JP2002170107A - 電子機器における指紋照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 指紋照合装置を簡単かつ安価に構成する。 【解決手段】 複写機におけるフラットベッド型のスキ
ャナＳＮは、コンタクトガラス１と圧板２を有する他、
光源部１２と撮像部１３とを有する。コンタクトガラス
１の端部上面には、レンズ２８、２９を構成する透明部
材２１が固定され、透明部材２１の上面に三角プリズム
２２が固定される。プリズム２２の傾斜面が、指先Ｆが
押し当てられる指紋照合面２３とされている。指紋照合
時には、光源部１２からの検知光線が、指紋照合面２３
に照射されて鏡面反射された後、レンズ２８、２９を通
って撮像部１３へ入射される。図４に示すように、ケー
ス１１に、コンタクトガラス１とほぼ同一高さ位置に指
紋照合面２３を構成するプリズム４２を配設すると共
に、その下方に反射ミラー４７、４８を配設することも
できる。圧板２に開口部３０（３１）を形成しておくこ
とにより、圧板２を閉じたときでも指紋照合面２３に指
先Ｆを押し当てることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器における
指紋照合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、本人確認を指紋照合によって行う
ことが多くなっており、例えばファクシミリや複写機等
の電子機器の使用許可判別のために指紋照合を行うこと
が行われている。指紋照合装置は、基本的に、指先が押
し当てられる指紋照合面と、指紋照合面に検知光線を照
射する光源部と、指紋照合面から反射された検知光線が
入射される撮像部とととを有しており、撮像部に入射さ
れた指先の指紋が登録してある指紋と一致するか否かが
判断されることになる。

【０００３】一方、最近では、フラットベッド型のスキ
ャナが、スキャナ単体として販売される他、ファクシミ
リや複写機等の電子機器に組み込んで販売されている。
このフラットベッド型のスキャナは、基本的に、原稿が
載置されるコンタクトガラスと、それぞれ該コンタクト
ガラスの下方に配設された光源部および撮像部とを有し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子機器の
使用許可等のために、指紋照合によって本人確認を行う
場合、別途独立して指紋照合装置を設けることは、構造
が複雑になるばかりでなく、コストがかなり高いものと
なってしまうことになる。

【０００５】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、フラットベッド型のスキャナ
を有する電子機器に対して簡便に指紋照合装置を組み込
むことのできるようにした電子機器における指紋照合装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明はその解決手法として、基本的に、スキャナ
の有する光源部と撮像部とを、指紋照合装置用として兼
用させるようにしてある。具体的には、本発明にあって
は特許請求の範囲における請求項１に記載のような解決
手法を採択してある。すなわち、原稿が載置されるコン
タクトガラス（例えば図２のコンタクトガラス１）とそ
れぞれ該コンタクトガラスの下方に配設された光源部
（例えば図２の光源部１２）および撮像部（例えば図２
の撮像部１３）とを有するフラットベッド型のスキャナ
を備えた電子機器における指紋照合装置（例えば図２の
符号ＳＳ）であって、指先（例えば図２の指先Ｆ）が押
し当てられる指紋照合面（例えば図２の指紋照合面２
３）と、前記光源部と指紋照合面と撮像部とを、該光源
部からの検知光線（例えば図２の矢印α、β）が該指紋
照合面で鏡面反射されて該撮像部に入射されるように光
学的に結合するための指紋照合用の光学系（例えば図２
の透明部材２１、三角プリズム２２）と、を備えたもの
としてある。

【０００７】本発明によれば、スキャナとして使用する
ときは、従前と同様に、コンタクトガラスに原稿を載置
して、光源部からの検知光線を原稿面上で反射させて撮
像部に入射させればよい。指紋照合装置として使用する
ときは、指紋照合面に指先が押し当てられた状態で、光
源部からの検知光線を指紋照合面で反射させて撮像部に
入射させればよい。

【０００８】上記解決手法を前提とした好ましい態様は
次のとおりである。特許請求の範囲における請求項２に
記載のように、前記コンタクトガラスの上方に前記指紋
照合面および前記光学系が設けられているように設定す
ることができる（例えば図２の指紋照合装置ＳＳ）。こ
の場合はコンタクトガラスの下方に配設されているスキ
ャナ用の各種部品との干渉等を考慮することなく、指紋
照合面や光学系を設置できる。

【０００９】特許請求の範囲における請求項３に記載の
ように、前記コンタクトガラスの下方に前記光学系が設
けられているように設定することができる（例えば図４
の指紋照合装置ＳＳ）。この場合は、コンタクトガラス
よりも高い位置に突起物が存在する事態を極力防止する
上で好ましいものとなる。

【００１０】特許請求の範囲における請求項４に記載の
ように、前記スキャナが、前記コンタクトガラス上に重
合される開閉自在な圧板（例えば図２の圧板２）をさら
に有し、前記圧板には、前記指紋照合面に対応した位置
において開口部（例えば図２の開口部３０）が形成され
ている、ような設定とすることができる。この場合は、
圧板が開いた状態はもとより、この圧板を閉じた状態つ
まりコンタクトガラスに重合された状態でも、上記開口
部を通して指紋照合面に指先を接触させて、指紋照合を
行うことが可能となる。

【００１１】特許請求の範囲における請求項５に記載の
ように、前記指紋照合面が、前記コンタクトガラスの上
面高さ位置とほぼ同一高さ位置に設定されている、よう
に設定することができる（例えば図４の指紋照合面２
３）。この場合は、指紋照合面が、作業し易い高さ位置
に設定されているコンタクトガラスとほぼ同一高さ位置
とされるので、使い勝手向上の上で好ましいものとな
る。

【００１２】特許請求の範囲における請求項６に記載の
ように、前記指紋照合面が、前記コンタクトガラスの周
縁部を保持しているスキャナのケース（例えば図４のケ
ース１１）に設けられている、ような設定とすることが
できる（例えば図４のような設定）。この場合は、原稿
読み取りのために設けられるコンタクトガラスとは無関
係に指紋照合面を配設することができ、指紋照合面の配
設位置の選定が容易になる等の利点がある。

【００１３】なお、光源部からの検知光線は、指紋照合
面に照射するときあるいは指紋照合面で反射されて撮像
部へ入射されるときに、コンタクトガラスを通して行う
ようにすることもでき（例えば図２）、あるいはコンタ
クトガラスを通さないようにして行うこともできる（例
えば図４）。特に、コンタクトガラスの周縁部を保持し
ているスキャナのケースに指紋照合面を形成する場合
は、検知光線を、コンタクトガラスを全く通すことな
く、指紋照合面への照射と撮像部への入射とを行うこと
ができる（例えば図４）。

【００１４】本発明は、フラットベッド型のスキャナを
有する電子機器であれば、フラットベッド型のスキャナ
そのものに対して適用できることは勿論のこと、ファク
シミリや複写機等種々の電子機器に適用できるものであ
り、電子機器の種類を特に問わないものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用されるフラ
ットベッド型スキャナを備えた電子機器の一例を示すも
ので、実施形態では複写機とされている。この図１にお
いて、ＳＮはスキャナで、１はそのコンタクトガラス
（原稿台）、２はコンタクトガラス１に重合される開閉
自在な圧板である。圧板２は、既知のように、コンタク
トガラス１上に載置される原稿を押圧するときに閉とさ
れてコンタクトガラス１に重合され、コンタクトガラス
１への原稿載置や原稿取出しのときは、図１に示すよう
な開状態とされる。

【００１６】上記スキャナＳＮに付設される指紋照合装
置ＳＳの一例が、図２に示される。この図２において、
１１はコンタクトガラス１の周縁部を保持しているスキ
ャナＳＮのケースでり、１２はスキャナＳＮの光源部で
あり、１３はスキャナＳＮの撮像部（実施形態ではＣＣ
Ｄを用いたラインセンサで構成）である。光源部１２と
撮像部１３とは、図示を略すモータ等の駆動源によって
コンタクトガラス１に沿って互いに一体に駆動されるも
ので、一体化のための連結部１４が簡略的に図示され
る。

【００１７】コンタクトガラス１の周縁部より具体的に
はケース１１との境界部分直近において、コンタクトガ
ラス１の上部には、指紋照合装置用の指紋照合面と光学
系とが構成されている。すなわち、コンタクトガラス１
の上面にアクリルや硝子等の透明部材２１が固定され、
この透明部材２１の上面に三角プリズム２２が固定され
て、三角プリズム２２の傾斜した一片が指紋照合面２３
とされている。この三角プリズム２２および透明部材２
３の設置個所は、図１において符号Ｘ１で示す位置とな
る。

【００１８】透明部材２１のうち所定の一側面には、検
知光線を全反射するためのコーティィング膜２４が施さ
れている。また、透明部材２１の内部には、互いに直列
に３つの空洞部２５、２６、２７が形成されて、空洞部
２５と２６との間に凹レンズ２８が構成され、空洞部２
６と２７との間に凸レンズ２９が構成されている。

【００１９】図２において、指紋照合面２３に押し当て
られた指先が符号Ｆで示され、光源部１２および撮像部
１３が図２の実線で示す位置にあるときが、指紋読み取
り開始位置であり、この読み取り開始位置から若干図中
右方へ変位されて一点鎖線で示す位置が指紋読み取り終
了位置である。

【００２０】指紋読み取りの最中においては、光源部１
２から照射される検知光線が、図中矢印で示すような経
路を経て、最終的に撮像部１３へ入射される。なお、矢
印αで示す検知光線が指紋読み取り開始位置に対応した
ものであり、図中βで示す矢印が指紋読み取り終了位置
に対応したものである。この矢印α、βから既に明らか
なように、光源部１２からの検知光線は、コンタクトガ
ラス１を通った後、透明部材２１のコーティング膜２４
で全反射されて指紋照合面２３に照射される。検知光線
は、指紋照合面２３で鏡面反射されるが、反射後の検知
光線は指先Ｆの指紋を反映したものとなる。指紋照合面
２３で反射された検知光線は、透明部材２１中に構成さ
れた凹レンズ２８、凸レンズ２９を通過した後、再びコ
ンタクトガラス１を通って、撮像部１３へ入射される。

【００２１】ここで、圧板２には、図１、図３にも示す
ように、指紋照合面２３に対応した位置（指紋照合用の
光学系に対応した位置で、透明部材２１や三角プリズム
２２に対応した位置）において、開口部３０が形成され
ている。これにより、指紋照合つまり指紋照合面２３に
対する指先Ｆの押し当てを、圧板２を開いた状態で行う
ことができることは勿論のこと、圧板２を閉じた状態で
も行うことができる。

【００２２】図４、図５は、本発明の別の実施形態を示
すものである。本実施形態は、指紋照合用の光学系をコ
ンタクトガラス１よりも低い位置に設定した場合を示
し、前述した実施形態とと同意要素には同一符号を付し
てその重複した説明は省略する。

【００２３】図４（Ａ）において、ケース１１のうちコ
ンタクトガラス１の端部直近には、開口部４１が形成さ
れて、この開口部４１が平板状のプリズム４２によって
施蓋されている。このプリズム４２の下面は、図４
（Ｂ）に示されるように、マイクロプリズムアレー面と
されて、プリズム４２の上面で鏡面反射するように設定
されている。なお、この図４（Ｂ）は、プリズム４の一
部を拡大して示すものである。このようなプリズム４２
の上面が、指紋照合面２３となるもので、ケース１１の
上面とほぼ面一とされている。本実施形態でも、圧板２
に対して、図１、図５に示すように、指紋照合面２３に
対応した位置に開口部３１を設けておくことができる。

【００２４】プリズム４２の直下方には、固定部材４３
がケース１に固定設置されている。この固定部材４３に
は、光源部１２、撮像部１３の変位方向に伸びるガイド
ロッド４４が保持され、ガイドロッド４４には、保持部
材４５が摺動自在に嵌合されている。保持部材４５は、
リターンスプリング４６によって図中左方つまりコンタ
クトガラス１側に向けて付勢されており、所定以上の左
方動が規制された図４の位置が、保持部材４５の原点位
置とされる。

【００２５】上記保持部材４５には、指紋照合用の光学
系を構成するための２つの反射ミラー４７、４８が固
定、保持されている。図４において、光源部１２と撮像
部１３とは、図中実線で示す位置がスキャナとして使用
したときの原稿読み取り終了位置であり、この原稿読み
取り終了位置からさらに図中右方へ変位されて図中一点
鎖線で示す位置が指紋読み取り開始位置であり、この一
点鎖線で示す位置からさらに図中右方へ若干変位された
位置が指紋読み取り終了位置とされる。

【００２６】指紋照合時には、光源部１２からの検知光
線が、指紋照合面２３で反射された後、反射ミラー４
７、４８で反射されて、撮像部１３へ入射される。指紋
読み取り開始位置において、光源部１２は原点位置にあ
る保持部材４５の図中左面に軽く当接され、その後、光
源部１２が指紋読み取り終了位置に向けて駆動変位され
るのに伴って、保持部材４５は光源部１２に押圧されて
リターンスプリング４６に抗して図中右方へ変位され
る。指紋読み取りが終了すると、光源部１２が図中左方
へ戻り変位されるが、このとき保持部材４５はリターン
スプリング４６の付勢力を受けて図４に示す原点位置に
復帰される。

【００２７】図６は、制御系の一例を示し、複写機（ス
キャナＳＮ）として使用するときと、指紋照合用として
使用するときとを使い分けるための制御を行うようにな
っている。この図６において、システムバス５１には、
ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４の他、プリントコ
ントローラ５５、インターフェイス５６、Ａ／Ｄ変換器
５７が接続されている。

【００２８】ＣＰＵ５２は中央演算処理装置であり、各
種の制御指令を行うものである。ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ
５２の行う制御のプログラムを格納している。ＲＡＭ５
４は、ＣＰＵ５２が種々の制御を行うときに一時的にデ
ータを格納する。プリントコントローラ５５は、光源部
１２と撮像部１３との駆動用モータ６１を制御する他、
複写機専用のプリントエンジン６２を制御する。インタ
ーフェイス５６には、光源部１２や、スキャナＳＮのケ
ース上面部分に配設されたコントロール用スイッチ群６
３や表示部６４が接続されて、スイッチ群６３の操作状
態がＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２からの指令信号
が、表示部６３、光源部１２へ出力される。上記スイッ
チ群６３の中には、指紋登録を行う登録モードの選択用
のスイッチ、複写を選択する複写モードの選択用のスイ
ッチ（複写の前提としての指紋照合を行うモードの選択
も含まれる）、複写終了を選択する終了スイッチ等の各
種スイッチが含まれる。Ａ／Ｄ変換器５７には、アンプ
６５を介して撮像部１３が接続されており、撮像部１３
に入射された検知光線は、撮像部１３で電気信号に変換
された後、アンプ６５を経て、システムバス５１に入力
される。

【００２９】次に、ＣＰＵ５２の制御内容のうち、指紋
照合に関連した部分に着目して、図７〜図９のフローチ
ャートを参照しつつ説明するが、指紋に関連した制御の
ときは、プリントコントローラ５５は、ＣＰＵ５２から
の指令にもとづき、複写に関連したプリントエンジン６
２の制御は行わず、光源部１２、撮像部１３の駆動用の
モータ６１の制御のみを行う（指紋照合面２３に対する
狭い範囲でのスキャン実行用）。

【００３０】以上のことを前提として、図７以下のフロ
ーチャートについて説明するが、以下の説明でＳはステ
ップを示す。まず、図７のＳ１において後述する指紋を
登録する制御が実行され、Ｓ２において後述する指紋照
合の制御が行われ、Ｓ３において複写の制御が行われ
る。

【００３１】上記Ｓ１の指紋登録の制御の一例が、図８
に示される。この図８のＳ１１において、スイッチ群６
３に含まれる指紋登録要求のスイッチが操作されたか否
かが判別される。このＳ１１の判別でＹＥＳのときは、
Ｓ１２において、指紋登録する人の個人名や所属部署等
のＩＤ情報をスイッチ群６３を操作して入力すべきとい
う要求を、表示部６４に表示することにより行われ、こ
のＩＤ情報が入力されるのを待つ。Ｓ１３では、指紋照
合面２３に押し当てられた指先Ｆをスキャンして、指紋
が読み取られる。Ｓ１４では、読み取られた指紋が、Ｓ
１２で入力された個人情報と対応させて、記憶される。
なお、ＩＤ情報の入力とその記憶は、複写機を使用する
者を特定するためになされたものであり、このような特
定が必要ないときは、読み取られた指紋のみの記憶を行
えばよい。前記Ｓ１１の判別でＮＯのときは、そのまま
終了される。

【００３２】図７のＳ２の指紋照合の制御の一例が図９
に示される。この図９のＳ２１において、フラグが１で
あるか否かが判別される。このフラグは、１のときが複
写機を使用してもよい使用許可を示すもので、０にイニ
シャライズされている。Ｓ２１の判別は当初はＮＯとな
り、このときはＳ２２において、スイッチ群６３に含ま
れる複写要求のスイッチの操作状態をみることにより、
複写要求されているか否かが判別される。このＳ２２の
判別でＹＥＳのときは、Ｓ２３において、指紋照合を行
うよう通報が行われるが、この通報は、例えば表示部６
４において、指紋照合を行う必要がある旨および指紋照
合面２３に指先Ｆを押し当てるように要求する旨の表示
によって行われる。

【００３３】Ｓ２３の後は、Ｓ２４において、指紋照合
の結果が一致であるか否かが判別される。すなわち、現
在指紋照合面２３に押し当てられている指先Ｆの指紋と
登録されている指紋とが一致するか否かが判別される。
このＳ２４の判別でＹＥＳのときは、Ｓ２５において、
複写可能である旨の通報が例えば表示部６４を利用して
行われた後、Ｓ２６において、複写許可を示すべくフラ
グが１にセットされる。

【００３４】Ｓ２６の後は、Ｓ２７において、スイッチ
群６３に含まれる複写終了スイッチの操作状態をみるこ
とにより、複写の終了要求があったか否かが判別され
る。このＳ２７の判別でＮＯのときは、Ｓ２８におい
て、最後に複写した時点から所定時間が経過したか否か
が判別される。このＳ２８の判別でＮＯのときはそのま
ま終了される（フラグが１のまま）。

【００３５】上記Ｓ２７の判別でＹＥＳのときは、その
後の複写を禁止すべく、Ｓ３０においてフラグが０にリ
セットされる。また、Ｓ２８の判別でＹＥＳのときも、
Ｓ３０に移行される。このＳ２８の処理は、複写を許可
された者が、複写を終了したときに、終了スイッチを操
作し忘れたときでも、次に複写を行おうとする者が指紋
照合しないで複写してしまう事態を防止するためのもの
であり、Ｓ２７とＳ２８とはいずれか一方のみを設ける
ようにすることもできる。

【００３６】前記Ｓ２４の判別でＮＯのときは、複写を
許可された者ではない者が複写要求しているときであ
り、このときは、Ｓ２９において指紋照合の結果が不一
致である旨を例えば表示部６４に表示した後、Ｓ３０に
おいて、複写を禁止すべく、フラグが０とされる。前記
Ｓ２２の判別でＮＯのときは、そのまま終了される。前
記Ｓ２１の判別でＹＥＳのときは、Ｓ２７に移行される
が、このときは、複写を許可された者が複写作業を続行
しているときとなる。

【００３７】図７のＳ３の処理は、図８でのフラグの結
果に基づいて行われる。すなわち、フラグが１のとき
は、プリントエンジン６２の作動を許可して複写可能と
し、フラグが０のときは、プリントエンジン６２の作動
を禁止して複写を禁止する。

【００３８】以上実施形態について説明したが、本発明
は特許請求の範囲に記載された範囲において適宜の変更
が可能である。勿論、本発明の目的は、明記されたもの
に限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現さ
れたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、スキャナが元々有する
光源部と撮像部とを有効に利用して、指紋照合面と光学
系とを追加するだけで簡単かつ安価に指紋照合装置を構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された複写機の一例を示す斜視
図。

【図２】本発明の一実施形態を示す要部拡大側面断面
図。

【図３】図２の指紋照合面に対応して圧板に開口部が形
成された状態を示す上面図。

【図４】本発明の別の実施形態を示すもので、図２に対
応した側面断面図。

【図５】図４の指紋照合面に対応して圧板に開口部が形
成された状態を示す上面図。

【図６】制御系の一例を示す制御系統図。

【図７】指紋照合に関連した制御例を示すフローチャー
ト。

【図８】指紋照合に関連した制御例を示すフローチャー
ト。

【図９】指紋照合に関連した制御例を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

ＳＮ スキャナ ＳＳ 指紋照合装置 Ｆ 指先 １ コンタクトガラス ２ 圧板 １１ ケース １２ 光源部 １３ 撮像部 ２１ 透明部材（指紋照合用光学系構成用） ２２ 三角プリズム（指紋照合用光学系と指紋照合面の
構成用） ２３ 指紋照合面 ２８ 凹レンズ（指紋照合用光学系） ２９ 凸レンズ（指紋照合用光学系） ３０ 開口部（指紋照合面対応） ３１ 開口部（指紋照合面対応） ４２ プリズム（指紋照合面および光学系の構成用） ４７ 反射ミラー（光学系） ４８ 反射ミラー（光学系）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千賀 正敬 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 EJ03 EJ08 EJ09 5B047 AA25 BA02 BB02 BC04 BC05 BC14 BC20 BC30 CA07 DB01 5C072 AA01 CA02 DA02 DA10 EA05 LA02 LA07 LA20 MA01 UA06 VA10 XA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿が載置されるコンタクトガラスとそ
   れぞれ該コンタクトガラスの下方に配設された光源部お
   よび撮像部とを有するフラットベッド型のスキャナを備
   えた電子機器における指紋照合装置であって、 指先が押し当てられる指紋照合面と、 前記光源部と指紋照合面と撮像部とを、該光源部からの
   検知光線が該指紋照合面で鏡面反射されて該撮像部に入
   射されるように光学的に結合するための指紋照合用の光
   学系と、を備えていることを特徴とする電子機器におけ
   る指紋照合装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記コンタクトガラスの上方に前記指紋照合面および前
   記光学系が設けられている、ことを特徴とする電子機器
   における指紋照合装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記コンタクトガラスの下方に前記光学系が設けられて
   いる、ことを特徴とする電子機器における指紋照合装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記スキャナが、前記コンタクトガラス上に重合される
   開閉自在な圧板をさらに有し、 前記圧板には、前記指紋照合面に対応した位置において
   開口部が形成されている、ことを特徴とする電子機器に
   おける指紋照合装置。
5. 【請求項５】 請求項３において、 前記指紋照合面が、前記コンタクトガラスの上面高さ位
   置とほぼ同一高さ位置に設定されている、ことを特徴と
   する電子機器における指紋照合装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 前記指紋照合面が、前記コンタクトガラスの周縁部を保
   持しているスキャナのケースに設けられている、ことを
   特徴とする電子機器における指紋照合装置。