JP4622763B2 - 携帯通信端末装置及び認証方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体的特徴を用いて認証を行う携帯電話などの携帯通信端末装置及び認証方法に関する。

近年、携帯電話などの携帯通信端末は、多機能化が進み、電話番号，メールアドレス等の個人情報が大量に蓄積できるだけではなく、インターネットアクセスによる商品取引及び金融操作にも利用されるようになっている。このため、携帯通信端末においても、高いセキュリティ機能が求められるようになっている。

従来、広く用いられてきたパスワード入力による認証では、パスワードが盗み見等により漏洩してしまうと、他人による本人へのなりすましが簡単に行えるという問題があった。

そこで、指紋，虹彩及び静脈という生体情報を用いて認証を行う方法が注目されている。

前記虹彩認証は、瞳孔から外側に向かう皺のパターンを近赤外線で撮影し、その画像データを用いて照合を行うシステムが一般的であり、特許文献２に虹彩認証デバイスを備えた携帯通信端末が開示されている。前記静脈認証は、赤外線の照射により静脈のパターンを取り出し、その画像データを用いて照合を行うシステムであり、偽造がしにくいとされている。

これらの生体情報を用いた認証は、認証率は１００％になり得ず、また、生体情報が似ている他人を認証してしまう可能性がないわけではない。

そこで、認証の精度をあげるために、複数の生体認証を組み合わせることが考案されている。特許文献１に、複数の生体認証を備える移動電話が開示されている。
特開平１１−１４６０５７ （図４、第５頁） 特開２００２−３３０３１８ （図２、第３頁）

しかしながら、特許文献１に記載の複数の生体認証を備える移動電話では、認証の精度は向上するが、複数の生体認証の処理を順次行う必要がある。移動電話は、そのものを即座に使用できるという点に利便性があるものであり、前述したように、複数の生体認証を順次行うことは、移動電話の利便性を損うものであり、しかも、認証作業が煩わしいという問題がある。

また、特許文献２に記載の虹彩認証デバイスを備えた携帯通信端末は、赤外透過フィルタを備えており、前記端末の固体撮影素子の可視光による撮影機能が前記赤外透過フィルタによる虹彩認証の画像取込みに特定されてしまう。そのため、虹彩認証の撮影及び可視光による撮影の両方を可能にするには、新たに可視光による撮影が可能なカメラ機能を追加する必要があり、それに伴って、新たにカメラを加えなくてはならず、大型化とコストアップが免れないという問題がある。

また、携帯通信端末に複数の生体認証装置を搭載することは、コストアップ並びに携帯通信端末サイズの大型化が問題となる。

本発明の目的は、複数の生体的特徴による認証を簡易に行うことができる携帯通信端末装置及び認証方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る携帯通信端滅装置は、生体情報を認証に用いるセキュリティ機能を備えた携帯通信端末装置において、少なくとも２種類の生体情報に基づいて認証を行う認証ユニットと、前記認証ユニットの動作制御を行う制御ユニットを含み、
前記制御ユニットは、生体情報毎に行われる前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる機能を備えていることを特徴とするものである。

前記認証ユニットは、生体情報毎に生体情報を取込み、その取込んだ生体情報に基づいて認証が行われ、その認証結果に基づいて真偽、すなわち本人であるか、本人へのなりすましであるかを判定することとなる。本発明では、生体情報毎に行われる前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させることとなる。

また、前記認証ユニットは、少なくとも虹彩の生体情報に基づいて認証を行う虹彩用認証ユニットを含み、前記虹彩用認証ユニットは、そのカメラを携帯通信端末に備えた可視光による画像データ取得用カメラと共用させた構成としてもよいものである。

この構成によれば、虹彩認証データを取込むカメラに加えて、可視光による画像データの取込み用カメラを別途設ける必要がなく、携帯通信端末装置のサイズ及び重量を増加させることなく、２つの機能を有するカメラを携帯通信端末装置に内蔵させることが可能となる。

また、前記虹彩用認証ユニットは、前記カメラに、可視光と赤外線を切替えて透過させるフィルタ機構を備えた構成としてもよいものである。この場合、前記虹彩用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させて良い者である。

この構成によれば、フィルタ機構という簡単な構成を用いて、１台のカメラ機構に、データ取得の光線が異なる２つの機能を持たせられる。

また、前記認証ユニットは、少なくとも静脈の生体情報に基づいて認証を行う静脈用認証ユニットを含み、前記静脈用認証ユニットは、そのカメラを携帯通信端末に備えた可視光による画像データ取得用カメラと共用させた構成としても良い者である。この場合、前記静脈用認証ユニットは、前記カメラに、可視光と赤外線を切替えて透過させるフィルタ機構を備えることが望ましいものである。また、前記静脈用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてよいものである。

また、前記認証ユニットは、少なくとも虹彩及び静脈の生体情報に基づいて認証を行う虹彩及び静脈用認証ユニットを含み、前記虹彩及び静脈用認証ユニットのいずれか一方は、そのカメラを携帯通信端末に備えた可視光による画像データ取得用カメラと共用させた構成としてもよいものである。この場合、前記虹彩及び静脈用認証ユニットは、前記カメラに、可視光と赤外線を切替えて透過させるフィルタ機構を備えることが望ましいものである。また、前記虹彩及び静脈用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてよいものである。

このように、種類の異なる認証ユニットを組合せて認証を行うことにより、携帯通信端末における認証の確率を向上させられる。また、認証データ取得に用いた赤外線照射機構をデータ通信に用いることにより、１台の赤外線照射機構を２つの用途に併用させられる。

以上のように本発明は、生体情報毎に行われる認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる構成に特徴を備えているものである。この特徴からすると、認証ユニットが備えた、赤外線照射による画像データ取得用カメラと、携帯通信端末に備えた、可視光による画像データ取得用カメラを共用させる構成に代えて、認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてもよいものである。すなわち、本発明に係る携帯通信端末装置は、生体情報を認証に用いるセキュリティ機能を備えた構成、すなわち、生体情報毎に行われる認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる構成に加えて、認証ユニットとして、少なくとも虹彩の生体情報に基づいて認証を行う虹彩用認証ユニットを含み、前記虹彩用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させるようにしてもよいものである。

また、前記認証ユニットとして、少なくとも静脈の生体情報に基づいて認証を行う静脈用認証ユニットを含み、前記静脈用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてもよいものである。また、前記認証ユニットとして、少なくとも虹彩及び静脈の生体情報に基づいて認証を行う虹彩及び静脈用認証ユニットを含み、前記虹彩及び静脈用認証ユニットのいずれか一方による認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてもよいものである。

また、本発明に係る携帯通信端末装置を用いて認証を実施する認証方法は、携帯通信端末装置を取扱うユーザの種類の異なる生体情報を取込むデータ取得工程と、前記データ取得工程で取込まれた前記生体情報に基づいて認証を行う認証工程を含み、生体情報毎に行われる生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証の処理を並行して進行させる構成として構築する。

また、本発明に係る携帯通信端末装置のマイクロプロセッサを駆動させる認証プログラムは、携帯通信端末装置に内蔵されたマイクロプロセッサに、少なくとも２種類の生体情報に基づいて認証を行う認証ユニットの機能と、生体情報毎に行われる前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる機能を備えた制御ユニットの機能を実行させる構成として構築する。

以上説明したように本発明によれば、少なくとも２つの生体認証を用いることにより、認証精度を高めることができ、さらに一度に少なくとも２つの生体情報を入力し並行して認証処理を行うことにより、従来の複数の生体認証を順次行う作業より煩わしさを低減できる。さらに、複数の生体認証を並行処理するため、その処理時間を短縮して携帯通信端末の有する、即座に使用できるという点に利便性を向上させることができる。

さらに、虹彩認証及び静脈認証に用いるカメラを、認証時以外に可視光による画像取込みのカメラ機構に切替えることができ、可視光撮影が可能なカメラ機構を新たに追加する必要がない。カメラの切替は、カメラ自体が自動的に行うため、ユーザの手を煩わすことがない。しかも、カメラの切替は、生体情報による認証であるか否かに応じて自動的に行われるため、ユーザが欲する可視光画像を確実に取込むことができ、生体情報による認証と可視光撮影を併用したことによる弊害を引き起すことはない。

さらに、虹彩認証及び静脈認証に用いる赤外線照射機構を、認証時以外に赤外線データ通信回路と接続することによって、従来の虹彩認証あるいは静脈認証付きの携帯通信端末に、別途赤外線データ通信機能を追加することに比べて、低価格及び小型化を実現することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

本発明の実施形態に係る携帯通信端末装置は基本的構成として、生体情報を認証に用いるセキュリティ機能を備えた携帯通信端末装置において、少なくとも２種類の生体情報に基づいて認証を行う認証ユニットと、前記認証ユニットの動作制御を行う制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、生体情報毎に行われる前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる機能を備えていることを特徴とするものである。

本発明の実施形態に係る携帯通信端末装置を用いて認証を実行するための認証方法は、携帯通信端末装置を取扱うユーザの種類の異なる生体情報を取込み、前記取込まれた前記生体情報に基づいて認証を行うものであり、生体情報毎に行われる生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証の処理を並行して進行させることを特徴とするものである。
（実施形態１）

本発明の実施形態を携帯通信端末装置の１つである携帯電話に適用し、生体情報としてユーザの虹彩と指紋の画像を用いて認証（本人認証）を行う例を実施形態１として説明する。
（構成の説明）

図1に示すように、携帯電話１０は、各種操作入力を行うキーボード１１と、動作状態等の各種表示を行う表示部１２と、音声を集音するマイク１３と、音を発するためのスピーカ１４と、電波の送受信するためのアンテナ１５と、指紋認証を行うための指紋センサ２０と、虹彩画像を撮影するためのカメラ３０と、虹彩画像を撮影する際に虹彩に向かって赤外線を照射する赤外線照射部４０とを備えている。指紋センサ２０は、ユーザが携帯電話１０をホールドした際に、そのユーザの指が指紋センサ２０に翳される位置に設けられる。また、携帯電話１０のカメラ３０及び赤外線照射機構４０は、表示部１２及びキーボード１１側に存在する物体を撮影するように配置されている。また、赤外線照射機構４０は、赤外線データ通信回路（図４参照）に切替えて接続することにより、データ通信用に共用させている。

なお、図1に示す携帯電話１０は、携帯通信端末装置の一例を示すものであり、キーボード，表示部，マイク，カメラ，赤外線照射機構等の位置、及び携帯電話１０の筐体形状については、図１に限られるものではない。

前記カメラ３０の具体的構成を図２及び図３を用いて説明する。図２に示すように、カメラ３０は、撮影対象物からの光を撮像素子３４に結像させるためのレンズ３１と、可視光をカットして近赤外線を透過する赤外透過フィルタ３２と、近赤外線をカットして可視光を透過する赤外カットフィルタ３３と、赤外透過フィルタ３２と赤外カットフィルタ３３を切替えてレンズ３１と撮像素子３４の間に脱着するための光学フィルタ交換アクチュエータ３５とを有している。前記撮像素子３４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）或いはＣ−ＭＯＳ型撮像素子などの固体撮像素子によって構成された撮像素子である。

前記アクチェエータ３５は、認証、すなわち虹彩画像を取得する際に、赤外透過フィルタ３２をレンズ３１と撮像素子３４の間にセットし、認証時（虹彩画像取得時）以外、前記赤外透過フィルタ３２に代えて、赤外カットフィルタ３３をレンズ３１と撮像素子３４の間にセットする。ここに、赤外透過フィルタ３２と、赤外カットフィルタ３３と、小型の光学フィルタ交換アクチェエータ３５により、可視光と赤外線を切替えて固体撮像素子３４に透過させるフィルタ機構が構成されている。

前記アクチュエータ３５を用いた光学フィルタ３２，３３を交換するための機構は、図３（ａ）に示すスライド機構、或いは図３（ｂ）に示す回転機構のいずれであってもよい。図３（ａ）に示すスライド機構は、レンズ３１と撮像素子３４の間の光軸を横切る方向に直線移動するフィルタ枠３６の開口部に赤外透過フィルタ３２と赤外カットフィルタ３３を取付け、フィルタ枠３６をスライドさせることにより、赤外透過フィルタ３２と赤外カットフィルタ３３を切替える構成になっている。また図３（ｂ）に示す回転機構は、軸３５の周りに回転する回転盤３７の周方向に沿って赤外透過フィルタ３２と赤外カットフィルタ３３を回転盤３７の開口部に取付け、回転盤３７を角回転させることにより、赤外透過フィルタ３２と赤外カットフィルタ３３を切替える構成になっている。

次に、本実施形態に係る携帯通信端末としての携帯電話１０の回路構成を図４に基づいて説明する。図４に示す携帯電話１０に内蔵されたメイン制御部１０１には、前記キーボード１１と前記表示部１２とが接続されており、前記キーボード１１の操作に基づいて、通話のための発信及び受信，電話帳に代表される保存データの閲覧，インターネット接続などの携帯電話の機能制御を行う。

認証制御部１０２は、メイン制御部１０１からの信号を受けて、認証を行うときの各種制御を行う機能を備えている。

図１に示す赤外線照射機構４０は図４に示すように、赤外ＬＥＤ１０６と、赤外線照射回路１０３と、赤外線データ通信回路１０４と、セレクタ１０５とから構成されている。前記赤外線照射機構４０は、認証制御部１０２からセレクタ１０５への信号を受けて、認証を行うときに赤外ＬＥＤ１０６と赤外線照射回路１０３が接続され、認証時以外に赤外ＬＥＤ１０６と赤外線データ通信回路１０４が接続される。

赤外線データ通信回路１０４はメイン制御部１０１に接続され、赤外線データ通信回路１０４は、認証時以外のときにメイン制御部１０１からの信号を受けて、図示しない他の機器との間に赤外線によるデータ通信を行うことができる構成となっている。なお、赤外線データ通信回路１０４内に赤外線受信部を設ければ、赤外線リモコンのような発信のみではなく、双方向通信も可能となる。

図１に示すカメラ３０に備えられた赤外透過フィルタ３２と赤外カットフィルタ３３を交換する光学フィルタ交換アクチュエータ３５、並びに撮像素子３４の出力セレクタ１０５は、認証制御部１０２からの信号に基づいて制御される。

具体的に説明すると、アクチェエータ３５は認証制御部１０２からの信号を受け、その信号が認証を行う場合の信号であるときに、赤外透過フィルタ３２を撮像素子３４の前面にセットし、出力セレクタ１０５は、受取った信号が認証を行うための信号であるときに、撮像素子３４と照合部１０８を接続する。そのため、撮像素子３４は、赤外透過フィルタ３２を通して認証用の画像を取込み、その画像データを照合部１０８に出力する。アクチェエータ３５は、受取った信号が認証以外の信号であるとき、赤外透過フィルタ３２に代えて赤外カットフィルタ３３を撮像素子３４の前面にセットし、出力セレクタ１０５は、受取った信号が認証以外の信号であるときに、撮像素子３４と画像処理部１１１を接続する。そのため、撮像素子３４は、赤外カットフィルタ３３を通した画像を撮像し、その画像データを画像処理部１１１に出力する。

画像処理部１１１はメイン制御部１０１と接続されており、可視光による人物などの画像をアプリケーションで使用・編集可能なJPEGなどの電子データに処理し、その電子データをメイン制御部１０１に出力する。メイン制御部１０１は、画像処理部１１１から受取った電子データをメモリに保存し、キーボード１１の操作に伴う信号の入力に基づいて、前記電子データの画像データを表示部１２に表示する。

したがって、図１に示す１台のカメラ３０は、フィルタ３２，３３の切替により、赤外線照射による認証画像を撮像するカメラ機能と、可視光による画像を撮影するカメラ機能を発揮することとなる。
（動作の説明）

次に、本実施形態における認証動作について図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る携帯電話の概要構成を示すブロック図であり、図５は図４の一連の動作を示すフローチャートである。

キーボード１１の操作によりメイン制御部１０１に、予め設定しておいた認証を必要とする操作（例えば電話帳の閲覧，金融操作）のための信号が入力すると、メイン制御部１０１は認証の処理をスタートさせる。

図５のステップＳ１において、図４のメイン制御部１０１は認証制御部１０２に認証スタートの信号を送る。認証制御部１０２は、認証スタート信号を受取ると、アクチュエータ３５，２個のセレクタ１０５に認証スタートの信号を送る。

ステップＳ２において、指紋センサ２０及び撮像素子３４は、メイン制御部１０１から認証スタートの信号を受取ってオンするため、種類の異なる生体情報である指紋と虹彩の画像を用いた２種類の認証動作が並行して進行される。次に、指紋センサ２０及び撮像素子３４を用いた認証の動作について個別に説明する。

図５のステップＳ３において、先ず、指紋サンセ２０を用いた認証について説明する。ユーザが携帯電話１０を使用するためにホールドすると、その指が指紋センサ２０に翳される。この状態でユーザがキーボード１１を使って認証スタート信号をメイン制御部１０１に入力する。この場合、指紋センサ２０に翳されるユーザの指の指紋は、予めデータ保存部１０９に登録してある。

指紋センサ２０がオンした状態で携帯電話１０を携帯したユーザが、予めデータ保存部１０９に登録した指を指紋センサ２０に翳すと、指紋センサ２０は、その指の指紋画像を取込み、その画像データを照合部１０７に出力する。

次に、ステップＳ５において、照合部１０７は、指紋センサ２０から画像データを受取ると、データ保存部１０９から登録されている指紋の画像データを読出し、指紋センサ２０からの画像データとデータ保存部１０９から読出した画像データを照合して真偽を判定し、その判定結果を判定部１１２に出力する。

次に、撮像素子３４を用いた認証について説明する。携帯電話１０を携帯するユーザの虹彩情報は、図４のデータ保存部１１０に予め登録しておく。撮像素子３４がオンすると、光学フィルタ交換アクチェエータ３５は、認証制御部１０２からの信号を受けて、撮像素子３４とレンズ３１の間に赤外透過フィルタ３２を介装する。さらに、赤外線照射回路１０３は、セレクタ１０５を通して赤外ＬＥＤ１０６に赤外線信号を出力する。赤外ＬＥＤ１０６は、赤外線照射回路１０３からの赤外線信号を受取ると、その信号に基づいて赤外線を撮像素子３４の光軸方向に沿って出力する。これら一連の動作に基づいて、撮像素子３４を用いる認証のための虹彩の画像データを取得する準備が整うこととなる。

ステップＳ３において、前記準備が整った状態で、ユーザが携帯電話１０のカメラ３０に虹彩を翳すと、撮像素子３４は、虹彩の画像データを取得し、その虹彩画像データをセレクタ１０５に通して照合部１０８に出力する。

ステップＳ５において、照合部１０８は、撮像素子３４から出力される画像データを受取ると、データ照合部１１０に予め登録されたユーザ（所有者）の虹彩画像データを読出し、撮像素子３４からの画像データと照合部１１０から読出した虹彩画像データを照合して真偽を判定し、その判定結果を判定部１１２に出力する。

ステップＳ６において、判定部１１２は、指紋画像データ用の照合部１０７から出力された判定結果と、虹彩画像データ用の照合部１０８から出力された判定結果とに基づいて、虹彩及び指紋の認証率を基に最終的に本人判定を行う。

ステップＳ６において、判定部１１２が本人として判定した場合（ステップＳ６，YES）、認証制御部１０２は、判定部１１２からの本人判定信号を受取り、その信号に基づいてメイン制御部１０１に、携帯電話１０の操作を許可するための信号を出力するように信号を送る。

ステップＳ７において、メイン制御部１０１は、判定部１１２から許可信号を受取ると、図示しないセキュリティ機構のロックを解除する。これにより、ユーザはキーボード１１を用いた入力操作により、携帯電話１０を使用することができる。

ステップＳ６において、判定部１１２が本人でないと判定した場合（ステップＳ６のＮＯ）、判定部１１２は、メイン制御部１０１に携帯電話１０の操作不許可の信号を出力する。

ステップＳ６において、メイン制御部１０１は、判定部１１２から操作不許可の信号を受取ると、表示部１２を使って、携帯電話１０を携帯した者に再度虹彩及び指紋による認証を行うか否かのメッセージを表示し、キーボード１１からの入力を待つ。

ステップＳ９において、メイン制御部１０１は、キーボード１１で再入力が選択された場合（ステップＳ９のYES）、動作をステップＳ２の動作に制御する。これに対して、キーボード１１で再入力が選択されたかった場合（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ８の動作に進む。

ステップＳ８に進んだ場合、メイン制御部１０１は、認証終了の信号を光学フィルタアクチェエータ３５及び２台のセレクタ１０５に出力する。

光学フィルタアクチュエータ３５は、メイン制御部１０１から認証終了の信号を受取ると、レンズ３１と固体撮像素子３４の間に介装された赤外透過フィルタ３２に代えて、赤外カットフィルタ３３をレンズ３１と固体撮像素子３４の間に介装する。これにより、カメラ３０は可視光による撮像が可能となる。

したがって、レンズ３１を可視光による撮像対象物に向けると、可視光による画像データが画像処理部１１１に入力して、画像処理部１１１で画像処理される。画像処理部は、画像処理した可視光の画像データをメイン制御部１０１に出力する。メイン制御部１０１は、ユーザによるキーボード１１からの入力に基づいて可視光画像の処理を行う。
（実施形態２）

本発明を携帯通信端末装置の１つである携帯電話に適用し、生体情報としてユーザの静脈と指紋の画像を用いて認証（本人認証）を行う例を実施形態２として説明する。
（構成の説明）

図６（ａ）,（ｂ）に示すように、携帯電話１０は、各種操作入力を行うキーボード１１と、動作状態等の各種表示を行う表示部１２と、音声を集音するマイク１３と、音を発するためのスピーカ１４と、電波の送受信するためのアンテナ１５と、指紋認証を行うための指紋センサ２０と、静脈画像を撮影するためのカメラ３０と、静脈画像を撮影する際に赤外線を照射する赤外線照射機構４０とを備えている。

図６（ａ）,（ｂ）に示す携帯電話のカメラ３０及び赤外線照射機構４０は、表示部１２及びキーボード１１側を正面としたときの背面に配置され、背面方向に存在する物体を撮影するように配置されている。ただし、図６は、本発明の携帯電話の構成を説明するもので、キーボード、表示部、マイク、カメラ、赤外線照射機構等の位置、及び携帯電話１０の筐体形状については図６に限るものではない。

カメラ３０については実施形態１における図２及び図３を用いて説明したものと同じ構成であり、詳細説明は省略する。

また、静脈の検出は、赤外線照射による静脈からの赤外反射光を撮像素子で撮影することによって行う。このため、本実施形態に係る携帯電話に係る回路構成は、実施形態１における図４と同じとなり、詳細説明は省略する。

本実施形態においても実施形態１と同様に、静脈による認証時以外は、図６に示した赤外線照射機構４０より他の機器との赤外線通信を行うことができ、図６に示したカメラ３０は、可視光による人や物の撮影が可能となり、画像を電子データで保存するカメラとして使用できる構成る構成となっている。
（動作の説明）

次に本実施形態における認証動作について、図４及び図７を用いて説明する。図４は、本実施形態２に係る携帯電話の概要構成を示すブロック図であり、図７は図４の一連の動作を示すフローチャートである。

キーボード１１から入力により、予め設定しておいた認証を必要とする操作（例えば電話帳の閲覧、金融操作）を行おうすると認証がスタートする。

キーボード１１の操作によりメイン制御部１０１に、予め設定しておいた認証を必要とする操作（例えば電話帳の閲覧，金融操作）のための信号が入力すると、メイン制御部１０１は認証の処理をスタートさせる。

図７のステップＳ１１において、図４のメイン制御部１０１は認証制御部１０２に認証スタートの信号を送る。認証制御部１０２は、認証スタート信号を受取ると、アクチュエータ３５，２個のセレクタ１０５に認証スタートの信号を送る。

ステップＳ１２において、指紋センサ２０及び撮像素子３４は、メイン制御部１０１から認証スタートの信号を受取ってオンするため、種類の異なる生体情報である指紋と静脈の画像を用いた２種類の認証の動作が並行して進行される。次に、指紋センサ２０及び撮像素子３４を用いた認証の動作について個別に説明する。

ステップＳ１３において、先ず、指紋サンセ２０を用いた認証について説明する。指紋センサ２０がオンした状態で携帯電話１０を携帯したユーザが、予めデータ保存部１０９に登録した指を指紋センサ２０に翳すと、指紋センサ２０は、その指の指紋画像を取込み、その画像データを照合部１０７に出力する。

次に、ステップＳ１５において、照合部１０７は、指紋センサ２０から画像データを受取ると、データ保存部１０９から登録されている指紋の画像データを読出し、指紋センサ２０からの画像データとデータ保存部１０９から読出した画像データを照合して真偽を判定し、その判定結果を判定部１１２に出力する。照合部１０７には、携帯電話１０を携帯するユーザの指紋情報を予め登録しておく。

次に、撮像素子３４を用いた認証について説明する。携帯電話１０を携帯するユーザの虹彩情報は、図４のデータ保存部１１０に予め登録しておく。撮像素子３４がオンすると、光学フィルタ交換アクチェエータ３５は、認証制御部１０２からの信号を受けて、撮像素子３４とレンズ３１の間に赤外透過フィルタ３２を介装する。さらに、赤外線照射回路１０３は、セレクタ１０５を通して赤外ＬＥＤ１０６に赤外線信号を出力する。赤外ＬＥＤ１０６は、赤外線照射回路１０３からの赤外線信号を受取ると、その信号に基づいて赤外線を撮像素子３４の光軸方向に沿って出力する。これら一連の動作に基づいて、撮像素子３４を用いる認証のための画像データを取得する準備が整うこととなる。

ステップＳ１３において、前記準備が整った状態で、ユーザが携帯電話１０の撮像素子３４に静脈を翳すと、赤外線照射機構４０からユーザの手に赤外線が照射され、撮像素子３４は、赤外線が照射された手の静脈の画像データを取得し、その静脈画像データをセレクタ１０５に通して照合部１０８に出力する。

ステップＳ１４において、照合部１０８は、撮像素子３４から出力される画像データを受取ると、データ照合部１１０に予め登録された所有者の静脈画像データを読出し、撮像素子３４からの画像データと照合部１１０から読出した静脈画像データを照合して真偽を判定し、その判定結果を判定部１１２に出力する。

ステップＳ１６において、判定部１１２は、指紋画像データ用の照合部１０７から出力された判定結果と、静脈画像データ用の照合部１０８から出力された判定結果とに基づいて、静脈及び指紋の認証率を基に最終的に本人判定を行う。

ステップＳ１６において、判定部１１２が本人として判定した場合（ステップＳ１６，YES）、認証制御部１０２は、判定部１１２からの本人判定信号を受取り、その信号に基づいてメイン制御部１０１に、携帯電話１０の操作を許可するための信号を出力するように信号を送る。

ステップＳ１７において、メイン制御部１０２は、判定部１１２から出力される本人であると判定した信号に基づいて、携帯電話１０に操作許可信号を出力する。これにより、携帯電話１０の操作禁止が解かれ、ユーザは携帯電話１０を使用できる状態となる。

ステップＳ１６において、判定部１１２が本人でないと判定した場合（ステップＳ１６のＮＯ）、判定部１１２は、メイン制御部１０１に径帯電話１０の操作不許可の信号を出力する。

ステップＳ１６において、メイン制御部１０１は、判定部１１２から操作不許可の信号を受取ると、表示部１２を使って、携帯電話１０を携帯した者に再度虹彩及び指紋による認証を行うか否かのメッセージを表示し、キーボード１１からの入力を待つ（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９において、メイン制御部１０１は、キーボード１１で再入力が選択された場合（ステップＳ１９のYES）、動作をステップＳ１２の動作に制御する。これに対して、キーボード１１で再入力が選択されたかった場合（ステップＳ１９のＮＯ）、ステップＳ１８の動作に進む。

ステップＳ１８に進んだ場合、メイン制御部１０１は、認証終了の信号を光学フィルタアクチェエータ３５及び２台のセレクタ１０５に出力する。

光学フィルタアクチュエータ３５は、メイン制御部１０１から認証終了の信号を受取ると、レンズ３１と固体撮像素子３４の間に介装された赤外透過フィルタ３２に代えて、赤外カットフィルタ３３をレンズ３１と固体撮像素子３４の間に介装する。これにより、カメラ機能は可視光による撮像が可能となる。

したがって、レンズ３１を可視光による撮像対象物に向けると、可視光による画像データが画像処理部１１１に入力して、画像処理部１１１で画像処理される。画像処理部は、画像処理した可視光の画像データをメイン制御部１０１に出力する。メイン制御部１０１は、ユーザによるキーボード１１からの入力に基づいて可視光画像の処理を行う。
（実施形態３）

本発明を携帯通信端末装置の1つである携帯電話に適用し、生体情報としてユーザの虹彩と静脈の画像を用いて認証（本人認証）を行う例を実施形態３として説明する。
（構成の説明）

図８（ａ）,（ｂ）に示すように、携帯電話１０は、各種操作入力を行うキーボード１１と、動作状態等の各種表示を行う表示部１２と、音声を集音するマイク１３と、音を発するためのスピーカ１４と、電波の送受信するためのアンテナ１５と、虹彩画像を撮影するためのカメラ３０と、虹彩画像を撮影する際に虹彩に向かって赤外線を照射する赤外線照射機構４０と、静脈画像を撮影するためのカメラ５０と、静脈画像を撮影する際に赤外線を照射する赤外線照射機構６０を備えている。

図８（ａ）,（ｂ）に示す携帯電話のカメラ３０及び赤外線照射機構４０は、表示部１２及びキーボード１１側を正面としたとき正面に配置され、正面側の物体を撮影するように配置される。また、図８に示す携帯電話のカメラ５０及び赤外線照射機構６０は、背面に配置され、背面方向に存在する物体を撮影するように配置されている。ただし、図８は、本発明の携帯電話の構成を説明するもので、キーボード、表示部、マイク、カメラ、赤外線照射部等の位置、及び携帯電話１０の筐体形状については図８のものに限られるものではない。

カメラ３０，５０については実施形態１における図２及び図３に示すカメラ３０と同様な構成になっており、詳細説明は省略する。

次に、本実施形態に係る携帯電話の回路構成を図９に示す。図９に示すように、本実施形態においては、赤外線照射に基づいて、虹彩画像及び静脈画像を撮影するために、撮像素子３４ａ，３４ｂ、光学フィルタ交換アクチュエータ３５ａ，３５ｂ、赤外ＬＥＤ１０６ａ，１０６ｂ及び赤外線照射回路１０３ａ，１０３ｂはそれぞれ２台備えている。

図９に示す例では、固体撮像素子３４ａ，光学フィルタアクチェエータ３５ａ，赤外ＬＥＤ１０６ａ及び赤外線照射回路１０３ａは、虹彩情報を取得するための構成として用いている。固体撮像素子３４ｂ，光学フィルタアクチェエータ３５ｂ，赤外ＬＥＤ１０６ｂ及び赤外線照射回路１０３ｂは、静脈情報を取得するための構成として用いている。なお、固体撮像素子３４ａ，光学フィルタアクチェエータ３５ａ，赤外ＬＥＤ１０６ａ及び赤外線照射回路１０３ａを静脈情報取得のための構成として、固体撮像素子３４ｂ，光学フィルタアクチェエータ３５ｂ，赤外ＬＥＤ１０６ｂ及び赤外線照射回路１０３ｂを虹彩情報取得のための構成としてそれぞれ用いてもよいものである。

また、データ照合部１０９には、携帯電話１０を携帯するユーザの虹彩情報を予め登録しておく。また、データ照合部１１０には、携帯電話１０を携帯するユーザの静脈情報を予め登録しておく。また、本実施形態では、虹彩画像，静脈画像の撮像素子３４ａ，３４ｂは、認証時以外に、画像処理部１１１と接続するようになっており、図８のカメラ３０とカメラ５０は、どちらも可視光による人や物を撮影するカメラとして使用可能な構成となっている。また、図９に示すように赤外ＬＥＤ１０６ａ，１０６ｂは、赤外線データ通信が２箇所で可能となっていても余りメリットがないため、片方の赤外ＬＥＤ１０６ａは認証時の赤外線照射にのみ使用する構成となっている。
（動作の説明）

次に本実施形態における認証動作について、図９及び図１０を用いて説明する。キーボード１１の操作によりメイン制御部１０１に、予め設定しておいた認証を必要とする操作（例えば電話帳の閲覧，金融操作）を行おうすると信号は入力すると、メイン制御部１０１は認証の処理をスタートさせる。

図１０のステップＳ２１において、図９のメイン制御部１０１は認証制御部１０２に認証スタートの信号を送る。認証制御部１０２は、認証スタート信号を受取ると、アクチュエータ３５ａ，３５ｂ、セレクタ１０５ａ，１０５ｂ、１０５ｃに認証スタートの信号を送る。

ステップＳ２２において、撮像素子３４ａ，３４ｂは、メイン制御部１０１から認証スタートの信号を受取ってオンするため、種類の異なる生体情報である静脈と虹彩の画像を用いた２種類の認証動作が並行して進行される。次に、２つの撮像素子３４ａ，３４ｂを用いた認証の動作について個別に説明する。

次に、撮像素子３４ａを用いて生体情報である虹彩に基づいて認証を行う場合について説明する。携帯電話１０を携帯するユーザの虹彩情報は、図９のデータ保存部１０９に予め登録しておく。撮像素子３４ａがオンすると、光学フィルタ交換アクチェエータ３５ａは、認証制御部１０２からの信号を受けて、撮像素子３４ａとレンズ３１の間に赤外透過フィルタ３２を介装する。さらに、赤外線照射回路１０３ａは赤外ＬＥＤ１０６ａに赤外線信号を直接出力する。赤外ＬＥＤ１０６ａは、赤外線照射回路１０３ａからの赤外線信号を受取ると、その信号に基づいて赤外線を撮像素子３４ａの光軸方向に沿って出力する。これら一連の動作に基づいて、撮像素子３４ａを用いる認証のための虹彩の画像データを取得する準備が整うこととなる。

ステップＳ２３において、前記準備が整った状態で、ユーザが携帯電話１０のカメラ３０に虹彩を翳すと、撮像素子３４ａは、虹彩の画像データを取得し、その虹彩画像データをセレクタ１０５ａに通して照合部１０７に出力する。

ステップＳ２４において、照合部１０７は、撮像素子３４ａから出力される画像データを受取ると、データ照合部１０９に予め登録されたユーザ（所有者）の虹彩画像データを読出し、撮像素子３４ａからの画像データと照合部１０９から読出した虹彩画像データを照合して真偽を判定し、その判定結果を判定部１１２に出力する。

次に、撮像素子３４ｂを用いた生体情報である静脈に基づく認証を行う場合について説明する。携帯電話１０を携帯するユーザの静脈情報は、図９のデータ保存部１１０に予め登録しておく。撮像素子３４ｂがオンすると、光学フィルタ交換アクチェエータ３５ｂは、認証制御部１０２からの信号を受けて、撮像素子３４ｂとレンズ３１の間に赤外透過フィルタ３２を介装する。さらに、赤外線照射回路１０３ｂは、セレクタ１０５ｃを通して赤外ＬＥＤ１０６ｂに赤外線信号を出力する。赤外ＬＥＤ１０６ｂは、赤外線照射回路１０３ｂからの赤外線信号を受取ると、その信号に基づいて赤外線を撮像素子３４ｂの光軸方向に沿って出力する。これら一連の動作に基づいて、撮像素子３４ｂを用いる認証のための画像データを取得する準備が整うこととなる。

ステップＳ２３において、前記準備が整った状態で、ユーザが携帯電話１０のカメラ５０に静脈を翳すと、赤外線照射機構１０３ｂからユーザの手に赤外線が照射され、撮像素子３４ｂは、赤外線が照射された手の静脈の画像データを取得し、その静脈画像データをセレクタ１０５ｂに通して照合部１０８に出力する。

ステップＳ２５において、照合部１０８は、撮像素子３４ｂから出力される画像データを受取ると、データ照合部１１０に予め登録された所有者の静脈画像データを読出し、撮像素子３４ｂからの画像データと照合部１１０から読出した静脈画像データを照合して真偽を判定し、その判定結果を判定部１１２に出力する。

ステップＳ２６において、判定部１１２は、虹彩画像データ用の照合部１０７から出力された判定結果と、静脈画像データ用の照合部１０８から出力された判定結果とに基づいて、虹彩及び静脈の認証率を基に最終的に本人判定を行う。

ステップＳ２６において、判定部１１２が本人として判定した場合（ステップＳ２６，YES）、認証制御部１０２は、判定部１１２からの本人判定信号を受取り、その信号に基づいてメイン制御部１０１に、携帯電話１０の操作を許可するための信号を出力するように信号を送る。

ステップＳ２７において、メイン制御部１０２は、判定部１１２から出力される本人であると判定した信号に基づいて、携帯電話１０に操作許可信号を出力する。これにより、携帯電話１０の操作禁止が解かれ、ユーザは携帯電話１０を使用できる状態となる。

ステップＳ２６において、判定部１１２が本人でないと判定した場合（ステップＳ２６のＮＯ）、判定部１１２は、メイン制御部１０１に携帯電話１０の操作不許可の信号を出力する。

ステップＳ２６において、メイン制御部１０１は、判定部１１２から操作不許可の信号を受取ると、表示部１２を使って、携帯電話１０を携帯した者に再度虹彩及び指紋による認証を行うか否かのメッセージを表示し、キーボード１１からの入力を待つ（ステップＳ２９）。

ステップＳ２９において、メイン制御部１０１は、キーボード１１で再入力が選択された場合（ステップＳ２９のYES）、動作をステップＳ１２の動作に制御する。これに対して、キーボード１１で再入力が選択されたかった場合（ステップＳ２９のＮＯ）、ステップＳ２８の動作に進む。

ステップＳ２８に進んだ場合、メイン制御部１０１は、認証終了の信号を光学フィルタアクチェエータ３５ａ，３５ｂ及びセレクタ１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃに出力する。

光学フィルタアクチュエータ３５ｂは、メイン制御部１０１から認証終了の信号を受取ると、レンズ３１と固体撮像素子３４ｂの間に介装された赤外透過フィルタ３２に代えて、赤外カットフィルタ３３をレンズ３１と固体撮像素子３４ｂの間に介装する。これにより、カメラ５０は可視光による撮像が可能となる。

したがって、レンズ３１を可視光による撮像対象物に向けると、可視光による画像データが画像処理部１１１に入力して、画像処理部１１１で画像処理される。画像処理部は、画像処理した可視光の画像データをメイン制御部１０１に出力する。メイン制御部１０１は、ユーザによるキーボード１１からの入力に基づいて可視光画像の処理を行う。

以上説明の実施形態のうち、図４に示す実施形態ではカメラ３０，５０、指紋センサ２０，照合部１０７，データ保存部１０９、及び撮像素子３４，照合部１０８，データ保存部１１０、並びに赤外線照射機構４０，６０及び判定部１１２により、種類の異なる生体情報である指紋及び虹彩に基づいて認証を行う認証ユニットが構成される。また、図６に示す実施形態では、指紋センサ２０，照合部１０７，データ保存部１０９、及び撮像素子３４，照合部１０８，データ保存部１１０、並びに赤外線照射機構４０及び判定部１１２により、種類の異なる生体情報である指紋及び静脈に基づいて認証を行う認証ユニットが構成される。図９に示す実施形態では、撮像素子３４ａ，照合部１０８，データ保存部１１０、及び撮像素子３４ｂ，照合部１０８，データ保存部１１０、並びに赤外線照射機構４０，６０及び判定部１１２により、種類の異なる生体情報である虹彩及び静脈に基づいて認証を行う認証ユニットが構成される。

さらに、メイン制御部１０１及び認定制御部１０２により、前記認証ユニットの動作制御を行う制御ユニットが構成され、当該制御ユニットは実施形態毎に説明したように、生体情報毎に行われる前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる機能を備えている。

以上説明したように本発明の実施形態は、生体情報毎に行われる認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる構成に特徴を備えているものである。この特徴からすると、認証ユニットが備えた、赤外線照射による画像データ取得用カメラと、携帯通信端末に備えた、可視光による画像データ取得用カメラを共用させる構成に代えて、認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてもよいものである。すなわち、本発明に実施形態に係る携帯通信端末装置は、生体情報を認証に用いるセキュリティ機能を備えた構成、すなわち、生体情報毎に行われる認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる構成に加えて、認証ユニットとして、少なくとも虹彩の生体情報に基づいて認証を行う虹彩用認証ユニットを含み、前記虹彩用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させるようにしてもよいものである。

また、前記認証ユニットとして、少なくとも静脈の生体情報に基づいて認証を行う静脈用認証ユニットを含み、前記静脈用認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてもよいものである。また、前記認証ユニットとして、少なくとも虹彩及び静脈の生体情報に基づいて認証を行う虹彩及び静脈用認証ユニットを含み、前記虹彩及び静脈用認証ユニットのいずれか一方による認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させてもよいものである。

以上のように、認証ユニットが備えた、赤外線照射による画像データ取得用カメラと、携帯通信端末に備えた、可視光による画像データ取得用カメラを共用させる構成に代えて、認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させることにより、別途赤外線データ通信機能を追加することに比べて、低価格及び小型化を実現することができる。なお、認証ユニットが備えた、赤外線照射による画像データ取得用カメラと、携帯通信端末に備えた、可視光による画像データ取得用カメラを共用させる構成と、認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させる構成を併用させてもよいものである。

また、図４，図６及び図９に示す実施形態では、メイン制御部１０１，認定制御部１０２，照合部１０７，１０８，判定部１１２及び画像処理部１１１をそれぞれハードウェアとして構成した例を示したが、これに限られるものではない。これらを携帯通信端末装置に内蔵したマイクロプロセッサのメモリに、図５及び図７並びに図１０に示すフローチャートに従って認証処理を実行させるための認証プログラムを組込み、この認証プログラムをマイクロプロセッサで逐次読み出すことにより、図４，図６及び図９に示す回路構成の動作をソフト的に実行させるようにしてもよいものである。この場合、前記認証プログラムは、携帯通信端末装置に内蔵されたマイクロプロセッサに、少なくとも２種類の生体情報に基づいて認証を行う認証ユニットの機能と、生体情報毎に行われる前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる機能を備えた制御ユニットの機能を実行させる構成として構築する。

以上の実施形態では、携帯通信端末装置として携帯電話を用いたが、携帯通信端末装置は携帯電話に限られるものではない。携帯電話に代えて、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、電子手帳、モバイルコンピュータなどを携帯通信端末装置として用いてもよいものである。

以上の説明したように本発明によれば、２つの生体認証を用いることで認証精度を高めることができ、さらに一度に二つの生体情報を入力し並列に照合処理を行うことにより、ユーザにとって認証作業は一度と感じることができ、従来の複数の生体認証を順次行う作業より煩わしさが低減される。

本発明の実施形態１に係る携帯電話を示す正面図である。 本発明の実施形態１に用いたカメラを示す断面図である。 （ａ），（ｂ）本発明の実施形態において赤外透過フィルタと赤外カットフィルタの交換するためのフィルタ機構を示す図である。 本発明の実施形態１及び実施形態２に係る携帯電話の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１の認証動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明の実施形態２に係る携帯電話を示す正面図、（ｂ）は、同背面図である。 本発明の実施形態２の認証動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明の実施形態３に係る携帯電話を示す正面図、（ｂ）は、同背面図である。 本発明の実施形態３に係る携帯電話の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３の認証動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 携帯電話
２０ 指紋センサ
３０，５０ カメラ
３４，３４ａ，３４ｂ 撮像素子
３５，３５ａ，３５ｂ 光学フィルタアクチェエータ
４０ 赤外線照射機構
１０１ メイン制御部
１０２ 認定制御部
１０３，１０３ａ，１０３ｂ 赤外線照射機構
１０４ 赤外線データ通信回路
１０６，１０６ａ，１０６ｂ 赤外ＬＥＤ
１０７，１０８ 照合部
１０９，１１０ データ保存部
１１２ 判定部

Claims (3)

1. 生体情報を認証に用いるセキュリティ機能を備えた携帯通信端末装置において、
   生体情報に基づいて認証を行う認証ユニットと、
   前記認証ユニットの動作制御を行う制御ユニットとを含み、
   前記制御ユニットは、前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させる機能を備え、
   前記認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させたことを特徴とする携帯通信端末装置。
2. 前記認証ユニットは、虹彩の生体情報に基づいて認証を行う虹彩用認証ユニット、或いは静脈の生体情報に基づいて認証を行う静脈用認証ユニットの少なくとも一方を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の携帯通信端末装置。
3. 生体情報を認証に用いてセキュリティ機能を備えた携帯通信端末装置の認証を行う認証方法において、
   制御ユニットにより、生体情報に基づいて認証を行う認証ユニットを動作制御して、前記認証ユニットによる、生体情報の取込み処理、及び前記取込んだ生体情報に基づく認証処理を並行して進行させ、
   前記認証ユニットによる認証データの取得に用いる赤外線照射機構をデータ通信に共用させることを特徴とする携帯通信端末装置における認証方法。

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