JPH11250255A - 指紋照合用の指紋代用部材の製造装置と指紋照合用の指紋代用部材の製造方法及び指紋照合用の指紋代用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 指紋照合を行う際に実際の指の指紋パターン
の代わりに用いられる指紋代用部材であって、指紋採取
面に対して指の位置を案内するガイド部に指に代えて配
置させることができる指紋代用部材を製造することがで
きる指紋照合用の指紋代用部材の製造装置を提供するこ
と。 【解決手段】 指紋照合を行う際に指紋パターンの代わ
りに用いられる指紋代用部材Ｃであり、指紋照合装置の
指紋採取面に対して指の位置を案内するガイド部に代え
て配置させるようになっている指紋代用部材Ｃを製造す
る装置であり、擬似指紋パターン２０Ａを発生する擬似
指紋パターン作成手段５０と、擬似指紋パターン２０Ａ
を製版シートに形成する製版シート形成手段３００と、
製版シートの擬似指紋パターン２０Ａを転写しかつ指紋
照合装置のガイド部に合った形状に指紋代用部材Ｃを成
形する指紋代用部材成形手段３０６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実際の指紋の代わ
りに用いるための擬似指紋パターンを有する指紋代用部
材の製造装置と指紋照合用の指紋代用部材の製造方法及
び指紋照合用の指紋代用部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報処理技術の普及に伴って、シ
ステムの管理や安全性の確保が問題となっている。現
在、情報処理の分野では、使用者が直接暗証番号の入力
をしたり、暗証番号等を記録した磁気カード等を用いて
各個人の識別を行うことが一般的に採用されてきてい
る。また、個人の生活環境下においては、住宅、車及び
ロッカー等の鍵等の使用安全性が注目されている。

【０００３】しかし、従来の安全対策では、使用者が暗
証番号を忘れたり、鍵やカードの紛失及び盗難や偽造さ
れる等の恐れがある。そこでその改善策として、個々の
人間固有で生涯変わらない指紋に着目して、その手指の
指紋パターンを参照用の指紋パターンと照合することに
より、システムの管理や安全性の確保を図ることが提唱
されている。一例として乗用車の運転席側のドアに、こ
のような指紋パターンを読取る指紋読取装置を設けた場
合について考えてみる。この場合には、指紋パターンを
登録した使用者本人が、その手指の指紋パターンを指紋
読取装置に密着することで、指紋読取装置がその指紋パ
ターンを読取る。読取った結果、手指の指紋パターンが
参照用の指紋パターンと一致した場合には、運転席側の
ドアのロックが解除されて、そのドアを開けることがで
きる。

【０００４】人の指紋を光学的に検出する方式として
は、プリズムのガラス面に指を密着して、光源からの光
がこの密着面で反射する光の変化（正反射、乱反射）で
生じる明暗を撮像レンズ系を介して撮像素子に取り込む
光学読み取り方式が用いられている。このような従来の
指紋照合装置は、指をガイドして位置決めするためのガ
イド部分を有している。このガイド部分は、たとえば断
面で見て凹型になっており、そこに指をはめ込むこと
で、指紋照合装置の光学系に対して指紋を正しく位置決
めできるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、指紋照合装
置の指紋取込面において、指紋パターンがプリズムのガ
ラス面に対して密着状況が悪いと、十分な明暗と忠実な
指紋像が得られない場合が生じる。特に人の指の皮膚の
状態は、健康状態、怪我の有無、業務内容が何である
か、スポーツを行っているかどうか、家事等で日常変化
する場合や、気象条件で乾燥している場合があり、この
ような乾燥状態の指の指紋パターンは、登録された参照
用の指紋パターンとの照合性を悪くし、照合できない場
合が生じる。そこで、一般的にはプリズムのガラス面に
弾性体を用いたり、あるいは指紋照合時に指にクリーム
を塗布したり水分を付けることにより、指紋パターンの
凹凸がプリズムのガラス面に対して密着できるようにす
ることが知られている。しかし、弾性体は耐久性が劣
り、クリームや水分の塗布は面倒でありその塗布量のコ
ントロールが難しく、汚れを誘引する等保守管理が難し
い。

【０００６】一方、指紋照合装置を使用する人が指を怪
我した場合等では、指紋照合用にその指の指紋パターン
を直接プリズムのガラス面に載せることができないこと
があり、あるいは怪我等で指紋パターンが大幅に変化し
た場合には、指紋照合装置において、参照用の指紋パタ
ーンと照合できなくなってしまうという問題も生じる。
そこで本人の指紋パターンに代える他の指の指紋を登録
しておく等面倒な作業が必要となる。そこで本発明は上
記課題を解消し、指紋照合を行う際に実際の指の指紋パ
ターンの代わりに用いられる指紋代用部材であって、指
紋採取面に対して指の位置を案内するガイド部に指に代
えて配置させることができる指紋代用部材を製造するこ
とができる指紋照合用の指紋代用部材の製造装置と指紋
照合用の指紋代用部材の製造方法及び指紋代用部材を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、指紋照合を行う際に指紋パターンの代わりに用
いられる指紋代用部材であり、指紋照合装置の指紋採取
面に対して指の位置を案内するガイド部に合せて配置さ
せる指紋代用部材を製造する装置であり、擬似指紋パタ
ーンを製版シートに形成する製版シート形成手段と、製
版シートの擬似指紋パターンを転写しかつ指紋照合装置
のガイド部に合った形状に指紋代用部材を成形する指紋
代用部材成形手段と、を備えることを特徴とする指紋照
合用の指紋代用部材の製造装置により、達成される。

【０００８】本発明では、指紋照合を行う際に指紋パタ
ーンの代わりに用いられる指紋代用部材であり、指紋採
取面に対して指の位置を案内するガイド部に、指に代え
て配置させるようになっている指紋代用部材を製造す
る。製版シート形成手段は、擬似指紋パターンを製版シ
ートに対して形成する。

【０００９】指紋代用部材成形手段は、製版シートの擬
似指紋パターンを転写してかつ指紋照合装置のガイド部
に合った形状に指紋代用部材を成形する。このようにす
ることにより、製版シート形成手段は、擬似指紋パター
ンを製版シートに形成しておいて、この製版シートを保
存しておくことができる。そして指紋代用部材成形手段
は、この製版シートに基づいて擬似指紋パターンを転写
しかつ指紋照合装置のガイド部に合った形状に指紋代用
部材を簡単に製造することができる。従って、本人の本
物の指紋がたとえば怪我などによって使用できない場合
であっても、この指紋代用部材を、指紋照合装置のガイ
ド部にはめ込むことで、簡単に指紋照合作業を行うこと
ができる。

【００１０】本発明において、好ましくは製版シート形
成手段がレーザ加工装置であり、レーザ光を製版シート
に照射して擬似指紋パターンを形成するようにすれば、
比較的早くこの擬似指紋パターンを形成することができ
る。本発明において、好ましくは製版シート形成手段が
流動体を塗布して擬似指紋パターンを形成するようにな
っていれば、簡単に擬似指紋パターンを製版シートに対
して形成することができる。本発明において、好ましく
は指紋代用部材が、弾力性のある材質で作られており、
この弾力性部材が、たとえば歯科印象用のシリコン樹脂
であれば、指紋代用部材が擬似指紋パターンを指紋照合
装置の指紋採取面に対して密着させることができる。こ
れにより擬似指紋パターンの読取精度を向上させること
ができる。

【００１１】上記目的は、本発明にあっては、指紋照合
を行う際に指紋パターンの代わりに用いられる指紋代用
部材であり、指紋照合装置の指紋採取面に対して指の位
置を案内するガイド部に合せて配置させる指紋代用部材
を製造する方法であり、擬似指紋パターンを製版シート
を形成する製版シート形成ステップと、製版シートの擬
似指紋パターンを転写しかつガイド部に合った形状に指
紋代用部材を成形する指紋代用部材成形ステップと、を
含むことを特徴とする指紋照合用の指紋代用部材の製造
方法により、達成される。

【００１２】このようにすることにより、製版シート形
成手段は、擬似指紋パターンを製版シートに形成してお
いて、この製版シートを保存しておくことができる。そ
して指紋代用部材成形手段は、この製版シートに基づい
て擬似指紋パターンを転写しかつ指紋照合装置のガイド
部に合った形状に指紋代用部材を簡単に製造することが
できる。従って、本人の本物の指紋がたとえば怪我など
によって使用できない場合であっても、この指紋代用部
材を、指紋照合装置のガイド部にはめ込むことで、簡単
に指紋照合作業を行うことができる。

【００１３】上記目的は、本発明にあっては、指紋照合
を行う際に指紋パターンの代わりに用いられる指紋代用
部材であり、指紋照合装置の指紋採取面に対して配置す
る指紋代用部材であり、転写することにより成形されて
いる擬似指紋パターンを有することを特徴とする指紋代
用部材により、達成される。本発明において、好ましく
は弾力性のある材質で作られている。本発明において、
好ましくは歯科印象用のシリコン樹脂で作られている。
本発明において、好ましくは指紋照合装置の指紋採取面
に対して指の位置を案内するガイド部に合わせて形成さ
れている。従って、本人の本物の指紋がたとえば怪我な
どによって使用できない場合であっても、この指紋代用
部材を、指紋照合装置のガイド部にはめ込むことで、簡
単に指紋照合作業を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１５】図１〜図４は、本発明の指紋照合用の指紋
代用部材の製造装置により製造される指紋代用部材Ｃを
実際に使用する例を示している。図１と図４には本発明
の製造装置により製造される指紋代用部材Ｃを示してい
る。この指紋代用部材Ｃは、実際の指の指紋パターンに
代えて指紋照合装置１００のガイド部１００Ａに位置決
めして使用することができるようになっている。図９は
指紋照合装置１００のガイド部１００Ａの付近を示して
いる。図４と図９に示すガイド部１００Ａは、指紋照合
装置１００において、たとえば凹形状に形成されてお
り、このガイド部１００Ａには、指Ｆあるいはほぼ平板
状の指紋代用部材Ｃをはめ込んで指紋採取面１００Ｂに
密着させることができるようになっている。

【００１６】まずこの指紋照合装置１００の構造例につ
いて説明する。指紋照合装置１００は、上述したように
図１と図９に示す要領で、使用者の本物の指Ｆあるいは
その指Ｆの指紋パターンＦＧＰに代えて用いることがで
き指紋代用部材Ｃのいずれをも受け付ける指紋照合装置
である。図２では指Ｆがガイド部１００Ａにより位置決
めされており、図４では指紋代用部材Ｃがガイド部１０
０Ａにより位置決めされている。

【００１７】図１の自動車１は、指紋照合装置１００の
画像処理装置２００を備えている。この画像処理装置２
００は、自動車１の運転席側のドア２に設けられてい
る。運転席側のドア２は取手３と画像処理装置２００の
画像取り込み部１００を備えており、ドア２は作動対象
であるロック装置１６によりドアのロックを解除するこ
とができる。この画像取り込み部１００は、後で説明す
るカードＣの擬似指紋パターン２０Ａ、または自動車１
の使用者の指Ｆの指紋パターンＦＧＰが、画像処理装置
２００内の参照用の画像パターンと比較して、その擬似
指紋パターン２０Ａまたは指紋パターンＦＧＰが参照用
の画像パターンと適合していればロック装置１６を解除
して使用者がドア２を開けることができるようになって
いる。

【００１８】図２は図１の画像処理装置２００の一例を
示している。画像処理装置２００は、画像取り込み部１
００Ｆ等を備えている。画像取り込み部１００は三角プ
リズムＴＰ、光源ＬＴ及びＣＣＤカメラ（電荷結合素子
カメラ）１１を備えている。三角プリズムＴＰの指紋採
取面１００Ｂには、図２のように指Ｆの指紋パターンＦ
ＧＰを密着して載せたり、図４のようにカードＣの擬似
指紋パターン２０Ａを密着して載せることができる。光
源ＬＴの光は三角プリズムＴＰ上の図２の指紋パターン
ＦＧＰあるいは図４の擬似指紋パターン２０Ａに照射さ
れて、その照射された情報を含んだ光がＣＣＤカメラ１
１で受光できる。この場合に、光源ＬＴは三角プリズム
ＴＰに対してθの角度で入射し、やはりθの角度で全反
射してＣＣＤカメラ１１に取り込める。

【００１９】図２のようにたとえば指Ｆを三角プリズム
ＴＰの指紋採取面１００Ｂ上に載せた場合には、図３に
示すように、光源ＬＴの光は指紋パターンＦＧＰの隆起
部分ＣＶが黒い線となり、谷部分ＣＣが明るい部分とな
る。図３においては暗い部分は黒で示し、明るい部分は
白で示している。図３はこのような指紋パターンＦＧＰ
の画像が隆起部分ＣＶと谷部分ＣＣのように２値化され
た画像の例である。図２において、指Ｆの指紋パターン
ＦＧＰがＣＣＤカメラ１１に取り込まれてその取り込ま
れた指紋パターン画像情報は、図３のようにＸ方向とＹ
方向のそれぞれについて所定数（たとえば２５６）をサ
ンプリングして量子化する。そして図２に示すようにこ
のように得られた映像信号ＩＳはコンパレータ１２に入
り、コンパレータ１２は映像信号ＩＳを、２値化用の参
照値と比較して図３のような２値化した指紋パターン画
像のデータを得て、データ取り込み用のシフトレジスタ
１３により図３のような画像として取り込む。

【００２０】判定部１４は取り込まれた図３のような指
紋パターン画像情報と、参照用の指紋パターン画像情報
と比較して、判定部１４はその指紋パターン画像が適合
する場合には作動対象である図１のロック装置１６を作
動してドア２を開けることができる。この際に、判定部
１４は、三角プリズムＴＰ上に指Ｆの指紋パターンＦＧ
Ｐが載っているのかあるいは図４のように擬似指紋パタ
ーン２０Ａが載っているのかを選択するために、擬似指
紋パターンと指紋パターンの切換部１５を備えている。
この場合には実際の指Ｆの指紋パターン比較用の信号Ｓ
０が判定部１４に送られる。

【００２１】図４の場合においても、図２の場合と同様
に、擬似指紋パターン２０が三角プリズムＴＰに密着さ
れていると、その擬似指紋パターン２０の画像情報がＣ
ＣＤカメラ１１に映像信号ＶＳとして取り込まれる。こ
の映像信号ＶＳは、コンパレータ１２により２値化用の
参照値と比較されて、２値化されてデータ取り込み用の
シフトレジスタ１３を介して判定部１４に擬似指紋パタ
ーン情報として取り込まれる。擬似指紋パターンと指紋
パターンの切換部１５は、擬似指紋パターンの信号Ｓ１
が選択されているので判定部１４はこの擬似指紋パター
ン２０の画像情報と、参照用の擬似指紋パターン情報を
比較して、適合していれば、作動対象である図１のロッ
ク装置１６のロックを解除して、カードＣを所有する人
がドア２を開けることができるものである。

【００２２】次に、図１と図４の指紋代用部材Ｃに成形
されている擬似指紋パターン２０Ａの作成装置につい
て、図５を参照して説明する。擬似指紋パターン作成手
段である擬似指紋パターンと作成装置５０は、演算処理
部３０、ディスプレイ３３、キーボード３１、マウス３
２を有している。演算処理部３０は、たとえば擬似指紋
パターン発生部４０を備えている。この擬似指紋パター
ン発生部４０は、たとえばランダム関数を用いた擬似指
紋関数により、擬似指紋パターンを作成するソフトウェ
アである。

【００２３】指紋関数Ｚの一例は、図５に示している。
この指紋関数Ｚ（ ）には、たとえば０．１といった
ような比較的小さい数字を当てはめることができる。指
紋関数Ｚは、図５のディスプレイ３３に表示されている
座標Ｘ，Ｙに対して三次元の空間上で複雑な曲面を有す
る関数である。この指紋関数Ｚは、図５のＺ軸方向に沿
って適当な間隔ΔＺでＸ−Ｙ水面等高線を設定すると、
図７に示すような複雑な縞模様が表われる。この縞模様
が擬似指紋パターンとして用いられるものであり、指紋
関数Ｚ（ランダム関数）による値（たとえば０．１）が
異なったものである限り、必ず異なった紋様になる。図
５の擬似指紋パターン発生部４０のソフトウェアとして
は、たとえば通常用いられているパーソナルコンピュー
タ用のソフトウェアであり、たとえばＭｉｃｒｏｓｏｆ
ｔ Ｅｘｃｅｌ（マイクロソフト株式会社製）を用い
る。

【００２４】図６はその擬似指紋パターン２０Ａの作成
手順と、その擬似指紋パターンの再生手順の一例を示し
ている。擬似指紋パターンの作成手順についてステップ
Ｓ１からステップＳ６に基づいて説明する。まず擬似指
紋関数をステップＳ１で定義する。この擬似指紋関数Ｚ
はｆ（Ｘ，Ｙ）で定義するための定数や乱数等の数字か
らなるＮ個（Ｎ：整数）のパラメータを発生させる（ス
テップＳ７）。その例としては図５に示している。この
擬似指紋関数Ｚは、定数や乱数等の数字からなるＮ個の
パラメータを含む関数であり、三次元の空間上で複雑な
曲面を持つ。

【００２５】このように擬似指紋関数Ｚに対して定数や
乱数等の数字からなるＮ個のパラメータを含ませるの
は、次の理由からである。乱数や種々のデータである定
数や意味のある内容は数値化して、それらの数値化した
内容はパラメータとして擬似指紋関数Ｚの中に取り込ん
で、それを特定の関数により図形化すると同時に、それ
らの内容の内の必要なものを図形とともに表示してお
く。これらの内容は改ざんしようとしても同じ情報を持
つパターンとの食い違いが発生するために、無効になっ
てしまうので擬似パターンの改ざんが難しく、改ざんを
防止することができる。

【００２６】また、この擬似指紋関数Ｚの中にパラメー
タとしてある種のデータを含ませることによって、擬似
パターンにはさらに暗号的な意味を持たせることができ
る。即ち、擬似指紋関数Ｚの示す曲面の形状を左右する
パラメータに何らかの意味を持つ数字を複数個採用する
ことにより、識別番号（ＩＤ）等により特定された指紋
データに加えて暗号的にそれらのデータを用いることに
よって、より多くの擬似パターンの中から特定の照合用
のパターンとの照合が可能になり、識別性能が向上する
と同時に、紋様の中にその情報を埋め込むことによっ
て、それらのデータを視覚的判別できなくても、暗号的
に表現できる。

【００２７】次に、上記パラメータの意味のある内容の
埋め込みの例を説明する。（１）識別番号（ＩＤ） 識別番号は、指紋を照合するために、指紋を登録するた
めのアドレスや指紋の識別番号を折り込み、パターンの
照合を容易にする。（２）有効期限 有効期限としてたとえば、その擬似パターンの有効期限
を発行当日に限りたい場合に、その年月日を示すシリア
ル番号等のデータをパラメータに折り込んでおけば、擬
似パターンに反映され、表示されたデータを改ざんして
も指紋照合装置はパターンの照合結果からデータの改ざ
んを見破る。（３）乱数 乱数は、数多くの異なった模様を自動的に作成するため
に用いる。識別番号として用いるために、適当な桁数と
複数の乱数を発生させる機能を用いて重複を防ぐとよ
い。（４）その他 その他の暗証的なデータや顕証的なデータの埋め込みを
行う場合には、上記と同様に次の様な意味のある内容や
レファレンスデータ等を式中のパラメータとして組み込
んで、識別性を高める。 ・発行相手の識別番号 ・各種の属性のデータ ・装置番号 ・発行者の識別番号 そして図５のディスプレイ３３に表示されているよう
に、適当なＸ軸方向とＹ軸方向のレンジ（範囲）の指定
を行う（図６のステップＳ２）。

【００２８】次に、図５のディスプレイ３３に表示され
ているＺ軸方向に関して、所定の間隔ΔＺの指定を行っ
て、複雑な曲面を持つ擬似指紋指紋関数Ｚに対してΔＺ
の間隔で等高線を設定し、等高線図を作成する（図６の
ステップＳ３）。これにより、図７に例示するような擬
似指紋パターン２０Ａである縞模様が表れる。この縞模
様はランダム関数による値が異なったものである限り、
必ず異なった模様になる。

【００２９】次に、図６のステップＳ４において、図７
の擬似指紋パターン２０の山部または谷部の指定を行
い、色塗りをして図８に例示するような擬似指紋パター
ン２０Ａを得る。その後その擬似指紋パターン２０の縮
尺を行い（図６のステップＳ５）、カードＣの大きさに
合わせて切り取り範囲の指定を行い、後で説明する製造
方法により擬似指紋パターン２０Ａを指紋代用部材Ｃに
対して成形する（図６のステップＳ６）。このようにし
て図５の指紋代用部材Ｃに対して擬似指紋パターン２０
Ａを成形するための準備をすることができる。この際に
は、ステップＳ２において、Ｘ軸方向のレンジとＹ軸方
向のレンジの指定の場合に、たとえばＸ：−１．６〜＋
１．６とし、Ｙ軸方向のレンジとしてはＹ：−１〜＋１
まで変化させて計算することができる。また図５の指紋
関数ＺのＲＡＮＤ（ ）の値としては、０〜１の間の任
意の値を設定することができる。等高線図を描いて山部
または谷部の指定を行う場合に（図６のステップＳ３，
Ｓ４）、山部と谷部のバランスが取れるように、図７の
要領で等高線間の間を色付けすると、指紋らしいパター
ンを得ることができる。

【００３０】図７は、擬似指紋パターン２０Ａを示して
いるが、山部と谷部の間には色付けをしていない。図８
は擬似指紋パターン２０Ａであるが山部と谷部の間に適
切な色付けをして実際の指紋に近いパターンを再現して
いる。

【００３１】次に、図１を参照して、擬似指紋パターン
２０Ａを有する指紋代用部材Ｃと、本人の指Ｆの指紋パ
ターンＦＧＰによるドア２のロックの解除方法について
説明する。図５の擬似指紋パターン作成装置５０で得ら
れた指紋代用部材Ｃは、図１に示している。まず自動車
１の使用者がドア２のロック装置１６を解除して開ける
場合には、使用者の指Ｆを画像取り込み部１００のガイ
ド部１００Ａにより位置決めして図２の三角プリズムＴ
Ｐの指紋採取面１００Ｂの上に載せて密着する。これに
より、指Ｆの指紋パターンＦＧＰが画像処理装置２００
の判定部１４で判定されて、指紋パターンＦＧＰが、参
照用の指紋パターンと一致する場合には、その指紋パタ
ーンＦＧＰは本人の指紋パターンであると判定して、判
定部１４は作動対象であるロック装置１６を解除する。
これにより、使用者はドア２を開けることができる。

【００３２】別の場面において、使用者が乗用車１を運
転してきて、たとえばホテルに到着した場合に、ホテル
の従業員がこの乗用車１をホテルのカーポートに運転し
て移す。そして、使用者がこの乗用車１で出掛ける場合
には、ホテルの従業員が自動車１のドア２を開ける必要
がある。そこで、使用者は図１の指紋代用部材Ｃをその
ホテルの従業員に渡す。ホテルの従業員はこの指紋代用
部材Ｃの擬似指紋パターン２０Ａをガイド部１００Ａに
より位置決めして図２の三角プリズムＴＰの指紋採取面
１００Ｂに載せて密着する。この時に、図２の擬似指紋
パターンと指紋パターンの切換部１５が図２から図４に
示すように、信号Ｓ０からＳ１に切換わり、判定部１４
は擬似指紋パターンを読取るのであると判断し、擬似指
紋パターン２０Ａの映像信号から得られる画像情報と参
照用の擬似指紋パターンの画像情報を比較する。この結
果、判定部１４がこの擬似指紋パターン２０Ａが適合し
ていると判断すれば、判定部１４はロック装置１６を解
除する。従ってホテルの従業員がドア２を開けることが
できる。このようにして、乗用車１の所有者である使用
者が直接指Ｆを画像取り込み部１００に載せなくても、
乗用車１の所有者以外の人が擬似指紋パターン２０Ａを
有する指紋代用部材Ｃを持って指紋採取面１００Ｂに載
せることにより、乗用車１のドア２を開けることができ
るのである。

【００３３】次に、上述のように図５の擬似指紋パター
ン作成装置５０により作られた擬似指紋パターン２０
を、製版シートに形成する製版シート形成手段につい
て、図１０を参照して説明する。この製版シート形成手
段として用いるレーザ加工装置３００は、製版シート３
０１に対してレーザ光ＬＬを用いて擬似指紋パターン２
０Ａを形成する装置である。この擬似指紋パターン２０
Ａは、たとえば弾力性を有する部材、たとえばゴム製の
製版シート３０１に対して描画をすることができる。レ
ーザ光ＬＬを発生するレーザ光発生制御装置３０２は、
たとえばエキシマレーザ等を採用することができる。ゴ
ムプレートのような製版シート３０１の耐熱性が高い場
合には、レーザのパワーが必要であるので、特に上述し
たたとえばエキシマレーザ等を採用するのが望ましい。
尚、製版シート３０１をゴムプレート材で作る場合に、
ゴムプレート材に熱吸収材（たとえばカーボン微粒子）
等を混練して作ることにより、レーザパワーを下げて加
工することも可能である。

【００３４】レーザ光発生制御装置３０２は、レーザ光
ＬＬを発生する。レーザヘッド３０３は、モータＭ１に
よりＺ（垂直方向）に移動して位置決め可能である。一
方、レーザ加工装置３００は、製版シート３０１を支え
るテーブル３０４を備えている。このテーブル３０４
は、モータＭ２の作動により、Ｘ方向に移動して位置決
め可能であるとともに、モータＭ３を作動して、Ｙ方向
に移動して位置決め可能である。これらのモータＭ１，
Ｍ２，Ｍ３は、コンピュータ（制御装置）３０５からの
指令によりそれぞれ適宜作動される。レーザヘッド３０
３とモータＭ１等は、コラム３０６に対して設定されて
いる。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸はそれぞれ直交する方向であ
る。

【００３５】図１０のコンピュータ３０５は、図５に示
す擬似指紋パターン作成装置５０からの擬似指紋パター
ン信号５０Ｓに基づいて、モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３を制
御して、この結果レーザ光ＬＬは製版シート３０１に対
して擬似指紋パターン２０Ａをレーザ加工することがで
きる。図１１は、このようにしてレーザ加工して得られ
た擬似指紋パターン２０Ａの一例を示している。この擬
似指紋パターン２０Ａの凹凸の高さは、たとえば２０μ
ｍ程度のものである。

【００３６】次に、図１２〜図１５を参照して、図１０
で作られた製版シート３０１に基づいて、シート状の指
紋代用部材Ｃを作成する例について説明する。図１２
は、指紋代用部材Ｃがスピンコート法で作られる例を示
しており、製版シート３０１の上には、塗布しようとす
る塗布樹脂５０１が供給されて、かつ中心軸ＣＬを中心
として回転することにより遠心力で塗布剤を均一に塗布
していく。

【００３７】図１３のスキージ法では、製版シート３０
１の上に滴下された塗布樹脂５０１がブレード５０２に
より矢印Ｔ方向に塗布される。製版シート３０１の塗布
面とブレード５０２の間には間隙を設けており、ブレー
ド５０２を製版シート３０１に対してＴ方向に平行移動
することで、所定厚みで塗布樹脂５０１を塗布して指紋
代用部材Ｃを作成できる。

【００３８】図１４は、コイルバー方式を示しており、
コイルバー５０３は、製版シート３０１の上に滴下され
た塗布樹脂５０１を一定の厚みになるようにＴ方向に沿
って延ばしていく。このコイルバー５０３とは、丸棒に
一定の径の線材を密着させながら巻き付けてあるものを
呼ぶ。巻き付けられたこのコイルの谷間の体積を利用し
て一定の厚みの膜を得るようになっている。これによ
り、指紋代用部材Ｃを作成。

【００３９】図１５のロールバー方式では、製版シート
３０１の上に滴下された塗布樹脂５０１は、ロールバー
５０４をＴ方向に移動することで、ロールバー５０４と
製版シート３０１の間隙を設けて、その間に塗布樹脂５
０１を形成していく。これにより指紋代用部材Ｃを作成
する。

【００４０】次に、図１６と図１７を参照して、指紋代
用部材の製造方法についてさらに詳しく説明する。まず
図１８と図１９に示す指紋代用部材Ｃを作成する例につ
いて説明する。図１６（Ａ）及び図１７のステップＳＴ
１では、図５に基づいて説明した擬似指紋パターン作成
装置５０が、たとえば図１１に示すような擬似指紋パタ
ーン２０Ａを発生する。図１０の擬似指紋パターン作成
装置５０は、擬似指紋パターン信号５０Ｓを、図１０の
コンピュータ３０５に与えることにより、コンピュータ
３０５は、この擬似指紋パターン信号５０Ｓに合ったＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３に対して制御
信号を送る。しかもコンピュータ３０５はレーザ光発生
制御装置３０２に対しても制御信号を送ることで、レー
ザ光ＬＬが製版シート３０１に対して照射される。これ
により、図１０と図１６（Ｂ）に示す製版シート３０１
の上には、１つまたは複数の擬似指紋パターン２０Ａが
形成されていく。たとえば製版シート３０１の上には、
図１６（Ｂ）とず１６（Ｃ）に示すようにたとえば６つ
の擬似指紋パターン２０Ａがレーザ加工される。以上が
図１７の擬似指紋パターン作成ステップＳＴ１と、製版
シート作成ステップＳＴ２である。

【００４１】次に、図１７のステップＳＴ３に移り、た
とえば図１６（Ｃ）の製版シート３０１を所定のライン
で切断することで図１６（Ｄ）に示すような１つの擬似
指紋パターン２０Ａを有する原板３０３を得る。つまり
製版シート３０１を１つの擬似指紋パターン２０Ａ毎に
１つずつ切断して分離するのである。

【００４２】次に、図１７のステップＳＴ４と図１６
（Ｅ）に示すように、得られた原板３０３をたとえば指
紋照合装置１００のガイド部１００Ａの下側に配置す
る。すなわち原板３０３の擬似指紋パターン２０Ａを図
１６（Ｅ）において上方に向けるようにして、この原板
３０３は、ガイド部１００Ａと、三角プリズムＴＰの指
紋採取面１００Ｂ間に配置する。そして、金型３０６
（指紋代用部材成形手段）をこの指紋照合装置１００の
ガイド部１００Ａに対応して配置して、この金型３０６
の中には、樹脂３０７を流し込む。これにより、ガイド
部１００Ａの中であって、原板３０３の擬似指紋パター
ン２０Ａの上にはこの樹脂３０７が満たされる。この工
程は図１７のステップＳＴ４とステップＳＴ５で示して
おり、その後加熱してこの樹脂３０７を硬化させる。そ
して金型３０６を外せば、ガイド部１００Ａの凹凸形状
にぴったり合った形状を有する図１６（Ｆ）に示すよう
な樹脂製の指紋代用部材Ｃを得ることができる。この指
紋代用部材Ｃの上の面には、図１６（Ｆ）と図１８に示
すように、擬似指紋パターン２０Ａが原板３０３の擬似
指紋パターン２０Ａから転写して形成されている。この
工程が図１７のステップＳＴ６である。

【００４３】以上のようにして、指紋代用部材Ｃは、指
紋照合装置１００の指紋読取部分におけるガイド部１０
０Ａの形状に対応して、簡単に成形して作ることができ
る。このように作られた指紋代用部材Ｃは、図４と図９
に示す要領で指紋照合装置１００のガイド部１００Ａに
対してガイドして指紋採取面１００Ｂに密着させること
により、指Ｆに代えて擬似指紋パターン２０Ａを指紋照
合装置１００のプリズムＴＰを介してＣＣＤカメラ１１
に光学的に読取らせることができる。

【００４４】次に、図１６と図１７を参照して上述した
指紋代用部材Ｃの作成方法とは異なる製造方法について
説明する。この製造方法は、すでに説明した図１２〜図
１５のようなシート状の指紋代用部材Ｃを得るための製
造方法である。この製造方法においても、図１６
（Ａ）、（Ｂ）そして（Ｃ）の手順はほぼ同じで、図１
７のステップＳＴ１，ＳＴ２までは同じである。

【００４５】図１６（Ｃ）のようにして得られた製版シ
ート３０１を利用して、図１２〜図１５の何れかの方式
を採用して、図１７に示すステップＳＴ７のようなシー
ト状の指紋代用部材Ｃの作成を行う。シート状の指紋代
用部材Ｃを、たとえば図１２のスピンコート法を用いて
作る場合には、図１６（Ｃ）の製版シート３０１が、図
１２のスピンコート装置に配置される。そして、製版シ
ート３０１はスピンコート装置において中心軸ＣＬを中
心として回転されるとともにその上には塗布樹脂５０１
が滴下される。これにより、塗布樹脂５０１は、半径方
向に広がっていくことから、均一な厚みのシート状の指
紋代用部材Ｃが作成できる。このシート状の指紋代用部
材Ｃは、製版シート３０１の擬似指紋パターン２０Ａが
転写されることになる。その後、必要に応じて、得られ
た図１６（Ｇ）に示すシート状の指紋代用部材Ｃから１
つの指紋代用部材５００Ａを切り取ることで、たとえば
図９に示すようにあるいは図１に示すようにして、本物
の指Ｆに代えて擬似指紋パターン２０Ａを有する指紋代
用部材Ｃとして用いることができる。図１３〜図１５の
方式を用いても同様のシート状の指紋代用部材Ｃを作成
できる。

【００４６】図２０は、図１０のレーザ加工装置に代え
て、製版シート形成手段として、ディスペンサー方式を
採用している。この製版シート形成手段としてのディス
ペンサー装置７００は、図１０のレーザヘッド３０３と
レーザ光発生制御装置３０２を、シリンジ７０３とディ
スペンサー制御装置７０２に入れ替えた装置である。図
２０のディスペンサー装置７００では、図１０のレーザ
加工装置と同様の部分には同じ番号を記して、その説明
を援用することにする。このディスペンサー装置７００
のシリンジ７０３からは、樹脂を製版シート３０１に対
して供給することができ、このようにしても、擬似指紋
パターン２０Ａを描画することができる。

【００４７】図１８及び図１９と図９に示すような指紋
代用部材Ｃを作成することにより、このような指紋代用
作成装置Ｃをガイド部１００Ａにはめ込んで、擬似指紋
パターン２０Ａを読取らせれば、次のようなメリットが
ある。

【００４８】図２１は、ゴムチャートとも呼ばれている
指紋代用部材Ｃがガイド部１００Ａにはめ込まれた状態
を示しており、三角プリズムＴＰと光学レンズ１００Ｓ
とＣＣＤカメラ１１の位置関係を示している。これらの
ガイド部１００Ａ、三角プリズムＴＰ及び光学レンズ１
００Ｓ、ＣＣＤカメラ１１等の位置関係は、その性能
（位置ずれや角度ずれ）及びその補正アルゴリズムに影
響するために、精度よく組み立てなければならず、その
組み立て時の測定や確認が必要となる。この場合に、三
角プリズムＴＰの面上（すなわち指紋採取面１００Ｂ
上）の指紋取り込み範囲と、ガイド部１００Ａの位置が
バランスよく配置されているのが好ましい。そこで、指
紋取り込み範囲の中心に十字線（または枡目等）がある
指紋代用部材Ｃをガイド部１００Ａに嵌合するように作
成しておけば、この指紋代用部材Ｃを三角プリズムＴＰ
の指紋採取面１００Ｂに置くことにより、密着した線
（または溝）の像が、ＣＣＤカメラ１１に指紋パターン
と同様に取り込むことができる。このことにより、ＣＣ
Ｄカメラ１１の中心とガイド部１００Ａの位置関係が明
確となり、ガイド部１００Ａ、三角プリズムＴＰ、光学
レンズ１００Ｓ及びＣＣＤカメラ１１の位置関係の良否
の判定が容易に行われてそれに基づいて調整を行うこと
ができる。このような調整は指紋照合装置１００を製造
して組立調整する段階で行うことができる。

【００４９】図１６において、金型３０６に対して注入
した樹脂３０７としては、たとえば歯科印象用のシリコ
ン樹脂や、型取り用の液状のシリコン等、たとえば東芝
シリコーンＴＳＥ３４５０、ＴＳＥ３４０２を採用する
ことができる。指の形状を転写できる樹脂、たとえばア
ルギン酸や、たとえば通常スポーツ選手等が使用するマ
ウスピース剤、たとえばＥＶＡ（エチレンビニルアセテ
ート）または歯科用の付加型のたとえば液状のシリコン
印象材等を用いることができる。この歯科型の印象材と
しては、たとえば株式会社 ジーシーデンタルインフォ
メーションセンター製のＥＸＡＭＩＸＦＩＮＥ（ＨＹＤ
ＲＯＰＨＩＬＩＣ ＶＩＮＹＬ ＰＯＬＹＳＩＬＯＸＡ
ＮＥ ＩＭＰＲＥＳＳＩＯＮ ＭＡＴＥＲＩＡＬ）、あ
るいは亀水科学工業株式会社製のハイドレックシリーズ
の印象材等が採用できる。また図１６の製版シート３０
１としてはたとえば弾力性を有するゴム等を採用するこ
とができる。指紋代用部材Ｃは、ゴムチャートとも呼ん
でいるが、このような指紋代用部材Ｃを作成することに
より、次のようなメリットがある。使用者本人の指を怪
我した場合あるいはその他指紋が変化した場合に、本人
が緊急用のマスターキーとしてその指紋代用部材Ｃを用
いることで、緊急に鍵を開けることができる。

【００５０】図５に示すように擬似指紋パターン作成装
置５０により擬似指紋パターン２０Ａを作成して、その
擬似指紋パターン２０Ａの管理番号を用いて管理できる
ので、このような擬似指紋パターンを有する指紋代用部
材を貸出をしたりする場合に管理が容易である。指紋代
用部材Ｃが密着性のよい材質で、たとえば上述したよう
な歯科印象用のシリコン材のようなものを使えば指紋代
用部材Ｃの擬似指紋パターンは指紋照合装置の読取面た
とえば三角プリズムの指紋採取面に密着して配置できる
ことから、位置ずれのないパターン認識を行うことがで
きる。指紋代用部材Ｃは耐候性に優れているために経時
変化が少ない。

【００５１】図１６（Ｅ）に示すようなガイド部１００
Ａの形状に応じてどのような形状であっても指紋代用部
材Ｃを作ることができ安価である。指紋代用部材Ｃの擬
似指紋パターン２０Ａが、指紋照合装置側に対して密着
して配置でき、しかもガイド部１００Ａに対してしっか
りと確実にガイドして位置決めできることから、忠実な
指紋照合作業を行うことができ、短時間での正確な照合
判定が可能である。

【００５２】このような指紋代用部材Ｃを応用したシス
テムとしては、たとえば次のようなものがある。（１）貸出用指紋代用部材Ｃ たとえば、ホテル等で車の移動を行う場合に、一般的に
はホテルマンに対して車庫に入れる度に、現状では車の
所有者がホテルマンに鍵を渡す場合がある。あるいは車
のレンタルシステム、またはコンピュータの一時使用の
際の有限パスワード（ＩＤ）として、指紋代用部材Ｃ
を、使用することができる。（２）併用のための指紋代用部材Ｃ 実際の本物の指Ｆの指紋パターンの照合と、指紋代用部
材Ｃの擬似指紋パターン２０Ａの照合作業を、合計２種
類行うことで、セキュリィティ性能を向上させることが
できる。しかも現状用いられている機械的な鍵と、この
ような指紋照合方式を併用することもできる。（３）分類用の指紋代用部材Ｃ たとえば会社、職場、男女、業種その他登録者の分類用
として、このような指紋代用部材Ｃを用いることによ
り、その検索、照合時間の短縮、セキュリィティ性の向
上を図ることができる。

【００５３】図示の例では、自動車のドアのロック装置
に対して指紋照合装置を適用している例を示している
が、これに限らず他の種類の、たとえば建物のロック装
置等に対しても適用することができる。また指紋代用部
材を作成する材質や製造工程は、一例を挙げているがこ
れに限定されるものではない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指紋照合を行う際に実際の指の指紋パターンの代わりに
用いられる指紋代用部材であって、指紋採取面に対して
指の位置を案内するガイド部に指に代えて配置させるこ
とができる指紋代用部材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の指紋照合用の指紋代用部材の製造装置
により作られる指紋代用部材を適用できる指紋照合装置
の一例を示す図。

【図２】図１の指紋照合装置の構成例を示す図であり、
指の指紋パターンを読取っている状態を示す図。

【図３】読取った指紋パターンの一例を示す図。

【図４】実際の指に代えて擬似指紋パターンを有する指
紋代用部材を載せた例を示す図。

【図５】擬似指紋パターン作成手段としての擬似指紋パ
ターン作成装置の例を示す図。

【図６】図５の擬似指紋パターンの作成手順の例等を示
す図。

【図７】擬似指紋パターンの一例を示す図。

【図８】擬似指紋パターンの一例を示す図。

【図９】指紋照合装置のガイド部付近、及び実際の指と
指紋代用部材の一例を示す斜視図。

【図１０】本発明の製造装置における製版シート形成手
段としてのレーザ加工装置を示す斜視図。

【図１１】製版シートに対してレーザにより作成した擬
似指紋パターンの一例を示す図。

【図１２】製版シートの擬似指紋パターンに基づいてシ
ート状の指紋代用部材を作成する例を示す図。

【図１３】製版シートの擬似指紋パターンに基づいてシ
ート状の指紋代用部材を作成する別の例を示す図。

【図１４】製版シートの擬似指紋パターンに基づいてシ
ート状の指紋代用部材を作成する別の例を示す図。

【図１５】製版シートの擬似指紋パターンに基づいてシ
ート状の指紋代用部材を作成する別の例を示す図。

【図１６】本発明の指紋代用部材の製造方法を具体的例
に示す図。

【図１７】本発明の指紋代用部材の製造方法の例を示す
フローチャート。

【図１８】得られた擬似指紋パターンを有する指紋代用
部材の一例を示す図。

【図１９】指紋代用部材の一例を示す断面図。

【図２０】本発明の製造装置における製版シート形成手
段としてのディスペンサー装置を示す斜視図。

【図２１】指紋代用部材を用いて、指紋照合装置の組立
製造時における光学系の位置調整作業の一例を示す図。

【符号の説明】

２０Ａ・・・擬似指紋パターン、５０・・・擬似指紋パ
ターン作成装置（擬似指紋パターン作成手段）、３００
・・・レーザ加工装置（製版シート形成手段）、Ｃ・・
・指紋代用部材、３０３・・・原板、３０６・・・金型
（指紋代用部材成形手段）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指紋照合を行う際に指紋パターンの代わ
   りに用いられる指紋代用部材であり、指紋照合装置の指
   紋採取面に対して指の位置を案内するガイド部に合せて
   配置させる指紋代用部材を製造する装置であり、 擬似指紋パターンを製版シートに形成する製版シート形
   成手段と、 製版シートの擬似指紋パターンを転写しかつ指紋照合装
   置のガイド部に合った形状に指紋代用部材を成形する指
   紋代用部材成形手段と、を備えることを特徴とする指紋
   照合用の指紋代用部材の製造装置。
2. 【請求項２】 製版シート形成手段は、レーザ光を製版
   シートに照射して擬似指紋パターンを形成するレーザ加
   工装置である請求項１に記載の指紋照合用の指紋代用部
   材の製造装置。
3. 【請求項３】 製版シート形成手段は、流動体を塗布し
   て擬似指紋パターンを形成する請求項１に記載の指紋照
   合用の指紋代用部材の製造装置。
4. 【請求項４】 指紋代用部材は、弾力性のある材質で作
   られる請求項１に記載の指紋照合用の指紋代用部材の製
   造装置。
5. 【請求項５】 指紋代用部材は、歯科印象用のシリコン
   樹脂で作られる請求項４に記載の指紋照合用の指紋代用
   部材の製造装置。
6. 【請求項６】 指紋照合を行う際に指紋パターンの代わ
   りに用いられる指紋代用部材であり、指紋照合装置の指
   紋採取面に対して指の位置を案内するガイド部に合せて
   配置させる指紋代用部材を製造する方法であり、 擬似指紋パターンを製版シートに形成する製版シート形
   成ステップと、 製版シートの擬似指紋パターンを転写しかつガイド部に
   合った形状に指紋代用部材を成形する指紋代用部材成形
   ステップと、を含むことを特徴とする指紋照合用の指紋
   代用部材の製造方法。
7. 【請求項７】 製版シート形成手段は、レーザ光を製版
   シートに照射して擬似指紋パターンを形成する請求項６
   に記載の指紋照合用の指紋代用部材の製造方法。
8. 【請求項８】 製版シート形成手段は、流動体を塗布し
   て擬似指紋パターンを形成する請求項６に記載の指紋照
   合用の指紋代用部材の製造方法。
9. 【請求項９】 指紋代用部材は、弾力性のある材質で作
   られる請求項６に記載の指紋照合用の指紋代用部材の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 指紋代用部材は、歯科印象用のシリコ
    ン樹脂で作られる請求項９に記載の指紋照合用の指紋代
    用部材の製造方法。
11. 【請求項１１】 指紋照合を行う際に指紋パターンの代
    わりに用いられる指紋代用部材であり、指紋照合装置の
    指紋採取面に対して配置する指紋代用部材であり、 転写することにより成形されている擬似指紋パターンを
    有することを特徴とする指紋代用部材。
12. 【請求項１２】 弾力性のある材質で作られている請求
    項１１に記載の指紋代用部材。
13. 【請求項１３】 歯科印象用のシリコン樹脂で作られて
    いる請求項１２に記載の指紋代用部材。
14. 【請求項１４】 指紋照合装置の指紋採取面に対して指
    の位置を案内するガイド部に合わせて形成されている請
    求項１１に記載の指紋代用部材。