JP2000259820A - 指紋入力装置及び同装置を用いた個人識別システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】指紋入力装置及び同装置を用いた個人識別シス
テムにおいて、セキュリティ性を向上させる。 【解決手段】この指紋入力装置は、多段プリズム１１、
照明装置２１、受像装置２３及びシャドウマスク１２を
備えている。多段プリズム１１は、透明体により形成さ
れて指先Ｆが密着される検出面１１ａと同検出面１１ａ
に対し所定角度だけ傾けて配設され同検出面１１ａから
の反射光を通過させる傾斜面１１ｂとを有している。照
明装置２１は、多段プリズム１１内に検出面１１ａにて
反射する参照光を照射する。受像装置２３は、多段プリ
ズム１１の傾斜面１１ｂを通過した上記検出面１１ａか
らの反射光が形成する像を読み取る。シャドウマスク１
２は、多段プリズム１１の傾斜面と受像装置２３との間
に介装されて、上記検出面１１ａからの反射光の一部を
可変制御されるパターンで遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、個人の指紋を入力
するための指紋入力装置、及び同装置を用いた個人識別
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の指紋入力装置として
は、例えば米国特許５，７９６，８５８号に示されてい
るように、透明体によって形成されてなり検出面と同検
出面に対し所定角度だけ傾けて配設され同検出面からの
反射光を通過させる傾斜面とを有するプリズムと、プリ
ズム内に検出面にて反射する参照光を照射する照射手段
と、プリズムの傾斜面を通過した検出面からの反射光が
形成する像を読み取る受像手段とを備え、検出面に指先
を密着させた状態で照射手段によりプリズム内に参照光
を照射して、同検出面からの反射光に現れる指先の指紋
の像を受像手段により読み取るようにしたものがあっ
た。

【０００３】上記指紋入力装置は、例えば個人識別シス
テムなどに用いられていた。この場合、前記受像手段に
より読み取られた像を表すデータをサーバに対し出力す
る出力手段を指紋入力装置に設けるとともに、サーバに
登録者の指紋を表すデータを記憶した記憶手段を設けて
おき、同サーバにて同記憶手段に記憶されているデータ
と上記出力手段により出力されたデータとを照合するよ
うにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の指
紋入力装置においては、受像手段により読み取られる像
が常に検出面に密着された指先の指紋を表すのみであっ
た。したがって、同像を表すデータが複製されると次回
以降に同複製されたデータを受像手段が読み取った像と
して用いることが可能になるという問題があり、セキュ
リティ性が低かった。特に、上記個人識別システムに対
して同装置を適用した場合には、指紋入力装置の出力手
段からサーバへの伝送路にてデータが盗聴されて複製さ
れやすくなるため、上記問題が特に顕著に現れていた。

【０００５】

【発明の概要】本発明は上記問題に対処するためになさ
れたものであり、その目的は、セキュリティ性の高い指
紋入力装置及び同装置を用いた個人識別システムを提供
することにある。

【０００６】上記目的を達成するために、本発明の第１
の構成上の特徴は、前記プリズム、照射手段及び受像手
段を備えた指紋入力装置において、照射手段から受像手
段までの光路に介装されて受像手段が読み取る像に可変
制御されるパターンを投影する投影手段を設けたことに
ある。これによれば、受像手段が読み取る像に、検出面
に密着された指先の指紋と、投影手段により投影された
可変制御されるパターンとが共に現れるようになる。し
たがって、同パターンによって受像手段が読み取る像を
変化させることが可能になり、複製したデータを次回以
降に受像手段が読み取った像として用いることを不能に
できるため、この指紋入力装置のセキュリティ性が向上
する。

【０００７】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
プリズムを、傾斜面を複数個備えた多段プリズムにより
構成したことにある。これによれば、プリズムを板状に
形成することが可能となるため、この指紋入力装置の構
成を小型化することが可能となる。

【０００８】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
投影手段が、受像手段が読み取る像に液晶パターンを投
影することにある。これによれば、簡単な構成で、受像
手段が読み取る像に可変制御されるパターンを投影でき
るようになる。

【０００９】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
投影手段が、プリズムの傾斜面と受像手段との間に介装
されてプリズムの傾斜面を通過した検出面からの反射光
の一部を可変制御されるパターンで遮断することにあ
る。これによれば、プリズムの検出面からの反射光がそ
の一部を可変制御されるパターンで遮断された上で受像
手段に到達するようになるため、簡単な構成で、受像手
段が読み取る像に可変制御されるパターンを投影できる
ようになる。

【００１０】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
投影手段が、プリズムの検出面上に密着されて検出面に
て反射する参照光の一部を可変制御されるパターンで吸
収することにある。これによれば、検出面にて参照光が
その一部を可変制御されるパターンで吸収された上で反
射し、同検出面からの反射光が受像手段に到達するよう
になるため、簡単な構成で、受像手段が読み取る像に可
変制御されるパターンを投影できるようになる。

【００１１】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
プリズム及び投影手段を一体的にカード状に形成したこ
とにある。これによれば、プリズム及び投影手段を個人
毎に携帯することが可能となるため、この指紋入力装置
の使い勝手が向上する。

【００１２】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
プリズム、受像手段、照射手段、及び投影手段を同一の
ケーシング内に収容したことにある。これによれば、プ
リズム、受像手段、照射手段、及び投影手段を個人毎に
携帯することが可能となるため、この指紋入力装置の使
い勝手が向上する。

【００１３】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
のような指紋入力装置と、同装置により読み取られた像
を表すデータを入力して同入力したデータと登録者の指
紋を表すデータとを照合するサーバとを備えた個人識別
システムであって、指紋入力装置に、受像手段により読
み取られた像を表すデータをサーバに対し出力する出力
手段と、所定の演算則に従い出力手段によるデータの出
力毎に異なるパターンを算出して生成する第１パターン
生成手段と、出力手段がデータを出力するとき投影手段
を制御して受像手段が読み取る像に第１パターン生成手
段により生成されたパターンを投影させる投影制御手段
とを設け、サーバに、登録者の指紋を表すデータを記憶
した記憶手段と、指紋入力装置の出力手段がデータを出
力するとき第１パターン生成手段により生成されるパタ
ーンと同様のパターンを算出して生成する第２パターン
生成手段と、記憶手段に記憶されているデータ及び第２
パターン生成手段により生成されたパターンと指紋入力
装置の出力手段により出力されたデータとを照合する照
合手段とを設けたことにある。

【００１４】上記特徴を有する個人識別システムにおい
ては、指紋入力装置側にて、投影制御手段が、投影手段
を制御して受像手段が読み取る像に第１パターン生成手
段により生成されたパターンを投影させる。これによ
り、受像手段により読み取られる像に、検出面に密着さ
れた指先の指紋と前記パターンとが共に現れるようにな
り、同像を表すデータが出力手段によってサーバに対し
出力される。一方、このときサーバ側では、第２パター
ン生成手段が、第１パターン生成手段と独立に、同第１
パターン生成手段により生成されたパターンと同じパタ
ーンを算出して生成する。そして、照合手段が、同第２
パターン生成手段により生成されたパターン及び記憶手
段に記憶されているデータと、前記指紋入力装置の出力
手段により出力されたデータとを照合する。この場合、
両パターン生成手段が生成するパターンは、前記出力手
段による出力毎に異なるため、上記一連の処理毎に異な
ることになる。したがって、仮に、上記指紋入力装置の
出力手段からのデータの出力の際に同出力手段からサー
バへのデータの伝送路にてデータが盗聴され、同盗聴さ
れたデータが複製されて受像手段により読み取られた像
として再びサーバに入力されたとしても、同データによ
り表される像に含まれるパターンが第２パターン生成手
段により新たに生成されるパターンと一致することはな
い。これにより、この個人識別システムのセキュリティ
性が保たれる。

【００１５】また、本発明の他の構成上の特徴は、照射
手段及び受像手段を備えた指紋検出器に装着される板状
の指紋入力カードにおいて、透明体によって形成されて
なり、指紋入力カードが指紋検出器に装着された状態で
照射手段により照射された参照光を受像手段に向けて反
射させる検出面、及び同検出面に対し所定角度だけ傾け
て配設され同検出面からの反射光を通過させる傾斜面を
有するプリズムと、指紋入力カードが指紋検出器に装着
された状態における照射手段から受像手段までの光路に
介装されて受像手段が読み取る像に可変制御されるパタ
ーンを投影する投影手段とを設けたことにある。この場
合も、前記第１の構成上の特徴を有する指紋入力装置に
おける場合と同様に、受像手段が読み取る像に、検出面
に密着された指先の指紋と可変制御されるパターンとが
共に現れるようになるため、同パターンによって受像手
段が読み取る像を変化させることが可能になり、複製し
たデータを受像手段が読み取った像として用いることを
不能にできる。また、前記第４の構成上の特徴を有する
指紋入力装置における場合と同様に、プリズム及び遮断
手段を個人毎に携帯することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】ａ．第１の実施形態 以下、本発明の第１の実施形態を図面を用いて説明す
る。図１は、同実施形態に係る指紋入力装置を概略的に
示したものである。この指紋入力装置は、個人に携帯さ
れる板状（厚さ５０μｍ〜２ｍｍ程度）の指紋入力カー
ド１０と、同カード１０が装着される指紋検出器２０と
により構成されている。

【００１７】指紋入力カード１０は、透明体によって板
状に形成された多段プリズム１１と、投影手段として同
プリズム１１の下方に配設されたシャドウマスク１２と
を備えている。多段プリズム１１は、上側にて指先Ｆが
密着される検出面１１ａを形成しているとともに、下側
にて複数の傾斜面１１ｂを形成している。各傾斜面１１
ｂは、検出面１１ａに対しそれぞれ同一方向に所定角度
だけ傾けて並設されており、検出面１１ａからの反射光
を通過させるようになっている。シャドウマスク１２
は、一対の透明板の間に封入した液晶によって可変制御
可能なパターンを形成するものであり、上記検出面１１
ａからの反射光を上記パターン形成部分にて遮断すると
ともに残りの部分にて下側に通過させる。

【００１８】指紋入力カード１０は、スイッチ１３も備
えている。スイッチ１３は、多段プリズム１１の検出面
１１ａに対する指先Ｆの接触を静電容量の変化によって
検出する。なお、このスイッチ１３は、上記指先Ｆの接
触を光電的に検出するスイッチや、指先Ｆが検出面１１
ａに密着される際に同指先Ｆによって押されるようにし
た押し釦式のスイッチや、例えばフォトカプラなどの光
量により上記接触を検出するスイッチなどにより代用し
てもよい。

【００１９】また、指紋入力カード１０は、図２にも示
すように、製造番号記憶部１４も有している。なお、図
２は、この指紋入力装置を用いた個人識別システムを機
能的に示すブロック図である。製造番号記憶部１４はメ
モリによって構成され、同指紋入力カード１０について
予め決められた製造番号を記憶したものである。

【００２０】指紋検出器２０は、照射手段としての照明
装置２１、レンズ２２、及び受像手段としての受像装置
２３を備えている。照明装置２１は、例えば発光ダイオ
ードなどにより構成されて、指紋入力カード１０が指紋
検出器２０に装着された状態で、スイッチ１３による指
先Ｆの接触の検出に応じ多段プリズム１１内に参照光を
照射する。レンズ２２は、多段プリズム１１の傾斜面１
１ｂ及びシャドウマスク１２を通過した検出面１１ａか
らの反射光を受像装置２３に結像するものである。受像
装置２３は、例えば電荷結合素子や相補型ＭＯＳなどの
２次元の明暗情報を採取可能なデバイスにより構成され
て、上記レンズ２２により結像された像を読み取るもの
である。

【００２１】指紋検出器２０は、マイクロコンピュータ
２４及び出力部２５も備えている。マイクロコンピュー
タ２４は、プログラム処理により各種機能を果たすもの
であるが、これらの各種機能を、図２にて、パスフレー
ズ生成手段２４ａ、計数手段２４ｂ、ワンタイムパスワ
ード生成手段２４ｃ、液晶制御手段２４ｄ、及び画像前
処理手段２４ｅとして機能ブロック図により示してい
る。パスフレーズ生成手段２４ａは、上記受像装置２３
により読み取られた像を参照し、同像に含まれる指紋の
特徴点（例えば、端点、分岐点など）間の相関関係を表
す数値化されたデータをパスフレーズとして生成するも
のである。計数手段２４ｂは、出力部２５におけるデー
タの出力回数を計測することにより、指紋入力カード１
０が指紋検出器２０に装着されて使用された回数を計測
し記憶するものである。

【００２２】ワンタイムパスワード生成手段２４ｃは第
１パターン生成手段であり、装着されている指紋入力カ
ード１０の製造番号記憶部１４に記憶されている製造番
号、パスフレーズ生成手段２４ａにより生成されたパス
フレーズ、及び計数手段２４ｂにより計数されている同
指紋入力カード１０の使用回数に基づいて、ワンタイム
パスワードを生成するものである。ワンタイムパスワー
ドは、指紋入力カード１０の使用毎に異なる値に設定さ
れるパスワードであり、具体的には、下記数１に示すよ
うに、上記製造番号及びパスフレーズの和に対して、例
えばＭＤ４、ＭＤ５，ＳＨＳなどの一方向性ハッシュ関
数ｆを指紋入力カード１０の使用回数（数１において
は、“３”）だけ繰り返し演算することにより算出され
る。

【００２３】

【数１】ワンタイムパスワード＝ｆ(ｆ(ｆ(製造番号＋
パスフレーズ))) 液晶制御手段２４ｄは投影制御手段であり、シャドウマ
スク１２を制御して、同シャドウマスク１２の液晶にワ
ンタイムパスワード生成手段２４ｃにより生成されたワ
ンタイムパスワードを表すパターンを形成させるもので
ある。画像前処理手段２４ｅは、上記受像装置２３によ
り読み取られた像をデータに変換するものである。この
場合、同変換されるデータは、像自体を表す画像データ
であってもよいし、前記像に含まれる指紋の特徴点間の
相関関係のみを表すものであってもよい。また、画像前
処理手段２４ｅは、上記像から、多段プリズム１１の検
出面１１ａ上における指先Ｆの位置を表す情報を取得す
る。この場合、同取得する位置情報は、例えば像に含ま
れている指先Ｆの第１関節部分や外縁部分などの位置及
び角度としておくとよい。出力部２５は、この指紋入力
装置と共に個人識別システムを構成するサーバコンピュ
ータ３０に接続されており、上記像及び位置情報を表す
各データをそれぞれ同コンピュータ３０に対して出力す
るものである。

【００２４】サーバコンピュータ３０も、プログラム処
理により各種機能を果たすものであるが、これらの各種
機能を、図２にて、受信画像記憶手段３０ａ、相対位置
算出手段３０ｂ、ワンタイムパスワード抽出手段３０
ｃ、参照用データ記憶手段３０ｄ、パスフレーズ生成手
段３０ｅ、初期ワンタイムパスワード生成手段３０ｆ、
新ワンタイムパスワード生成手段３０ｇ、画像生成手段
３０ｈ、照合手段３０ｉ、及び判定手段３０ｊとして機
能ブロック図により示している。受信画像記憶手段３０
ａは、上記指紋検出器２０の出力部２５から出力された
像を表すデータを一時的に記憶するものである。相対位
置算出手段３０ｂは、指紋検出器２０の出力部２５から
出力された位置情報に基づいて、上記受信画像記憶手段
３０ａに記憶された像における指先Ｆの指紋を表す部分
とシャドウマスク１２により遮断された部分との相対位
置関係を算出するものである。

【００２５】ワンタイムパスワード抽出手段３０ｃは、
上記受信画像記憶手段３０ａに記憶された像から、シャ
ドウマスク１２により遮断された部分のパターンを認識
することにより、指紋入力装置のワンタイムパスワード
生成手段２４ｂが指紋入力カード１０の今回の使用に対
し生成したワンタイムパスワードを抽出するものであ
る。参照用データ記憶手段３０ｄは、登録者個人の指紋
を表す指紋データ及び同個人の携帯した指紋入力カード
１０の製造番号をそれぞれ予め記憶しているとともに、
指紋入力装置のワンタイムパスワード生成手段２４ｂに
より生成されてワンタイムパスワード抽出手段３０ｃに
より抽出されたワンタイムパスワードを、後述の判定手
段３０ｊによる個人の認証判定に応じて指紋入力カード
１０の使用毎に更新しながら記憶していくものである。

【００２６】パスフレーズ生成手段３０ｅは、参照用デ
ータ記憶手段３０ｄに記憶されている指紋データの表す
指紋について、前記パスフレーズ生成手段２４ａと同様
の手法によりパスフレーズを生成するものである。初期
ワンタイムパスワード生成手段３０ｆは、新ワンタイム
パスワード生成手段３０ｇと共に第２パターン生成手段
を構成するものであり、パスフレーズ生成手段３０ｅに
より生成されたパスフレーズ、及び参照用データ記憶手
段３０ｄに記憶されている製造番号に基づいて、下記数
２の実行により初期ワンタイムパスワードを生成するも
のである。

【００２７】

【数２】初期ワンタイムパスワード＝ｆ(製造番号＋パ
スフレーズ) ここで、ｆは、前記指紋入力カード１０のワンタイムパ
スワード生成手段２４ｂにて採用した一方向性ハッシュ
関数である。したがって、初期ワンタイムパスワード
は、指紋入力カード１０が初めて使用されたときに上記
ワンタイムパスワード生成手段２４ｂが生成するワンタ
イムパスワードと一致する。

【００２８】新ワンタイムパスワード生成手段３０ｇ
は、参照用データ記憶手段３０ｄに記憶されているワン
タイムパスワードに基づいて、下記数３の実行により新
ワンタイムパスワードを生成するものである。

【００２９】

【数３】新ワンタイムパスワード＝ｆ(記憶されている
ワンタイムパスワード) 上記数３中におけるｆも、指紋入力カード１０のワンタ
イムパスワード生成手段２４ｂにて採用した一方向性ハ
ッシュ関数である。また、参照用データ記憶手段３０ｄ
に記憶されているワンタイムパスワードは、前回指紋入
力カード１０が使用されて判定手段３０ｊが個人を認証
すると判定したときに上記ワンタイムパスワード生成手
段２４ｂが生成したワンタイムパスワードである。した
がって、新ワンタイムパスワードは、指紋入力装置１０
の２回目以降の使用時において、上記ワンタイムパスワ
ード生成手段２４ｂが生成するワンタイムパスワードと
常に一致する。

【００３０】画像生成手段３０ｈは、上記参照用データ
記憶手段３０ｄに記憶されている指紋データから上記受
信画像記憶手段３０ａに記憶された像と照合するための
像を生成するものである。具体的には、上記指紋データ
の表す指紋の像に、初期ワンタイムパスワード生成手段
３０ｆにより生成された初期ワンタイムパスワード又は
新ワンタイムパスワード生成手段３０ｇにより生成され
た新ワンタイムパスワードを表すパターンの平行線を重
ねて上記照合用の像とする。この場合、指紋入力カード
１０が初めて使用されたときであって参照用データ記憶
手段３０ｄがまだワンタイムパスワードを記憶していな
いときは、初期ワンタイムパスワードのパターンを重ね
る。一方、指紋入力カード１０の２回目以降の使用時で
あって参照用データ記憶手段３０ｄが前回の認証判定時
のワンタイムパスワードを記憶しているときは、新ワン
タイムパスワードのパターンを重ねる。また、指紋の像
と平行線とを重ねる際には、相対位置算出手段３０ｂに
より算出された相対位置で重ねるようにしている。

【００３１】照合手段３０ｉは、上記受信画像記憶手段
３０ａに記憶された像と、画像生成手段３０ｇにより生
成された像とを照合するものである。判定手段３０ｊ
は、上記照合手段３０ｉによる照合結果に基づいて上記
照合した両像の一致及び不一致を判定することにより、
指紋入力カード１０を用いた個人を認証するか否かを判
定するものである。

【００３２】次に、上記のように構成した個人識別シス
テムの動作を説明する。この個人識別システムを使用す
るに当たっては、予め、登録者個人に指紋入力カード１
０を携帯させておくとともに、同個人の指紋及び同各個
人が携帯した指紋入力カード１０の製造番号をサーバコ
ンピュータ３０の参照用データ記憶手段３０ｃに記憶さ
せておく。

【００３３】この個人識別システムが使用される場合、
まず、上記個人に携帯させた指紋入力カード１０が指紋
検出器２０に装着される。この状態で多段プリズム１１
の検出面１１ａ上に指先Ｆが密着されると、スイッチ１
３がこれを検出し、同検出に応答して照明装置２１が多
段プリズム１１内に参照光を照射する。参照光は、多段
プリズム１１内にて乱反射し、全ての方向の成分を持つ
光となる。このとき、ある方向の光は、検出面１１ａの
指先Ｆと接触している位置、すなわち指先Ｆの指紋の隆
線位置にて指先Ｆ側に吸収され、指先Ｆと離間している
位置、すなわち指先Ｆの指紋の溝線位置にて全反射す
る。したがって、この検出面１１ａからの反射光によっ
て指先Ｆの指紋を表す像が形成される。

【００３４】上記検出面１１ａからの反射光は、多段プ
リズム１１の各傾斜面１１ｂ及びシャドウマスク１２を
通過して、レンズ２２により受像装置２３に結像され
る。これにより、最初、シャドウマスク１２がパターン
を形成していない状態にあるとき、受像装置２３は指先
Ｆの指紋のみを表す像を読み取る。このとき、パスフレ
ーズ生成手段２４ａが同受像装置２３により読み取られ
た像を参照してパスフレーズを生成し、ワンタイムパス
ワード生成手段２４ｃが、同生成されたパスフレーズ、
製造番号記憶部１４に記憶されている指紋入力カード１
０の製造番号、及び計数手段２４ｂにより計数されてい
る同指紋入力カード１０の使用回数に基づいてワンタイ
ムパスワードを生成する。

【００３５】上記ワンタイムパスワードの生成後、液晶
制御手段２４ｄが、シャドウマスク１２の液晶に同生成
されたワンタイムパスワードを表すパターンを形成させ
る。これにより、上記検出面１１ａからの反射光の一部
がシャドウマスク１２に形成されたパターンで遮断され
るようになるため、上記受像装置２３が読み取る像に同
パターンが投影されることになり、受像装置２３は、図
３に示すように、指先Ｆの指紋の像に上記ワンタイムパ
スワードを表すパターンの平行線を重ねた像を読み取る
ようになる。そして、この受像装置２３により読み取ら
れた指紋及び平行線を含む像が、画像前処理手段２４ｅ
によってデータに変換され、出力部２５によってサーバ
コンピュータ３０に対し出力される。また、このとき、
多段プリズム１１の検出面１１ａ上における指先Ｆの位
置を表す情報が画像前処理手段２４ｅにより上記像から
取得され、同位置情報を表すデータも出力部２５によっ
てサーバコンピュータ３０に対し出力される。

【００３６】サーバコンピュータ３０は、上記出力部２
５による各データの出力時、まず、同出力された像を表
すデータを受信画像記憶手段３０ａに記憶する。このと
き、相対位置算出手段３０ｂが、上記出力部２５から出
力された位置情報に基づいて、上記受信画像記憶手段３
０ａに記憶された像における指先Ｆの指紋を表す部分と
シャドウマスク１２により遮断された部分との相対位置
関係を算出する。また、ワンタイムパスワード抽出手段
３０ｃが、上記受信画像記憶手段３０ａに記憶された像
から指紋入力装置のワンタイムパスワード生成手段２４
ｂが生成したワンタイムパスワードを抽出する。

【００３７】一方、上記出力部２５による各データの出
力時、画像生成手段３０ｈは、参照用データ記憶手段３
０ｄに記憶されている指紋データから上記受信画像記憶
手段３０ａに記憶された像と照合するための像を生成す
る。最初、この個人識別システムが初めて使用された場
合であって、参照用データ記憶手段３０ｃにまだワンタ
イムパスワードが記憶されていないとき、この参照用の
像の生成は具体的に以下のように実行される。

【００３８】まず、パスフレーズ生成手段３０ｅが、参
照用記憶手段３０ｄに記憶されている指紋データの表す
指紋についてパスフレーズを生成する。次に、初期ワン
タイムパスワード生成手段３０ｆが、同生成されたパス
フレーズ及び参照用データ記憶手段３０ｄに記憶されて
いる指紋入力カード１０の製造番号に基づいて、初期ワ
ンタイムパスワードを生成する。そして、画像生成手段
３０ｈが、参照用記憶手段３０ｄに記憶されている指紋
データの表す指紋の像に、上記生成された初期ワンタイ
ムパスワードを表すパターンの平行線を、相対位置算出
手段３０ｂにより算出された相対位置で重ねる。これに
より、上記照合用の像が生成される。

【００３９】上記照合用の像の生成後、照合手段３０ｉ
が、上記受信画像記憶手段３０ａに記憶された像と同生
成された像とを照合する。そして、判定手段３０ｊが、
同照合手段３０ｉによる照合結果に基づいて、上記照合
した両像の一致及び不一致を判定し、指紋入力カード１
０を用いた個人を認証するか否かを判定する。この判定
結果は図示しないシステムに対して出力されて、例えば
扉の開閉や端末の使用などの許可及び禁止制御などに用
いられる。

【００４０】また、判定手段３０ｊが個人を認証すると
判定したとき、参照用データ記憶手段３０ｄは、上記ワ
ンタイムパスワード抽出手段３０ｃにより抽出されたワ
ンタイムパスワードを記憶する。そして、参照用データ
記憶手段３０ｄは、以後同様に、指紋入力装置のワンタ
イムパスワード生成手段２４ｂにより生成されてワンタ
イムパスワード抽出手段３０ｃにより抽出されたワンタ
イムパスワードを、判定手段３０ｊによる認証判定毎に
更新しながら記憶していく。このようにして参照データ
記憶手段３０ｄにワンタイムパスワードが記憶されてい
る場合、すなわち指紋入力カード１０の使用が２回目以
降である場合、画像生成手段３０ｇは、上記初期ワンタ
イムパスワードに代えて新ワンタイムパスワードを用い
て上記照合用の像を生成する。この場合、新ワンタイム
パスワードは、上記記憶されているワンタイムパスワー
ドに基づいて新ワンタイムパスワード生成手段３０ｆに
より生成される。

【００４１】上述のように、上記実施形態における指紋
入力装置においては、シャドウマスク１２によって受像
装置２３が読み取る像に可変制御されるパターンが投影
されるようになっており、同パターンによって同受像装
置２３が読み取る像を変化させている。これにより、複
製したデータを次回以降に受像装置２３が読み取った像
として用いることが不能になっており、この指紋入力装
置のセキュリティ性が高く保たれている。また、板状の
多段プリズム１１が採用されているため、構成を小型化
することが可能である。

【００４２】また、上記場合において、シャドウマスク
１２は、多段プリズム１１の傾斜面１１ｂと受像装置２
３との間に介装されて、同傾斜面１１ｂを通過した検出
面１１ａからの反射光の一部を液晶により形成したパタ
ーンで遮断することにより、受像装置２３が読み取る像
にパターンを投影するようにしている。これにより、簡
単な構成で、受像装置２３が読み取る像に可変制御され
るパターンを投影できるようになっている。

【００４３】また、多段プリズム１１及びシャドウマス
ク１２が一体的に指紋入力カード１０としてカード状に
形成されているため、多段プリズム１１及びシャドウマ
スク１２を個人毎に携帯できるようになっており、指紋
入力装置の使い勝手が良好となっている。

【００４４】また、上記指紋入力装置を用いた個人識別
システムにおいては、指紋入力装置側にて、マイクロコ
ンピュータ２４のワンタイムパスワード生成手段が指紋
入力カード１０の使用毎に異なるワンタイムパスワード
を生成する。そして、このカード１０の使用毎に異なる
ワンタイムパスワードが、出力部２５によってデータと
してサーバコンピュータ３０側に出力され、照合手段３
０ｉにより、初期ワンタイムパスワード生成手段３０ｆ
により生成された初期ワンタイムパスワード又は新ワン
タイムパスワード生成手段３０ｇにより生成された新ワ
ンタイムパスワードと照合される。したがって、仮に、
上記出力部２５からのデータの出力の際に同出力部２５
からサーバコンピュータ３０へのデータの伝送路にてデ
ータが盗聴され、同盗聴されたデータが複製されて再び
サーバコンピュータ３０に入力されたとしても、同デー
タの表すワンタイムパスワードがサーバコンピュータ側
にて新たに生成される新ワンタイムパスワードと一致す
ることはない。これにより、この個人識別システムのセ
キュリティ性が高く保たれている。

【００４５】なお、上記説明では特にふれなかったが、
上記参照用データ記憶手段３０ｄには、実際には、指紋
データ、指紋入力カード１０の製造番号及びワンタイム
パスワードが複数組だけ記憶されるようになっている。
この場合、同複数組の指紋データ、製造番号及びワンタ
イムパスワードに対しそれぞれ上述した各処理を実行し
て照合用の像を複数個だけ生成し、同生成された複数の
像を照合手段３０ｉにより受信画像記憶手段３０ａに記
憶された像と順次照合して、判定手段３０ｊにより、上
記複数の像のうちのいずれか一つが上記受信画像記憶手
段３０ａに記憶された像と一致した場合に個人を認証す
ると判定するようにしている。

【００４６】ｂ．第２の実施形態 次に、本発明の第２の実施形態を図面を用いて説明す
る。同実施形態は、図４に示すように、前記第１の実施
形態における指紋入力装置の指紋入力カード１０及び指
紋検出器２０に相当部分を、共にケーシング４０内に収
容して一体的に携帯されるように構成したものである。
ケーシング４０は、直方体状（厚さ１ｍｍ〜２ｃｍ程
度）に形成されている。これによれり、多段プリズム１
１、シャドウマスク１２、照明装置２１、及び受像装置
２３を個人毎に携帯できるため、指紋入力装置の使い勝
手が良好となっている。

【００４７】なお、上記各実施形態においては、シャド
ウマスク１２を多段プリズム１１の傾斜面１１ｂと受像
装置２３との間に介装して、同シャドウマスク１２によ
り同傾斜面１１ｂを通過した検出面１１ａからの反射光
の一部を遮断することによって受像装置２３が読み取る
像に可変制御されるパターンを投影するようにしたが、
シャドウマスク１２を多段プリズム１２の検出面１１ａ
上に密着させて配設し、同シャドウマスク１２により検
出面１１ａにて反射する参照光の一部を吸収することに
よって受像装置２３が読み取る像に可変制御されるパタ
ーンを投影するようにしてもよい。この場合、指先Ｆ
は、シャドウマスク１２上に密着させるようにするとよ
い。これによっても、簡単な構成で、受像装置２３が読
み取る像に可変制御されるパターンを投影できるように
なる。

【００４８】また、上記各実施形態は、それぞれ指紋入
力装置の多段プリズム１１及びシャドウマスク１２を指
紋入力カード１０として一体的に携帯可能にしたもの、
及び指紋入力装置全体をケーシング４０内に収容して一
体的に携帯可能にしたものであったが、製造番号記憶部
１４に相当する部分のみを、指紋入力装置に選択的に装
着されるカード状に形成して個人に携帯させるようにし
てもよい。

【００４９】また、上記各実施形態においては、マイク
ロコンピュータ２４の画像前処理手段２４ｅ及びサーバ
コンピュータ３０の相対位置算出手段３０ｂが、受像装
置２３により読み取られた像における指紋を表す部分と
シャドウマスク１２により遮断された部分との相対位置
関係を算出し、画像生成手段３０ｈが照合用の像を生成
するとき同算出された相対位置関係を加味するようにし
て、指紋の像の上記シャドウマスク１２により遮断され
た部分が照合手段３０ｉによる照合に影響することを回
避するようにした。しかし、シャドウマスク１２の形成
するパターンとしての平行線間の間隔を一般的に指紋の
隆線と溝線とを隠さない程度の間隔（例えば、５０μ
ｍ）に設定しておき、指紋の像の同シャドウマスク１２
により遮断される部分が照合に影響しないようにしてお
いた上で、上記画像前処理手段２４ｅ及び相対位置算出
手段３０ｂによる相対位置の算出を省略するようにして
もよい。

【００５０】また、上記各実施形態においては、受像装
置２３により読み取られた像からの指先Ｆの位置情報の
取得を指紋入力装置のマイクロコンピュータ２４により
実行するようにしたが、同位置情報の取得はサーバコン
ピュータ３０にて実行するようにしてもよい。この場
合、マイクロコンピュータ２４の画像前処理手段２４ｅ
は、単に上記像をデータに変換する処理を実行するだけ
でよい。また、このデータの変換についても、マイクロ
コンピュータ２４においては単に像自体を表す画像デー
タに変換するだけにしておいて、同画像データを、サー
バコンピュータ３０にて指紋の特徴点を表すデータにさ
らに変換するようにしてもよい。

【００５１】また、逆に、上記実施形態においては、受
像装置２３により読み取られた像における指紋を表す部
分とシャドウマスク１２により遮断された部分との相対
位置関係の算出、及び上記像からのワンタイムパスワー
ドの抽出をそれぞれサーバコンピュータ３０にて実行す
るようにしたが、同各処理も指紋入力装置のマイクロコ
ンピュータ２４にて実行するようにしてもよい。

【００５２】また、上記各実施形態においては、プリズ
ムとして多段プリズム１１を採用したが、図５〜８に示
すように、同プリズムとして多段プリズム１１に代えて
三角プリズム５１を採用しても本発明による効果を相応
に期待することができる。図５〜８は、上記三角プリズ
ム５１を採用した指紋入力装置におけるシャドウマスク
１２の配置例をそれぞれ示したものである。

【００５３】図５〜７に示した指紋入力装置は、シャド
ウマスク１２を三角プリズム５１の傾斜面５１ｂと受像
装置２３との間に介装して、同シャドウマスク１２によ
り同傾斜面５１ｂを通過した検出面５１ａからの反射光
の一部を遮断することによって受像装置２３が読み取る
像に可変制御されるパターンを投影するようにしたもの
である。図５，６に示した指紋入力装置においては、シ
ャドウマスク１２を、特に、三角プリズム５１の傾斜面
５１ｂとレンズ２２との間に介装するようにしている。
さらに、図６に示した指紋入力装置においては、検出面
５１ａからの反射光を、一旦三角プリズム５１内にて反
射させて、間接的に傾斜面５１ｂを通過するようにして
いる。図７に示した指紋入力装置においては、シャドウ
マスク１２を、特に、レンズ２２と受像装置２３との間
に介装するようにしている。

【００５４】図８に示した指紋入力装置は、シャドウマ
スク１２を三角プリズム５１の検出面５１ａ上に密着さ
せて配設し、同シャドウマスク１２により検出面５１ａ
にて反射する参照光の一部を吸収することによって受像
装置２３が読み取る像に可変制御されるパターンを投影
するようにしたものである。なお、上記各場合におい
て、照明装置２１と三角プリズム５１との間にはレンズ
５２を介装するようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る指紋入力装置の
概略図である。

【図２】前記指紋入力装置を用いた個人識別システムの
機能ブロック図である。

【図３】図１，２の受像装置により読み取られる像の例
を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る指紋入力装置の
概略図である。

【図５】本発明の変形例に係る指紋入力装置におけるシ
ャドウマスクの一配置例を示す概略図である。

【図６】本発明の変形例に係る指紋入力装置におけるシ
ャドウマスクの一配置例を示す概略図である。

【図７】本発明の変形例に係る指紋入力装置におけるシ
ャドウマスクの一配置例を示す概略図である。

【図８】本発明の変形例に係る指紋入力装置におけるシ
ャドウマスクの一配置例を示す概略図である。

【符号の説明】

１０…指紋入力カード、１１…多段プリズム、１１ａ…
検出面、１１ｂ…傾斜面、１２…シャドウマスク、２０
…指紋検出器、２１…照明装置、２３…受像装置、２４
…マイクロコンピュータ、２４ｂ…ワンタイムパスワー
ド生成手段、２４ｄ…液晶制御手段、２５…出力部、３
０…サーバコンピュータ、３０ｃ…参照用データ記憶手
段、３０ｆ…初期ワンタイムパスワード生成手段、３０
ｇ…新ワンタイムパスワード生成手段、３０ｉ…照合手
段、Ｆ…指先。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003551 株式会社東海理化電機製作所 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 (71)出願人 000003207 トヨタ自動車株式会社 愛知県豊田市トヨタ町１番地 (71)出願人 000006013 三菱電機株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 (71)出願人 390040187 株式会社メルコ 愛知県名古屋市中区大須４丁目11番50号 (71)出願人 000006932 リコーエレメックス株式会社 名古屋市中区錦二丁目２番13号 (72)発明者 福田 敏男 愛知県名古屋市東区矢田町２−66 名大矢 田宿舎122 (72)発明者 新井 史人 愛知県名古屋市千種区青柳町６−５−１ メイツ千種青柳501 (72)発明者 鶴野 次郎 愛知県名古屋市千種区川崎町１−36−１ 美幸荘７号室 (72)発明者 鈴木 章弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4C038 FF01 FF05 FG01 5B035 AA14 BA03 BB03 BC03 CA01 CA11 CA22 CA24 5B043 AA09 BA02 DA05 FA02 GA02 5B047 AA25 5B058 CA16 CA40 KA01 KA06 KA08 KA33 KA38 YA11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明体によって形成されてなり検出面と同
   検出面に対し所定角度だけ傾けて配設され同検出面から
   の反射光を通過させる傾斜面とを有するプリズムと、 前記プリズム内に前記検出面にて反射する参照光を照射
   する照射手段と、 前記プリズムの傾斜面を通過した前記検出面からの反射
   光が形成する像を読み取る受像手段とを備えた指紋入力
   装置において、 前記照射手段から受像手段までの光路に介装されて前記
   受像手段が読み取る像に可変制御されるパターンを投影
   する投影手段を設けたことを特徴とする指紋入力装置。
2. 【請求項２】前記請求項１に記載の指紋入力装置におい
   て、 前記プリズムを、前記傾斜面を複数個備えた多段プリズ
   ムにより構成したことを特徴とする指紋入力装置。
3. 【請求項３】前記請求項１又は請求項２に記載の指紋入
   力装置において、 前記投影手段は、前記受像手段が読み取る像に液晶パタ
   ーンを投影することを特徴とする指紋入力装置。
4. 【請求項４】前記請求項１乃至請求項３のうちのいずれ
   か一つに記載の指紋入力装置において、 前記投影手段は、前記プリズムの傾斜面と受像手段との
   間に介装されて前記プリズムの傾斜面を通過した前記検
   出面からの反射光の一部を可変制御されるパターンで遮
   断することを特徴とする指紋入力装置。
5. 【請求項５】前記請求項１乃至請求項３のうちのいずれ
   か一つに記載の指紋入力装置において、 前記投影手段は、前記プリズムの検出面上に密着されて
   同検出面にて反射する参照光の一部を可変制御されるパ
   ターンで吸収することを特徴とする指紋入力装置。
6. 【請求項６】前記請求項１乃至請求項５のうちのいずれ
   か一つに記載の指紋入力装置において、 前記プリズム及び投影手段を一体的にカード状に形成し
   たことを特徴とする指紋入力装置。
7. 【請求項７】前記請求項１乃至請求項５のうちのいずれ
   か一つに記載の指紋入力装置において、 前記プリズム、受像手段、照射手段、及び投影手段を同
   一のケーシング内に収容したことを特徴とする指紋入力
   装置。
8. 【請求項８】前記請求項１乃至請求項７のうちのいずれ
   か一つに記載の指紋入力装置と、同指紋入力装置により
   読み取られた像を表すデータを入力して同入力したデー
   タと登録者の指紋を表すデータとを照合するサーバとを
   備えた個人識別システムであって、 前記指紋入力装置に、前記受像手段により読み取られた
   像を表すデータをサーバに対し出力する出力手段と、所
   定の演算則に従い前記出力手段によるデータの出力毎に
   異なるパターンを算出して生成する第１パターン生成手
   段と、前記出力手段がデータを出力するとき前記投影手
   段を制御して前記受像手段が読み取る像に前記第１パタ
   ーン生成手段により生成されたパターンを投影させる投
   影制御手段とを設け、 前記サーバに、登録者の指紋を表すデータを記憶した記
   憶手段と、前記指紋入力装置の出力手段がデータを出力
   するとき前記第１パターン生成手段により生成されるパ
   ターンと同様のパターンを算出して生成する第２パター
   ン生成手段と、前記記憶手段に記憶されているデータ及
   び前記第２パターン生成手段により生成されたパターン
   と前記指紋入力装置の出力手段により出力されたデータ
   とを照合する照合手段とを設けたことを特徴とする個人
   識別システム。
9. 【請求項９】照射手段及び受像手段を備えた指紋検出器
   に装着される板状の指紋入力カードであって、 透明体によって形成されてなり、前記指紋入力カードが
   前記指紋検出器に装着された状態で前記照射手段により
   照射された参照光を反射させる検出面、及び同検出面に
   対し所定角度だけ傾けて配設され同検出面からの反射光
   を通過させる傾斜面を有するプリズムと、 前記照射手段から受像手段までの光路に介装されて前記
   受像手段が読み取る像に可変制御されるパターンを投影
   する投影手段とを設けたことを特徴とする指紋入力カー
   ド。