TW201719482A - 虹膜認證裝置及虹膜認證系統 - Google Patents

Abstract

本發明係提供即使在使用者的眼睛位置不在攝影手段的拍攝方向時，亦容易進行虹膜認證之虹膜認證裝置以及虹膜認證系統。虹膜認證裝置係具備：攝影部4，係拍攝屬於拍攝方向432的區域之拍攝區域433的影像；第一紅外線檢測部51及第二紅外線檢測部52，係檢測自臉部F所放射的紅外線；驅動部7，係使攝影部4、第一紅外線檢測部51、以及第二紅外線檢測部52的朝向一體地改變；驅動控制部101，係執行驅動處理，該驅動處理根據藉由第一紅外線檢測部51以及第二紅外線檢測部52所檢測的紅外線，藉由驅動部7使攝影部4的拍攝方向432朝向放射紅外線的臉部F的方向；以及認證處理部104，係根據藉由攝影部4所拍攝的拍攝影像而執行虹膜認證。

Description

虹膜認證裝置及虹膜認證系統

本發明係有關於藉由拍攝人體的眼睛的虹膜而進行認證之虹膜認證裝置、以及虹膜認證系統之相關技術。

習知之技術中，已知有藉由拍攝人體的眼睛的虹膜而進行認證之虹膜認證。虹膜認證係例如使用於房間或建築物等，對必須確保安全性的區域之人的出入進行管理。進行如此之虹膜認證的虹膜認證裝置，已知有於閘門旁的壁面設置用以拍攝人體的眼睛的虹膜之攝影機(對照機)者(例如，參考專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2001-118103號公報

但，上述的技術中，將虹膜拍攝用之攝影 機設置於標準的大人的眼睛的高度時，例如，小孩等之身材較矮、或身材較標準為更高時，則將自己的眼睛正對於攝影機係形成困難的動作，而難以進行虹膜認證。如此，上述的技術中，當使用者的眼睛位置不在攝影機的正面時，則有難以進行虹膜認證之不合適的情形。

本發明之目的係提供即使使用者的眼睛位置不在攝影手段的拍攝方向時，亦容易進行虹膜認證之虹膜認證裝置，以及虹膜認證系統。

本發明之虹膜認證裝置係具備：攝影部，係拍攝屬於預定的拍攝方向的區域之拍攝區域的影像；紅外線檢測部，係檢測自人體所放射的紅外線；驅動部，係使前述攝影部以及前述紅外線檢測部的朝向予以一體改變；驅動控制部，係執行驅動處理，該驅動處理係根據由前述紅外線檢測部所檢測的紅外線，藉由前述驅動部使前述攝影部的拍攝方向朝向放射前述紅外線的放射源的方向；以及認證處理部，係根據藉由前述攝影部所拍攝的拍攝影像而執行虹膜認證。

通常，人在穿衣服的狀態下，臉部(頭部)及雙手以外的部分係被衣服覆蓋著。因此，自臉部(頭部)及雙手以外的部分所放射的紅外線係被衣服所遮蔽。此外，由於臉部的面積大於手部，故自人體所放射的紅外線係來自臉部的放射量為最多。因此，根據該構成，藉由紅外線檢測部而檢測自人體(主要為臉部)所放射的紅外線， 使攝影部的拍攝方向朝向該紅外線的放射源的方向。結果，即使是使用者的眼睛位置不在攝影部的拍攝方向之情形，亦可使拍攝方向朝向朝向使用者的眼睛的方向，因此容易進行虹膜認證。

此外，前述紅外線檢測部係包括：第一紅外線檢測部，係在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第一檢測方向檢測前述紅外線的第一檢測區域；以及第二紅外線檢測部，係和前述第一紅外線檢測部相分離而配置，在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第二檢測方向檢測前述紅外線的第二檢測區域；屬於前述第一檢測區域之一部分的區域且為接近前述第二紅外線檢測部之側的區域之第一重複區域，屬於前述第二檢測區域之一部分的區域且為接近前述第一紅外線檢測部之側的區域之第二重複區域，以及前述拍攝區域係重複，前述驅動部係沿著屬於前述第一紅外線檢測部和前述第二紅外線檢測部相分離的方向之第一分離方向，將前述拍攝方向、前述第一檢測方向、以及前述第二檢測方向之方向予以一體地改變，前述驅動處理較佳係以往前述第一紅外線檢測部及前述第二紅外線檢測部的兩檢測部之中，能取得較強的紅外線檢測強度之檢測部被配置的方向，藉由前述驅動部使前述拍攝方向、前述第一檢測方向、以及前述第二檢測方向改變之處理者。

根據該構成，由於往第一紅外線檢測部及第二紅外線檢測部的兩檢測部之中，能取得較強的紅外線 檢測強度之檢測部被配置的方向，藉由驅動部使拍攝方向、第一檢測方向、以及第二檢測方向改變，故拍攝方向係朝向紅外線的放射源，亦即使用者的臉部的方向。結果，即使在使用者的眼睛位置不在攝影手段的拍攝方向之情形，亦能改變拍攝方向朝向臉部的方向，故容易進行虹膜認證。

此外，前述攝影部係以配置於前述第一紅外線檢測部及前述第二紅外線檢測部之間為佳。

根據該構成，由於可將拍攝區域設置於第一檢測區域及第二檢測區域之間，故能提升根據第一紅外線檢測部及第二紅外線檢測部的紅外線檢測強度而將拍攝方向朝向使用者的眼睛的方向之精度。

此外，前述攝影部係含有：攝影元件，係產生影像信號；以及光學系統，係將影像成像於前述攝影元件；前述驅動部較佳係在前述驅動處理當中，藉由使前述攝影部、前述第一紅外線檢測部、以及前述第二紅外線檢測部以位於前述光學系統的前端附近且相對於前述拍攝方向及前述第一分離方向垂直的旋轉軸為中心旋轉，而改變前述拍攝方向、前述第一檢測方向、以及前述第二檢測方向。

根據該構成，由於不需要大幅度改變光學系統的前端的位置而能將拍攝方向朝向紅外線的放射源的方向，故能提升人的眼睛進入拍攝區域之確實性。

此外，前述驅動控制部較佳係在前述第一 紅外線檢測部及前述第二紅外線檢測部所檢測的紅外線之中之至少一方的強度，在預先設定的設定時間內變化超過預先設定的判定強度時，執行前述驅動處理。

根據該構成，例如因日照緩慢加溫而產生紅外線時，即可減低錯誤地使拍攝方向改變朝向自人以外所放射的紅外線的放射源的方向之虞。

此外，前述紅外線檢測部較佳係包括：第三紅外線檢測部，係在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第三檢測方向檢測前述紅外線的第三檢測區域；以及第四紅外線檢測部，係於和前述第一分離方向及前述拍攝方向垂直之第二分離方向和前述第三紅外線檢測部相分離而配置，在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第四檢測方向檢測前述紅外線的第四檢測區域；屬於前述第三檢測區域之一部分的區域且為接近前述第四紅外線檢測部之側的區域之第三重複區域，屬於前述第四檢測區域之一部分的區域且為接近前述第三紅外線檢測部之側的區域之第四重複區域，以及前述拍攝區域係重複，前述驅動部係進而沿著前述第二分離方向，使前述拍攝方向、前述第一、前述第二、前述第三、以及前述第四檢測方向的朝向予以一體地改變，前述驅動控制部係在前述驅動處理當中，進而往配置有前述第三紅外線檢測部及前述第四紅外線檢測部的兩檢測部之中，能取得較強的紅外線檢測強度之檢測部的方向，藉由前述驅動部而使前述拍攝方向、前述第一、前 述第二、前述第三、以及前述第四檢測方向予以一體地改變。

根據該構成，由於能在二次元方向改變拍攝方向，故即使使用者的眼睛位置不在拍攝方向時，亦能在更寬廣的範圍內，將拍攝方向朝向紅外線之放射源的人的臉部的方向，故容易進行虹膜認證。

此外，前述攝影部係以配置於前述第三紅外線檢測部及前述第四紅外線檢測部之間為佳。

根據該構成，由於能將拍攝區域設置於第三檢測區域和第四檢測區域之間，故能提升根據前述第三紅外線檢測部及前述第四紅外線檢測部之紅外線檢測強度而將拍攝方向朝向使用者的眼睛的方向之精度。

此外，較佳為更具備紅外線照明部，係將紅外線往前述攝影部的前述拍攝方向照射，前述攝影部係拍攝紅外線影像。

根據該構成，由於用以拍攝虹膜的照明光源係使用人眼看不見的紅外線，故進行虹膜認證時，使用者不會感到刺眼。

此外，本發明之虹膜認證系統係包含：上述之虹膜認證裝置；以及板狀的門，係安裝有前述攝影部、前述紅外線檢測部、以及前述驅動部。

根據該構成，藉由安裝於門的虹膜認證裝置，能進行欲開門之使用者的虹膜認證。

此外，前述第一分離方向係以沿著前述門 的上下方向之方向為佳。

根據該構成，在門前要進行虹膜認證的使用者，不論其為小孩或大人、身高不相同時，亦能使拍攝方向朝向因應於其身高之眼睛的位置而拍攝虹膜，進行虹膜認證。

如此的構成之虹膜認證裝置、以及虹膜認證系統係即使在使用者的眼睛位置不在攝影手段的拍攝方向時，亦可容易進行虹膜認證。

1‧‧‧虹膜認證系統

2‧‧‧門

3、3a‧‧‧虹膜認證裝置

4‧‧‧攝影部

6‧‧‧紅外線照明部

7‧‧‧驅動部

7a‧‧‧上下驅動部(驅動部)

7b‧‧‧左右驅動部(驅動部)

8‧‧‧電動鎖

9、9a‧‧‧攝影模組

10‧‧‧筐體

11‧‧‧座台

21‧‧‧第一面

22‧‧‧第二面

25、26‧‧‧門把

27‧‧‧窗

31、31a‧‧‧基板

41‧‧‧鏡筒

42‧‧‧攝影元件

43‧‧‧光學系統

44‧‧‧濾光器

51‧‧‧第一紅外線檢測部

52‧‧‧第二紅外線檢測部

53‧‧‧第三紅外線檢測部

54‧‧‧第四紅外線檢測部

71‧‧‧馬達

72‧‧‧螺絲軸

73‧‧‧螺帽

100、100a‧‧‧控制部

101‧‧‧驅動控制部

101H‧‧‧左右驅動控制部(驅動控制部)

101V‧‧‧上下驅動控制部(驅動控制部)

102‧‧‧攝影控制部

103‧‧‧影像處理部

104‧‧‧認證處理部

105‧‧‧記憶部

311‧‧‧突出部

312‧‧‧旋轉軸

431‧‧‧光軸

432‧‧‧拍攝方向

433‧‧‧拍攝區域

511‧‧‧第一檢測方向

512‧‧‧第一檢測區域

513‧‧‧第一重複區域

521‧‧‧第二檢測方向

522‧‧‧第二檢測區域

523‧‧‧第二重複區域

F、F1至F4‧‧‧臉部

M‧‧‧基準值

SG1‧‧‧第一紅外線強度

SG2‧‧‧第二紅外線強度

SG3‧‧‧第三紅外線強度

SG4‧‧‧第四紅外線強度

第1圖係顯示本發明之第一實施形態之虹膜認證裝置的構成之一例之立體圖。

第2圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證裝置的構成之說明圖。

第3圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證裝置的構成之說明圖。

第4圖係表示第1圖所示之虹膜認證系統的電性構成之一例之區塊圖。

第5圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證系統的驅動處理之說明圖。

第6圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證系統的驅動處理之說明圖。

第7圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證系統的驅動 處理之說明圖。

第8圖係顯示第1圖所示之虹膜認證系統的動作之一例之流程圖。

第9圖係顯示本發明之第二實施形態之虹膜認證裝置的構成之一例之正面圖。

第10圖係顯示第9圖所示之虹膜認證裝置的電性構成之一例之區塊圖。

第11圖係顯示第9圖所示之虹膜認證裝置的動作之一例之流程圖。

以下，根據圖式而說明本發明之實施形態。又，在各圖當中賦予相同符號之構成係顯示相同的構成，且省略其說明。

(第一實施形態)

第1圖係顯示本發明之第一實施形態之虹膜認證系統1的構成之一例之立體圖。第1圖所示之虹膜認證系統1係具備門2、虹膜認證裝置3、以及電動鎖8。虹膜認證裝置3、以及電動鎖8係收容於門2的內部。

門2係具有略長方形的板狀形狀，以其長邊方向為沿著鉛直方向之上下方向之方式安裝於建築物，門2的寬幅方向係形成左右方向(水平方向)。

門2係沿著該板面而具有第一面21及第二面22。第一面21係例如面向於安裝門2的建築物或房間的外側之面，第二面22係例如面向於安裝門2的建築物或 房間的內側之面。第一面21係安裝有門把(door knob)25，第二面22係安裝有門把26。又，第一面21亦可例如面向於安裝門2的建築物或房間的內側之面，第二面22亦可例如面向於安裝門2的建築物或房間的外側之面。

在第一面21的寬幅方向略中央，且較上下方向中央更上側的位置，亦即例如平均身高的人的視線高度的位置係形成有略矩形的開口部，而作為窗27。窗27係例如為玻璃窗。

第2圖、第3圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證裝置3的構成之說明圖。第2圖所示之虹膜認證裝置3係具備攝影模組9、以及驅動部7。攝影模組9係具備攝影部4、第一紅外線檢測部51、第二紅外線檢測部52、紅外線照明部6、以及安裝有上述構件之基板31。

攝影部4係具備：攝影元件42，係產生影像信號；光學系統43，係將影像成像於攝影元件42；筒狀的鏡筒41，係收容攝影元件42以及光學系統43；以及濾光器44，係用以遮斷或減低可見光射入光學系統43。

光學系統43係例如配置1或複數個透鏡於鏡筒41內而構成，且將延長光軸431而得之拍攝方向432之拍攝區域433內的影像成像於配置於光學系統43的後端側之攝影元件42。濾光器44係配置於光學系統43的前方，由於能遮斷或減低往光學系統43之可見光的射入，故光學系統43係將去除可見光而取得之紅外線影像成像於攝影元件42。拍攝方向432係自第1圖所示之門2的窗27而 朝向外方。

攝影元件42係將由光學系統43所成像的影像，亦即拍攝區域433內的紅外線影像予以轉換成影像信號，作為拍攝影像而傳送於後述的控制部100。攝影元件42係例如CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide semiconductor，互補金屬氧化半導體)等之攝影元件。

紅外線照明部6係往攝影部4的拍攝方向432，亦即自第1圖所示之門2的窗27朝向外方照射例如波長為大致850nm的紅外線光。紅外線照明部6係例如使用紅外線LED(Light Emitting Diode，發光二極體)而構成。據此，人站立於門2的前方，且人的臉部F進入拍攝區域433時，則由紅外線光照射該人的眼睛，該人的眼睛的虹膜的紅外線影像係被攝影部4拍攝。

該情形時，由於藉由人的眼睛看不見的紅外線光照明人的眼睛，故進行虹膜認證的人不會感到刺眼，而能拍攝該人的虹膜的影像。

又，紅外線照明部6只要能照明進行認證的人的眼睛即可，並不限定配設於攝影部4的上側之例。可配設於攝影部4的下、右、或左側，亦可配設於攝影部4的上下及/或左右的兩側。此外，可設置照射可見光的照明部以取代紅外線照明部6，且不具備濾光器44，攝影部4係拍攝可見光的影像之構成。此外，亦可為不具備照明部，以自然光拍攝虹膜影像之構成。

第一紅外線檢測部51以及第二紅外線檢測部52係檢測自人體放射的紅外線，檢測例如波長10μm程度的紅外線之紅外線感測器。第一紅外線檢測部51係輸出顯示檢測之紅外線的強度的信號之第一紅外線強度SG1。第二紅外線檢測部52係輸出表示檢測之紅外線的強度的信號之第二紅外線強度SG2。

第一紅外線檢測部51係在檢測紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第一檢測方向511檢測紅外線的第一檢測區域512。第二紅外線檢測部52係相對於第一紅外線檢測部51分離於上下方向(第一分離方向)，且配置成在第一紅外線檢測部51之間隔有攝影部4。第二紅外線檢測部52係在檢測紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第二檢測方向521檢測前述紅外線的第二檢測區域522。

拍攝方向432、第一檢測方向511、以及第二檢測方向521係互相略作平行。又，只要第一檢測方向511對拍攝方向432而形成的角度和第二檢測方向521對拍攝方向432而形成的角度為略相等即可，拍攝方向432、第一檢測方向511、以及第二檢測方向521並不必限定於略平行。

第一檢測區域512的一部分，且接近第二紅外線檢測部52之側係形成第一重複區域513。第二檢測區域522的一部分，且接近第一紅外線檢測部51之側係形成第二重複區域523。第一重複區域513、第二重複區域523、 以及拍攝區域433的一部分係互相重複。

基板31係設置有往和拍攝方向432相反方向突出的突出部311。此外，攝影模組9係能以位於光學系統43的前端附近，和拍攝方向432垂直且延伸於水平方向的旋轉軸312為中心旋轉。又，光學系統的前端附近係指構成拍攝用的光學系統的構件之中的最前端部分的附近，例如距離該前端部分10mm以內的位置。根據光學系統43之例，為距離鏡筒41的前端例如10mm以內的位置，根據未具備光學系統之例，則為距離設置於最前端側之光學零件的前端例如10mm以內的位置。

驅動部7係例如具備馬達71、螺絲軸72、以及螺帽73。螺帽73係安裝於突出部311。螺絲軸72和螺帽73之間為介插有球狀物，而由螺絲軸72和螺帽73而形成滾珠螺桿。馬達71係使螺絲軸72旋轉。如此，伴隨著螺絲軸72的旋轉，螺帽73係沿著螺絲軸72而移動，基板31係以旋轉軸312為中心而轉動。螺帽73及馬達71係以不阻礙基板31的轉動之方式而作成能進行適當的轉動等之運動。

由於基板31係安裝有攝影部4、第一紅外線檢測部51、第二紅外線檢測部52、以及紅外線照明部6，故攝影部4、第一紅外線檢測部51、第二紅外線檢測部52、以及紅外線照明部6係與基板31一同一體地變更方向。據此，因應於馬達71的旋轉，即能使拍攝方向432、第一檢測方向511、以及第二檢測方向521的方向沿著上下方向 而一體地變更。此外，往上方的移動及往下方的移動係能因應於馬達71的旋轉方向而切換。

以下，將拍攝方向432、第一檢測方向511、以及第二檢測方向521的方向稱為攝影模組9的方向。

又，驅動部7只要能將拍攝方向432、第一檢測方向511以及第二檢測方向521的方向亦即攝影模組9的方向，沿著上下方向(第一分離方向)而變更即可，例如亦可使用齒輪、或齒軌小齒輪等而驅動攝影模組9，亦可使用電磁線圈、線性馬達、或氣缸等之驅動裝置。

第4圖係表示第1圖所示之虹膜認證系統1的電氣構成之一例之區塊圖。第4圖所示之虹膜認證系統1係第一紅外線檢測部51、第二紅外線檢測部52、攝影元件42、紅外線照明部6、驅動部7、以及電動鎖8為連接於控制部100而構成。

控制部100係例如具備執行預定的演算處理之CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、暫時記憶資料的RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、記憶預定的控制程式或資料的快閃記憶體、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，電子式可清除程式化唯讀記憶體)等之非揮發性的記憶部、以及此等之周邊電路等而構成。上述的記憶部係使用預先記憶能認證之使用者的虹膜的影像，或自虹膜的影像所取得之特徵資料等的認證用基準資料之記憶部105。

此外，控制部100係藉由執行預定的控制程 式而作為驅動控制部101、攝影控制部102、影像處理部103、以及認證處理部104發揮功能。

又，控制部100並不必限定內裝於門2之例。例如，控制部100係設置於門2的外部，藉由電纜或無線通信的通信手段而使控制部100和門2相連接之構成。此外，亦可為控制部100的一部分例如認證處理部104設置於門2的外部之構成。此外，控制部100的全部或一部分可由ASIC(application specific integrated circuit，特定應用積體電路)等之專用IC(Integrated Circuit，積體電路)所構成，亦可由運算放大器或比較器等的電路元件所構成。

驅動控制部101係執行根據由第一紅外線檢測部51、以及第二紅外線檢測部52所檢測之紅外線，藉由驅動部7將攝影模組9的方向朝向放射紅外線的放射源(人的臉部)的方向之驅動處理。具體而言，驅動處理係往第一紅外線檢測部51及第二紅外線檢測部52的兩檢測部之中，能取得較強的紅外線檢測強度之檢測部被配置的方向，藉由驅動部7而將攝影模組9的方向予以變更。又，驅動控制部101可例如藉由使用運算放大器之差動放大電路或比較器等所構成，驅動控制部101亦可採用各種構成。

該情形時，攝影模組9係以旋轉軸312為中心轉動，使攝影部4、第一紅外線檢測部51、以及第二紅外線檢測部52以旋轉軸312為中心旋轉，藉此而變更拍攝方向432、第一檢測方向511、以及第二檢測方向521。此外，驅動控制部101係在由第一紅外線檢測部51所檢測之 紅外線的強度和由第二紅外線檢測部52所檢測之紅外線的強度的差值成為預先設定的基準值M以下時，則停止驅動部7的攝影模組9的驅動，並將表示驅動處理的結束之驅動結束信號輸出於攝影控制部102。基準值M係預先設定相當於第一紅外線檢測部51、以及第二紅外線檢測部52的紅外線檢測精度的不均或誤差之值。

通常，人在穿衣服的狀態下，臉部(頭部)及雙手以外的部分係由衣服覆蓋著。因此，自臉部(頭部)及雙手以外的部分所放射的紅外線係被衣服所遮蔽。此外，由於臉部的面積大於手部，故自人體所放射的紅外線係來自臉部的放射量為最多，由第一紅外線檢測部51、以及第二紅外線檢測部52所檢測的紅外線強度係臉部為最強。

因此，根據驅動處理，將攝影模組9朝向紅外線的放射強度較強的臉部的方向。據此，由於攝影部4的拍攝方向432係朝向人的臉部的方向，故人的眼睛進入拍攝區域433內，結果，能藉由攝影部4而拍攝人的虹膜，且執行虹膜認證。

驅動控制部101係在由第一紅外線檢測部51以及第二紅外線檢測部52所檢測的第一紅外線強度SG1以及第二紅外線強度SG2的至少一方，在預先設定的設定時間t內超過預先設定的判定強度k時，亦即在紅外線強度微分性地產生變化時，則執行上述的驅動處理。設定時間t以及判定強度k係例如實驗性的求得人進入、或 退出第一檢測區域512或第二檢測區域522時所產生之第一紅外線強度SG1、以及第二紅外線強度SG2的變化速度或其變化量而預先設定。

攝影控制部102係自驅動控制部101而輸出驅動結束信號時，則將紅外線照明部6予以點亮，照明認證對象的人的眼睛，且在藉由攝影部4拍攝該眼睛的影像之後，將紅外線照明部6予以熄滅。

影像處理部103係藉由公知的影像辨識技術，自藉由攝影部4拍攝的影像抽出虹膜的影像，且輸出於認證處理部104。

認證處理部104係根據自影像處理部103傳來之虹膜的影像，藉由公知的虹膜認證技術而執行虹膜認證。具體而言，認證處理部104係將自影像處理部103傳來之虹膜的影像，或自該影像取得之特徵資料，和記憶於記憶部105之虹膜的影像或特徵資料相對照，藉此而執行虹膜認證。認證處理部104係在認證成功時，將電動鎖8予以解鎖。據此，認證成功的使用者即可打開門2。

第5圖至第7圖係用以說明第1圖所示之虹膜認證系統1的驅動處理之說明圖。虹膜認證系統1係藉由拍攝站立於門2之前的人的虹膜而執行虹膜認證。此時，根據小孩或大人、另外身高的差異而使眼睛的高度有所不同。第5圖所示之臉部F1、F2係位於較拍攝區域433更低的位置，臉部F3、F4係位於較拍攝區域433更高的位置。此外，攝影部4係僅能拍攝臉部F1、F3的一部分，完 全無法拍攝臉部F2、F4。因此，虹膜認證系統1係在該情況下無法拍攝臉部F1至F4的眼睛，而無法執行虹膜認證。

因此，驅動控制部101係將攝影部4的拍攝方向432朝向紅外線的放出源之人的眼睛的方向，使攝影部4能拍攝人的虹膜，藉此即能執行虹膜認證。

第8圖係表示第1圖所示之虹膜認證系統1的動作之一例之流程圖。首先，驅動控制部101係由第一紅外線檢測部51以及第二紅外線檢測部52所檢測的第一紅外線強度SG1以及第二紅外線強度SG2的至少一方，在設定時間t內超過判定強度k時(步驟S1：是(YES))，亦即可考量為人出入於第一檢測區域512或第二檢測區域522時，執行步驟S2至S5的驅動處理。據此，例如由於對因日照加溫而使溫度緩慢上升之對象物等不會執行驅動處理，故能減低使攝影模組9朝向人的臉部以外的物體之虞。

在步驟S2當中，驅動控制部101係將第二紅外線強度SG2和將基準值M加算於第一紅外線強度SG1之值(SG1+M)作比較(步驟S2)，第二紅外線強度SG2較(SG1+M)更強時(步驟S2：是)，藉由驅動部7將攝影模組9朝向下方(步驟S3)，再度重覆步驟S2。

例如第5圖所示之臉部F2，由於其全部為第一檢測區域512外，且全部位於第二檢測區域522內，故第二紅外線強度SG2係充分大於第一紅外線強度SG1，且SG2係較(SG1+M)更強(步驟S2：是)，如第6圖所示，使攝影模組9朝向下方(步驟S3)。又，在第5圖當中，雖 然臉部F1係進入第一檢測區域512及第二檢測區域522之雙方的區域，但，由於相較於第一檢測區域512而進入第二檢測區域522的臉部的範圍(面積)為更廣，故第二紅外線強度SG2係充分大於第一紅外線強度SG1，使攝影模組9朝向下方。

另一方面，第二紅外線強度SG2為(SG1+M)以下時(步驟S2：否(NO))，將第一紅外線強度SG1和將基準值M加算於第二紅外線強度SG2之值(SG2+M)作比較(步驟S4)，第一紅外線強度SG1較(SG2+M)更強時(步驟S4：是)，驅動控制部101係藉由驅動部7將攝影模組9朝向上方(步驟S5)，再度重覆步驟S2以後的動作。

例如第5圖所示之臉部F4，由於其大部分為第一檢測區域512內，且全部為第二檢測區域522外，故第一紅外線強度SG1係充分大於第二紅外線強度SG2，且SG1係較(SG2+M)更強(步驟S4：是)，如第7圖所示，攝影模組9係朝向上方(步驟S5)。又，在第5圖當中，雖然臉部F3係進入第一檢測區域512及第二檢測區域522之雙方的區域，但，由於相較於第二檢測區域522而進入第一檢測區域512的臉部的範圍(面積)為更廣，故第一紅外線強度SG1係充分大於第二紅外線強度SG2，使攝影模組9朝向上方。

另一方面，第一紅外線強度SG1為(SG2+M)以下時(步驟S4：否)，係意味著第一紅外線強度SG1和第二紅外線強度SG2之差值為基準值M以下(M≧| SG1-SG2 |)，關於上下方向係將攝影模組9保持該方向。該情形時，如第6圖、第7圖所示，臉部F2或F4係進入第一檢測區域512及第二檢測區域522之重複的區域，第一檢測區域512內的臉部面積和第二檢測區域522內的臉部面積成為大致相等。此時，由於第一重複區域513、第二重複區域523、以及拍攝區域433為互相重複而配置，故臉部F2或F4係進入拍攝區域433，且能藉由攝影部4而拍攝人的眼睛。

據此，由於即使在使用者的眼睛位置不在攝影手段的拍攝方向時，亦能將攝影模組9朝向使用者的眼睛的方向，故容易進行虹膜認證

此外，攝影控制部102係將紅外線照明部6予以點亮，藉由紅外線而照亮拍攝區域433(步驟S6)，且藉由攝影部4執行拍攝區域433的拍攝(步驟S7)，再將紅外線照明部6予以熄滅(步驟S8)。如此，藉由在步驟S2至S5結束後，將紅外線照明部6予以點亮，即能藉由第一紅外線檢測部51或第二紅外線檢測部52檢測自紅外線照明部6所照射的紅外線，減低攝影模組9朝向錯誤的方向之虞。

此外，影像處理部103係自藉由攝影部4拍攝的拍攝影像抽出虹膜的影像，且輸出於認證處理部104(步驟S9)。

接著，認證處理部104係根據自影像處理部103傳來之虹膜的影像而執行虹膜認證(步驟S10)。並且， 在認證成功時(步驟S11：是)，認證處理部104係將電動鎖8予以解鎖(步驟S12)。據此，認證成功的使用者即可打開門2。另一方面，在認證失敗時(步驟S11：否)，則認證處理部104係在將電動鎖8保持在上鎖的狀態下結束處理。據此，由於預先登錄之正規的使用者以外係無法打開門2，故能確保安全性。

以上，根據步驟S1至S12之處理，由於即使在使用者的眼睛位置不在攝影部4的拍攝方向時，亦能變更攝影部4的方向而拍攝使用者的眼睛，故容易進行虹膜認證。

又，在第一檢測區域512及第二檢測區域522的附近，由於在不存在人體以外之紅外線的放出源的環境中，不會使攝影模組9錯誤地朝向人體以外之對象，故亦可為不執行步驟S1之構成。此外，在步驟S2、S4當中，並不一定要使用基準值M，基準值M亦可為0。

此外，虹膜認證系統1並不限定於為了將門予以解鎖而執行虹膜認證，亦可為不執行步驟S12之構成。此外，雖顯示了將第一紅外線檢測部51及第二紅外線檢測部52作為紅外線檢測部而使用之例，但紅外線檢測部只要為能檢測紅外線的放出方向即可，並不限定於使用第一紅外線檢測部51及第二紅外線檢測部52之例。

此外，虹膜認證裝置3並不限定安裝於門2之例，第一分離方向並非一定要上下方向。第一分離方向可為水平方向，亦可為另外之任意的方向。

(第二實施形態)

繼而說明有關於本發明之第二實施形態之虹膜認證裝置3a。第9圖係表示本發明之第二實施形態之虹膜認證裝置3a的構成之一例之正面圖。第10圖係表示第9圖所示之虹膜認證裝置3a的電性構成之一例之區塊圖。

第9圖所示之虹膜認證裝置3a和第1圖所示之虹膜認證裝置3之不同處在於下述之點。亦即，第9圖所示之虹膜認證裝置3a係具備攝影模組9a、和驅動部7相同的構成之上下驅動部7a(驅動部)、左右驅動部7b(驅動部)、收容此等之例如透明球狀的筐體10、以及支持筐體10之座台11。

攝影模組9a係除了攝影模組9的構成之外，更設置第三紅外線檢測部53、以及第四紅外線檢測部54。於中間隔有攝影部4並沿左右方向(第二分離方向)分離配設第三紅外線檢測部53及第四紅外線檢測部54。第9圖所示之例中，將紙面所面向的方向設為拍攝方向432。

第三紅外線檢測部53和第一紅外線檢測部51為相同的構成，將顯示其檢測之紅外線的強度之信號作為第三紅外線強度SG3而輸出於控制部100a。第四紅外線檢測部54和第二紅外線檢測部52為相同的構成，將顯示其檢測之紅外線的強度之信號作為第四紅外線強度SG4而輸出於控制部100a。

第三紅外線檢測部53、攝影部4、以及第四 紅外線檢測部54係和將第一紅外線檢測部51、攝影部4、以及第二紅外線檢測部52以光軸431為中心旋轉90度時為相同的配設。亦即，第三紅外線檢測部53係具有對應於第一紅外線檢測部51的第一檢測方向511、第一檢測區域512、以及第一重複區域513之第三檢測方向、第三檢測區域、以及第三重複區域。第四紅外線檢測部54係具有對應於第二紅外線檢測部52的第二檢測方向521、第二檢測區域522、以及第二重複區域523之第四檢測方向、第四檢測區域、以及第四重複區域。第三重複區域、第四重複區域、以及拍攝區域433係以該一部分為能互相重複而配置。

紅外線照明部6、第一紅外線檢測部51、第二紅外線檢測部52、第三紅外線檢測部53、第四紅外線檢測部54、以及攝影部4係由略板狀之基板31a予以一體保持而構成攝影模組9a。以下，將第一檢測方向511、第二檢測方向521、第三檢測方向、第四檢測方向、以及拍攝方向432歸納而稱為攝影模組9a的方向。第9圖中，攝影模組9a係朝向紙面所面向的方向。

上下驅動部7a和驅動部7為相同的構成，沿著上下方向而改變攝影模組9a的方向，左右驅動部7b係例如與將驅動部7旋轉90度時相同的構成，沿著左右方向(水平方向)而改變攝影模組9a的方向。

控制部100a係作為驅動控制部之不同點在於具備上下驅動控制部101V、以及左右驅動控制部101H。上下驅動控制部101V和驅動控制部101為相同的構成，取 代驅動部7而控制上下驅動部7a的動作。左右驅動控制部101H和驅動控制部101不同之點在於根據第三紅外線強度SG3及第四紅外線強度SG4而控制左右驅動部7b，以取代根據第一紅外線強度SG1及第二紅外線強度SG2而控制驅動部7。

由於其他之構成係和第1圖所示之虹膜認證裝置3相同，故省略其說明。第11圖係顯示第9圖所示之虹膜認證裝置3a的動作之一例之流程圖。首先，上下驅動控制部101V或左右驅動控制部101H係在第一紅外線強度SG1、第二紅外線強度SG2、第三紅外線強度SG3、以及第四紅外線強度SG4的至少一方，在設定時間t內變化超過判定強度k時(步驟S1a：YES)，執行步驟S2至S5及步驟S21至S24的驅動處理。據此，例如由於對因日照加溫而使溫度緩慢上升之對象物等，不會執行驅動處理，故能減低攝影模組9a朝向人的臉部以外的物體之虞。

關於步驟S2至S5，除了由上下驅動控制部101V取代驅動控制部101而執行處理之外，係和第8圖相同，因此省略其說明。在步驟S21當中，左右驅動控制部101H係將第四紅外線強度SG4和將基準值M加算於第三紅外線強度SG3之值(SG3+M)作比較(步驟S21)，第四紅外線強度SG4較(SG3+M)更強時(步驟S21：是)，藉由左右驅動部7b而將攝影模組9a朝向右方(步驟S22)，再度重覆步驟S2以後之處理。

據此，即使在認證對象的人的臉部較拍攝 區域433為更右方時，亦可將拍攝區域433朝向臉部的方向。

另一方面，第四紅外線強度SG4為(SG3+M)以下時(步驟S21：否)，左右驅動控制部101H係將第三紅外線強度SG3和將基準值M加算於第四紅外線強度SG4之值(SG4+M)作比較(步驟S23)，在第三紅外線強度SG3較(SG4+M)更強時(步驟S23：是)，藉由左右驅動部7b將攝影模組9a朝向左方(步驟S24)，再度重覆步驟S2以後的動作。

據此，即使在認證對象的人的臉部即使較拍攝區域433為更左方時，亦可將拍攝區域433朝向臉部的方向。另一方面，第三紅外線強度SG3為(SG4+M)以下時(步驟S23：否)，係意味著第三紅外線強度SG3和第四紅外線強度SG4之差值為基準值M以下(M≧| SG3-SG4 |)，關於左右方向係將攝影模組9a保持該方向，且在結束驅動處理之後，執行和第8圖所示之步驟S6至S11相同的處理。

以上，藉由步驟S2至S5、步驟S21至S24以及步驟S6至S11的處理，虹膜認證裝置3a係不僅是上下方向，亦能針對左右方向改變拍攝方向432而執行虹膜認證。

3‧‧‧虹膜認證裝置

4‧‧‧攝影部

6‧‧‧紅外線照明部

7‧‧‧驅動部

9‧‧‧攝影模組

31‧‧‧基板

41‧‧‧鏡筒

42‧‧‧攝影元件

43‧‧‧光學系統

44‧‧‧濾光器

51‧‧‧第一紅外線檢測部

52‧‧‧第二紅外線檢測部

71‧‧‧馬達

72‧‧‧螺絲軸

73‧‧‧螺帽

311‧‧‧突出部

312‧‧‧旋轉軸

431‧‧‧光軸

432‧‧‧拍攝方向

433‧‧‧拍攝區域

511‧‧‧第一檢測方向

512‧‧‧第一檢測區域

513‧‧‧第一重複區域

521‧‧‧第二檢測方向

522‧‧‧第二檢測區域

523‧‧‧第二重複區域

F‧‧‧臉部

Claims (10)

1. 一種虹膜認證裝置，包括：攝影部，係拍攝屬於預定的拍攝方向的區域之拍攝區域的影像；紅外線檢測部，係檢測自人體所放射的紅外線；驅動部，係使前述攝影部、以及前述紅外線檢測部的朝向予以一體改變；驅動控制部，係執行驅動處理，該驅動處理係根據由前述紅外線檢測部所檢測的紅外線，藉由前述驅動部使前述攝影部的拍攝方向朝向放射前述紅外線的放射源的方向；以及認證處理部，係根據藉由前述攝影部所拍攝的拍攝影像而執行虹膜認證。
2. 如申請專利範圍第1項所述之虹膜認證裝置，其中，前述紅外線檢測部係包括：第一紅外線檢測部，係在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第一檢測方向檢測前述紅外線的第一檢測區域；以及第二紅外線檢測部，係和前述第一紅外線檢測部相分離而配置，在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第二檢測方向檢測前述紅外線的第二檢測區域；屬於前述第一檢測區域之一部分的區域且為接近前述第二紅外線檢測部之側的區域之第一重複區域， 屬於前述第二檢測區域之一部分的區域且為接近前述第一紅外線檢測部之側的區域之第二重複區域，以及前述拍攝區域係重複，前述驅動部係沿著屬於前述第一紅外線檢測部和前述第二紅外線檢測部相分離的方向之第一分離方向，將前述拍攝方向、前述第一檢測方向、以及前述第二檢測方向之朝向予以一體地改變，前述驅動處理係往前述第一紅外線檢測部及前述第二紅外線檢測部的兩檢測部之中，能取得較強的紅外線檢測強度之檢測部被配置的方向，藉由前述驅動部使前述拍攝方向、前述第一檢測方向、以及前述第二檢測方向改變之處理者。
3. 如申請專利範圍第2項所述之虹膜認證裝置，其中，前述攝影部係配置於前述第一紅外線檢測部及前述第二紅外線檢測部之間。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之虹膜認證裝置，其中，前述攝影部係含有：攝影元件，係產生影像信號；以及光學系統，係將影像成像於前述攝影元件，前述驅動部係在前述驅動處理當中，藉由使前述攝影部、前述第一紅外線檢測部、以及前述第二紅外線檢測部以位於前述光學系統的前端附近且相對於前述拍攝方向及前述第一分離方向為垂直的旋轉軸為中心旋轉，而改變前述拍攝方向、前述第一檢測方向、 以及前述第二檢測方向。
5. 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述之虹膜認證裝置，其中，前述驅動控制部係在前述第一紅外線檢測部及前述第二紅外線檢測部所檢測的紅外線之中之至少一方的強度，在預先設定的設定時間內變化超過預先設定的判定強度時，執行前述驅動處理。
6. 如申請專利範圍第2項至第5項中任一項所述之虹膜認證裝置，其中，前述紅外線檢測部係包括：第三紅外線檢測部，係在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第三檢測方向檢測前述紅外線的第三檢測區域；以及第四紅外線檢測部，係於和前述第一分離方向及前述拍攝方向垂直之第二分離方向和前述第三紅外線檢測部相分離而配置，在檢測前述紅外線的方向具有指向性，且具有對因應於該指向性的第四檢測方向檢測前述紅外線的第四檢測區域，屬於前述第三檢測區域之一部分的區域且為接近前述第四紅外線檢測部之側的區域之第三重複區域，屬於前述第四檢測區域之一部分的區域且為接近前述第三紅外線檢測部之側的區域之第四重複區域，以及前述拍攝區域係重複，前述驅動部係進而沿著前述第二分離方向，將前述拍攝方向、前述第一、前述第二、前述第三、以及前述第四檢測方向的朝向予以一體地改變， 前述驅動控制部係在前述驅動處理當中，進而往前述第三紅外線檢測部及前述第四紅外線檢測部的兩檢測部之中，能取得較強的紅外線檢測強度之檢測部被配置的方向，藉由前述驅動部而將前述拍攝方向、前述第一、前述第二、前述第三、以及前述第四檢測方向予以一體地改變。
7. 如申請專利範圍第6項所述之虹膜認證裝置，其中，前述攝影部係配置於前述第三紅外線檢測部及前述第四紅外線檢測部之間。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之虹膜認證裝置，更具備：紅外線照明部，係將紅外線往前述攝影部的前述拍攝方向照射，前述攝影部係拍攝紅外線影像。
9. 一種虹膜認證系統，係包括：申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之虹膜認證裝置；以及板狀的門，係安裝有前述攝影部、前述紅外線檢測部、以及前述驅動部。
10. 如申請專利範圍第9項所述之虹膜認證系統，其中，前述第一分離方向係沿著前述門的上下方向之方向。