JPS63285676A - 採紋状況を画一化する指紋の非接触採取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、指紋が万人万様不仝であるとの特性を以てし
て、自己が自己のみであるとの証しにする為のものであ
る。例えば、現金支払い用のキャッシュカード、信゛用
販売用のクレジットカード等の暗誦番号に代るパスワー
ドがそれであり、建物乗物、金庫等各種構造物出入口の
完全錠にする燵がそれである。

どたい、コンピューターの暗誦番号の場合でも錠前の鍵
の場合でも究極の目的は、それを行使する人間の選択検
証にある筈なのに、符牒であれ、鍵であれ人体外の人為
工作物を以て、行使者たる人体の検証尺度にした所に不
正使用の付は入る可能性のそも々々の根元があると云わ
ざるを得ないのである。それは古来からの鍵も昨今の暗
誦番号もその例外ではないのである。

人為工作物を以てする不正使用の防御率を、どの様によ
くして行っても決して不正使用はなくならないのである
。工作物による検証精度はよくなって行っても、それは
決して人間そのものにはなれないのであり、精度のみに
拘うて複雑さが茎んで行くと、却って実用性が薄れて行
くのである。

超ＬＳＩの出現も束の間、既に蔵入りにされそうな気配
が示す如く、半導体周辺の目まぐるしい進歩による゛コ
ンビニーターの極端な小形化と性能向上は、産業界のみ
ならず私生活面でも様々な所に滲透して来て、自動化、
速度化等その進出領域は拡がる一方であり、とりわけ一
般通信回線を利用したコンビニ−ター各種システムの相
互乗入れ、ネットワーク化は、各家庭、個人にまで及び
そうになって来た今日、最も警戒すべきは不正使用がも
たらす無用長物たる社会混乱の追従増発と云うべきであ
る。事実、この種の事故が繁発しているにも拘らず、未
だにその防衛策は、不全を既に立証され、今も立設され
つ＼ある暗誦番号以外のパスワードは見当らなく、根本
解決を外に、徒らに人為工作物Ｉこよる複雑さのみが目
立っていると云うのは、将来性豊かな高度技術産業分野
と謂われるだけに、まさに画竜点晴を欠く処置であり、
業洲全体としての大きな手抜き工事と云われても詮ない
所であろうし、またその様な原則的誤坪を底に横たえた
ま＼前にだけ走り続けると云うのも実に不可解なことで
ある。何故ならば、最も安全で確実で簡便な個人認証の
手法は、特に高度情報化社会構築には必須基礎工程であ
るからである。

こうした斯界動向の原因は、抽象的には玉石を混糧した
様な目新しい開発が、就中、電子工業勢では競って陸続
し、報われる陽性面だけが目を魅いて先行する中で、陽
性面を追って熱中するあまりか、需要に押しまくられて
の皺寄せか既開発体の持てる能力を充分に引出して存分
に生かす落着きも、開発体が自ら醸し出す波紋、副作用
など自己状況を把握する為の展望して省みるゆとりも疎
かになる程の努力配分の偏在があったこともさることな
がら、具体的には容姿、声紋と異なり、個人認証では凡
ゆる面で最も理想的な筈の指紋が未だに登場して来ない
事実に見る如（、検校なら押捺、パスワードなら暗誦番
号と云う風に、既成形式への馴れと、馴れへの安住志向
が累積、して下地となった意識的慣性化が、指紋と云え
ば第一に接触深絞を想起させ、偶然性付着紋の処理や不
特定多数の中の特定指紋の検索照合と云った場面等と指
向場面との意識的錯綜交雑及び実際臨場して当面する採
収時の押捺接触による指度圧迫や汚れ等から来る紋様の
ゆらぎ、位置のばらつき等採紋都度の紋様歪みの不一致
と細部まで厳しい自動照合との関連と云った慣性的先入
観が、直接的間接的に影響し願望追及手段の現実的適応
を妨げていると見て、抜本的解決によるそうした先入観
からの脱皮こそ完全錠を産む緒であり、その社会秩序的
貢献度も、ＩＬＩ小さくないものがあって１本発明はこ
の分野でも等開祖されている開発の陰性面を除去する講
和開発に、従来見落されていた個人認証に於ける基礎事
実を以て喜び挑むものである。

図面による構成説明に先立ち、構想の大要を略述し、そ
の概要理解を先づ得たいと思います。

例えば、性能も普及度も急速に上昇しているコンビエー
タ−関連にしても、入力パスワードに於ける個人の検証
に人体外の人工物を以て検証尺゛度とした所に不正使用
が根絶しない根源があると看破し、その抜本是正には人
体の体特徴の中でも指紋を当てるのがｉ＆善とするが、
現実的にその利用を見ないのは今まで唯一の深絞手段で
ある押捺深絞によって無意識の中に培われた先入観の影
響と個人差、心因性、押捺圧迫等による採紋都度の紋様
の歪み、位置のばらつきの不揃いに対する自動照合等の
臨場的問題点の未解決に加えて、個人検証課題の認識不
足にあったものと断じて、指紋を自然前のま＼にして採
取する非接触深絞手段の開発を痛感するのである。しか
しそこにも必要な採収位置の固定には指載台を用意し、
指の載せ具合、紋様の捉え方等の違いによる採紋都度の
紋様のゆらぎは、水平揺れと垂直揺れの振り子運動を行
わす夫々の円弧軌道に従う様になっている先の指載台と
紋様を反射すべき水平鏡を動かして追跡し定められた一
定の検校状況を作出することで吸収するのであり、その
間にあって恒常的な水平照射光は紋様のゆらぎ具合の検
分役をするのである。

尚、無接触深絞であれば、指紋の範囲に埴まらず指形ま
でも捉えることが出来て、照合と検証に一段と威力を発
揮し得られるし、構造的に得られる水平と垂直軸の可動
値は、視点の移動など画像処理的加工性に多くの展望的
可能性を示唆していると云えるのである。

その構成は、第１図、第２図、第３図の各図に於いて、
■は検収すべき指であり、■は■の指紋のある指尖法の
部分□即ち採紋部位である。■は■以外の■の指腹部分
であり、■は■の爪の側−即ち採紋部位の指背穫面であ
る。

箱等の囲いの天井中央部にある直線状の線分。

または複数の点０を揺れ基軸または揺れ基点とする振り
子運動が可能な枠［相］が吊され、それに固定しである
Ｏなる０を載せる為に設けた台が水平にしであるが、０
には■の垂直射影線に沿って削りとられた０なる角柱状
の凹み、あり、０の外底からは垂直に下方に伸びる角柱
、または惰円柱状の伸縮可能な脚［相］が出である。但
し［相］は幾つかの複数に分れている場合もある。［相
］の伸縮を図では、［株］と◎のニラの部分が重って指
動嵌合する筒細工で示しであるが種々な細工が考えられ
る所である。

［相］の付根に当る［相］にはＯｏの振り子運動の円弧
軌道［株］を抱え込んであり、［相］の足に連なる◎は
床の上を０と仝方向に動かす直線軌道［相］に従って往
復運動をする足［相］に至り、［株］と［相］は雌雄螺
旋で噛合い［相］なる原動機と減速機群の可逆回転によ
り回転されるのである。

他方、■の下方には■を映すべき平面鏡［株］があって
、その−辺［相］は側壁１こ固定されて揺れ基軸になり
、対辺［相］は垂直方向に上下させる円弧軌道［株］を
抱え込んで面の往復円弧運動を行うことが出来るのであ
る。［相］を上下させるのは、先述した［株］の場合と
仝様に、［相］の外底に迷って雌雄螺旋で嵌合した伸縮
脚［相］と結んだ原動機等の可逆回転で示しである。そ
れによって［相］は前辺て［相］等で左右の傾きを取り
除いた■を追って常にそれと平行面になる位置をとるこ
とを可能にするのである。

［株］は水平照射光であり、可視光線は勿論のことその
他の各種電磁波、人工ビーム等の使用が考えられるが、
赤外線の使用は体温の検出もあって特に優先させる所で
ある。＠は円状光を線状光に変える円柱レンズ等の光学
部品を表し、その他にも所々で多くの各種光学部品の援
けを得るのである。尚、［相］は受光素子を意味するが
、その場合は［相］は入射光の一部を通過させる半透鏡
か、波長選択鏡になるのである。

以上が本発明に於ける主要構成であり、その作用を述べ
ると、 ■を図示の如く■を外して■の部分だけ◎に載せること
で採紋部位■は何ものにも接触することなく自然前で、
先づ接触深絞に於ける押捺個所に相当する採収位置の概
定を見るのである。その際■の載せ方によっては採紋都
度に■が必ずしも仝−状態をとるとは限らないのであり
、多少のゆらぎがあるとするのが自然で且つ対策の万全
の為にる も主目的であどころの時間を隔てで挾む前后の採紋状況
の反覆一定休と云う主旨にも叶うのである。ゆらぎの対
策に於いてはＯは■の載不載に拘らず水平−を保つのが
好都合であるが、■の載せ方の不一致に対応する可動性
も、この手段では必要となり、次の様な両立する手当を
施したのである。

採収対象である■に対しＯの場合は、■のゆらぎ発生の
見込み方向の中、左右揺れのローリングに対応して、先
づ左右揺れを吸収し、■を水平位置に還元させて一方の
揺れは解消するもので１発生ローリングに対し対向ロー
リングによって揺れを相殺する仕組みになっているので
、左右揺れ以外の動きはしないのである。

■が■と指関節で繋って、更に０のみは＠があてがわれ
ている中で、■は■と指背稜面が直線状態で而も水平に
なって＠に乗ることは常に望めないので、先づ指背稜面
を水平にしておく第一段階として、■の［相］への載せ
方から感覚も動員して、成可く水平に、成可く不側に載
せる為に［相］の凹みを＠に設けているのである。■は
その断面が逆二１１勿倫 等辺三角形←→→どの様な形になっていても、■の射影
に沿った中央線を境に対称形を為していて、■の載せ方
が大きく傾いたり、偏ったりすると凹みの対称性に劣っ
て無意識的ｌζ安定感を損い。

対称状態に直ろうとする志向に訴えるものである。就中
、外部から直接に、或はモニーター像等で指の載せ具合
を見ることが出来たり、予め載せ方に水平保持の要請が
あったりすると、水平に不偏に載せようとする意向が一
層強鳴なるのである。

載せ方に感覚的な安定感を幾何か得て指の譲］が納まる
と、舷後の水平化は＠の振り子運動が引継いて精密化す
るのである。

その◎の振り子運動は、■を揺れ基軸に０を円弧軌道に
したもので、［相］の恒常的な水平設定と０の水平に準
フた監視の中を往復する間に、（，９に対する０の射影
厚みが最も薄（なった所を再現した時り、Ｓ　Ｏの運動
が停る仕組みであり、［相］の平面中が側面厚みより大
きいので、側面よりの水平射影が最も小さい時が平面を
水平と平行にさせた時でもあるのである。同様に、０に
■が載っている場合でも、一般に小指以外の指は指巾が
指厚よりも大きいので、＠による■の射影厚みが数示の
時が■； のロリングが消えて■が［株］と平行になり水平を取戻
した時であり、それは即ち■の深絞条件の恒定化の一方
を恒常的な水平線［株］に拠って得る二とＩこなるので
ある。

０の働きで得た二の状況下で、ｊ！に恒定化の自余の深
絞条件を最も谷易な所で求めるならば、それは■が［有
］に対して左右方向のみでなく同時に上下方向にも水平
になって、上下左右全方向的に水平になると云うこと曇
こなるのである。それは、とりも直さず■の指を稜Ｉｉ
ｉ総てが−ツの水平面を形成し［株］と平行・こなるこ
とでもある。しかし、それは■が関節で連なり、生物的
任意性に基くゆらぎ、永年の癖等の個人差が多分にあっ
て、その上０の様な安定させる支えがそこだけ欠けてい
る状態で、それを生体的に強いる無理よりも幾分反った
り俯いたりして［相］に対して■が仰角に偏ったり。

俯角に偏づたりしても、夫々の永年の癖のま＼自然態に
しておいた方が細かなゆらぎも少く一時的普こは安定度
も優ると思うのであるが、二のまＮの状況の延長上で現
実的（こそれを具体化するのは。

多くの難点が控えているのである。例えば、［相］をそ
の都度に動かすのは恒常的基準を失うことで０の対応上
からでも殆ど不可能であり、■全体を垂直方向に傾は得
たとしても■自身が■と違ってそこに載っている関係か
ら何の解決にもならないのである。そこで登場するが［
相］の可動鏡である。

■を直かに採像するのではなく、一旦［相］に映してか
らその鏡像を採像することにするのである。

０によって左右方向のローリングは直って一方の条件を
満した今は、■が上下方向に為す偏角なのが自ら追って
条件を満した上で映る鏡像を採像させることが出来る様
になるのである。

こうした経゛緯から、■の深絞条件な■が全方向的にφ
と平行して水平面を形成した時の［株］と平行する平面
鏡参への■の鏡像の指形、指紋と云うことにすると、ぞ
の恒定的画−化を見ることになるのである。この事は深
絞部位■に限定して整理してみると、■の［株］による
側面からの射影厚が最薄の時の■と平行する［相］の鏡
像と云い換えることが出来るので、■がに）と垂直方向
で俯角または仰角で偏角を為しても、その偏角を読取り
、その分［株］を傾けることで■と［相］が平行を恢復
して採紋条件を復元するのである。

こうして０による手続きに則った深絞位置の決定は■の
朋后方向のばらつきを凍結し、水平方向の［相］に沿っ
た往復円弧運動（振り子運動）と［相］による垂直方向
の［相］に沿った往復円弧運動及び−１■の恒存的水平
線の設定と検分で■の深絞状況を何ものにも触れさせず
に強制もされずに自然態のま＼で同一条件下に恒定する
ことが出来たのである。而も必要とあらば、指紋だけで
なく指形までも採取可能になフて照合と検証の不謬を更
に高めることも出来るのである。

実地に０を動かす工作は、振り子運動する仕組にした０
１こ引張られ、左右揺れ以外の上下前厄の遊びを厳し々
規制した［相］に案内されて、ローリングを繰返す間に
側面の変化を嗜に晒し、その厚みをＯに投げる射影で検
分させ、最も薄い所を数回再現した所で左右揺れを仲介
する■の動きが停る様になっである。その■は０と０の
２ツの部分から成り、伸縮性を持たして直線運動と円弧
運動との反覆の間に生ずる。距離の変化を呼吸し調停す
るので［相］が抱き込んだ円弧軌道（ｌφを抵抗なく準
えるのであり、左右揺れの動きは＠に連なる足のが直線
軌道［相］に沿フた往復直線運動によって起り、［相］
の往復は鳩麦で雌雄噛合っている０の雄螺旋シャフトの
可逆回転が起し、０の回転は［相］の回転機及び変速語
群等が起す様になっているのである。

この他にも０をローリングさせる手段は磁力を応用する
等積々と見込まれるが２図示の如く半径の大きな円弧軌
道を用意したり、鳩麦噛合せを導入したりし°〔その運
動を表現したのは、停止位置の精度を高めることの意志
表示である。円弧軌道の半径を大きくする時は［相］を
床と陸接させることもあり得るし、半径を小さくする時
は■も［相］も廃止して０自体を回転体にすることもあ
り得る。

■の照射光は可視光線のみでな曵、各種電磁波、を子ビ
ーム、人工光その他直進波の利用があるのも当然であり
、特に赤外線カメラ、その他の赤外線探知機能の内蔵機
器を用いる時は、水平設定の他に検体が生体であるか・
ど・うかの成程度の検出も可能になり１作意事故に対す
一層の応接にもなす得るのである。■はプリズム等各種
光学部品を意味し１図は円状ビ１ムを直線状に変換する
円柱レンズを示しているが、この他にも随所に種々な光
学部品等の組合せの応援を得て所要の転換、ｉ１導を行
うのである。０は受光素子感知群を示したものであるが
、その時はＯが入射光の一部を反射し残りを透過させる
半透鏡等になるのであり、その他にも波長を選り好みす
る選光鏡２分光器等の使用も考えられるのである。

０は不特定の多くの人々が使用するので、使用の度毎に
素光その地番こよる何らかの自動消毒機能を付与するの
は社会的見地からしても当然である。

轡心載せる■の載せ方は紋様を上向きにしてもその様な
仕組みを以てすれば何ら差支えないし。

また登録検校指が不慮の事故に過った時を想定して、登
録検校指の他に非常用の副検校指も指定して、その使用
時の特定信号と共に照合標準紋様として登礪しＣお４の
も不可欠なことであろうし。

端末装置にもオンラインシステムを全面活用して送信の
みでなく受信機能も働すことにし、交信承諾信号として
、少くとも登録原簿記載の最終欄現在事項等の返信を以
てすると、能力以上の取引きを未然（こ防く゛ことも出
来得るのである。

尚、供給側の業務者専用の端末装置をセッターに対する
構造的信頼度は一層太きく前進させるし、その上に深絞
から照合検証に至るまでの作業過程に於ける記録または
記憶された数値、紋様等は専門処理を餌提とした業務対
象以外は作業終了と同時に白紙に戻す仕組みにすると、
紋様の液温。

情報の漏洩までも遣ることが出来て信頼度を尚一層強固
になるのである。これ′らも個人認証の不謬手段の完成
と云う条件が成り立てばこそのことで不全な個人認証下
では何処まで行っても確率的でその完成は望めないので
ある。

以上の様にして、恒常的な水平線の設定の下。

水平面と垂直面を可動にして確立した非接触深絞手段は
、採取すべき指形、指紋を自然態のま＼で深絞条件を画
一的に恒定化させて自動照合を可能に導いて、同−指の
経時反覆採敗紋を１対１で単にその合同性の可否を検証
するまでに簡素化してコンピューターシステムと組合せ
ることによって、指紋をパスワード等自己認証の場に登
場させる素地を築き、今まで人為工作物など人体外の間
接的照合対象に依存していた人体検証の手段を、直接的
に人体自身の体特徴を照合対象とする手段に移行する確
実性を与え２本人以外の使用は一切断って不正使用の付
は入る隙を埋めて、永年の念願であった凡ゆる出入口の
完全錠体の達成を招（環境の設定をするのである。

その結果２例えば、有価カード類の現行通りの使用が無
進化のま＼続いたとしても、万一その紛失または盗雉等
の事故が発生した所で、決して実害を被るまでには至ら
ないから、不正使用の徒労化はその自滅に連って行くよ
りないのであるし。

また当装置を出入口と離して設置して、出入口には開閉
装置だけを連動化しておくと、たとえ紋様の画像処理的
縮小２時分割交換等の手続きを一部簡略したとしても、
半導体周辺の発達も加勢して辱 装置は＾習を積むに従って小形化して行き、抽出＼、し
類、貸金庫等々の小構造物の完全錠としても絶へ ／好の位置におかれるのであり、カードは単なる入力ス
イッチ役か、或は明記する登録番号による所属システム
、登録番号の所在地、登録個所の検索速度化の案内役に
なると同時に端末装置のある所では絶対の身分証明書と
なり得るし、−歩進めて記載事項を圧縮すれば、その小
形化の可能性は。

一般カードに代えて落火の可能性も縮める体着カード−
例えば２首飾り、腕輪、指輪等の変形カードの出現をも
勾わすのである。

指先の様な身体の中でも最も発達し至便になった部位に
よる自己認証手段の完成が基軸になれば、簡便なだけに
種々な分野で様々な便益をもたらす利用の仕方が時と共
に殖え続けるのは想像に難くないが、とりわけ急成長が
目覚しい有価カードの分野に魅入られると、現行不備の
補完もあるがそれよりも高次の宜便性を追うのは必定で
あり。

その最たるものに°゛同一カードによる全部門の取引”
或は手数料等が仲立ちする”同一カードによる全釡融機
関間の相互乗り入れ的互便利用”が挙げられるが、その
成否の程はカードによる処理Ｇこ財産を預けられる信頼
性があるかどうかに掛ってあり、その信頼性を産むのは
他人の不法侵入なり無断使用を絶対許さない自己認証に
於ける不謬性にあると云っても過言でないのである。こ
うしたことからし′Ｃも本発明の意義は小さくないが、
更に生活と密着した所にもその本領を存分に顕わすもの
に住居があり、倉庫があり、金庫があり、責任管理下に
ある各構造物、運転操作体、危険物等々があるのである
。その場合でも従来の人為工作物が中間に介在する手段
に見る様な持ち運んだり、暗記したり１組合せたりする
等の苦労も、落したり、盗まれたり２間違えたりする等
の不安も。

それらが醸し出す心身的負担及び間接的である故に他人
の不法侵入の余地を残す構造的不全等の一切のストレス
源を無縁化して、既開発の陰性面の間隙を埋める調和開
発を宣揚する意義もさることる なから２人類の最大課題でゐる惑意の抑−に小便でも貢
献する社会性を蔵している発明であることに些かの衿持
を託すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、平面図であり。 第２図は、側面図で、　、 第３図は、正面図である。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、指紋採取に於いて、採紋状況を一定化して押捺等の
   直触採紋を排した非接触採紋手段を確立し、指紋採取都
   度のゆらぎを無縁化する目論見で、左右方向の円弧軌道
   に従い振り子運動をしている所の、指を載せるべく設え
   た台の上に採紋指の採紋部位を外した指腹を載せ、他方
   で側面より光等を水平に照射して、その射影厚みが最も
   薄くなった時に運動が停って採紋部位の指背稜面が水平
   光に対して為す角（偏角）を読み取ると仝時に連動して
   、採紋部位と対面反射すべき水平な平面鏡を該偏角分だ
   け傾けて採紋部位の指背稜面と平行になった時の鏡像を
   、採取すべき目的の指形、指紋と為し、コンピュターオ
   ンラインシステムと組合せることに依り、採紋都度の指
   状態の不一致に起因する紋様のゆらぎを恒存性の水平面
   と垂直面が追跡し得る様にして、予め仝一手段にて採取
   しコンピューターに登録しておいた標準指形指紋の採取
   時と仝一状況に一致させるか、または発生が想定される
   各偏角毎の紋様の一覧表を登録しておいて該当発生偏角
   を一致させるかして、それらの紋様の合同性の可否を検
   証するだけに照合手続きを構造的に簡素化し、その端末
   機の方は指の出し入れ及び外部からの観察を可能にした
   箱または装置類で囲った指紋の非接触採取装置。 ２、水平光照射装置を赤外線感知機能を内包する装置に
   替えた特許請求の範囲第１項記載の指紋の非接触採取装
   置。 ３、採紋指の指腹を仰向けに載せることにした特許請求
   の範囲第１項記載の指紋の非接触採取装置。 ４、指載台の消毒機能を備えた特許請求の範囲第１項記
   載の指紋の非接触採取装置。 ５、正登録指の他に非常用の副登録指も使用信号と共に
   登録した特許請求の範囲第１項記載の指紋の非接触採取
   装置。 ６、業務者専用の端末機の方の装置をセンター処理装置
   にも備えた特許請求の範囲第１項記載の指紋の非接触採
   取装置。