JPS59200628A - 窩を中心とした眼底スキヤナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は人の確認のだめの、同一人であることの検証の
ための万：？、丞ｊ蒸屡豆関す−る一０本発明は特に頭
の傾斜にかかわらず人の眼底からの眼光反射から確認パ
ターンを得るだめの装置に関する。

本出願人の米国特許第４，１０９，２３７号明細書は網
膜血管のパターンにより人を確認するための基本的な方
法及び装置を開示している。この後の特許用ＨＣ８ｅｒ
ｉａｌ　Ａ）第２３５，１５０号は眼底から確認パター
ンを得るだめの回転ビーム・スキャナを用いることを開
示している。

従来十分な情報をもった確認パターンは視神経を中心と
することによって最もよく得られると考えられていた。

そのようにして視神経から出て洒司膜血管をなす血管を
人の確認パターンを得農′めに用いることができた。し
かしながら赤外放射を用いることにより脈絡膜血管が容
易かつ正確に検出可能になることがわかった。脈絡膜の
血管は網ｊ摸血管が非常に小さいか全くないような斑及
び窩の領域でも網膜の後方のマット状部分をなしている
。脈絡膜の血管は網膜の血管のように安定しており、か
くして同一人物であることについての情報を得るために
用いられよう。

眼は自然にはその窩を中心にして像を定置させる。何ら
かの標的に定置するときに眼はその視線が眼の中心を通
って窩に交差するような位置にくる。しかしながら視神
経は眼の軸を約１５．５°だけ鼻の側の方に外れて入っ
ている。本出願人の以前の特許において眼を窩に固視さ
せながら視神経の回りに走査が行なわれるようにする軸
外スキャナが開示されている。

しかしながら与えられた被検者に合致した確認パターン
を得る際に時々問題が生ずることがわかった。この問題
は被検者が頭を傾斜させるときに眼全視線の回りに回転
させることによって生ずる。

軸外スキャナでは頭が傾斜すると眼の異なる部分が走査
されるであろう。頭が傾斜すると眼が水平状態に復元し
ようとする傾向を有するのは事実である。しかしながら
この傾向は頭の傾斜を全面的に補償するのに十分な程に
正確ではない。従って被検者は走査がなされる毎にほぼ
正確に同じ回転位置に頭があるようにする必要がある。

本発明はこの難点を克服するものである。

眼底からの光の反射から確認パターンを得て記録するだ
めの改良された方法及び装置を提供することが不発明の
全般的な目的である。

眼の窩を中心とした円形走査を行なうような装置を提供
することが本発明の他の目的である。

脈絡膜の血管を検出して、パターン記録の走査の際に瞳
の拡がりに影響を与えない赤外光源を提供することが他
の目的である。　　、 眼を反復可能に固定しその視線の方向に向ける固視装置
を提供することがさらに他の目的である。

瞳を拡げたり締めたり操作できる固視手段を提供するこ
とがさらに他の目的である。

各使用者に正確な光学屈折及び焦点を与えることが他の
目的である。

共通の視軸上の共通の光学素子に同視光源及び反射ビー
ムを通過させ、それによって装置の複雑さ及び経費を減
少させることがさらに他の目的である。

本発明のこれら及び他の目的及び特長と、それらをい力
）に達成するかは以下の説明で明らかにされよう。

基本的概念において本発明は眼底からの眼光反射パター
７ＶｒＣ，ｌ：り人を確認するための方法及び装置に関
する。この装置は眼の視線の方向に固視ビームを発生は
せ、また窩を中心としたほぼ円形の確認パターンを得る
ためのスキャナを備えている。

この方法は網膜の血管とともに脈絡膜の血管を敵側する
ため赤外光を用いている。

本発明において、人が頭を傾斜させたときに視軸の回り
の眼の回転でその人から実際上異なるパターンが発生し
ないように窩上に、寸だそれゆえに視軸を中心とした円
形の走査が用いられる。これは限定で走査される領域が
回転だけに、Ｊ：つて変化し、データの前後関係は同じ
１壕である。

確認のプロセスは２つの基本的なステップを含む。第１
のステップは人が装置の使い方を知り基準パターンが得
られ蓄積されるための記入である。

第２のステップにおいて人の同一性が装置により自動的
に検証され、あるいは認定される。この認定は確認のた
めの正確な基準パターンを自動的に選択することを含む
。検証は予め選択された基準パターンとの比敦を含む。

第２及び３図はスキャナ・ビームが打射される眼が示さ
れている。眼は窩１４において眼底１２、　と交差する
視線ないし視軸１０を中心としている。

視神Ｍ１６は視線から約１５．５°外れている。

眼底１２は網膜１８及び脈絡膜２０を含む。第３図に示
されるように、網膜血管は視神経１６の領域から分岐し
ている。網膜血管は可視光か赤外光で観測すると容易に
分る。赤外放射で脈絡膜の血管も観測可能になり、脈絡
膜血管２４のマット伏部分にエリ示される。この脈絡膜
血管は窩の領域においても明瞭でおる。かくして走査に
より網膜血管、脈絡膜血管及び“種々の他の構造や看色
部分か見出される。

以下に詳細に説明するように、スキャナはほぼ平行光束
化された光源ビーム２６を発生させ、このビームが眼の
瞳孔２８に入ってレンズ３０で屈４フ１シて眼底１２上
にほぼ結像する。走査によりほぼ窩１４を中心とした点
の円形の軌跡３２が形成される。

ここで第１図を見ると、本発明の装置は人の眼をその視
線の方向に設定し結像を行なうだめの同視ビーム全発生
させるだめの同視手段を含む。これは可視光の光源、好
壕しくはピンホール３７を有する装着体３６内の拡散発
光ダイオード３４を含む。発光ダイオードは同視照準３
８を照射するが、照準３８は複数の同心円育たば他の標
的パターンを有する平板であるのが好ましい。これは眼
が結像される標的をなすものである。固視ビームの行路
の他の部分は光源及び受光光学系に共通な素子を通る方
向に向いている。

赤外の党または放射のビームを被検者の眼内に向けられ
るように発生させるため赤外光源が設けられる。これは
一部が約０．７〜０．９５　ミクロンの波長を有する赤
外スペクトルにある光全発住させ外フィルター４６はビ
ームの赤外の部分だけを透過させる。ビームはそれ力）
らミラー５０に、Ｊ：り固視光学系及び視線に一致した
ビーム・スブリツタ−５２上に反射される。

光源の放射の一部はビーム・スプリッターを透過して光
トラップ５４で消失する。ビームの他の部分は視線の方
向に対物レンズ５６内に反射する。

対物レンズは反射を減少させるように約６°程度の小さ
な角度だけ傾斜しているのが好ましい。対物レンズはビ
ームをほぼ平行光束化し、視線の方向に向ける。

複数の順次波がった位置から視’ａｋ固定した眼内にビ
ームを向けるためのスキャナ手段が設けられる。スキャ
ナ手段は第１図の円形矢印で示されるように回動可能な
ノ・ウジング５７と、ノ・ウジングと共に回動する光学
系とを含む。赤外光を反射させ可視光を透過させるミラ
ーであるホットミラ７５８か光源ビームと固視ビームの
行路内に配設されている。可視光の固視ビームはほぼホ
ットミラーを通過し、赤外光の光源ビームはほぼ軸外に
反射−する。スキャナミラー６０がノｈウジング内の軸
から温れだ地点に装着され、ノ・ウジングが回動する際
にビームを眼内に向けるよう左方向になっている。ビー
ムは眼の瞳孔の頂点に向けられている。

またホットミラー５８により同視ビームから反射された
いかなる可視光をも除去する赤外フィルター６２がスキ
ャナに装着されている。

ホットミラー５８により同視ビームのわずかに軸外への
変位が生じ、固視ビームの変位をなくすために相殺板６
４が設けられている。

対物レンズ６６が接眼部６８に装着され、ビームをほぼ
平行光束化し眼内に向ける。この位置の対物レンズは以
下に論するように正確に２０−２０の視力をもたない人
にとって装置での結像をより容易にさせる作用をなす。

ハウジング５７が回動すると眼に向けられたビームはほ
ぼ窩を中心とした円形の走査、すなわち点の軌跡をなす
。走査円は選択されたいかなる大きさのものでもよく、
第３図に３２で示される円で衣わされている。

眼から反射して出る光は走査で用いられる構造によって
強さが変化す゛る。反射された光は眼のレンズ３０によ
って再び平行光束化され、逆の方向に瞳孔から出る向き
に々っている。反射されたビームは対物レンズ６６及び
フ・ｒシタ−６２を通って戻り、スキャナ・ミラー６０
及びホットミラー５８を反射してゆく。それからビーム
は対物レンズ５６によって結像する。ビーム・スプリッ
ター５２は反射された走査ビームの一部を透過させる。

ホットミラー７０はこの反射されたビームの部分を受光
部の方に反射させる。

反射したビームは空間フィルター７２を透過してミラー
７４で反射される。それからビームはレンズ７６で屈新
し、他の空間フィルター７８で検出器８０の方へ透過さ
れる。

取付体８２に固視光源及び受光光学系が装着され、取付
体の縦方向への移動は２０−２０の視力をもだない人の
焦点を変える作用をなす。ビームの全てが眼から光学的
に等距離の位置に結像し、同時に数例体から出る。そｎ
ゆえ使用者が固視標的に焦点を合せると、また光源及び
受光光学系にも焦点を合せている。対物レンズ５６及び
対物レンズ６６の両方は使用者が２０−２０の視力を有
するときに最後のビームをほぼ平行光束化する作用をな
す。取付体を移動させるとビームが真の柱形から変化す
るが、この不一致は使用者の眼のレンズにより補償され
る。レンズ６６の位置におけ゛る対物レンズで取付体が
比較的短い距離の移ｕＪＶｒｃより焦点位置変化の補償
をなし得るようになる。

ピンホール３７を有する同視光源装着体３６は少量だけ
空間的に調整できるようにして取付体に固着されるのが
好ましい。この調整により固視軸が本出願人の継続中の
米国特許出願第２３５．１５０号（Ｓｅ　ｒ　Ｓ　ａ　
ｌ　／Ｉ６．　）に示されるようにスキャナの軸に一致
するように微細同調される。

固視発光ダイオード３４からの光は人の瞳孔の大きさを
変えられるように強度が可変であるのが好ブしい。被検
者の瞳孔の太きさは固視標的力）らの可視光の強度によ
って変化するが赤外放射に（Ｃ影響されないであろう。

″　〔操作〕 確認をされる人が最初に装置の使用資格者のテ−タベー
スに自分で記入しなければならない。記入プロセスで最
初の走査パターンが記録される。

人が自分の頭を接眼部６８の近くに移動させレンズ６６
内を、凝視することにより眼を装置に向ける。固視照準
３８が見えて使用者はこの標的に眼の固視を行なう。照
準が焦点から外れていると思、われれば、取付体８２を
移動させることに工り焦点が調節される。

眼が視線を中心として、適当な縦方向の位置にあれば、
そのときには走査の手順を開始する。スキャナ５７が回
動し、これが速度上昇すると赤外光源の白熱灯４０が点
灯する。光源ビームはスキャナが回動する際に複数の順
次拡がった位置から眼内に向けられる。ビームは眼底に
轟たつ、はぼ窩を中心とした点の円形の軌跡を順次形成
する。光の一部が眼底で反射して反射ビームを形成する
。

反射ビームの強度が血管のパターンによって決定され、
各順次的な点で検出器８０によって測定される。このよ
うにして検出された光の量が確認パターンをなす。

人の一致性の検証せたは認定を行なうことが望まれると
き、再び眼を適当な位置に置き走査を反復する。二度目
に得られたパターンは基準パターンとほぼ同じはずであ
る。比較はどのよう左手段で行なってもよいが、前記の
米国特許第４，１０９゜２３７号及び米国時計出願第２
３５，１５０号に詳細に説明されているようにして高速
テイジクルコンピュータによって行なわれるのが好まし
い。

眼が視線の回りに回転するような方向で装置に向けられ
たとすれば、このとき得られるパターンは基準パターン
に対して回転しているであろう。

しかしながらデータのｊ聰序は同じ１壕で・ある。２つ
のパターンは、一方のパターンヲ他方のパター７ノに対
して回転させながら、２つのパターンが合致することが
分る贅で比較される。このような比較はコンピューター
により非常に急速になされる。

前述の比較は走査がほぼ円形で窩を中心としているので
なされるということに注意することが重要である。従っ
て被検者の頭の傾斜から生ずる不一致が除かれる。

以上不発明の好ましい実施例を説明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の装置の光学系の概略的な平面図で゛あ
る。 第２図は眼に入る光線の屈折を示す眼の上側断面図であ
る。 第３図は眼底を示す第２図の直線３−３上にとった断面
図である。 １０−視軸 １２−眼底 １４−窩 ２６−光源ビーム ２８−瞳孔 ３２−走査円 ３４−発光ダイオード（固視光源） ４〇−赤外白熱灯 ５２−ビーム・スプリッター ５７−スキャナのハウジング ５８−ホットミラー ６０−スキャナ　ミラー ６４−相殺板 ６８−接眼部 ８〇−検出器 特許出願人　　アイ−ディー・テベロップメント・セカ
ンド・リミテッド （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、（α）人の眼をその視軸の方向に定置し結像させる
   ため、窩を中心とした、可視光の固視ビームを与える固
   視手段と、 （ｂ＋　　赤外放射の光源ビームを与える光源手段と、
   （ｃ、ｌ　　光源ビームを受光し、該ビームを順次波が
   った複数の位置から固視した眼内に向けて、はぼ窩を中
   心としたほぼ円形の点の軌跡を形成するためのスキャナ
   手段と、 （ｄＪ　　各順次的位置において眼から反射された光放
   射の強度を検出するように配設された受光手段 とからなる眼底からの光反射により人を確認するだめの
   装置。 ２、　上記光源ビームが上記スキャナ手段、内に視軸に
   沿って向けられ、壕だ上記スキャナ手段が視軸の回りに
   回動可能な］・ウジングと、上記ビームを軸外に反射さ
   せるように上記・・ウジングに装着された第１のミラー
   と、上記軸から離れた地点において上記ハウジングに装
   着され上記ノ・ウジングが回動する際に上記ビームを眼
   内に向けるような方向をもった第２のミラーとからなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲１に記載の装置。 ａ　固視ビーム及び光源ビームが同時に上記スキャナ手
   段に入り、第１のミラーが固視ビームの可視光を選択的
   にほぼ透過させるとともに光源ビームの赤外放射をほぼ
   反射させるホットミラーからなることを特徴とする特許
   請求の範囲２に記載の装置。 ４、上記スキャナ手段のハウジングに装着された、固視
   ビームの透過する相殺板をさらに含み、該相殺板がホッ
   トミラーの透過により生じた同視ビームの変位をほぼな
   くすような角度で装着されていることを特徴とする特許
   請求の範囲３に記載の装置。 ５、光源ビームがホットミラーで反射された後に透過す
   るハウジングに装着された赤外フィルターをさらに含み
   、該赤外フィルターが光源ビーム中のいかなる可視光を
   も遮ぎることを特徴とする特５′「δだ求の範囲３に記
   載の装置。 Ｇ　固視手段と、光源手段と、受光手段とが眼からほぼ
   光学的に等距離にあり、これらを装着するための可動の
   取付体手段を含み、それによって眼（５ｒ（おけるビー
   ムの焦点位置を変えられるようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲１に記載の装置。 ７　上記固視手段が人の諦孔の大きさを変化させるだめ
   の可変の明るさの固視手段からなることを特徴とする特
   許請求の範囲１に記載の装置。 ａ　上記同視手段が装置の配置の政細同調を行なうため
   の空間的に調整可能な固視手段からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲１に記載の装置。 ９（Ｌ）眼の窩と交差する視軸上で反復可能な位置に眼
   を定置させて固視を行ない、 ｂ］　順次拡がった複数の位置から眼内に光ビームを向
   け、該ビームが眼底に尚たってほぼ窩を中ノし・とじだ
   点のほぼ円形の軌跡を順次形成し、光のにし、 ｃ）　　光源の拡がった各位置において反射ビームの光
   量を検出し、 ｄ）　　このようにして検出された光量を記録して確認
   パターンを形成する ことからなる眼底からの反射パターンにより人を確認す
   るだめの方法。 １０、　ａ、）　　同じ眼を視軸の回りに回転させ、ｂ
   ）特許請求の範囲９に記載のステップを反復することに
   より第２の確認パターンを形成し、ｃ）　　２つのパタ
   ーンを、−万のパターンを他方のパターン（で対して回
   転させながら、両方のパターンが合致する１で比較する ことをさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲９に
   記載の方法。