JP5257359B2 - 認証装置及び認証方法 - Google Patents
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Description
また、個人認証を行う際には、被認証者が認証を受けるために検出部に対して特別な行動を伴い、静脈パターン認証においては、手のひらや指を検出位置に持っていく行動が必要となり、利便性に欠ける。
図8は、携帯電話200における静脈パターン検出部203の配置を示したものである。携帯電話200に認証デバイスを設ける場合には、図8(a)に示すように、被認証者の手の平近傍の静脈パターンを検出する。被認証者が携帯電話200の操作を行う場合には、図8(b)、(c)に示すように、操作部201の背面202にて携帯電話200を保持する。つまり、この動作を行ったときの手の位置が、携帯電話200に対する被認証者のホームポジションである。よって、携帯電話200の背面202の一部に静脈パターン検出部203を配置している。このように被認証者のホームポジションを考慮して静脈パターン検出部203を配置することにより、認証のためのみの操作を被認証者に強いる必要がなくなる。
特許文献1に記載の静脈パターン認証装置においても、認証時に、固定された認証位置に手のひらまたは指等の静脈パターンを採取する目標部位を持っていく必要がある。これは、認証装置の検出位置を被認証者のホームポジションを考慮して配置したものの、その位置が固定されているからである。そのため、利便性には向上の余地がある。
前記情報処理装置を操作する被認証者を認証するための目標部位の位置変化に応じて、前記目標部位を走査する走査手段と、
前記走査手段が前記目標部位を走査した領域範囲において前記目標部位で反射した反射光を受光する受光手段とを含むことを特徴とする。
図を参照しながら本発明の第一の実施形態である携帯端末1aの構成と動作について説明する。携帯端末1aは、情報処理装置を使用する使用者の真偽を認証する認証処理機構を備えた認証装置であるとともに、被認証者が操作しようとする対象装置でもある。ここでは、情報処理装置の1つである携帯端末として、携帯電話機を例に説明するが、本発明の実施形態は、スマートフォン、PDA(Personal Data Assistance)、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置一般に適用することができる。
図1は、携帯端末1aの機能ブロック図である。この図には、認証装置として必要な構成要素を図示し、携帯端末が一般に備える他の構成要素は省略している。
携帯端末1aは、入力手段2と、走査手段3と、制御手段4と、受光手段5と、記憶手段6と、認証手段7を備えている。
入力手段2の一例であるキー群21は、キー21a、21b、21c等の複数のキーにより構成されている。操作者は、キー群21を構成するキーを押下することにより所望の操作を行う。
筐体内部に設けられた光源11は、例えば半導体レーザダイオードであり、与える電流を制御することにより近赤外線光レーザを射出する。
コリメートレンズ12は、光源11の射出面に設けられ、光源11から出射された近赤外線レーザ光を平行光化する。
ミラー13は、筐体内部の半導体レーザダイオード11と入力キー群21との間に設けられ、直交する2つの軸の周りに回転できるように構成されている。ミラー13は、コリメートレンズを通って入射した近赤外線レーザ光61をキー群21の構成するキーのいずれかに向けて反射させる。
本実施形態では、ミラー13は、1枚のミラーで2次元走査するようにしているが、1つの軸の周りに回転可能な走査ミラーを2枚使い2次元走査しても良い。
携帯端末1aの操作者が親指51で入力キー群21の何れかのキー(図では「2」と表示されたキー21a)に対して入力を行ったときに、光源11から近赤外線光が発光される。発光された近赤外線光は、コリメートレンズ12を通過して平行光化される。平行光化された近赤外線光61は、ミラー13で反射するが、制御手段4は、偏向ミラー13で反射した近赤外線光62が押下されたキー21aの近傍の走査領域41を2次元走査するようにミラー13の向きを制御する。近赤外線光62は、キー21aの上に置かれた親指51を照射する。親指51を照射した光の反射光63が再び携帯端末1aの筐体内に戻り、フォトディテクタ22は、この反射光63を受光し、その光情報を電気信号に変換する。
認証手段7は、このようにして検出した静脈パターンを記憶手段6に予め登録された静脈パターンと照合する。予め登録しておく静脈パターンについても、例えば認証時の検出と同様な方法で得ることができる。
また、照合時には、電気信号に変換された光情報の変化から親指51の輪郭と静脈パターンを認識し、その輪郭に対する静脈パターンを比較・照合し、登録されたパターンと一致した場合にはキー入力が受け付けられ、一致しなかった場合にはキー入力を拒否する。ここで、「一致」は、2つの静脈パターンが完全に一致する場合のほか、両者の比較結果が所定の判定基準を満足する場合も含む。
このようにすれば、キー入力毎または、ある間隔毎に操作者の認証を行うことができるので、操作開始時に1度だけ認証処理を行う場合に比べて高いセキュリティが保たれる。
そのため、操作者の認証を行う際に操作者が意識して認証位置に指を持っていく必要がないため、操作者の抵抗感が少なく利便性が高い認証機能付き携帯端末が実現される。
また、走査領域をひとつのキーの近傍の狭い領域に定めているので、走査に要する時間を短縮することができる。
次に、本発明の第2の実施形態である携帯端末1bについて図面を参照して説明する。なお、携帯端末1aと共通する部分については図面に図3(a)(b)と同一の符号を付して説明を省略する。
図4(a)は、携帯端末1bの筐体下部の正面図、図4(b)は同断面図であり、図1と同様に操作者が親指でキー21aを押下している状態を示している。
携帯端末1bは、携帯端末1aの構成に加えて導光板15を備えている。
ミラー13で反射した近赤外線光62は、導光板15内を進み、キー21aの近傍で外部に出射され、第1の実施形態と同様に領域41を走査し、指51を照射する。指51を照射した光の反射光が再び携帯端末1b内に戻り、フォトディテクタ22で受光し、その光情報は電気信号に変換され、その電気信号から認証手段6が親指51の静脈パターンを得る。
これに対して、本実施形態では、導光板15を用いているため上記の角度θに関する制約がなくなり距離lを第1の実施形態に比べて小さくすることができる。そのため、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得られることに加え、第1の実施形態に比べて筐体の厚さを小さくすることができる(認証機構を組み込むことによる厚さの増加を抑制することができる)。
次に、本発明の第3の実施形態である携帯端末1cについて図面を参照して説明する。なお、第1の実施形態の携帯端末1aと共通する部分については図面に図3(a)と同一の符号を付して説明を省略する。
図5は、携帯端末1cの筐体下部の正面図であり、図1と同様に操作者が親指でキー21aを押下している状態を示している。
携帯端末1cは、携帯端末1aの構成に加えて導光板15を備えている。また、導光板15とフォトディテクタ22の配置が携帯端末1bと異なっている。
2枚のフォトディテクタ22a、22bは、それぞれ側面32、33に沿って導光板15より筐体の内側に配置されている。
認証手段7は、フォトディテクタ22a、22bから入力した電気信号に基づいて、目標部位50、52の静脈パターンを生成し、記憶手段6に予め登録された正当な使用者の同部位の静脈パターンと比較検証する。そして、認証手段7は、生成した二つの静脈パターンの両方が記憶手段6に登録された静脈パターンと一致した場合に、操作者が正当な使用者であると認証する。
認証手段7は、目標部位50、52のいずれか一方の静脈パターンのみにより認証を行うようにしても良い。この場合、フォトディテクタと導光板の配置は図4と同様とし、認証に用いる部位の変更があっても携帯端末の構成を変更しなくて済むようにしても良い。また、認証に用いる部位の側にだけフォトディテクタと導光板を配置して構成を単純化しても良い。
また、目標部位50または52の静脈パターンが取得できた場合、その時のミラーの方向を記憶しておき、その後の認証の際には、ミラー13が記憶した方向に向くように制御し、走査に要する時間を短縮するようにしても良い。
また、導光板とフォトディテクタを筐体の側面に沿って配置しているので、これらの部品を配置するために筐体の厚さを増大させなくても済む。
次に、本発明の第4の実施形態である携帯端末1dについて図面を参照して説明する。図6(a)は、携帯端末1dの筐体下部の背面図であり、図6(b)は、同断面図である。図1に示したものと同様にして操作者が筐体下部を左手で保持して入力キーを操作している状態を示している。
携帯端末1dの構成は、図2、図3(a)、図3(b)に示した携帯端末1aの構成と同様であるが、この例での目標部位は人差し指としている。そのため、制御手段4による走査手段3が走査する領域の決定の仕方が携帯端末1aとは異なっている。
フォトディテクタ22は、領域40全体をカバーするように携帯端末1dの筐体内にキー配置面と平行に配置されている。
また、目標部位の静脈パターンが得られる領域が判明した2度目以降の認証時には、検知可能エリア40の全域を走査することなく、判明した走査領域(絞った走査範囲)41だけを走査して静脈パターンを撮影して照合しても良い。
また、第2の実施形態と同様に、ミラー13で反射した光を検知可能エリア40に導く導光板を備えるようにしても良い。
そのため、操作者の認証を行う際に操作者が意識して認証位置に指を持っていく必要がないため、操作者の抵抗感が少なく利便性が高い認証機能付き携帯端末が実現される。
また、一旦静脈パターンが得られる領域が特定された後は、走査領域を縮小しているため、走査に要する時間を短縮することができる。
次に、本発明の第5の実施形態であるキーボード100について図面を参照して説明する。キーボード100の機能ブロック図は図1の携帯端末1aのそれと同様であり、入力手段2と、操作手段3と、制御手段4と、受光手段5と、記憶手段6と、認証手段7を備えている。
キーボート100は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置101に接続され、情報処理装置101に対する入力操作に用いられる。キーボード100は、入力手段2として、筐体上面に配置された複数のキー21a等により構成される入力キー群21を備えている。操作者は、通常、両手の掌の下部(手首に近い部分)をキーが配置されていないパームレスト部43に置き、指でキーを押下することにより入力操作を行う。
なお、キーボード100は、図7のように情報処理装置101から物理的に分離した構造となっていても良いし、ラップトップのパーソナルコンピュータのように情報処理装置101と一体となっていても良い。
フォトディテクタ22aは、操作者の右掌からの反射光63を受信し、これを電気信号に変換する。
認証手段7は、この電気信号に基づいて右手掌の目標部位の静脈パターンの生成を試みる。ここで、右掌の目標部位の静脈パターンが得られた場合には、記憶手段6に予め記憶された正当な使用者の同部位の静脈パターンと比較・検証して認証を行う。また、第4の実施形態と同様に、以後の認証処理では、走査領域41aだけを走査するようにしても良い。
右掌の目標部位の静脈パターンが得られなかった場合には、制御手段4が、反射光64が走査領域41bを操作するようにミラー13を制御する。認証手段7は、右掌の場合と同様にして左掌の目標部位の静脈パターンの生成を試み、これに成功した場合には、記憶手段6に予め記憶された正当な使用者の同部位の静脈パターンと比較・検証して認証を行う。左掌の静脈パターンの生成にも失敗した場合は、認証は失敗として、キー入力を受けつけない。
また、第1の実施形態のように押下されたキーの近傍を走査するようにミラー13の向きを制御するようにしても良い。
さらに、第2の実施形態、第3の実施形態と同様にミラーと走査領域の間に導光板を設けるようにしても良い。
そのため、操作者の認証を行う際に操作者が意識して認証位置に手のひらや指を持っていく必要がないため、操作者の抵抗感が少なく利便性が高い情報端末用キーボードが実現される。
また、目標部位を複数とし、それぞれに対応して走査領域を設けているので、有効な静脈パターンを得ることができる確率が高くなる。また、一方の走査領域で静脈パターンが得られた場合は、その後の認証では、他方の走査を省略することにより走査に要する時間を短縮することができる。
2 入力手段
3 走査手段
4 制御手段
5 受光手段
6 記憶手段
7 認証手段
11 レーザダイオード
12 コリメートレンズ
13、14 ミラー
21 入力キー群
22、22a、22b フォトディテクタ
100 キーボード
101 情報処理装置
Claims (12)
- 情報処理装置に装備され、前記情報処理装置を使用する使用者の真偽を認証する認証装置であって、
光を照射する光源と、
前記光源から照射された平行光線を、前記情報処理装置を操作する被認証者を認証するための目標部位の位置変化に応じて、前記目標部位に2次元走査する走査手段と、
前記走査手段により前記目標部位に走査した光の領域範囲において前記目標部位で反射した反射光を受光する受光手段とを含むことを特徴とする認証装置。 - 情報処理装置に装備され、前記情報処理装置を使用する使用者の真偽を認証する認証装置であって、
光を照射する光源と、
前記光源から照射された光を、前記情報処理装置を操作する被認証者を認証するための目標部位の位置変化に応じて、前記目標部位に走査する走査手段と、
前記走査手段により前記目標部位に走査した光の領域範囲において前記目標部位で反射した反射光を受光する受光手段とを含み、
前記走査手段は、使用者の真偽を認証した後に再び認証を行う際に、走査範囲を絞って目標部位に光の走査を行うことを特徴とする認証装置。 - 前記受光手段は、前記走査手段により目標部位を走査する光の領域範囲をカバーする受光面を有する請求項1または請求項2に記載の認証装置。
- 前記走査手段は、走査用光線を走査領域範囲に導く導光板を有する請求項1または請求項2に記載の認証装置。
- 前記走査手段は、情報処理装置が使用されている期間中に定期的又は不定期的に目標部位に光の走査を行う請求項1または請求項2に記載の認証装置。
- 正当な使用者の目標部位の血管パターンを予め記憶しておく記憶手段と、
前記受光手段が出力する信号に基づいて前記走査した目標部位の血管パターンを生成し、その生成した目標部位の血管パターンと、前記記憶手段が記憶している目標部位の血管パターンとを比較することにより、使用者の真偽を認証する認証手段とを有する請求項1または請求項2に記載の認証装置。 - 情報処理装置を使用する使用者の真偽を認証する認証方法であって、
光源から照射された平行光線を、前記情報処理装置を操作する被認証者を認証するための目標部位の位置変化に応じて、前記目標部位に2次元走査し、
前記目標部位を走査した領域範囲において前記目標部位で反射した反射光を受光することを特徴とする認証方法。 - 情報処理装置を使用する使用者の真偽を認証する認証方法であって、
光源から照射された光を、前記情報処理装置を操作する被認証者を認証するための目標部位の位置変化に応じて、前記目標部位に走査し、
前記目標部位を走査した領域範囲において前記目標部位で反射した反射光を受光すると共に、
使用者の真偽を認証した後に再び認証を行う際に、走査範囲を絞って目標部位に光の走査を行うことを特徴とする認証方法。 - 前記目標部位を走査する光の領域範囲をカバーする受光面で前記反射光を受光する請求項7または請求項8に記載の認証方法。
- 走査用光線を走査領域範囲に導光板により導く請求項7または請求項8に記載の認証方法。
- 情報処理装置が使用されている期間中に定期的又は不定期的に目標部位に光の走査を行う請求項7または請求項8に記載の認証方法。
- 正当な使用者の目標部位の血管パターンを予め記憶しておき、
前記受光手段が出力する信号に基づいて前記走査した目標部位の血管パターンを生成し、その生成した目標部位の血管パターンと、前記記憶手段が記憶している目標部位の血管パターンとを比較することにより、使用者の真偽を認証する請求項7または請求項8に記載の認証方法。
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