JPH0887588A

JPH0887588A - 電子指紋照合器及びその指紋撮像部

Info

Publication number: JPH0887588A
Application number: JP6223227A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Mori; 正彦森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で安価、しかも構成が簡単でいたずらや
悪用されにくく、取扱い性に優れた指紋撮像部を得るこ
と。また、指を正確に撮像部に固定すること。【構成】指乗せ台３には端子Ａ４、端子Ｂ５，端子Ｃ
６の３個の生体検出端子が設けられ、その周囲の導体７
を一緒に指で触ることにより、これを検出して信号を取
り出す。一方、その外側には表示窓８と、指紋の登録番
号を示す１〜１６の数字が印刷されている。ケース１の
内側に照明手段を構成する発光素子であるＬＥＤを設
け、その光の一部は表示窓８に達すると同時に大部分は
指乗せ台３を裏面から照らす。そして、端子を指で操作
することにより、表示窓８に表示されたＬＥＤの光を見
ながら、登録された指紋の中から必要なものを指定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リアルタイム方式の指
紋照合器及びその指紋像の撮影部の構成に関し、特に登
録された指紋の指定やその表示、指の検出や指を正確に
位置させるための手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子式指紋照合は業界の関心を集めてい
る分野であり、すでに商品化されているものもある。一
例としては、何人かの指紋を符合化してあらかじめ電子
メモリーに登録しておき、指を指紋照合器に乗せて指紋
像を撮像・解析し、リアルタイムで登録指紋と照合して
人物を確認するというものである。このような装置は照
合を必要とするいろいろな分野に利用できる。身近な例
としては、例えばＩＤカード、鍵等の代わりとしてその
利用価値は大きい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子指紋照合の指紋撮像時においては、指を撮像位置に
乗せる精度が重要であり、登録時の状態に近いと照合の
精度が高まるのであるが、実際には個人差、状況差が顕
著で照合精度を低下させているという課題がある。

【０００４】また、電子指紋照合器は屋外に設置される
場合があるので、防滴、夜間照明等の機能が必要にな
る。さらに、電子指紋照合器を広範囲に普及させるため
には、取扱い易いこと、安価であることはもちろん保安
面の配慮（いたずらや悪用防止）も必要になってくる。

【０００５】本発明はこのような課題を解決するもので
あって、その目的とするところは、小型で安価、しかも
構成が簡単でいたずらや悪用されにくく、取扱い性に優
れた電子指紋照合器の指紋撮像部を実現することであ
る。

【０００６】また、別の目的は、指を正確に撮像部に固
定するための構成を実現することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子指紋照合器
及びその指紋撮像部は、あらかじめ登録されている指紋
を指定してから指紋の照合を行うものであって、指乗せ
台、この指乗せ台を照明するための照明手段、指乗せ台
に乗せられた指の指紋を撮影するＣＣＤカメラ、指紋照
合に関する情報を表示する表示手段、とを有し、照明手
段と表示手段とを同一の発光素子を用いて構成すること
を特徴とし、さらに、この表示手段は、電子指紋照合器
の位置および指紋の照合の結果を表示することが望まし
い。

【０００８】また、指乗せ台、この指乗せ台を照明する
ための照明手段、指乗せ台に乗せられた指の指紋を撮影
するＣＣＤカメラ、指乗せ台に指が乗せられたことを検
出する生体検出器、とを有し、生体検出器は電子指紋照
合器の動作を制御する操作スイッチの機能を有すること
を特徴とする。

【０００９】この際、生体検出器を用いてあらかじめ登
録されている指紋を指定することが望ましく、さらに、
指紋照合に関する情報を表示する表示手段を有し、生体
検出器と表示手段を一体に構成することがより望まし
い。

【００１０】また、指乗せ台と、この指乗せ台に乗せら
れた指の指紋を撮影するＣＣＤカメラを有し、この指乗
せ台は、指が乗る位置の先端および両側面の３方に位置
決めを有すると共に、両側面の位置決めは指が乗る位置
の中心位置から等間隔に可動であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】電子指紋照合器においては、複数の登録指紋と
被照合指紋との照合は時間が掛かるので、数多くの登録
指紋の中から一個の照合指紋を指定し、これと一致する
かだけを判別するのが能率的である。このため、照合指
紋の指定をする操作スイッチとその指定番号を表示する
機能が必要となる。請求項１、３、４、５記載の発明
は、必要な照合指紋を指定するための操作スイッチやそ
の表示に関わるものである。

【００１２】請求項１記載の発明においては、指紋撮像
のための照明手段を構成する発光素子を、指紋照合に関
する情報を表示するためにも使用することにより、撮像
部の小型化、低コスト化を図ったものである。特に、別
に表示素子を設けるためのスペースが削減されて非常に
シンプルになる他、電気部品の数が少なくなるので動作
の信頼性を高めることができる。

【００１３】請求項２記載の発明においては、指定され
た指紋の情報に加えて、さらに電子指紋照合器の位置お
よび指紋の照合の結果も表示することにより、さらなる
合理化と利便性の向上（夜間においても視認のしやすい
ことによる取扱い性の向上、照合の結果が明確にわかる
ようになること）を図ったものである。

【００１４】請求項３、４記載の発明においては、生体
検出器を電子指紋照合器の動作を制御する操作スイッチ
としても利用することにより、指以外の操作で動作する
ことがないのでいたずらや悪用の防止に有効である。し
かも別に操作スイッチを設ける必要がないので撮像部の
構成が簡単になる。特に、請求項４記載の発明において
は、照合指紋の指定に用いることにより、操作性が向上
し使いやすいものになる。

【００１５】請求項５記載の発明においては、生体検出
器と表示手段を一体に構成することにより、一層の小型
化・単純化を図ることができる。このようにすることに
より、撮像部の表面に設置される部材数が少なくなり、
防滴性・信頼性などの点で効果が大きくなる。

【００１６】請求項６記載の発明においては、指の両側
面の位置決めを指が乗る位置の中心位置から等間隔に可
動させることにより、指の大小、形状の違いに関係なく
撮像部の中心に固定することを図ったものである。この
場合、指を乗せると両側にしかも均等に広がっていくこ
とから、精度よく指を固定することができる。

【００１７】

【実施例】まず指紋撮像部の表示、及び操作に関する実
施例１及び２について説明し、次に指を正確な位置に固
定するための指乗せ台の実施例３について説明する。な
お実施例１および２に於いては、指乗せ台は従来のもの
を使用している。

【００１８】また、指紋の登録方法および指紋の照合方
法については説明を省略したが、本装置で撮像したデー
タを使用して登録し、所定の画像処理プロセスを用いて
照合を行っている。

【００１９】（実施例１）実施例１を図１、図２によっ
て説明する。本実施例は、ケース１の表面に指２を乗せ
指紋の像を取り込む（撮像する）ものである。そして、
１６人以下の登録人数を想定した電子指紋照合器に関す
るものである。

【００２０】図において、透明な指乗せ台３には端子Ａ
４、端子Ｂ５，端子Ｃ６の３個の生体検出端子を設け
る。これらの端子の周囲は導体７で囲まれているが、端
子と導体７とは電気的に絶縁されている。導体７と端子
は導線７ａと６ａによりプリント基板１１上に形成され
た回路に接続されている。この状態で、端子のうちのい
ずれか一つと導体７を指で触ると、端子と導体７との間
に微弱電流が流れる。これを検出して信号を取り出す。
生体でない絶縁体（例えば指紋を印刷した紙など）の場
合は、端子と導体７との間に電流が流れないので検出さ
れない。また、生体でない導体（例えば針金など）の場
合は、端子と導体７との間に電流が流れるものの、生体
とは電流値が異なる（電気抵抗が異なる）ので正常な検
出信号とはみなされない。

【００２１】一方、指乗せ台３には表面を乱反射面にし
た透光性の表示窓８を環状に１６個設ける。そして、そ
の後ろ（ケース１の内側）にライトガイド１０および照
明手段を構成する発光素子であるＬＥＤ９を１６組設け
る。ライトガイド１０の先端は光を受け易くするため斜
めの切り口になっている。またＬＥＤ９はプリント基板
１１にのせ支柱１２で支える。ＬＥＤ９からの光は一部
はライトガイド１０を経て表示窓８に達すると同時に大
部分は指乗せ台３を裏面から照らす。本実施例において
は、ＬＥＤ９として赤色発光ダイオードを用いている。

【００２２】また、指紋撮像のために、焦点が指乗せ台
の表面に合うようにＣＣＤカメラ１３を支柱１４に取り
付けネジ１５で止める。このとき、導体７は表示窓８の
マスクの役も兼ねており、ＬＥＤ９の光が他の表示窓に
漏れるのを防いでいる。なお、指乗せ台３、表示窓８、
ライトガイド１０、支柱１２等は一体のプラスチック部
品にまとめてある。さらに、ケース１の表面の１６個の
表示窓８の外側には１〜１６までの番号が印刷されてい
る。

【００２３】次に、本発明の電子指紋照合器及びその指
紋撮像部の動作について説明する。

【００２４】電子指紋照合器を使用していない場合は、
すべてのＬＥＤ９は消灯している。ただし、夜間の場合
は電子指紋照合器の位置を確認できるようにＬＥＤ９は
ぼんやりと点灯している。なお、電子指紋照合器の電源
容量に余裕がある場合は明るく点灯させておいてもよ
い。また、赤外線センサー等を用いて、人が近づいたと
きに点灯するように構成しても良い。いずれにせよ、指
を乗せる位置を取り囲むように環状に点灯しているの
で、指を乗せる位置を正確に認識することが可能であ
る。

【００２５】さて、指紋撮像および照合の動作は電気回
路のリセットから始まる。まず端子Ａ４と端子Ｂ５の検
出端子を同時に触ると、端子Ａ−導体７間および端子Ｂ
−導体７間に微弱電流が流れ、電気回路がリセットされ
る。すると、すべてのＬＥＤ９はその位置表示のために
ぼんやりと点灯する。

【００２６】まずこの状態で、あらかじめ登録されてい
る登録指紋の中から自分の登録指紋に相当する登録番号
（１〜１６のうちのいずれか）を選ぶ。端子Ａ４に指を
触れるとＬＥＤのうちの１個が点灯しカウントアップ
（番号が大きくなる方向に点灯するＬＥＤが１個移動）
する。端子Ｂ５を触れるとカウントダウン（番号が小さ
くなる方向に点灯するＬＥＤが１個移動）する。この２
個の端子Ａ、Ｂを使ってＬＥＤの点灯位置を定め自分の
登録指紋番号を選ぶ。

【００２７】次に、指を指乗せ台３にのせると、端子Ａ
４，Ｂ５，Ｃ６の３個の接点が閉じる。すると、全ＬＥ
Ｄ９を点灯して指２を照明すると共に指紋像をＣＣＤカ
メラ１３で取り込む。以後の照合プロセスは電子指紋照
合器の画像処理部の分担であってここでは説明を省略す
る。照合が一致すれば全ＬＥＤ９が同期して点滅し、不
一致ならば全ＬＥＤがランダムに点滅し、一致／不一致
を知らせる。

【００２８】以上述べたように、指乗せ台３を照明して
指紋を撮像するための照明手段を構成する発光素子であ
るＬＥＤ９は、登録された指紋を指定するための表示手
段の役割も担っている。また、この表示手段は、電子指
紋照合器の位置を示すパイロットの役割も担っているほ
か、指紋照合の結果も表示するものである。さらに、生
体検出器の検出端子Ａ、Ｂは生体であることを検出する
ために用いられるだけではなく、登録された指紋の登録
番号を指定する操作スイッチの機能を果たすためにも用
いられる。

【００２９】なお、本実施例においては生体検出端子を
３つ用いている。これは、指を正確な位置にしかもしっ
かりと乗せるように（確実な３点支持が実行されるよう
に）するためである。これにより、一層正確な指紋の撮
像を行うことができる。

【００３０】しかしながら、特に生体検出端子の数に制
限があるわけではない。本実施例においては、端子Ａ４
は登録番号のカウントアップとリセット信号として、端
子Ｂ５は登録番号のカウントダウンとリセット信号とし
て、端子Ｃ６は指紋撮像の開始信号として使用してい
る。ところが、例えば、生体検出端子が１つの場合であ
ってもよい。この場合は、１つの生体検出端子でこれら
３つの操作を行うことになるのであるが、操作される順
序を認識すれば実現することが可能である。その操作の
一例を簡単に説明する。

【００３１】まず、最初に端子に触れると電気回路がリ
セットされる。次に端子に触れるのは指紋の登録番号を
指定する操作であり、端子に触れ続けることにより、Ｌ
ＥＤが順々に１個づつ一方向に移動しながら点灯してい
く（選択される番号の数があまり多くないので一方向の
移動であってもそれほど不都合ではない）。自分の登録
番号のＬＥＤが点灯したら端子から指を離すことにより
番号が指定される。そして、再度端子に触れた時にＬＥ
Ｄが全部点灯して指紋撮像が実行される。

【００３２】一方、生体検出端子の数は４つ以上であっ
ても良い。生体検出端子の数を増やせばより確実な指紋
の撮像を行うことができるので照合精度は向上する。し
かし、撮像部構造の複雑化やコストの上昇を招くので最
大でも４つ程度が好ましい。

【００３３】（実施例２）次に実施例２に付いて図３、
図４により説明する。本実施例は、実施例１に加えて表
示手段にも生体検出機能を有する操作スイッチの機能を
持たせた例である。なお、本実施例は登録指紋数が更に
多い場合について示してある。

【００３４】本実施例２に於いては、指乗せ台３の照明
のためには１６個のＬＥＤを用いているが、表示用のＬ
ＥＤとしてはそのうちの１０個のみを使用する。残りは
表示窓を目隠しして照明用としてのみ使用する。表示用
のライトガイド３２には図４に示すごとく導体キャップ
３３をかぶせる。指を乗せるとキャップ３３と導体７間
の電気抵抗が減少することにより信号を発生する。すな
わち生体検出器を構成し、入力キー３４の役割を果た
す。導体７とキャップ３３は導線７ａと３３ａによって
図示しない電気回路に接続される。また、キャップ３３
はライトガイド３２全体をすっぽりと覆っているわけで
はなく、図３に示すように、円形の穴部３１を有してい
る。これにより、生体検出機能を有する操作スイッチと
しての機能すると共に表示機能をも果たすことができ
る。ただし、透光性のキャップを用いればライトガイド
３２全体を覆ってしまってもかまわない。

【００３５】さて、本実施例の動作については上述した
実施例１とほぼ同様であるので、ここでは実施例１と異
なる点について説明する。本実施例においては多くの指
紋を登録できるように構成しているので、自分の登録指
紋を選ぶ方法に付いて説明する。

【００３６】まず端子Ａ４と端子Ｂ５の検出端子を同時
に触って電気回路をリセットすると、ＬＥＤはキーの位
置表示のためにぼんやりと点灯する。つぎに必要な番号
位置の入力キー３４を触るとそのＬＥＤが点灯し、照合
指紋番号を決定する。例えば２、５、７と触ると２、
５、７に対応するＬＥＤが点灯する。この場合は「２５
７」が選択される。しかしこの場合３つの数字は６通り
の組み合わせがあり「２５７」も「５７２」も区別が付
かない。このため、番号は３つの数字の組み合わせの内
最小のもののみが有効とする。従って、指定できる数は
３桁の場合は３個の数字の組み合わせであるから１２０
個、２桁の場合は５０個となる。

【００３７】もっとも、入力キー３４に触れる順序を認
識すれば「２５７」も「５７２」も「２２２」も区別す
ることができるので、例えば３桁の場合は１０００通り
の登録番号を指定することができる。

【００３８】なお、照合指紋の選定以後の指紋照合のプ
ロセスは実施例１の場合と同じであるから省略する。ま
た、実施例１と同様に、生体検出のための端子は必ずし
もＡ、Ｂ、Ｃの３つある必要はない。

【００３９】上述した実施例１、２に於いては、指紋照
合の悪用防止の保安性を少しでも高めるため生体検出器
を用い、かつ生体検出器に操作ボタン（入力キー）の役
割ももたせているのが特徴である。しかし、機能的には
実施例２における入力キー３４は一般のスイッチでもよ
いので、実施例で述べた生体検出器と一般のスイッチと
を適宜併用して構成しても良い。

【００４０】（実施例３）次に指乗せ台の実施例につい
て、正面概念図である図５と、部分断面図である図６に
より説明する。

【００４１】指乗せ台３の３方に位置決めＡ５１、Ｂ５
２、Ｃ５３を設ける。このうち指の先端位置を決める位
置決めＣ５３は固定されているが、指の両側の位置を決
める位置決めＡ５１、Ｂ５２は可動である。位置決めＡ
５１はガイド用の溝５４、５６とラック５８を設け、溝
５４、５６は指乗せ台上のピン５５、５７でガイドされ
左右に移動可能である。位置決めＡ５１の先端部は斜面
６６になっており下部には遮光部６７を有す。位置決め
Ｂ５２も同様に溝５９、６０、ピン６０、６２、ラック
６３を有し、指乗せ台上の歯車６４で位置決めＡ５１と
連結する。また位置決めＢ５２の先端部には斜面６８と
遮光部６９を有す。位置決めＡ５１とＢ５２はバネ６５
により常に指２を乗せる位置の中心位置で閉じている。

【００４２】指を乗せる時は、まず指を位置決めＡ５
１、Ｂ５２の斜面の間に置き、下に押し下げる。位置決
めＡ５１とＢ５２は歯車で連結しているので等間隔で左
右に開く。更に指を前方に押出し、位置決めＣ５３に突
き当てると、指が生体検出器Ａ４、Ｂ５、Ｃ６に同時に
触れる。これを検出して指紋を撮像するが、その方法と
しては例えば実施例１、２に記載されたものを用いるこ
とができる。もちろん、これら以外の方法であっても構
わない。

【００４３】外界からの漏れ光はＣＣＤカメラ１３に悪
影響を及ぼすので遮光部６７、６９が指２と位置決めＡ
５１、Ｂ５２の隙間を埋めてこれを遮断する。指をはず
すとバネ６５の力で位置決めＡ５１、Ｂ５２は元の中央
位置に戻る。

【００４４】なお、本実施例では、位置決めＣ５３は固
定したが位置決めＡ５１、Ｂ５２と連動して位置を決定
するするのも良く、また位置決めＡ５１、Ｂ５２を左右
に等間隔に移動する方法は他にも考えられ、本実施例に
限定するものでない

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば以下
のような効果を有する。

【００４６】請求項１記載の発明によれば、撮像部の小
型化、低コスト化を図ることができる。特に、別に表示
素子を設けるためのスペースが削減されて非常にシンプ
ルになる他、電気部品の数が少なくなるので動作の信頼
性を高めることができる。

【００４７】また、発光素子等も撮像部の奥に内蔵し、
外部にさらされるものはプラスチックの部品と検出端子
等極めて単純なものだから、いたずらをされることも少
なく、防滴等にも十分に耐えるものとなった。

【００４８】請求項２記載の発明によれば、さらなる合
理化と利便性の向上を図ることができる。特に、夜間に
おいても視認のしやすいことによる取扱い性の向上や、
照合の結果が明確にわかるようになるため、一層使いや
すいものになる。

【００４９】請求項３、４記載の発明によれば、指以外
の操作で動作することがないのでいたずらや悪用の防止
に有効である。しかも別に操作スイッチを設ける必要が
ないので撮像部の構成が簡単になる。特に、請求項４記
載の発明においては、簡便な方法によって指紋の指定操
作を行うことができるようになる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、より一層の
小型化・単純化を図ることができる。このようにするこ
とにより、撮像部の表面に設置される部材数がさらに少
なくなり、防滴性・信頼性などを向上させることができ
る。

【００５１】請求項６記載の発明によれば、指の両側面
の位置決めを指が乗る位置の中心位置から等間隔に可動
させることにより、指の大小、形状の違いに関係なく撮
像部の中心に固定することができる。この結果、精度よ
く正確に指紋の撮像を行うことが出来るので、指紋照合
の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の指紋照合器の撮像部の実施例１の外
観図。

【図２】本発明の指紋照合器の撮像部の実施例１の構
造断面図。

【図３】本発明の指紋照合器の撮像部の実施例２の外
観図。

【図４】実施例２の入力キー部の構造を示す部分断面
図。

【図５】本発明の指紋照合器の撮像部の指乗せ台の構
造を示す正面概念図。

【図６】本発明の指紋照合器の撮像部の指乗せ台の構
造を示す部分断面図。

【符号の説明】

１ケース２人の指３指乗せ台４端子Ａ５端子Ｂ６端子Ｃ６ａ、７ａ、３３ａ導線７導体８表示窓９ＬＥＤ１０、３２ライトガイド１１プリント基板１２、１４支柱１３ＣＣＤカメラ１５ネジ３１穴部３３導体キャップ３４入力キー５１位置決めＡ５２位置決めＢ５３位置決めＣ５４、５６、５９、６１溝５５、５７、６０、６２ピン５８、６３ラック６４歯車６５バネ６６、６８斜面６７、６９遮光部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ登録されている指紋を指定し
てから指紋の照合を行う電子指紋照合器の指紋撮像部に
おいて、指乗せ台、前記指乗せ台を照明するための照明手段、前
記指乗せ台に乗せられた指の指紋を撮影するＣＣＤカメ
ラ、指紋照合に関する情報を表示する表示手段、とを有
し、前記照明手段と前記表示手段とを同一の発光素子を
用いて構成することを特徴とする電子指紋照合器の指紋
撮像部。
【請求項２】前記表示手段は、前記電子指紋照合器の
位置および前記指紋の照合の結果を表示することを特徴
とする請求項１記載の電子指紋照合器の指紋撮像部。
【請求項３】あらかじめ登録されている指紋を指定し
てから指紋の照合を行う電子指紋照合器の指紋撮像部に
おいて、指乗せ台、前記指乗せ台を照明するための照明手段、前
記指乗せ台に乗せられた指の指紋を撮影するＣＣＤカメ
ラ、前記指乗せ台に指が乗せられたことを検出する生体
検出器、とを有し、前記生体検出器は電子指紋照合器の
動作を制御する操作スイッチの機能を有することを特徴
とする電子指紋照合器の指紋撮像部。
【請求項４】前記生体検出器を用いてあらかじめ登録
されている指紋を指定することを特徴とする請求項３記
載の電子指紋照合器の指紋撮像部。
【請求項５】指紋照合に関する情報を表示する表示手
段を有し、前記生体検出器と前記表示手段を一体に構成
することを特徴とする請求項４記載の電子指紋照合器の
指紋撮像部。
【請求項６】指乗せ台と、前記指乗せ台に乗せられた
指の指紋を撮影するＣＣＤカメラを有する電子指紋照合
器の指紋撮像部において、前記指乗せ台は、前記指が乗る位置の先端および両側面
の３方に位置決めを有すると共に、前記両側面の位置決
めは前記指が乗る位置の中心位置から等間隔に可動であ
ることを特徴とする電子指紋照合器の指紋撮像部。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか一つに記載の指
紋撮像部を備えた電子指紋照合器。