediante tinta, pasando por los sistemas que de alguna forma escaneaban la huella poco a poco, hasta la tecnología actual basada en la óptica. Un lector de este tipo está recogido en la Patente PCT WO 96/ Los principales inconvenientes que aún subsisten en este tipo de aparatos son: los relacionados con el tamaño del conjunto, debido a las dimensiones del sistema de lentes y su colocación; el grado de definición del dispositivo que recoge la imagen; el grado de presión del dedo sobre el elemento lector; perdida de calidad en los extremos de la huella debida a la inclinación del dedo respecto al eje óptico del sistema; y las luces parásitas externas que reducen el contraste de la imagen. Breve descripción de las figuras La figura 1 representa un esquema del sistema óptico del lector. Un mosaico LED (Light Emision Diode) (1) ilumina un prisma recto (2) donde se apoya el dedo cuya huella se quiere leer; este prisma se representa a su vez en la figura 2, donde se aprecia la hipotenusa (9) y los catetos (10) del triángulo rectángulo que lo forman y donde (11) representa una delgada película de una sustancia adhesiva transparente. Volviendo a la figura 1, se puede apreciar un juego de espejos (3, 4 y 5) encargados de transmitir la luz desde el prisma hastaelobjetivo(6)quienestá encargado de formar la imagen en el dispositivo electrónico de lectura (7). La figura 3 es una representación del camino que sigue el haz de luz principal (12), formado por los tramos -a, b, e y d- y los ángulos que forma con los distintos componentes del lector. La figura 4 es una representación esquemática de la carcasa del lector, cuyo diseño es importante en cuanto a sus características ergonómicas. Descripción del invento Este aparato está diseñado para capturar una huella dactilar y proyectarla en un dispositivo electrónico de lectura tal como se grabaría por contacto, es decir, con inversión lateral. Una adecuada inclinación del dispositivo electrónico de lectura respecto al objetivo de alta resolución diseñado ex profeso, evita la perdida de calidad en los extremos de la huella. Además, se ha diseñado una carcasa ergonómica a base de fundición de aluminio, representada en la figura 4, que gracias a su significativo peso y sus patas adherentes para que el lector no deslice, es el ideal para este tipo de aplicaciones. No obstante, el conjunto puede colocarse dentro de otras carcasas. El aparato está diseñado para ser utilizado como componente de un sistema de control biométrico, que lee la huella dactilar y la transmite como señal vídeo a un ordenador (PC) que posee una tarjeta digitalizadora de vídeo que convierte la señal en información reconocible para el procesador. A su vez el ordenador tiene acceso a unas librerías de huellas dactilares de manera que puede comparar la huella leída con las incluidas en esas librerías determinando la acción que corresponda en consecuencia. El lector se compone de un sistema de iluminación a base de LED s y una placa difusora para proporcionar la luz necesaria para leer la huella y el correspondiente circuito impreso para la alimentación de esa batería. Un prisma captador montadoenunbastidor, que posee una fina película de adhesivo acrílico ópticamente transparente que recubre la cara donde se apoya el dedo. Un juego de un número impar de espejos que sirven para transmitir la imagen de la huella hacia el objetivo, en el cual la distancia focal se ajusta según las características de un dispositivo electrónico de lectura colocado detrás. La imagen creada en este dispositivo es enviada a través de un cable a una tarjeta externa, normalmente en un ordenador personal PC, que digitaliza la señal. Gracias a la tecnología utilizada en el dispositivo electrónico de lectura, de gran definición, el diseño del prisma de cristal, las características de la película adhesiva utilizada en el prisma y la colocación del sistema de iluminación para evitar la interferencia de la luz externa, se consigue un

3 3 ES A1 4 aparato con grandes ventajas: -Mayorárea de visión de la huella y calidad constante de la imagen, incluso en sus extremos. -Conjuntoóptico de reducidas dimensiones y adaptable a diferentes carcasas - La lectura es independiente de las distintas condiciones de la piel y de la presión del dedo - Se detecta automáticamente la presencia del dedo, lo que hace que la cámara esté siempreactiva Características técnicas y forma de realización A continuación se describen los componentes del aparato, de acuerdo con las figuras adjuntas: Sistema de iluminación 1 Consta de un mosaico de LED, limitado por una superficie difusora de metacrilato lechoso que produce un reparto uniforme de la luz sobre el dedo apoyado en la hipotenusa del prisma recto captador 2. Va colocado paralelamente a un cateto del prisma, para conseguir el ángulo adecuado de iluminación, de manera que haya suficiente flujo luminoso reflejado totalmente en la hipotenusa, para formar la imagen. Prisma captador 2 Es un prisma recto fabricado de vidrio óptico, con lo que se consigue impedir que luces parásitas externas lleguen a la imagen disminuyendo el contraste de ésta: lamayorpartedelaluzexterior sufre reflexión total en los catetos 10 del prisma y sale fuera otra vez por la hipotenusa 9. La luz que proporciona el sistema de iluminación incide sobre la hipotenusa en la que está apoyado el dedo; la luz que sufre reflexión total en los surcos (parte de la huella que no hace contacto) es capturada por el objetivo y forma la parte clara de la huella. La luz que llega a las crestas es absorbida por éstas, de manera que aparecen en la imagen como zonas oscuras. La huella presenta el mismo aspecto que el obtenido por contacto. Sobre la hipotenusa se deposita una sustancia adhesiva 11, ópticamente transparente, con índice de refracción similar al del vidrio empleado en la fabricación del prisma, con una viscosidad y dureza tales que permite mejorar el contraste de la huella, por lo que hace innecesario el uso de un sistema mecánico para garantizar la presión mínima y la limpieza de la superficie después de cada uso. El campo útil de la hipotenusa es un rectángulo de dimensiones 32x22 mm, suficiente para huellas de cualquier tamaño. Se materializa, según se aprecia en la figura 4, con una máscara mecánica rectangular, uno de cuyos lados cortos tiene forma de arco, para que no haya dudas sobre cómo y dónde colocar el dedo. El prisma forma un bloque único que va atornillado a un bastidor, por lo que es intercambiable Sistema de espejos 3, 4, 5 Sirven para acodar el sistema y reducir su tamaño. Al haber un número impar de ellos se produce la inversión lateral de la imagen. En los espejos, el tratamiento reflejante se aplica en la primeracaraparaevitarimágenes parásitas. El espejo 5 es pivotante para dirigir los haces luminosos hacia el objetivo 6 en la dirección correcta. Objetivo 6 Consta de un triplete que forma la imagen de la huella sobre el dispositivo electrónico de lectura 7. La calidad del objetivo es la adecuada para que, juntamente con la inclinación del dispositivo electrónico de lectura, no se pierdan ni resolución ni contraste en la imagen de los extremos de la huella. Las superficies de entrada y salida son perpendiculares al eje óptico 12 en el tramo c (ver más abajo). El diafragma de apertura va colocado sobre la superficie de entrada y su diámetro es de 2 mm, garantizando una iluminación mínima en la imagen de 0,5 lux. Las características ópticas son las siguientes: - Focal = 20,0 mm. - Aumento = -0,1125 -Número f = 10 - Frontal objeto = 145,0 mm. -Frontalimágen = 12,4 mm. Las distancias frontales están medidas sobre el eje óptico del sistema. Por la acción de los espejos, éste sufre tres quiebros: los ángulos que forma en cada tramo respecto a la hipotenusa del prisma y la longitud de los mismos son los siguientes: - Tramo a: desde el cateto del prisma hasta el espejo 3: 45 y 15 mm. - Tramo b: desde el espejo 3 hasta el espejo 4: -45 y 52 mm. - Tramo c: desde el espejo 4 gasta el espejo 5: 45 y 49 mm. - Tramo d: desde el espejo 5 hasta la imagen: -9 y 41,5 mm. Dispositivo electrónico de lectura 7 La mejor solución consiste en una placa CCD en blanco y negro con la resolución y el contraste necesarios para discriminar todos los detalles útiles de la huella. Va inclinada 8 con relación a la perpendicular del eje óptico, de manera que la resolución en la imagen se mantiene en todo el campo, a pesar de la inclinación del dedo respecto al eje óptico. 65 3

4 5 ES A1 6 REIVINDICACIONES 1. Lector de huellas dactilares que incluye una fuente de iluminación 1 a base de LED con un difusor y un dispositivo electrónico de lectura para producir la imagen 7, caracterizado por un prisma de cristal 2, un sistema con un número impar de espejos y un objetivo 6 diseñado de acuerdo a las características del dispositivo electrónico de lectura Lector de huellas dactilares según la reivindicación 1, caracterizado por un sistema de espejos en número impar 3, 4, 5, lo que produce la inversión lateral de la imagen, que acodan el sistema, reduciendo su tamaño. 3. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 2 caracterizado porque el espejo 5 anterior al objetivo es pivotante, para poder ajustar la dirección del haz luminoso hacia el objetivo 6 en la dirección correcta. 4. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 1, caracterizado por un objetivo que consta de un triplete y con características ópticas: Focal = 20,0 mm, Aumento = -0,1125, Número f = 10, Frontal objeto = 145,0 mm, Frontal imágen = 12,4 mm. y distancias frontales según el eje óptico del sistema y ángulos con relación a la hipotenusa del prisma: Tramo a) 45 y 15 mm, Tramo b) 45 y 52 mm, Tramo c) 45 y 49 mm. ytramod)-9 y 41,5 mm. 5. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 4, caracterizado porque el diafragma de apertura de apertura tiene un diámetro de 2 mm. garantizando una iluminación mínima en la imagen de 0,5 lux. 6. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 1, caracterizado por un prisma captador recto intercambiable 2, fabricado a base de vidrio óptico, para que la mayor parte de la luz exterior sufra reflexión total en los catetos 10 del prisma y salga fuera otra vez por la hipotenusa 9, impidiendo así luces parásitas externas. 7. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 6, caracterizado porque el campo útil de lectura de la huella en la hipotenusa del prisma es de 32x22 mm. y se materializa mediante una máscara mecánica rectangular con uno de los lados cortos en forma de arco. 8. Lector de huellas dactilares según la reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque sobre la hipotenusa 9 se deposita una sustancia adhesiva, 11, ópticamente transparente, con índice de refracción similar al del vidrio empleado en la fabricación del prisma. 9. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de iluminación se coloca paralelamente a uno de los catetos y la superficie difusora está fabricada de metacrilato lechoso. 10. Lector de huellas dactilares según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo electrónicodelecturaestá inclinado 8 con relación a la perpendicular del eje óptico del sistema. 11. Lector de huellas dactilares según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por estar siempre dispuesto para activarse, para lo cual basta con poner el dedo sobre el cristal de lectura. 12. Lector de huellas dactilares según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por su carcasa ergonómica en fundición de aluminio. 13. Lector de huellas dactilares según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por formar parte de un Sistema de Control Biométrico, el cual se completa con una tarjeta digitalizadora de video y una librería de integración de los procesos de reconocimiento, en un PC

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8 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES k 21 N. solicitud: k 22 Fecha de presentación de la solicitud: k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 6 : A61B 5/117, G06K 9/00 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas X EP A2 (IDENTIX INCORPORATED) , resumen; 1-3,6,9, página 3, línea 21 - página 7, línea 11; reivindicaciones 17-19; 11,13 figuras 1-5. Y 8 A 5 Y WO A1 (DE LA RUESYSTEMS LIMITED) , resumen; 8 página 2, línea 3 - página 3, línea 23; reivindicaciones 1,2,4. A 1,6 A EP A2 (MITSUBISHI RAYON CO. LTD.) , resumen; 9 página 1, línea 30 - página 2, línea 26. A WO A1 (PODMANICZKY, ANDRAS et al.) , 4 resumen; página 5, líneas 4-37; reivindicación 6; figura 2. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página A. Figuera González 1/1