JP3893028B2 - 指紋測定装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指の指紋を照合するなどのために指の指紋の紋様を取り込む指紋測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
情報化社会の進展と現代社会の環境において、セキュリティ技術への関心が高まっている。例えば、情報化社会では、電子現金化などのシステム構築のための本人認証技術が、重要なかぎとなってきる。また、盗難やカードの不正使用を防止する対策のための認証技術についても研究開発が活発になっているのが実情である(例えば、清水良真他、個人認証付き機能付きICカードに関する一検討、信学技報、Technical report of IEICE,OFS92-32,p25-30(1992))。
【0003】
このような、不正使用防御策のための認証方式には、指紋や声紋などを利用したものが種々あるが、中でも、指紋認証技術については、これまで多くの技術開発がなされている。指紋認証においては、指紋の像を入力することができる指紋測定装置と、指紋測定装置が取り込んだ指紋像と登録済みの特徴情報とを照合する照合装置とが必要となる。
【0004】
指紋測定装置は、図6(a),(b)に示すように、指紋画像を取り込む指紋センサチップ601を、上板602に配置した構成となっている。センサチップ601の位置に合わせて指604をセンサチップ601上に置き、置いた指604の指紋画像を指紋センサチップ601により測定する。
このようにして測定して得られた指紋の画像は、図7に示すように得られる。このように画像として得られる指紋は、特に指紋模様における対称性の中心701近傍の形状が各人毎に大きく異なっている。このため、得られる指紋画像の領域のほぼ中央に、中心701が配置されるようにすると、指紋照合の精度を向上させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図6に示した指紋測定装置では、小型化を図るためやセンサチップ601のコストを低減するためなどにより、センサチップ601を7〜8mm角程度と小さいものとしている。このため、指紋照合精度の向上を図るためには、位置ずれの許容範囲をあまり大きくできない。
しかしながら、小さなセンサチップは、指を置くと隠れてしまうため、従来では、利用者にはセンサチップと指との位置関係を把握することが非常に困難であった。また、従来では、指の置く位置がずれていることに起因して認証ができない場合でも、これを利用者が認知することができなかった。
【0006】
したがって、従来では、小さなセンサチップに対して、許容誤差以内で指を配置することが難しく、指紋照合精度を確保しにくい状態であった。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、指紋照合精度をより容易に確保できるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように筐体上部に配置された枠状のガイドとを備え、ガイドは、指の配置位置を利用者に知覚させるために、指紋測定部側の第1の部材と、指紋測定部とは反対側の第1の部材と熱伝導率が異なる第2の部材とから構成されているようにしたものである。
この発明によれば、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【0008】
本発明の他の形態の指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように筐体上部に配置された複数の錐形のガイドとを備え、ガイドは、指の配置位置を利用者に知覚させるために、指紋測定部側の第1の部材と、指紋測定部とは反対側の第1の部材と熱伝導率が異なる第2の部材とから構成されているようにしたものである。
この発明によれば、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【0009】
なお、指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る平面視長方形の指紋測定部と、人間の指先より小さい範囲内で、指紋測定部の中心と4隅を結ぶ各々の直線の延長線上に配置された錐形のガイドとを備えてもよい
この指紋測定装置では、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【0010】
また、指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る平面視長方形の指紋測定部と、人間の指先より小さい範囲内で、指紋測定部の中心と4辺の中点を結ぶ各々の直線の延長線上に配置された錐形のガイドとを備えてもよい
この指紋測定装置では、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【0011】
また、ガイドに指が接触したことを検出する接触検出部と、筐体上面に視覚可能に配置された発光部と、接触手段が接触を検出すると発光部を点灯させる点灯制御部とを備え、発光部をガイド各々に対応して設けるようにしても良い
【0012】
上述した発明において、指紋の紋様データが格納されている記憶部と、この記憶部に格納されている指紋の紋様データと指紋測定部が読み取った画像データとを比較照合する比較照合部とを備えたものであり、指紋測定部と記憶部と比較照合部とは、1つのセンサチップに集積されたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
1は、指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図(a),断面図(b),構成図(c)である。本指紋測定装置は、センサチップ101を筐体102の上面に配置し、センサチップ101の周囲の筐体102上面に、ガイド103を備えるようにしたものである。センサチップ101は、図1(b)に示すように、指紋測定部111,指紋画像処理部112,記憶部113,指紋照合部114,制御部115を備えている。すなわち、図1の指紋測定装置は、指紋照合装置である。
【0014】
ガイド103は、センサチップ101周囲を、人間の指先より小さい範囲内で囲う枠状に形成され、指104をセンサチップ101上に配置したとき、図1(c),(d)に示すように、ガイド103先端部が指104に接触する。ガイド103の断面は、図1(d)に拡大して示すように、三角形である。このようにガイド103を設けることで、利用者が、指104をセンサチップ101上に置いたときに、指104の腹にガイド103が接触し、利用者は触覚によりこの状態を認知する。したがって、利用者が、指の触覚によりガイド103の形状を認識することで、指104とセンサチップ101との接触状態を把握しやすくなる。
【0015】
このように、指104をセンサチップ101上に配置すると、制御部115は、指紋測定部111に置かれた指の指紋画像を読み取らせる。指紋測定部111が指紋画像を読み取ると、制御部115は、指紋画像処理部112に、読み取った指紋画像に所定の画像処理を施させる。最後に、制御部115は、画像処理を施した指紋画像と、記憶部113に格納されている認識対象者の指紋画像とを、指紋照合部114に比較させ、指紋の照合を行う。
【0016】
上述した指紋測定装置によれば、前述したように、ガイド103により指104の配置状態を認識しやすいものとしているので、利用者は、指紋の中心部分がガイド103の中央部分に位置させるように指104を配置させることが可能となる。したがって、指紋の中心部分が指紋測定部111の中心部分となるように指104が配置されるようになる。この結果、上述した指紋の照合精度がより向上するようになる。
【0017】
上述では、枠状のガイドを設けるようにしたが、これに限るものではなく、図2に示すように、例えば円錐状の複数のガイド203を、センサチップ101の周囲の筐体102上面に設けるようにしても良い。例えば、図2(a)に示すように、平面視長方形のセンサチップ101の4隅の延長線上で、かつ、人間の指先より小さい範囲に入るように、ガイド203を設けるようにしても良い。
【0018】
また、図2(b)に示すように、センサチップ101の中心と4辺の中点を結ぶ各々の直線の延長線上に、ガイド203を設けるようにしても良い。また、図2(c)に示すように、センサチップ101の周囲に、複数のガイド203を並べて配置するようにしても良い。なお、ガイド203は円錐に限るものではなく、四角錐や三角錐また筒状など、上部に隆起した突起形状になっていれば良い。
【0019】
た、指がガイドに接触した状態が、視覚的に認識できるようにしても良い。
図3に示すように、センサチップ101の4隅の延長線上に、円錐状のガイド203a〜203dを設け、ガイド203a〜203dの周囲に、ガイド203a〜203dが指に接触すると点灯する発光部211a〜211dを配置する。図3(b)に示すように、筐体102内部には、ガイド203a〜203dが指104に接触したことを検出する接触検出部212が設けられ、接触検出部212a〜212dが接触状態を検出すると、点灯制御部213が発光部211a〜211dを点灯状態とする。
【0020】
各発光部211a〜211dに対して、各々接触検出部212a〜212dが設けられ、各々一対一に対応づけられている。例えば、接触検出部212aが、ガイド203aに対する指の接触を検出すると、発光部211aが点灯する。したがって、指を置いたときに、発光部211a〜211d全てが点灯すれば、指がガイド203a〜203d全てに接触していることとなる。この結果、利用者にとっては、発光部211a〜211dの点灯状態によって、指の配置状態を把握しやすくなる。
【0021】
<実施の形態
ところで、上述では、ガイドを同一材料で構成するようにしたが、これに対し、ガイドのセンサチップ側とこの外側とで材料を異なるものとし、指に対する感触が異なるようにすると良い。
例えば、図4に示すように、センサチップ101周囲に配置する枠状のガイド403を、熱伝導性の良い金属からなる外側部分403aと、熱伝導性の悪いプラスチックからなる内側部分403bとから構成する。このようにすることで、指が接触したときの感触が、利用者により鮮明に知覚できるようになる。
【0022】
同様に、図5に示すように、筐体102上面のセンサチップ101の周囲2〜3mmの枠状の領域503は、熱伝導性の良い金属から構成し、領域503より外側の領域504を、熱伝導性の悪いプラスチックから構成しても良い。このようにすることで、突起状の部分を設けなくても、領域503に指が接触したときの感触により、前述したガイドを設けた場合と同様の効果が得られる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、指紋測定部に対して精度良指を配置できるようになるので、指紋照合精度をより容易に確保できるようになるというすぐれた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 紋測定装置の構成を示す構成図である。
【図2】 他の形態の指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図である。
【図3】 他の形態の指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図および構成図である。
【図4】 本発明の実施の形態における指紋測定装置の概略的な構成を示す部分断面図である。
【図5】 本発明の他の形態における指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図である。
【図6】 従来の指紋測定装置の構成を示す平面図および断面図である。
【図7】 指紋測定装置で得られた指紋画像の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
101…センサチップ、102…筐体、103…ガイド、104…指、111…指紋測定部、112…指紋画像処理部、113…記憶部、114…指紋照合部。

Claims (5)

  1. 筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、
    この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように前記筐体上部に配置された枠状のガイドと を備え
    前記ガイドは、
    指の配置位置を利用者に知覚させるために、
    前記指紋測定部側の第1の部材と、
    前記指紋測定部とは反対側の前記第1の部材と熱伝導率が異なる第2の部材とから構成されたものである ことを特徴とする指紋測定装置。
  2. 筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、
    この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように前記筐体上部に配置された複数の錐形のガイドと を備え
    前記ガイドは、
    指の配置位置を利用者に知覚させるために、
    前記指紋測定部側の第1の部材と、
    前記指紋測定部とは反対側の前記第1の部材と熱伝導率が異なる第2の部材とから構成されたものである ことを特徴とする指紋測定装置。
  3. 筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、
    この指紋測定部を人間の指先より小さい範囲内で囲うように前記筐体上部に配置された枠状の領域と を備え
    指の配置位置を利用者に知覚させるために、
    前記枠状の領域は第1の部材から構成され、
    前記枠状の領域の外側の領域は、前記第1部材とは熱伝導率が異なる第2の部材から構成され たことを特徴とする指紋測定装置。
  4. 請求項1〜3何れか1項に記載の指紋測定装置において、
    指紋の紋様データが格納されている記憶部と、
    この記憶部に格納されている指紋の紋様データと前記指紋測定部が読み取った画像データとを比較照合する比較照合部と を備えたことを特徴とする指紋測定装置。
  5. 請求項記載の指紋測定装置において、
    前記指紋測定部と記憶部と比較照合部とは、1つのセンサチップに集積されたことを特徴とする指紋測定装置。
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