WO2005017828A1 - 個人認証装置 - Google Patents

Abstract

血管パターンを利用した個人認証装置において、特に装置の小型化が可能な手段を提供する。個人認証装置は、赤外光源と複数の受光素子を含む受光素子列とを有する。認証時には、指を受光素子列上を走査させる。受光素子列の出力と前記走査による変位情報とから指の２次元の血管パターンを含む画像を生成する。こうして得られた血管パターンと予め登録されているパターンとを照合し、個人認証を行う。装置の小型化が可能となり、自動車、携帯電話などの搭載スペースが限られる場所に搭載しやすくなる。

Description

明 細 書 個人認証装置 技術分野

本発明は生体情報を用いて個人を認証する個人認証装置に関し、 特に指の血管 パターンに基づいて個人を認証する個人認証装置に関する。 背景技術

財産や情報の安全な管理を目的として、個人認証技術への期待が高まっている。 特に、 人体の一部を鍵として利用する生体認証技術は、 従来の暗証番号や暗号鍵 を使用する方法に比べて、 遺失や盗難等による不正行使の恐れが少ないことから 注目を集めている。 生体認証技術としては、 指紋、 顔、 虹彩、 手や指の血管パタ ーンなどを用いた様々な手法が研究されている。 中でも、 指の血管パターンを用 いた認証方法は、 指紋のように犯罪を連想させることもなく、 虹彩のように直接 眼球に光を照射することがないので心理的抵抗感が少ない。 また、 生体の表面で はなく内部の特徴を取り扱うため、 偽造が困難という利点がある。

指の血管パターンを用いた認証方法の例として、 特開 2 0 0 3— 3 0 6 3 2号 公報に開示されている方法がある。 この公報の例では、 近赤外光を発する光源を 用意し、 それに対峙するようにカメラを設置する。 カメラには、 近赤外域の波長 だけを通す光学フィルタを装着する。 認証時には、 カメラと光源の間に指を揷入 し、 指の画像を撮影する。 血液中の成分は近赤外光を良く吸収するため、 血管部 分は光が透過せずに喑く映る。 このようにして撮影された血管パターンの特徴を パラメータ化処理し、 予め登録したパラメータとの間で照合を行い、 個人認証を 行 5 _σ 発明の開示

ところで、 特開 2 0 0 3— 3 0 6 3 2号公報に開示されている装置では、 撮影 するカメラにレンズが備えてあり、 装置を小型化するのが困難である。 例えば、 レンズを広角化すればよいが、 限界がある。 また、 広角化すれば画像に歪みが生 じ易くなる。 登録した際に撮像した指の位置と認証時に撮像した指の位置は異な ることがある。 例えば、 登録時の撮影では、 指を画像範囲の中心に配置したが、 認証時の撮像では、指を画像範囲の端に配置した場合、認証時の画像が歪曲する。 したがって、 認証時の血管パターンは登録時の血管パターンと同一でないと判断 される。

一方、 個人認証装置は自動車、 携帯電話などの搭載スペースが限られる場所に 搭載したいとの要求がある。

そこで本発明は、血管パターン等の生体情報を利用した個人認証装置において、 装置の小型化を可能にする手段を提供することを目的とする。 また、 低消費電力 化する手段を提供することを目的とする。 また、 指の中心軸線まわりの回転の影 響を小さくする手段を提供することを目的とする。 さらに、 撮像する受光素子列 につくゴミ、 ほこりなどの影響を低減する手段を提供することを目的とする。 本発明では上記目的を達成するために、 概略、 以下に示す構成とした。

( 1 ) 赤外光源と複数の受光素子を含む受光素子列とを配置する。 被認証体、 好 ましくは指、 又は、 手を受光素子列に対して相対的に走査させる。 即ち、 被認証 体を走査させてもよいが、 受光素子列を走查させてもよい。 受光素子列の出力と 前記走査による変位情報とから指、又は手の 2次元の血管パターン画像を生成し、 それによつて個人認証を行う。

( 2 ) 変位情報を得るために、 指、 又は手の有無を検出するセンサを設ける。 又 は、 変位情報を得るための変位センサを設けてもよい。

( 3 ) 受光素子列は曲線上に配置されてよい。

( 4 ) 指の走査により、 受光素子列についたゴミゃほこりを取り除く機構を配置 する。

本発明によると、 血管パターン等の生体情報より個人を認証する個人認証装置 を、 赤外光源と受光素子列より構成するから、 装置の小型化と低消費電力化が可 能となる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明による個人認証装置の外観を示す図である。

図 2は、 指の血管パターンの例を示す図である。

図 3は、 本発明による個人認証装置の第 1の構成例を示す図である。

図 4は、 本発明による赤外光源駆動回路の例を示す図である。

図 5は、 指に反射した光を説明するための説明図である。

図 6は、 本発明による受光素子列の第 1の例を示す図である。

図 7は、 本発明による受光素子列の第 2の例を示す図である。

図 8は、 本発明による個人認証装置における個人認証処理を説明するための流れ 図である。

図 9は、 本発明による個人認証装置の第 2の構成例を示す図である。

図 1 0は、 本発明による個人認証装置の第 3の構成例を示す図である。

図 1 1は、 本発明による個人認証装置の赤外光源の位置を説明するための説明図 である。

図 1 2は、 本発明による個人認証装置の第 4の構成例の外観を示す図である。 図 1 3は、 本発明による個人認証装置の第 5の構成例の外観を示す図である。 図 1 4は、 本発明による個人認証装置の受光素子列の位置を説明するための説明 図である。

図 1 5は、 本発明による個人認証装置の第 6の構成例を示す図である。

図 1 6は、 本発明による個人認証装置の第 7の構成例を示す図である。

図 1 7は、 本発明による個人認証装置の第 8の構成例の外観を示す図である。 図 1 8は、 本発明による個人認証装置の第 9の構成例を示す図である。 符号の説明

1…認証装置、 3…外部入出力ライン、 1 0…受光素子列、 1 2…赤外光源、 1 3…信号処理装置、 1 4…入出力端子、 1 5…マイクロコンピュータ、 1 6…ィ ンターフェイス回路、 1 7…電源回路、 2 0…ケーシング、 2 1…穴、 2 2 ···天 井部、 2 3…底面部、 3 1…底面部、 3 2…枠部材、 4 0…支持部材。 4 1…屋 根部、 4 2…底面部、 4 3…支持部、 2 0 0…指、 2 0 1…血管パターン 発明を実施するための最良の形態

図 1を参照して本発明による指の血管パターンを利用した認証装置 1の概略構 成を説明する。 認証装置 1は、 略直方体のケーシング 2 0を有し、 ケーシングの 前面には指 2 0 0を挿入するための穴 2 1が設けられている。 ケーシング 2 0の 内側の天井部 2 2には、 赤外線を発生する赤外光源 1 2が設けられ、 グーシング の内側の底面部 2 3には、 1列に配置された受光素子を含む受光素子列 1 0が配 置されている。 認証装置 1は、 更に、 受光素子列 1 0からの信号を処理し、 血管 パターンを認識する信号処理装置 1 3及び外部機器との間で情報の交信を行う入 出力端子 1 4を有する。

赤外光源 1 2及び受光素子列 1 0は、 互いに対峙するように、 ケーシング 2 0 内の穴 2 1の入口付近に設けられている。 受光素子列 1 0は、 指 2 0 0の揷入方 向と直交するように配置されている。 指 2 0 0の先端をケーシング 2 0の穴 2 1 に揷入すると、 赤外光源 1 2から指 2 0 0の甲の表面に赤外光が照射される。 赤 外光の一部は指 2 0 0を透過し、 指の腹の表面から外へ出て、 受光素子列 1 0に よって受光される。 指 2 0 0を、 受光素子列 1 0上を走査させ、 ケーシング 2 0 の穴 2 1の奥に挿入すると、 受光素子列 1 0によって赤外光による指の像が得ら れる。 赤外光は血管を流れる血液に吸収されるため、 受光素子列によって得られ る赤外線の像は、 血管による影を含み、 輝度分布が生じる。

図 2は、 受光素子列 1 0によって得られた血管パターンの像を示す。 受光素子 列に対する指の相対的な変位を横軸に、 受光素子列の出力を縦軸に取る。 図示の ように、 指の像 2 0 2と共に血管パターン 2 0 1が暗い線によって示される。 信号処理装置 1 3は、 受光素子列によって得られた血管パターンと予め登録さ れているパターンとを照合し、 照合結果を入出力端子 1 4を介して出力する。 尚、 本例の認証装置 1は、 基本的には、 光源として 1個の赤外光源 1 2があれ ばよく、 従来のように複数の赤外光源を用いる必要がなく、 低消費電力化が可能 となる。

図 3を参照して本発明による認証装置 1の第 1の例を説明する。認証装置 1は、 赤外光源 1 2、 受光素子列 1 0、 指検出素子 1 8 5、 1 8 6、 インターフェイス 回路 1 6、マイクロコンピュータ 1 5、電源回路 1 7及び入出力端子 1 4を有し、 これらはケーシング 2 0に装着されている。

赤外光源 1 2は、 ケーシング 2 0内の天井部 2 2に装着され、 受光素子列 1 0 及び指検出素子 1 8 5、 1 8 6はケーシング 2 0内の底面部 2 3に装着されてい る。 赤外光源 1 2及び受光素子列 1 0は、 ケーシング 2 0内の穴 2 1の入口付近 に配置されている。 指検出素子 1 8 5、 1 8 6の一方 1 8 5は、 穴の入口付近に 配置され、 他方 1 8 6は、 穴の奥に配置されている。 受光素子列 1 0及び指検出 素子 1 8 5、 1 8 6は、 図示のように、 指 2 0 0の揷入方向に直交するように配 置されている。

図示の例では、 入口側の指検出素子 1 8 5と受光素子列 1 0は別個のものとし て設けられているが、 両者を 1つの素子によって兼用してもよい。

赤外光源 1 2は、 例えば G a A s系の素子を利用したモールドタイプの L E D (発光ダイオード） であってよい。 受光素子列 1 0は、 一列に配列された複数の 受光素子を有し、 各受光素子は、 受光した光を電気信号に変換する。

指検出素子 1 8 5、 1 8 6は指 2 0 0が存在するか否かを判定する。 指検出素 子 1 8 5、 1 8 6として、 フォトダイオードなどの光学素子、 静電容量素子、 電 極などを用いることができる。

指 2 0 0を穴 2 1に揷入すると、 先ず、 入口側の指検出素子 1 8 5が指を検出 する。 マイクロコンピュータ 1 5は受光素子列 1 0からの出力の取り込みを開始 する。 指 2 0 0を更に穴 2 1の奥に挿入すると、 奥の指検出素子 1 8 6が指を検 出する。 マイクロコンピュータ 1 5は受光素子列 1 0からの出力の取り込みを終 了する。 2つの指検出素子 1 8 5、 1 8 6の間の距離 Lと、 出力の取り込み開始 から終了までの時間 tを測定することより、 指の平均移動速度 Vを求めることが できる。 指の移動速度より、 受光素子列 1 0からの出力の取り込みピッチを求め ることができる。

マイクロコンピュータ 1 5は、赤外光源 1 2の光量の制御、指検出素子 1 8 5、 1 8 6からの指検出信号及び受光素子列 1 0からの光強度信号の処理、 及び、 血 管パターンの照合処理による個人認識処理を行う。ィンターフェイス回路 1 6は、 赤外光源 1 2、 受光素子列 1 0、 及び指検出素子 1 8 5、 1 8 6とマイクロコン ピュータ 1 5との間を接続する。 電源回路 1 7は、 認証装置 1の各要素へ必要な 電力を供給する。

図 4を参照して、 赤外光源 1 21を駆動するための駆動回路の例を説明する。 本例の駆動回路 160は抵抗 1 61、 162、 163、 及び N c h—MO Sトラ ンジスタ 164を有する。 マイクロコンピュータ 15は、 デューティ比制御可能 な PWM (Pu l s e Wi d t h M o d u 1 a t i o n ) 信号を出力し、 N c h-MOSトランジスタ 164を駆動する。 この駆動周波数として、 数 10〜 数 100 kHzを用いる。 図 3に示した受光素子列 10の各受光素子の受光の積 分時間が、 N c h-MO Sトランジスタ 1 64の駆動周期よりも充分に大きけれ ば、 受光素子列 10の各受光素子は低域通過型となる。 即ち、 DC成分のみが受 光されることになり、 ムラのない画像が得られる。 なお、 駆動信号としては、 P WM信号のほかに、直流電圧信号、 P AM (P u 1 s e Amp l i t u d e M o d u 1 a t i o n) 信号などを用いることも可能である。

図 5を参照して、 赤外光源 121、 指 200、 及び受光素子列 10の間の位置 関係を説明する。 本例では、 赤外光源 121からの光は、 ケーシングの天井部 2 2の窓 25を通って、 指 200の甲 200 aに照射される。 指 200は、 照射さ れた赤外光が指の甲 200 aの表面内に指向特性の半値角 θ 1Z2内に照射され るように配置される。 指の甲 200 aの表面に照射された赤外光の一部は、 指 2 00を透過し、 指の腹 200 bの表面から出てきて、 受光素子列 10によって受 光される。 指の甲 200 aの表面に照射された赤外光の残りの部分は、 指の甲 2 00 aの表面で反射する。 反射した光の一部は、 ケーシングの天井部 22にて反 射する。

' 本例によると、 天井部 22の表面は、 好ましくは、 図 5 (a) に示すように平 滑である。 天井部 22の表面が平滑面であれば、 天井部 22を反射した光は、 指 より離れる方向に進み、 受光素子列 10へ行かない。 したがって、 反射光はノィ ズとならない。

図 5 (b) に示すように、 天井部 22の表面が非平滑であれば、 天井部 22を 反射した光は、 様々な方向に反射し、 その一部が受光素子列 10に到達する。 こ の反射光は、 指の血管パターンの撮像に対するノイズとなる。

図 6を参照して、 受光素子列 10の構成の例を説明する。 受光素子列 10は、 表面に配置された保護膜 1 0 3と、 その下側に配置された第 1のフィルタ 1 0 2 と、 更にその下側に配置された第 2のフィルタ 1 0 1と、 その下側に配置された 光を電気信号に変換する 1列に配置された複数の受光素子 1 0 a、 1 0 b、、、 と を有する。

第 1のフィルタ 1 0 2は、 可視光をカットし、 赤外光成分のみを透過させる。 一方、 受光素子 1 0 a、 1 0 bはある波長より長い波長に対して感度を有さない 特性を持つ。 つまり、 フィルタ 1 0 2の透過特性と受光素子 1 0 a、 1 0 b、、、 の波長感度特性から、 受光素子 1 0 a、 1 0 b、、、 は任意波長幅のみに感度を有 する。 これにより、 コントラストが良い血管パターンを撮像することができる。 第 2のフィルタ 1 0 1は、 入射する光のうち垂直に入射する成分のみを透過さ せる。 このフィルタ 1 0 1を配置する理由を説明する。 赤外光は、 指 2 0 0の血 管によって吸収されるが、 指の内部で散乱し、 あらゆる方向の成分を持つことに なる。 従って、 受光素子 1 0は、 様々な入射角を持った成分を受光する。 第 2の フィルタ 1 0 1を設けないと、 受光素子 1 0 a、 1 0 b、、、 は、 指の腹の表面の 広範囲な部分から放射される光の成分の和を検出し、 血管パターンのコントラス トが低下する。 本例では、 第 2のフィルタ 1 0 1を設けることにより、 受光素子 は、 垂直方向に入射する成分のみを受光する。

受光素子 1 0 a、 1 0 bとして、 シリコン基板上に集積されたフォトダイォー ドなどが用いられてよい。 隣接する受光素子 1 0 a、 1 0 b、、、 の間隔は、 指の 血管の太さに基づいて決められる。 この間隔を、 0 . 0 2 111111から0 . 5 mm程 度にすると、 認証に充分な血管パターン画像を得ることができる。

図 7は受光素子列 1 0の他の例を示す。 本例では、 図 6の第 2のフィルタ 1 0 1の代わりにレンズアレイ 1 0 4を用いる。 レンズアレイ 1 0 4によって、 指の 表面で散乱した光を集光させることにより、 コントラストの良い画像を得ること が出来る。

図 8を参照して、 認証処理の動作を説明する。 認証動作は、 マイクロコンピュ ータ 1 5のメモリに記憶されたプログラムによって実行される。 まず、 ステップ S 1において、 入口側の指検出素子 1 8 5が、 指 2 0 0を検出したか否かを判定 する。 検出していなければ、 ステップ S 1に戻り、 検出した場合は、 ステップ S 2に進む。

ステップ S 2にて、 マイクロコンピュータ 1 5は、 血管パターンの画像の取り 込みを開始する。 ステップ S 3にて、 マイクロコンピュータ 1 5は、 受光素子列 1 0から画像の 1ライン分の信号を取り込む。 マイクロコンピュータ 1 5は、 受 光素子列 1 0からの光強度信号に基づいて、 赤外光源 1 2が発する光量を、 血管 パターンの部分とそれ以外の部分とのコントラストが最適になるように制御する。 ステップ S 4にて、 マイクロコンピュータ 1 5は、 受光素子列 1 0から画像の全 ライン分の信号を取り込んだか否かを判定する。

全ライン分の信号の取り込みが完了したかは、 図 3の例では、 奥の指検出素子 1 8 6が指を検出することによって、 判る。 尚、 図 9に示す例のように、 ボタン の移動量をリニアエンコーダ 1 8 3により検出することによって、 全ライン分の 信号の取り込みが完了したかを検出してもよい。

全ライン分の画像を取り込んでいない場合には、 ステップ S 3に戻り、 全ライ ン分の画像を取り込んだ場合には、 ステップ S 5に進む。

ステップ S 5にて、 マイクロコンピュータ 1 5は血管パターンを生成する。 先 ず、 画像の取り込みの開始から終了までの時間と指の移動距離より指の移動速度 を計算する。 次に、 指の移動速度より、 画像の取り込みピッチを計算する。 取り 込み時間と取り込みピッチから、 指の中心軸線方向に沿った、 取り込んだデータ の絶対位置を求め、 画像となる輝度の 2次元分布を得る。

ステップ S 6にて、 指の血管パターンの特徴パラメータ抽出処理を行う。 次に ステップ S 7にて、 抽出された特徴パラメータと、 予め記憶された単数又は複数 の特徵パラメータとの照合を行う。 自動車の使用者を認証する場合のように、 特 定の者を識別する場合には、 単数の特徴パラメータを用意すればよい。 建物に入 室する者を認証する場合のように、 複数の有資格者を識別する場合には、 複数の 特徵パラメータを用意する。

ステップ S 8において、 照合結果の判定を行う。 照合結果が合致すれば、 登録 者として所定の出力がされ、 合致する特徴パラメータが無ければ、 未登録者、 又 は照合失敗の出力がされる。

図 9を参照して本発明による認証装置の第 2の例を説明する。 本例の認証装置 1は、 赤外光源 1 2、 受光素子列 1 0、 ポタン 1 8 1、 ばね 1 8 2、 リニアェン コーダ 1 8 3、 ィンターフェイス回路 1 6、 マイク口コンピュータ 1 5、 電源回 路 1 7及び入出力端子 1 4を有し、 これらはケーシング 2 0に装着されている。 本例の認証装置は図 3に示した認証装置と比較して、 指検出素子 1 8 5、 1 8 6 の代わりに、 ポタン 1 8 1、 ばね 1 8 2、 リニアエンコーダ 1 8 3が設けられて いる点が異なる。 ここでは、 ボタン 1 8 1、 ばね 1 8 2、 及びリニアエンコーダ 1 8 3の動作を説明する。

指 2 0 0を穴 2 1に揷入すると、 ポタン 1 8 1に当接する。 指 2 0 0を更に揷 入すると、 ポタン 1 8 1が移動する。 ボタン 1 8 1の位置は、 リニアエンコーダ 1 8 3によって検出される。 リニアエンコーダ 1 8 3が、 ボタン 1 8 1の移動開 始を検出すると、 マイクロコンピュータ 1 5は、 受光素子列 1 0から光強度信号 の読み取りを開始する。 リニアエンコーダ 1 8 3は、 ポタン 1 8 1の位置を検出 し、それをマイク口コンピュータ 1 5に送信する。マイク口コンピュータ 1 5は、 リニアエンコーダ 1 8 3からのポタン 1 8 1の位置と受光素子列 1 0から光強度 信号に基づいて、 図 2に示した画像となる輝度の 2次元分布を得る。 指 2 0 0を 穴から取り出すと、 ばね 1 8 2によって、 ポタン 1 8 1は元の位置に戻る。 図 1 0を参照して本発明による認証装置の第 3の例を説明する。 図 1 0は、 本 例の認証装置が自動車のドアに設けられた状態を示す。 本例の認証装置は、 赤外 光源 1 2、 受光素子列 1 0、 シャツタ 1 8 7、 インターフェイス回路 1 6、 マイ クロコンピュータ 1 5、 電源回路 1 7及び入出力端子 1 4を有する。

赤外光源 1 2は、 自動車のドア 5に設けられ、 透明な保護膜 1 2 Aによって覆 われている。 受光素子列 1 0は、 ドアハンドル 4の内側に、 赤外光源 1 2と対峙 するように設けられている。 ドアハンドル 4には凹部が形成され、 この凹部に受 光素子列 1 0が配置されている。 受光素子列 1 0は、 透明な保護膜 1 O Aによつ て覆われている。 ドアハンドルの内側には、 移動可能なシャツタ 1 8 7が配置さ れている。 シャツタ 1 8 7の移動は、 図示しないリニアエンコーダによって検出 される。 指 2 0 0でシャッタ 1 8 7を動かすと、 リニァエンコーダはトリガを発 生させる。マイクロコンピュータ 1 5は、リユアエンコーダからのトリガにより、 画像の取り込みを開始する。 図 1 1、 図 1 2及び図 1 3を参照して、 赤外光源と受光素子列 1 0の位置関係 を説明する。 図 1 1 (a) に示す例では、 指の甲 200 a側に赤外光源 1 21が 配置され、 指の腹 200 b側に受光素子列 1 0が配置されている。 これは、 図 1 及び図 3の例と同様である。 しかしながら、 例えば、 図 1 1 (b) に示す例のよ うに、 2個の赤外光源 1 21 a、 1 21 bを互いに隔てて配置し、 斜め上方から 下方に向けて互いに異なる角度にて、 光を照射してもよい。 これにより、 最大光 量を大きくすることができる。

図 1 1 (c) に示す例のように、 2個の赤外光源 1 2 1 a、 1 2 1 bを指の両 側に配置し、 指の腹 200 b側の斜め下方から上方に向けて互いに異なる角度に て、 光を照射してもよい。 この場合、 受光素子列 1 0は、 反射又は散乱光成分を 受光する。 図 1 2は、 2個の赤外光源 1 21 a、 1 2 1 bを、 指の腹 200 b側 の斜め下方から上方に照射するように構成された認識装置の例を示す。 本例の認 識装置は、 底面部 31とその 3辺に設けられた枠部材 32とを有する。 赤外光源 1 2 1 a, 1 2 1 bは枠部材 32の内側に装着されている。 受光素子列 10は底 面部 31上に設けられている。 本例では、 図 1に示したようなケーシング 20を 用いないため、 赤外光源によって指の甲 200 a部が隠されることがなく、 認証 時に指 200を置いた場合、 開放感があり、 また認証装置 1の小型化が可能とな る。

図 1 1 (d) に示す例では、 チップタイプの赤外光源 1 22を使用する。 これ により、赤外光源の部分の厚さを小さくすることができる。図 1 3に示す例では、 チップタイプの赤外光源 1 22が折り曲げ可能な片持ち梁 1 9 1に装着されてい る。 図 1 3 (a) に示すように、 使用するときは、 片持ち梁 1 9 1を立て、 図 1 3 (b) に示すように、 使用しないときには、 片持ち梁 1 9 1を折り曲げる。 本 例の認識装置は、 小型であり、 携帯に便利である。

図 14を参照して、 受光素子列 10の形状について説明する。 図 1 4 (a) に 示す例では、 受光素子列 1 0は直線状である。 これは、 図 1及び図 3の例と同様 である。 しかしながら、 図 14 (b) に示すように、 複数の受光素子列 1 1 a、 1 1 b、 1 1 c、、、 を設け、 これらを指を取り囲むように配置してもよレ、。また、 図 14 (c) に示す例のように、 曲線状に形成された受光素子列 1 1 dを用いて もよい。 また、 図 1 4 ( d ) に示す例のように、 受光素子列 1 0上に凹レンズ 1 1 1を配置してもよレ、。

図 1 4 ( b )、 図 1 4 ( c )、 及び図 1 4 ( d ) の例では、 受光素子列が周方向 に沿って配置されているので、 指 2 0 0の挿入時に指の中心軸線まわりの回転が あっても、 位置補正は必要であるが、 指の中心軸線まわりの回転による画像の歪 みが少ない。 血管パターンの誤差を小さくすることができる。 つまり、 指の中心 軸線周りの回転があっても、 得られたデータと登録したデータとの照合が可能と なる。

図 1 5及び図 1 6は、 図 9に示した本発明による認証装置の第 2の例の変形例 を示す。 図 1 5の例では、 ポタン 1 8 1の端面に刷毛 8 1が設けられている。 ポ タン 1 8 1が移動すると、刷毛 8 1によって受光素子列 1 0の表面が清掃される。 それによつて、 受光素子列 1 0の表面に付着した埃、 ゴミ、 汚れが除去される。 従って、受光素子列 1 0の表面の汚れに起因する画像の乱れを低減できる。また、 図 1 6の例では、 穴の入口に刷毛 8 2が設けられている。 指 2 0 0を穴に挿入す ると、 刷毛 8 2によって指の表面の清掃され、 指に付着した埃、 ゴミ、 汚れが除 去される。 従って、 指 2 0 0の表面の汚れに起因する画像の乱れを低減できる。 また、 穴の内部に埃、 ゴミが侵入することが防止され、 受光素子列 1 0の表面が 汚れることが防止される。

図 1 7に本発明による個人認証装置の他の例を示す。 本例の個人認証装置は、 略 C字形の支持部材 4 0を有し、 支持部材 4 0は屋根部 4 1と底面部 4 2と支持 部 4 3とを有する。 屋根部 4 1と底面部 4 2の間の 3面が開放されている。 屋根 部 4 1に赤外光源 1 2が装着され、 底面部 4 2上の縁付近に受光素子列 1 0が装 着されている。 認証時には、 指 2 0 0を、 受光素子列 1 0の配置方向に直交する 方向に、 受光素子列 1 0上を走査させる。 即ち、 指を指の中心軸線方向に垂直な 方向に水平に走査させる。 本例では、 受光素子列 1 0に受光される光の輝度の変 化により光強度信号の取り込み開始、 終了のトリガをかけることができる。 尚、 図 1 7に例にて、 屋根部 4 1と底面部 4 2の間に側面部を設け、 屋根部 4 1と底 面部 4 2の間の 2面が開放されるように構成してもよい。

図 1 8に示す例では、 受光素子列 1 0が可動である。 受光素子列 1 0の移動及 び位置はリニアエンコーダ 1 8 3によって検出される。 図 1 8 aに示す例では、 複数の赤外光源 1 2を用いる。 指 2 0 0を赤外光源 1 2と受光素子列 1 0の間に 配置すると、受光素子列 1 0は、指の中心軸線方向に沿って走査する。この場合、 赤外光源 1 2の点灯の制御は、 受光素子列 1 0の位置に応じて、 1つずつ点灯を 制御するか、 全て同時に制御するか、 いずれの方法でもよい。 図 1 8 bに示す例 では、 赤外光源 1 2は、 受光素子列 1 0と共に移動する。 いずれの場合も、 リニ ァエンコーダ 1 8 3によって得られる受光素子列 1 0の位置と光強度信号によつ て、 2次元の画像が得られる。 光強度信号の取り込みの開始は、 受光素子列 1 0 に入射される明るさの変化から指が置かれたことを判断して開始する。

図 1 8 cに示す例は、 図 1 8 bに示す例の変形例である。 図 1 8 cに示す例で は、 押しボタンスィツチ 1 8 1が設けられている。 指 2 0を、 赤外光源 1 2と受 光素子列 1 0の間に挿入し、 押しポタンスィッチ 1 8 1を押す。 押しポタンスィ ツチ 1 8 1はトリガを生成し、 赤外光源 1 2と受光素子列 1 0の両者は移動を開 始し、 光強度信号の取り込みを開始する。

上述の本発明の個人認証装置では、 手の指の血管パターンを照合データとして 用いた。 しかしながら、 指の血管パターンの代わりに、 手の甲や手のひらの血管 パターンを照合データとして用いてもよい。 手の血管パターンを照合する場合に は、 装置がより大きくなるが、 その構造は基本的には、 同様である。

以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、 特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業 者に容易に理解されよう。

本明細書で引用した全ての刊行物、 特許および特許出願をそのまま参考として 本明細害にとり入れるものとする。

Claims

1 . 被認証体に光を照射する光源と、 該光源からの光を受光する複数の受光素 子を含む受光素子列とを有し、 前記受光素子列の出力より被認証体の生体特徴情 報を生成し、 それによつて個人認証を行うように構成された個人認証装置。

2 . 被認証体に光を照射する光源と、 該光源からの光を受光する複数の受光素 子を含む受光素子列とを有し、一 -一青被認証体が前記受光素子列に対して相対的に走査 されたとき、 前記受光素子列の出力と前記被認証体の相対的な変位情報から前記 被認証体の 2次元の生体特徴画像を生成し、 それによつて個人認証を行うように 構成された個人認証装置。

3 . 被認証体に赤外光を照射する赤外光源と、囲該赤外光源からの光を受光する 複数の受光素子を含む受光素子列とを有し、 被認証体が前記受光素子列に対して 相対的に走査したとき、 前記受光素子列の出力と前記被認証体の相対的な変位情 報から前記被認証体の 2次元の血管パターン画像を生成し、 それによつて個人認 証を行うように構成された個人認証装置。

4 . 請求項 3に記載の個人認証装置において、 前記被認証体は人の手又は指で あることを特徴とする個人認証装置。

5 . 請求項 2から請求項 4に記載の個人認証装置において、 前記受光素子列は 1列に配置された受光素子を含むことを特徴とする個人認証装置。

6 . 請求項 2から請求項 5のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 前 記被認証体の位置を検出する位置検出素子を配置し、 前記受光素子列の出力と前 記位置検出素子からの位置情報より前記被認証体の 2次元の画像を生成すること を特徴とする個人認証装置。

7 . 請求項 2から請求項 5のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 前 記受光素子列から離れた位置に前記被認証体の有無を検出する被認証体検出素子 を配置したことを特徴とする個人認証装置。

8 . 請求項 7に記載の個人認証装置において、 前記被認証体検出素子は複数で あり、 該複数の被認証体検出素子によって検出した前記被認証体の端の通過した 時刻の差から前記被認証体の速度を計算し、 該被認証体の速度から前記画像の走 査方向の距離補正を行うことを特徴とする個人認証装置。

9 . 請求項 7に記載の個人認証装置において、 前記受光素子列、 及び、 1又は 複数の前記被認証体検出素子によって検出した前記被認証体の端の通過した時刻 の差から前記被認証体の速度を計算し、 該被認証体の速度から前記画像の走査方 向の距離補正を行うことを特徴とする個人認証装置。

1 0 . 請求項 2から請求項 5のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 前記受光素子列は直線に沿つて配列された複数の受光素子を含むことを特徴とす る個人認証装置。

1 1 . 請求項 2から請求項 5のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 前記受光素子列は曲線に沿って配列された複数の受光素子を含むことを特徴とす る個人認証装置。

1 2 . 請求項 2から請求項 5のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 前記受光素子列は複数の受光素子列からなり、 該複数の受光素子列は曲線に沿つ て配置されていることを特徴とする個人認証装置。

1 3 . 請求項 1 0から請求項 1 2のいずれか 1項に記載の個人認証装置におい て、 前記受光素子列の隣接する 2つの受光素子間の間隔は 0 . 0 2 m mから 0 . 5 m mであることを特徴とする個人認証装置。

1 4 . 請求項 2から請求項 5のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 前記受光素子列は光がほぼ垂直に入射する成分のみを透過させるフィルタ部材を 有することを特徴とする個人認証装置。

1 5 . ケーシングと、該ケ一シング内に設けられた赤外光源及び受光素子列と、 を有し、 指が前記ケーシング內に挿入されると、 前記赤外光源からの光を指に照 射させ、 該指を透過した光を前記受光素子列によって受光し、 その出力より指の 血管パターンを生成し、 それによつて個人認証を行うように構成された個人認証 装置において、 前記ケーシングは指を挿入するための穴を有し、 前記受光素子列 は前記穴の深さ方向に対して直交するように配置されていること特徴とする個人 認証装置。

1 6 . 第 1の部材と第 2の部材と該第 1及び第 2の部材を接続する第 3の部材 とを含む C字形の支持部材と、 前記第 1の部材に設けられた赤外光源と前記第 2 の部材に設けられた受光素子列と、 を有し、 指が前記受光素子列の上を走査され ると、 前記赤外光源からの光を指に照射させ、 該指を透過した光を前記受光素子 列によって受光し、 その出力より指の血管パターンを生成し、 それによつて個人 認証を行うように構成された個人認証装置。

1 7 . 底部材と、 該底部材の 3辺を囲むように配置された枠部材と、 該枠部材 に設けられた赤外光源と前記底部材に設けられた受光素子列と、 を有し、 指が前 記受光素子列の上を走査されると、 前記赤外光源からの光を指に照射させ、 該指 を透過した光を前記受光素子列によって受光し、 その出力より指の血管パターン を生成し、 それによつて個人認証を行うように構成された個人認証装置。

1 8 . ケーシングと、該ケ一シング内に設けられた赤外光源及び受光素子列と、 を有し、 指が前記ケーシング内に挿入されると、 前記赤外光源からの光を指に照 射させ、 該指を透過した光を前記受光素子列によって受光し、 その出力より指の 血管パターンを生成し、 それによつて個人認証を行うように構成された個人認証 装置において、 前記赤外光源からの光のうち前記指を反射した光が前記受光素子 列に入射しないように、 前記ケーシングの内面が平滑になっていることを特徴と する個人認証装置。

1 9 . 請求項 1から 1 8のいずれか 1項に記載の個人認証装置において、 予め 登録された画像の特徴パラメータと前記受光素子列の出力より得た画像の特徵パ ラメータとを照合することによって個人の認証を行うことを特徴とする個人認証 装置。

2 0 . 請求項 6に記載の個人認証装置において、 前記位置検出素子に指で押す ことが可能なボタンが配置されており、 前記ポタンには清掃手段が装着されてお り、 前記ボタンの走査により前記受光素子列の表面を清掃可能であることを特徴 とする個人認証装置。