JP2002352233A - 被写体画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被写体の画像を、読み取りのたびに変動するこ
とがないよう安定して入力することを可能にする。 【解決手段】指紋画像入力装置１０は、被写体である指
から指紋画像を読み取るものであって、密着センサ１８
の画像読み取り面と対向する位置に光学センサ１９と光
源２０とを設けて、光学的に画像読み取り面に接触され
た被写体）の位置を検出する。指紋画像入力装置１０
は、その検出位置をもとにして被写体を何れの位置にお
いて接触させるべきかを示す修正情報を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体の画像、例
えば被写体とする指先の指紋画像を読み取る被写体画像
入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体情報として指紋を用いて個人認証を
行う認証装置では、指紋画像入力装置によって指紋の画
像を読み取って登録しておく。指紋画像入力装置では、
接触センサに対して被写体である指先を接触させること
によって指紋画像の読み取りを行っている。

【０００３】認証装置は、指紋を用いた個人認証を行う
場合、指紋画像入力装置において指紋画像を入力させ
る。認証装置は、入力された指紋画像を予め登録された
指紋画像と照合し、一致していれば本人であると認証す
る。

【０００４】認証装置は、予め登録された指紋画像と認
証のために入力された指紋画像との間にずれがある場
合、入力された指紋画像に対して補正処理等を行うこと
で登録された指紋画像との照合ができるようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、入力され
た指紋画像については補正処理等が施されるので、接触
センサに対する指先の接触位置が、指紋画像の登録時に
おける接触位置とほぼ同等であれば正常に認証すること
ができるが、接触位置が大幅に異なっている場合には正
しく指紋画像の入力が行われずに正常に認証できなかっ
たり、あるいは正常に認証できたとしても補正処理等に
大きな負担を与えてしまうことになる。

【０００６】通常、指紋画像の登録時に、接触センサに
対して、どの位置に、どのような状態で指を接触させて
いたかということを覚えていないため、登録時と同じよ
うにして接触センサに指を接触させることが困難となっ
ていた。また、認証時に接触センサに対する指の接触状
態が登録時と大幅に異なるために認証に失敗した場合、
本人が何故認証に失敗したかを理解できず不安になって
しまう。

【０００７】本発明は、前記のような問題に鑑みなされ
たもので、被写体の画像を、読み取りのたびに変動する
ことがないよう安定して入力することが可能な被写体画
像入力装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被写体の画像
を読み取る被写体画像入力装置において、画像読み取り
面に接触された被写体の画像を撮像する撮像センサと、
前記撮像センサに接触されている被写体の位置を検出す
る位置検出手段とを具備したことを特徴とする。

【０００９】また本発明は、被写体の画像を読み取る被
写体画像入力装置において、画像読み取り面に接触され
た被写体の画像を撮像する撮像センサと、前記撮像セン
サの画像読み取り面に対向する位置に設けられた透過型
の表示装置と、前記撮像センサの画像読み取り面に被写
体を接触させるべき位置を示すガイド表示を前記表示装
置において表示させるガイド表示手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００１０】また本発明は、被写体の画像を読み取る被
写体画像入力装置において、画像読み取り面に接触され
た被写体の画像を撮像する撮像センサと、前記撮像セン
サによって撮像された画像に対する処理により良好な結
果が得られなかった場合に、その旨を通知するための結
果出力手段と、前記結果出力手段によって通知をした場
合に、前記撮像センサにより撮像された画像を出力する
画像出力手段とを具備したことを特徴とする。

【００１１】また本発明は、被写体の画像を読み取る被
写体画像入力装置において、画像読み取り面に接触され
た被写体の画像を撮像する撮像センサと、前記撮像セン
サによる画像の撮像位置に被写体が載置されたことを検
出する被写体検出手段と、前記被写体検出手段によって
前記撮像位置に被写体が載置されたことが検出された場
合に、前記撮像センサを移動させて前記撮像センサの画
像読み取り面を前記被写体に密着させるセンサ機構手段
とを具備したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本実施形態におけ
る指紋画像入力装置１０（被写体画像入力装置）のシス
テムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示す
指紋画像入力装置１０は、後述する第１実施形態〜第４
実施形態のそれぞれに対応する機能を全て包含するよう
に示すもので、各実施形態を実現するために実施形態に
特有の機能のみが設けられた構成とすることも可能であ
る。

【００１３】図１に示すように、指紋画像入力装置１０
は、ＣＰＵ１１、記録装置１２、ＲＡＭ１４、表示装置
１５、入力装置１６、通信制御部１７、密着センサ１
８、光学センサ１９、光源２０、超音波発信装置２１、
超音波測定装置２２、ＯＫランプ２５、ＮＧランプ２
６、接触確認用センサ２８、センサ機構部３０を有して
いる。

【００１４】ＣＰＵ１１は、指紋画像入力装置全体の制
御を司るもので、ＲＡＭ１４に記憶されたプログラムを
実行することで、指紋画像の読み取りを安定してできる
ようにするためのガイド制御、指紋画像の読み取り制
御、読み取った指紋画像についてのメッセージ表示制御
などを実行する。

【００１５】記録装置１２は、各種制御を実現するため
のデータやプログラムを記録媒体１３において記録す
る。記録媒体１３に記録されるデータには、密着センサ
１８によって検出された指紋画像のデータ、指紋画像登
録時に密着センサ１８の画像読み取り面に被写体が接触
された位置に関するデータ、利用者に対するメッセージ
データなどを含む。記録媒体１３は、磁気的、光学的記
録媒体、もしくは半導体メモリで構成され、記録装置１
２に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着する
ものである。また、記録媒体１３に記録されるプログラ
ム、データ等は、通信回線等を介して接続された他の機
器から受信して記録する構成にしても良く、さらに、通
信回線等を介して接続された他の機器側に記録媒体を備
えた記録装置を設け、この記録媒体に記録されているプ
ログラム、データを通信回線を介して使用する構成にし
ても良い。

【００１６】ＲＡＭ１４は、被写体画像入力装置の動作
を制御するための各種プログラムやデータが記憶され
る。ＲＡＭ１４に記憶されたプログラムは、ＣＰＵ１１
により実行されて各種機能を実現する。

【００１７】表示装置１５は、ＣＰＵ１１の制御のもと
で、利用者に提供する各種情報を表示する。例えば、表
示装置１５は、密着センサ１８によって検出された指紋
画像（第３実施形態）、指紋画像登録時に密着センサ１
８の画像読み取り面に被写体が接触された位置（第２実
施形態、第３実施形態）、利用者に対するメッセージ
（第３実施形態）などを各種状況に応じて表示する。

【００１８】入力装置１６は、利用者によって操作可能
なキーやボタンなどが設けられたもので、被写体画像入
力装置に対して制御のための指示を入力するために用い
られる。

【００１９】通信制御部１７は、ＣＰＵ１１の制御のも
とで、ネットワークを通じて他の機器との間で通信を行
う。

【００２０】密着センサ１８（撮像センサ）は、画像読
み取り面に被写体が接触された場合に、接触面における
被写体の画像を撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Cou
pledDevice））により撮像して画像データを出力する。

【００２１】光学センサ１９は、光源２０から照射され
て密着センサ１８の画像読み取り面に接触された被写体
により反射した光を受光して電気信号に変換して出力す
る（第１実施形態）。光学センサ１９から出力される信
号をもとに、密着センサ１８の画像読み取り面に接触さ
れている被写体の位置が検出される。

【００２２】光源２０は、光学センサ１９の画像読み取
り面に対向する位置に設けられ、光学センサ１９の画像
読み取り面に接触された被写体に対して光を照射する
（第１実施形態）。

【００２３】超音波発信装置２１は、密着センサ１８の
画像読み取り面に接触された被写体に対して超音波を照
射する（第１実施形態）。

【００２４】超音波測定装置２２は、超音波発信装置２
１から照射され被写体により反射した超音波を測定して
測定結果を出力する。超音波測定装置２２から出力され
る測定結果をもとに、密着センサ１８の画像読み取り面
に接触された被写体の位置が検出される（第１実施形
態）。

【００２５】ＯＫランプ２５は、読み取られた被写体の
画像により期待する結果（例えば、本人認証が成功した
場合）が得られた場合に、利用者にその旨を通知するた
めに用いられるランプである（第３実施形態）。

【００２６】ＮＧランプ２６（結果出力手段）は、読み
取られた被写体の画像により期待する結果が得られなか
った場合に、利用者にその旨を通知するために用いられ
るランプである（第３実施形態）。

【００２７】接触確認用センサ２８は、密着センサ１８
の画像読み取り面に被写体が接触されたことを検知する
ためのセンサである。接触確認用センサ２８は、被写体
が画像読み取り面に接触された場合に、同時に被写体が
接触される画像読み取り面と隣接する位置に設けられる
（第４実施形態）。

【００２８】センサ機構部３０は、密着センサ１８ある
いは密着センサ１８の周辺部の位置を変動させるための
機構である（第４実施形態）。センサ機構部３０は、被
写体から画像読み取りを行う際の密着センサ１８の画像
読み取り面と並行な状態で、密着センサ１８あるいは密
着センサ１８の周辺部を変動させる。センサ機構部３０
には、ＣＰＵ１１の制御のもとで密着センサ１８の位置
を昇降させるためのアクチュエータやその周辺回路、密
着センサ１８が昇降する際に軌道を確保するための機構
などを含んでいるものとする。また、後述する図１３に
示す構成の場合、センサ機構部３０には、密着センサ１
８が被写体についての画像読み取り位置よりも下方にあ
る時に上昇させるためのセンサー上昇ボタン３１や、セ
ンサー上昇ボタン３１に対する操作に応じて密着センサ
１８を上昇させる構造部品３２〜３５を含んでいるもの
とする（第４実施形態）。なお、密着センサ１８〜セン
サ機構部３０の各実施形態における特有の機能動作につ
いては、各実施形態においてそれぞれ詳細を説明する。

【００２９】次に、本発明の第１実施形態について、図
２乃至図４を参照しながら説明する。第１実施形態にお
ける指紋画像入力装置１０は、密着センサ１８に対する
被写体（指）による接触位置を検出し、その検出位置を
もとにして被写体を何れの位置において接触させるべき
かを示す修正情報を出力するものである。

【００３０】図２は、第１実施形態における第１の構成
を説明するための図である。第１の構成は、図２に示す
ように、密着センサ１８ａの画像読み取り面のサイズを
被写体である指（指先の腹の面のサイズ）に比較して大
きくした構成である。

【００３１】密着センサ１８ａは、被写体（指）が画像
読み取り面に圧接されると、接触された部分についての
画像を読み取って出力する。密着センサ１８ａの画像読
み取り面が大きいことから、ＣＰＵ１１は、密着センサ
１８ａによって読み取られた画像から被写体の接触箇所
と非接触箇所とを検出することができる。すなわち、画
像読み取り面が被写体に対して十分に大きくない場合に
は、被写体が接触されて画像を読み取ることができたと
しても、その画像からは被写体の接触位置が正しいかを
検知することができないが、画像読み取り面が大きいこ
とから接触箇所と非接触箇所の境界を検出して被写体の
位置を検出することができる。

【００３２】ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ａによって
読み取られた画像から被写体の接触箇所と非接触箇所を
検出し、読み取り面上における被写体の位置を特定す
る。ＣＰＵ１１は、本人認証のために指紋画像の読み取
りをした場合には、特定した被写体の位置の接触位置
が、被写体を画像読み取り面に接触させるべき所定の位
置から予め決められた基準よりもずれているかを判別す
る。この結果、基準よりもずれている場合には、ＣＰＵ
１１は、接触位置を修正すべきであることを示す修正情
報を表示装置１５において表示させる。被写体を画像読
み取り面に接触させるべき所定の位置は、例えば全ての
利用者に共通で固定的に決められていても良いし、各利
用者が指紋画像を登録した際の画像読み取り面に対する
接触位置であっても良い。また、修正情報は、画像読み
取り面に対して被写体を接触すべき位置（被写体を接触
された時の輪郭など）を表すものや（第２実施形態参
照）、被写体の接触位置がずれている旨を通知する文字
列や画像によるメッセージなどを含むものとする（第３
実施形態参照）。

【００３３】図３は、第１実施形態における第２の構成
を説明するための図である。第２の構成は、図３に示す
ように、密着センサ１８ｂの画像読み取り面と対向する
位置に光学センサ１９と光源２０とを設けて、光学的に
画像読み取り面に接触された被写体（指など）の位置を
検出する構成である。

【００３４】光学センサ１９と光源２０とは、密着セン
サ１８ｂと対向する位置に、被写体が挿入可能な所定の
間隔をもって設けられている。指紋画像の読み取りを行
う際、図３に示すように、密着センサ１８ｂの画像読み
取り面に被写体が接触されることにより、被写体の上方
から光源２０によって光を照射することができる。ＣＰ
Ｕ１１は、密着センサ１８ｂによる指紋画像の読み取り
のタイミングに合わせて光源２０から光りを照射させ、
被写体による反射光を光学センサ１９によって二次元的
にスキャンさせることにより検出させる。光学センサ１
９により検出された反射光により生成される画像はＲＡ
Ｍ１４に記憶される。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１４に記憶
された画像をもとにして、密着センサ１８ｂの画像読み
取り面上の被写体（指など）の位置を（輪郭線検出など
により）特定する。なお、被写体の位置を特定した後の
処理は、前述した第１の構成の場合と同様にして行われ
るものとして説明を省略する。

【００３５】図４は、第１実施形態における第３の構成
を説明するための図である。第３の構成は、図４に示す
ように、密着センサ１８ｂの画像読み取り面上に超音波
を照射する超音波発信装置２１と、超音波発信装置２１
から照射され被写体により反射した超音波を測定する超
音波測定装置２２とを、互いに超音波の照射方向が直行
する２つの位置にそれぞれ配置した構成である。図４に
示す構成では、超音波発信装置２１と超音波発信装置２
１とは、密着センサ１８ｂの画像読み取り面上に設けら
れ、画像読み取り面と平行な方向（密着センサ１８ｂの
表面上）に超音波を照射する。

【００３６】指紋画像の読み取りを行う際、ＣＰＵ１１
は、密着センサ１８ｂによる指紋画像の読み取りのタイ
ミングに合わせて、図４に示すように、密着センサ１８
ｂの画像読み取り面に接触された被写体の側面に対し
て、二箇所に設けられた超音波発信装置２１からそれぞ
れ超音波を走査線状に照射させる。二箇所に設けられた
超音波測定装置２２は、それぞれ超音波発信装置２１か
ら照射させ、被写体により反射した超音波を検出する。
ＣＰＵ１１は、二箇所に設けられた超音波測定装置２２
によってそれぞれ検出された超音波をもとにして、密着
センサ１８ｂの画像読み取り面上の被写体（指など）の
位置を特定する。なお、被写体の位置を特定した後の処
理は、前述した第１の構成の場合と同様にして行われる
ものとして説明を省略する。

【００３７】このようにして、第１実施形態では、密着
センサ１８ｂに接触された被写体の位置を検出する機能
を設けることによって、被写体の画像読み取り面上での
位置を特定する事が出来る。これにより、照合を行う前
に明らかに被写体の位置が照合に支障が出る可能性があ
るくらいずれているような場合には、接触位置を修正す
るように通知することができ、また本来正しく照合がさ
れるべき本人であるにも関わらず照合に失敗する場合に
は、その理由（画像読み取り面に対する接触位置の誤り
など）を明確にして通知することができるので、認証が
失敗した場合であっても不要な心配を与えなくて済む。

【００３８】なお、第１実施形態では、被写体の位置を
検出するために、第２の構成では光学センサ１９、第３
の構成では超音波測定装置２２を設けているが、その他
の種類のセンサを設けて被写体の位置検出を行うように
しても良い。例えば、密着センサ１８の画像読み取り面
にサーモセンサーを設けて、被写体の熱を検知すること
で被写体の位置を検出するようにしても良い。

【００３９】次に、本発明の第２実施形態について、図
５乃至図７を参照しながら説明する。第２実施形態にお
ける指紋画像入力装置１０は、密着センサ１８の画像読
み取り面に対する被写体（指）を接触させるべき位置を
明示することで、正しく指紋画像の読み取りが行われる
ようにガイドするものである。

【００４０】図５及び図６は、第２実施形態における第
１の構成を説明するための図である。第１の構成は、図
５及び図６に示すように、密着センサ１８ｂの画像読み
取り面と対向する位置に透過型の表示装置１５を設け
て、画像読み取り面に対して被写体を接触すべき位置を
ガイドする表示を行う構成である。

【００４１】表示装置１５は、透過型であるため表示画
面部分が透明となっており、表示装置１５の表示画面を
通して密着センサ１８ｂの画像読み取り面を視認するこ
とができる。

【００４２】被写体を画像読み取り面に接触すべき位置
を示すガイド表示として、図５に示す構成では、先に画
像情報を登録した時において画像読み取り面に接触させ
た時の被写体の輪郭を表示し、図６に示す構成では、同
じく被写体の形を表示する。

【００４３】指紋画像入力装置１０は、指紋をもとに本
人認証を行う場合には、本人によって先に指紋画像を登
録させておく。指紋画像の登録時は、ＣＰＵ１１は、密
着センサ１８ｂの画像読み取り面上に接触された被写体
（指）から指紋画像を読み取り、認証処理に用いるため
の処理を施して記憶する一方で、認証時に画像読み取り
面に対して被写体を接触すべき位置をガイドするため
に、指紋画像から輪郭パターンあるいは画像読み取り面
上の接触面の形状パターン（被写体の形）を検出して、
記録装置１２により記録媒体１３に登録しておく。

【００４４】認証時には、ＣＰＵ１１は、記録装置１２
により記録媒体１３に登録されている輪郭パターンある
いは被写体の形状パターンを読み出し、表示装置１５に
おいて表示させる。表示装置１５に表示される輪郭パタ
ーンあるいは被写体の形状パターンは、表示装置１５に
おいて表示された場合に、被写体の実物大となるように
パターン変換が施されているものとする。従って、認証
を受けようとする利用者は、表示装置１５の表示画面を
通して密着センサ１８ｂの画像読み取り面を見た場合
に、表示装置１５に表示されたパターンによって、被写
体を密着センサ１８ｂに接触すべき位置を把握すること
ができる。すなわち、表示装置１５に表示されたパター
ンと一致するように被写体（指）を合わせて、密着セン
サ１８ｂの画像読み取り面に圧接する。

【００４５】ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｂの画像読
み取り面に被写体（指）が圧接されると、密着センサ１
８ｂにより接触された部分についての画像を読み取らせ
る。ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｂにより読み取った
指紋画像を認証処理に提供する。

【００４６】図５（ｂ）には、表示装置１５において被
写体の輪郭パターンを表示させた場合の例を示してい
る。図５（ｂ）に示すように、指紋画像の登録時の被写
体の輪郭パターンが表示されるので、この輪郭パターン
内に被写体がくるように位置を合わせて図５（ａ）のよ
うに被写体を密着センサ１８ｂに圧接させることで、認
証処理に支障が生ずることがないような安定した画像読
み取りが実現できる。

【００４７】図６（ｂ）には、表示装置１５において被
写体の形パターンを表示させた場合の例を示している。
図６（ｂ）に示すように、指紋画像の登録時の被写体の
形パターンが表示されるので、被写体の形パターンによ
り被写体が隠れるように位置を合わせて図６（ａ）のよ
うに被写体を密着センサ１８ｂに圧接させることで、同
様にして安定した画像読み取りが実現できる。

【００４８】図７は、第２実施形態における第２の構成
を説明するための図である。第２の構成は、図７に示す
ように、画像読み取り面において、画像読み取り面に対
して被写体を接触すべき位置をガイドする表示を行う構
成である。

【００４９】第２の構成における密着センサ１８ｂは、
画像読み取り面全体に渡って表示用と画像読み取り用の
それぞれの光ファイバー２３（束）の一端が配置され、
表示用の光ファイバー２３の他端が表示装置１５（ＬＣ
Ｄ（Liquid Crystal Display）など）の表示面に装着さ
れ、画像読み取り用の光ファイバー２３の他端が密着セ
ンサ１８ｂの撮像素子に装着されている。

【００５０】表示用の光ファイバー２３の他端は、表示
装置１５の表示画面の光が導入されるように形成され、
一端が画像読み取り面に表示装置１５の表示画面に合わ
せて配置される。従って、表示装置１５によって表示さ
れる表示画面が、光ファイバー２３を通じて画像読み取
り面において表示される。また、画像読み取り用の光フ
ァイバー２３の一端は、画像読み取り面の表示用の光フ
ァイバー２３の間に配置されて、画像読み取り面に接触
された被写体における反射光が導入されるように構成さ
れ、他端が一端の画像読み取り面における配置に合わせ
て密着センサ１８ｂの撮像素子に装着される。従って、
画像読み取り面上で被写体における反射光が、光ファイ
バー２３を通じて導入されることで密着センサ１８ｂに
より検出される。

【００５１】なお、第２実施形態における第２の構成の
場合の動作については、前述した第１の構成の場合と同
様にして行われるものとして詳細な説明を省略する。

【００５２】図７（ｂ）には、表示装置１５によって表
示された被写体の輪郭パターン（点の配列で表してい
る）を光ファイバー２３を通じて画像読み取り面におい
て表示させた場合の例を示している。図７（ｂ）に示す
ように、指紋画像の登録時の被写体の輪郭パターンが画
像読み取り面上に表示されるので、この輪郭パターンに
合わせて図７（ａ）のように被写体を画像読み取り面に
圧接させることで、光ファイバー２３を通じて正しい位
置における被写体の画像が光ファイバー２３を通じて密
着センサ１８ｂに導入され、認証処理に支障が生ずるこ
とがないような安定した画像読み取りが実現できる。

【００５３】なお、図７（ｂ）に示す輪郭パターンの表
示例では、輪郭パターンを点の配列によって表している
が、輪郭に沿って輪郭上の全ての光ファイバー２３を発
光させるようにしても良い。

【００５４】また、第２実施形態における第２の構成で
は、光ファイバー２３の配置によって画像読み取り面に
おいてガイド（輪郭パターン）の表示と画像読み取りを
行うものとしているが、画像読み取り面において表示と
位置検出を行うことができる構成であれば、他の構成を
用いることができる。例えば、被写体により圧接された
部分の画像読み取るセンサの面を透過型にし、このセン
サの下層に表示装置の表示面を一体化して構成すること
で、ガイドの表示と画像読み取りが可能となる。

【００５５】また、前述した第２実施形態では、先に被
写体の画像情報（指紋画像）を登録した時の画像をもと
にして、被写体の輪郭あるいは形を表す表示をするもの
としているが、認証時に表示装置１５において表示させ
るべきパターンを記録装置１２によって読み出させる場
合、何れのパターンのデータを読み出すかを示す何らか
の情報を画像読み取りをする前に利用者に入力させるも
のとする。例えば、各利用者に対して発行されている利
用者ＩＤを入力させ、この利用者ＩＤに対応して予め登
録されているパターンを読み出してガイド表示する。

【００５６】また、前述した第２実施形態では、先に被
写体の画像情報（指紋画像）を登録した時の画像をもと
にして、被写体の輪郭あるいは形を表す表示をするもの
としているが、システム側で予め決めた画像読み取り面
に対して被写体を接触すべき位置を表すように、被写体
の輪郭あるいは形を表示するようにしても良い。

【００５７】次に、本発明の第３実施形態について、図
８乃至図１１を参照しながら説明する。第３実施形態に
おける指紋画像入力装置１０は、認証処理時に照合結果
を通知するメッセージを出力することで、正しく認証さ
れるべき本人であるにも関わらず本人認証に失敗した場
合であっても、利用者に対して不要な心配を与えないよ
うにするものである。

【００５８】図８は、第３実施形態における認証時の指
紋画像入力装置１０の動作を説明するためのフローチャ
ート、図９乃至図１１は、照合結果を通知するメッセー
ジの出力例を示す指紋画像入力装置１０の外観構成を示
す図である。図９乃至図１１に示すように、第３実施形
態の指紋画像入力装置１０には、照合結果を通知するた
めにＯＫランプ２５、ＮＧランプ２６が設けられる。

【００５９】まず、指紋画像入力装置１０は、被写体か
ら指紋画像の読み取り（採取）を実施する（ステップＡ
１）。ＣＰＵ１１は、筐体表面に設けられた密着センサ
１８ｃに対して被写体が接触されると、密着センサ１８
ｃに接触された部分についての指紋画像を読み取りＲＡ
Ｍ１４に記憶させる。

【００６０】ＣＰＵ１１は、読み取った指紋画像につい
て、予め登録されている指紋画像と照合し、両者が一致
するかを判別する（ステップＡ２）。ここで、読み取っ
た指紋画像が予め登録されている指紋画像と一致しない
場合には、ＣＰＵ１１は、ＮＧランプ２６を点灯させる
と共に、読み取った指紋画像を表示装置１５において表
示させる（ステップＡ３，Ａ４）。図９には、照合に失
敗した場合に、ＮＧランプ２６が点灯されると共に、読
み取られた指紋画像が表示装置１５に表示されている様
子を示している。

【００６１】これにより、利用者は、認証に失敗したこ
とを確認し、読み取られた指紋画像を参照して、なぜ認
証に失敗したのかを把握することができる。例えば、図
９に示す例であれば、表示装置１５に表示された指紋画
像から密着センサ１８ｃに対する接触位置が中央付近に
なかったことを確認できる。

【００６２】一方、ＣＰＵ１１は、読み取った指紋画像
が予め登録されている指紋画像と一致する場合には、Ｏ
Ｋランプ２５を点灯させて、認証が成功したことを利用
者に通知する。

【００６３】このようにして、照合に失敗した場合に
は、ＮＧランプ２６によって通知すると共に読み取った
画像を表示するので、正しく認証されるべき本人である
にも関わらず本人認証に失敗した場合であっても、画像
を参照してなぜ失敗したかを確認でき、利用者に対して
不要な心配を与えないようにすることができる。

【００６４】なお、図９に示すように、密着センサ１８
ｃにより読み取った画像を表示装置１５においてそのま
ま表示するのではなく、図１０（ａ）（ｂ）に示すよう
に、画像に認証を失敗したことを表す何らかのメッセー
ジを付加して表示するようにしても良い。図１０（ａ）
は、画像に「ＮＧ」の文字を付加して表示した例であ
り、図１０（ｂ）は、画像に「×」の記号を付加して表
示した例である。図１０（ａ）（ｂ）に示すように、画
像にメッセージを付加しておくことで、表示された画像
が盗まれて悪用されるといったことを防止することがで
きる。

【００６５】また、図１１に示すように、密着センサ１
８ｃから読み取った画像から輪郭を抽出し、輪郭パター
ンのみを表示装置１５において表示させるようにしても
良い。さらに、画像の輪郭抽出といった処理を施して表
示するだけでなく、読み取った指紋画像を図形化（単純
な線によって表す）といった所定の処理を施して表示す
るようにしても良い。こうした画像処理をした上で表示
することで、画像が盗用されることを防ぐと共に、表示
装置１５の表示から被写体の密着センサ１８ｃに対する
接触位置がずれているといったことを把握させることが
できる。

【００６６】また、前述した説明では、密着センサ１８
ｃから読み取った画像をもとにした認証処理に失敗した
場合に、ＮＧランプ２６を点灯させると共に読み取り画
像を表示装置１５に表示させるものとして説明している
が、密着センサ１８ｃから読み取った画像をもとにした
認証処理以外の他の処理において意図する良好な結果が
得られなかった場合を対象とすることもできる。

【００６７】次に、本発明の第４実施形態について、図
１２乃至図１５を参照しながら説明する。第４実施形態
における指紋画像入力装置１０は、被写体を画像読み取
り面に安定して密着させるための機構を設けて、被写体
を画像読み取り面へ接触する時にずれてしまったり、密
着面が歪んでしまったりということがないようにするも
のである。

【００６８】図１２は、第４実施形態における第１の構
成を説明するための図である。第１の構成は、図１２に
示すように、画像読み取り面となる位置に隣接させて接
触確認用センサ２８ａを設け、接触確認用センサ２８ａ
によって被写体の接触が検出できた場合に、画像読み取
り位置の下方から密着センサ１８ｄをセンサ機構部３０
によって上昇させて、被写体に密着するようにした構成
である。

【００６９】密着センサ１８ｄの画像読み取り面のサイ
ズは、被写体の画像読み取り対象部分（指の腹の部分）
よりも小さいものとする。このため、画像読み取り面と
隣接して設けられた接触確認用センサ２８ａは、画像読
み取り面の位置に被写体が載置されることによって、被
写体によって押される（オンされる）ことになる。

【００７０】ＣＰＵ１１は、接触確認用センサ２８ａが
オンされたことを検出すると、センサ機構部３０の駆動
を指示する。センサ機構部３０は、ＣＰＵ１１からの指
示に応じてアクチュエータを動作させ、初期状態では画
像読み取り位置より下方に固定されている密着センサ１
８ｄを上方（画像読み取り位置の方向）に移動させる。
ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｄが上昇されることで被
写体に接触されたことを検出すると、センサ機構部３０
に対して駆動停止を指示する。その後、ＣＰＵ１１は、
密着センサ１８ｄにより被写体からの画像読み取りを実
行する。

【００７１】このようにして、密着センサ１８ｄを移動
させて被写体に対して接触させることにより、利用者の
違いによって密着センサ１８ｄの画像読み取り面に対す
る密着のさせ方が変動することがないので、被写体を画
像読み取り面に安定して密着させることができ、被写体
が画像読み取り面へ接触する時にずれてしまったり、密
着面が歪んでしまったりということを防ぐことができ
る。

【００７２】図１３は、第４実施形態における第２の構
成を説明するための図である。前述した第１の構成では
接触確認用センサ２８ａを設けて、被写体が画像読み取
り位置に載置されたことを検出しているが、第２の構成
では、密着センサ１８ｄを接触確認用センサ２８ａと同
じ目的に使用する構成である。

【００７３】第２の構成では、密着センサ１８ｄは、画
像読み取りを開始する前の初期状態にある場合、図１３
に示すように画像読み取り位置にある。ＣＰＵ１１は、
密着センサ１８ｄに対して被写体が最初に接触されたこ
とを、密着センサ１８ｄに対する接触の有無に応じて検
出する。

【００７４】ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｄに接触が
あったことをを検出すると、センサ機構部３０の駆動を
指示する。センサ機構部３０は、ＣＰＵ１１からの指示
に応じてアクチュエータを動作させ、画像読み取り位置
にある密着センサ１８ｄを所定位置まで下方に移動させ
た後、その所定位置から上方（画像読み取り位置の方
向）に移動させる。ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｄが
上昇されることで被写体に再度接触されたことを検出す
ると、センサ機構部３０に対して駆動停止を指示する。
その後、ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｄにより被写体
からの画像読み取りを実行する。

【００７５】このようにして、第２の構成の場合には、
密着センサ１８ｄを接触確認用センサとして利用するの
で、指紋画像入力装置１０の構成を第１の構成よりも簡
単化することができると共に、第１の構成と同様の効果
を得ることができる。

【００７６】図１４は、第４実施形態における第３の構
成を説明するための図である。前述した第１及び第２の
構成では、アクチュエータを動作させることで密着セン
サ１８ｄを移動させているが、第３の構成は、機械的な
構成によって密着センサ１８ｄの位置を移動させる。図
１４に示すように、画像読み取り面となる位置に隣接さ
せてセンサー上昇ボタン３１を設けている。センサー上
昇ボタン３１は、画像読み取りを行う前（被写体が載置
される前）の状態では、画像読み取り面となる位置より
も突出するように設けられている。センサー上昇ボタン
３１の下部には棒状の部材３２が垂直となるようにその
一端が結合されており、部材３２の他端が部材３３の一
端に結合されている。部材３２は、センサー上昇ボタン
３１が押されることにより、支点３４において梃子状に
動作する部材３３の一端を押し下げる。部材３３の他端
には棒状の部材３５が垂直となるようにその一端が結合
され、部材３５の他端が密着センサ１８ｄに結合されて
いる。従って、部材３３の一端が押し下げられることに
より、支点３４において梃子状に部材３３の他端が押し
上げられ、さらに部材３３の他端により部材３５が押し
上げられることにより、密着センサ１８ｄが上昇する。

【００７７】ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｄが上昇さ
れることで被写体に接触されたことを検出すると、密着
センサ１８ｄにより被写体からの画像読み取りを実行す
る。

【００７８】このようにして、第３の構成の場合には、
機械的な構成により、被写体を画像読み取り位置に載置
させることでセンサー上昇ボタン３１が押し下げられ、
これにより初期状態では画像読み取り位置の下方にある
密着センサ１８ｄを被写体まで上昇させることができ
る。従って、前述した第１及び第２の構成と同様に密着
センサ１８ｄの画像読み取り面を被写体に安定して密着
させることができると共に、単純な機械的な構成によっ
て実現することができる。

【００７９】図１５（ａ）（ｂ）は、第４実施形態にお
ける第４の構成を説明するための図である。図１５
（ａ）は密着センサ１８ｅの周辺を含む平面図、図１５
（ｂ）は図１５（ａ）中におけるＡ−Ａ線における断面
図を示している。第４の構成は、図１５に示すように、
センサ周辺部の画像読み取り位置となる部分と隣接させ
て接触確認用センサ２８ｂを設け、接触確認用センサ２
８ｂによって被写体のセンサ周辺部への載置が検出でき
た場合に、画像読み取り位置よりも上方にあるセンサ周
辺部をセンサ機構部３０によって下降させて、画像読み
取り位置にある密着センサ１８ｅに被写体を密着させる
ようにした構成である。

【００８０】密着センサ１８ｅの画像読み取り面のサイ
ズは、第１の構成と同様にして、被写体の画像読み取り
対象部分（指の腹の部分）よりも小さいものとする。こ
のため、画像読み取り面と隣接して設けられた接触確認
用センサ２８ｂは、画像読み取り面の位置に被写体が載
置されることによって、被写体によって押される（オン
される）ことになる。

【００８１】ＣＰＵ１１は、接触確認用センサ２８ｂが
オンされたことを検出すると、センサ機構部３０の駆動
を指示する。センサ機構部３０は、ＣＰＵ１１からの指
示に応じてアクチュエータを動作させ、図１５（ｂ）に
示すように、初期状態では画像読み取り位置より上方に
固定されているセンサ周辺部（被写体が載置されてい
る）を下降（画像読み取り位置の方向）に移動させる。
ＣＰＵ１１は、センサ周辺部が下降されることで、それ
と共に下降する被写体が密着センサ１８ｅに接触された
ことを検出すると、センサ機構部３０に対して駆動停止
を指示する。その後、ＣＰＵ１１は、密着センサ１８ｅ
により被写体からの画像読み取りを実行する。

【００８２】このようにして、センサ周辺部を移動させ
て被写体を密着センサ１８ｅに対して接触させることに
より、利用者の違いによって密着センサ１８ｅの画像読
み取り面に対する密着のさせ方が変動することがないの
で、被写体を画像読み取り面に安定して密着させること
ができ、被写体が画像読み取り面へ接触する時にずれて
しまったり、密着面が歪んでしまったりということを防
ぐことができる。

【００８３】なお、前述した各実施形態では、被写体を
指として指紋の画像を読み取る場合について説明してい
るが、指紋以外の画像、例えば手のひらの掌紋の画像な
ど、密着センサ１８の画像読み取り面に密着させて読み
取り可能な部分の画像を対象とすることが可能である。

【００８４】また、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変形することが可能である。また、前述
した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合
わせて実施しても良い。前述した実施形態には種々の段
階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件に
おける適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得
る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つか
の構成要件が削除されても、効果が得られるので有れ
ば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出さ
れ得る。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被写体
の画像を、読み取りのたびに変動することがないよう安
定して入力することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における指紋画像入力装置１０（被
写体画像入力装置）のシステムの構成を示すブロック
図。

【図２】第１実施形態における第１の構成を説明するた
めの図。

【図３】第１実施形態における第２の構成を説明するた
めの図。

【図４】第１実施形態における第３の構成を説明するた
めの図。

【図５】第２実施形態における第１の構成を説明するた
めの図。

【図６】第２実施形態における第１の構成を説明するた
めの図。

【図７】第２実施形態における第２の構成を説明するた
めの図。

【図８】第３実施形態における認証時の指紋画像入力装
置１０の動作を説明するためのフローチャート。

【図９】第３実施形態における照合結果を通知するメッ
セージの出力例を示す指紋画像入力装置１０の外観構成
を示す図。

【図１０】第３実施形態における照合結果を通知するメ
ッセージの出力例を示す指紋画像入力装置１０の外観構
成を示す図。

【図１１】第３実施形態における照合結果を通知するメ
ッセージの出力例を示す指紋画像入力装置１０の外観構
成を示す図。

【図１２】第４実施形態における第１の構成を説明する
ための図。

【図１３】第４実施形態における第２の構成を説明する
ための図。

【図１４】第４実施形態における第３の構成を説明する
ための図。

【図１５】第４実施形態における第４の構成を説明する
ための図。

【符号の説明】

１０…指紋画像入力装置 １１…ＣＰＵ １２…記録装置 １３…記録媒体 １４…ＲＡＭ １５…表示装置 １６…入力装置 １７…通信制御部 １８（１８ａ〜１８ｅ）…密着センサ １９…光学センサ ２０…光源 ２１…超音波発信装置 ２２…超音波測定装置 ２５…ＯＫランプ ２６…ＮＧランプ ２８（２８ａ，２８ｂ）…接触確認用センサ ３０…センサ機構部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の画像を読み取る被写体画像入力
   装置において、 画像読み取り面に接触された被写体の画像を撮像する撮
   像センサと、 前記撮像センサに接触されている被写体の位置を検出す
   る位置検出手段とを具備したことを特徴とする被写体画
   像入力装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段は、 前記撮像センサの画像読み取り面に対向する位置に設け
   られた、前記撮像センサに接触された被写体に対して光
   を照射する光源と、 前記光源から照射されて前記被写体により反射した光を
   受光する光学センサとを具備し、 前記光学センサによって受光された光をもとに、前記撮
   像センサの画像読み取り面に接触された被写体の位置を
   検出することを特徴とする請求項１記載の被写体画像入
   力装置。
3. 【請求項３】 前記位置検出手段は、 前記撮像センサの画像読み取り面に接触された被写体に
   対して超音波を照射する超音波発信手段と、 前記超音波発信手段から照射され前記被写体により反射
   した超音波を測定する超音波測定手段とを具備し、 前記超音波測定手段による測定結果をもとに、前記撮像
   センサの画像読み取り面に接触された被写体の位置を検
   出することを特徴とする請求項１記載の被写体画像入力
   装置。
4. 【請求項４】 被写体の画像を読み取る被写体画像入力
   装置において、 画像読み取り面に接触された被写体の画像を撮像する撮
   像センサと、 前記撮像センサの画像読み取り面に対向する位置に設け
   られた透過型の表示装置と、 前記撮像センサの画像読み取り面に被写体を接触させる
   べき位置を示すガイド表示を前記表示装置において表示
   させるガイド表示手段とを具備したことを特徴とする被
   写体画像入力装置。
5. 【請求項５】 被写体の画像を読み取る被写体画像入力
   装置において、 画像読み取り面に接触された被写体の画像を撮像する撮
   像センサと、 前記撮像センサの画像読み取り面に被写体を接触させる
   べき位置を示すガイド表示を前記画像読み取り面におい
   て表示させるガイド表示手段とを具備したことを特徴と
   する被写体画像入力装置。
6. 【請求項６】 読み取り面に対して被写体を接触させる
   べき位置を示すガイド表示は、先に読み取られた被写体
   の画像をもとにして行うことを特徴とする請求項４また
   は請求項５記載の被写体画像入力装置。
7. 【請求項７】 被写体の画像を読み取る被写体画像入力
   装置において、 画像読み取り面に接触された被写体の画像を撮像する撮
   像センサと、 前記撮像センサによって撮像された画像に対する処理に
   より良好な結果が得られなかった場合に、その旨を通知
   するための結果出力手段と、 前記結果出力手段によって通知をした場合に、前記撮像
   センサにより撮像された画像を出力する画像出力手段と
   を具備したことを特徴とする被写体画像入力装置。
8. 【請求項８】 前記画像出力手段は、画像を出力する際
   に、前記画像に対してメッセージを付加することを特徴
   とする請求項７記載の被写体画像入力装置。
9. 【請求項９】 前記画像出力手段は、画像を出力する際
   に、前記画像に対して所定の処理を施すことを特徴とす
   る請求項７記載の被写体画像入力装置。
10. 【請求項１０】 被写体の画像を読み取る被写体画像入
    力装置において、 画像読み取り面に接触された被写体の画像を撮像する撮
    像センサと、 前記撮像センサによる画像の撮像位置に被写体が載置さ
    れたことを検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段によって前記撮像位置に被写体が載
    置されたことが検出された場合に、前記撮像センサを移
    動させて前記撮像センサの画像読み取り面を前記被写体
    に密着させるセンサ機構手段とを具備したことを特徴と
    する被写体画像入力装置。
11. 【請求項１１】 前記被写体検出手段は、前記撮像セン
    サの画像読み取り面に対して被写体が最初に接触された
    ことにより、前記被写体が載置されたことを検出するこ
    とを特徴とする請求項１０記載の被写体画像入力装置。
12. 【請求項１２】 被写体の画像を読み取る被写体画像入
    力装置において、 画像読み取り面に接触された被写体の画像を撮像する撮
    像センサと、 前記撮像センサによる画像の撮像位置の周辺部に被写体
    が載置されたことを検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段によって前記撮像位置の周辺部に被
    写体が載置されたことが検出された場合に、前記周辺部
    を移動させて前記撮像センサの画像読み取り面に前記被
    写体を密着させるセンサ機構手段とを具備したことを特
    徴とする被写体画像入力装置。