WO2013108442A1 - 指静脈認証装置 - Google Patents

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WO2013108442A1
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authentication device
vein
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雅也 遠藤
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日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • G06V40/60—Static or dynamic means for assisting the user to position a body part for biometric acquisition
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    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/14—Vascular patterns

Definitions

  • the present invention relates to a biometric authentication device that performs personal identification, and more particularly to a finger vein authentication device.
  • a number of techniques using veins and fingerprints have been developed as biometric authentication techniques for identity verification in financial institutions and the like.
  • finger vein authentication technology in particular is highly reliable in terms of authentication accuracy and security, and many products are distributed in the market.
  • the authentication rate is lowered due to the irregular placement of the finger, such as the occurrence of front / back / right / left shift of the finger placement position at the time of registration and authentication, and rotation of the finger.
  • various devices are examined and put to practical use for these.
  • this decrease in the authentication rate there are quite a few users who press their fingers when placing them on the device, and this pressing may cause a deterioration in the blood flow of the vein or the vein pattern being crushed. Is a factor that significantly reduces the accuracy of authentication.
  • Patent Document 1 As a technique to cope with this, there is a shape (see Patent Document 1) in which the surface of the finger does not contact the imaging surface with respect to the imaging region of the vein.
  • Patent Document 2 a finger stand of a curved shape which imitates the shape of the cross section of the finger, and there is a device in which the lateral deviation is prevented when defining the position of the finger.
  • the placement of the finger rest on the finger root part not used as the imaging part or the roundness of the finger as the shape of the finger rest is simulated.
  • the contact area between the finger and the finger rest can be increased, and the pressure applied can be dispersed to reduce blood flow pressure.
  • the blood flow portion is in tight contact with the finger, and a normal vein image can not be obtained.
  • the thickness of the finger is largely different depending on the individual difference and the finger used, so it is not a universal shape, but also in actual operation. There is a situation where the user who strongly presses the placed finger does not stop after, and the decrease in the authentication rate can not be sufficiently suppressed, which hinders smooth operation.
  • the present invention is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a finger vein authentication device capable of reducing a decrease in authentication rate due to compression of a vein at a finger root site.
  • a finger vein authentication device is a finger rest for placing a user's finger in a finger vein authentication device that performs biometric authentication with finger veins.
  • a finger rest is provided, which forms a space between the user's finger and the placement portion by forming the placement portion of the finger in a V shape.
  • a finger vein authentication apparatus is a finger stand for placing a user's finger in a finger vein authentication apparatus that performs biometrics authentication with a finger vein, and the placement unit of the finger is tangent at a central portion And a finger rest that forms a space between the user's finger and the placement portion by forming a valley-curved shape that simulates an arc sharing the same.
  • a finger vein authentication device capable of reducing a decrease in authentication rate due to compression of a vein at a finger root region.
  • FIG. 2 is an external view of a finger vein authentication apparatus in which a finger holder is V-shaped. Sectional drawing of the finger root part which shows the compression state when pressing a finger on a finger rest. Sectional drawing of a finger root part which shows a compression state when pressing a finger on a V-shaped finger stand.
  • FIG. 2 is an external view of a finger vein authentication device in which a finger rest is a valley curve type.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a finger vein authentication apparatus according to the present embodiment.
  • the finger vein authentication device 11 according to the present embodiment has a finger rest 12 for placing a user's finger and a finger tip support 13 for supporting a finger, and the finger rest
  • An opening 14 is formed which is surrounded by the table 12 and the fingertip support 13 and is open at the upper side.
  • a light source irradiation unit 15 having a light source for irradiating the finger 16 is provided on the inner side surface of the finger stand 12.
  • FIG. 2 is a side view showing the structure and use of the finger vein authentication apparatus 11.
  • the schematic structure of the finger vein authentication apparatus 11 will be described with reference to FIG.
  • the user sets the root of the finger 26 on the finger rest 21 and sets the fingertip of the finger 26 on the fingertip support 22.
  • the light source irradiation unit 24 emits near infrared light to the finger 26
  • the near infrared light is irradiated to the finger 26.
  • the near infrared light is transmitted to the inside of the finger but has the property of being absorbed by the blood component, so the imaging device 25 in which the finger 26 in the state of being irradiated with the near infrared light is disposed downward.
  • the opening 23 has a partition plate made of a material that transmits light, and has a role of preventing foreign matter such as dust from entering the inside of the apparatus.
  • a filter that transmits only near infrared light may be used as the partition plate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the finger root portion in the use state of the finger vein authentication apparatus 11.
  • FIG. 3 shows a cross section of a part of the finger rest 21 in a state where the finger 26 is placed as shown in FIG. 2, that is, it is also a cross sectional view of a finger root portion.
  • the shape of the finger rest 21 is described, which will be described below with reference to FIGS. 4 to 6 and FIG.
  • FIG. 4 is a view showing an example of the finger vein authentication apparatus 11 characterized in the shape of the finger rest as compared with FIG. While the finger stand 12 of the finger vein authentication device 11 of FIG. 1 has a U-shaped shape that fits at a glance on the finger and seems to be easy to place, in the example shown in FIG.
  • the finger vein authentication apparatus has a V-shaped shape and a shape in which the lower center of the finger is a corner (shape that is symmetrical in the left-right direction) when the finger is placed. Thus, since it becomes symmetrical V-shape, it becomes easy to guide a user's finger to the center.
  • the shape of the finger stand 12 in FIG. 1 is a straight shape that becomes a flat horizontal stand without a curve such as a U-shape, but in this case the finger central portion is always compressed It is considered that the compression of the vein, which is the problem in the present invention, has only a function equal to or less than that of the case of the U-shape. Only the U-shaped shape is described as a conventional embodiment.
  • FIG. 5 is similar to the cross-sectional view of the base of the finger showing the state of use of the conventional finger vein authentication apparatus shown in FIG. 3, but the thickness of the fingers is thick, average, and thin. , And the state in which the respective fingers are placed on the U-shaped finger rest 51.
  • the compressed state is indicated by the arrow inside the cross section of the finger, and it is expressed that the compressed state of the vein when the finger is pressed differs largely depending on the thickness of the finger.
  • the finger in the case of a U-shaped finger rest 51, in the case of a finger thin with respect to the size of the arc, the finger is not necessarily placed at the center but may be pressed in a shifted state to the left and right.
  • the pressure state changes every time. This state of pressure changes depending on the size and curvature of the arc of the U-shaped part, but because it is in correlation with the thickness of the finger, it becomes the size of the arc whose roundness matches the average thickness finger.
  • the shape of the finger holder 51 is fixed.
  • the fact that the compression state of the vein differs depending on the thickness of the finger means that individual differences appear in the influence on blood flow and it can not be said that a finger vein authentication device with stable authentication accuracy can be provided. It is a conventional embodiment.
  • V-shaped portion of the V-shaped finger stand 61 has an acute angle of more than 90 degrees, the shape is different from the U-shaped shape, so it is less susceptible to the influence of the thickness of the finger. it is conceivable that. Furthermore, compared to the U-shape, it has a shape that makes it easier to guide the finger to the center, and regardless of how many fingers are repositioned, the surface to be squeezed will always be the same part, and the effect of equalizing left and right compression force can also be expected It can be said that it is shaped.
  • FIG. 4 showing the appearance of the embodiment of the present invention
  • the near-infrared light is irradiated from the side of the finger 46 like the light source irradiation part 45, but the irradiation method is limited in the present invention. It is also possible to practice the present invention with respect to a finger vein authentication apparatus of the type that irradiates from the upper surface, the lower surface, the slant or the like of the finger 46 instead.
  • FIG. 7 shows the appearance of a finger vein authentication apparatus in which the finger holder 72 has a valley curve shape.
  • the present invention is not limited to the V-shape shown in the first embodiment described above, but it is a valley-curved finger rest 72 which simulates an arc sharing a tangent at the center as shown in FIG.
  • the shape of the finger stand 72 it is possible to make the contact area of the finger smaller than that of the V-shaped finger stand 42, and in the vein pressure reduction effect when the finger is strongly pressed. It is possible to obtain the same effect as the case of simply making it V-shaped. As to whether or not to use this shape, it may be used properly based on various backgrounds such as the design of the finger vein authentication apparatus and the productivity.
  • the finger vein authentication device does not have a shape that supports the finger from the bottom as the shape of the portion where the root of the finger is placed, and places the finger even when targeting a finger of any thickness.
  • the V-shaped finger stand shape is the shape, but in the V-shaped finger stand, the finger is sandwiched, and the center and the lower direction are narrowed linearly and the corner portion at the central portion It is a shape with.
  • the angle to be more acute than about 90 degrees, the effect is obtained with a shape that can be more reliably obtained, but the present invention is not limited and is not limited thereto.
  • Example 2 similarly to the above, a valley curve not having a straight line but having a curve (curved convex toward the center) opposite to the roundness of the finger and having a central curve that simulates an arc sharing a tangent line
  • a space is always formed at the lower center of the finger because the shape of the finger stand of the mold is used.
  • the effect of the present invention differs depending on the shape of the arc, but is not specified or limited in the present invention.
  • a user who strongly presses the finger can maintain a space at the lower center of the finger without being greatly affected by the thickness of the finger.
  • the area for pressing the vein at the finger root region is significantly reduced, and the pressure on the blood flow at the finger root region can be minimized. That is, it is possible to provide a finger vein authentication device having the shape of a finger rest which can constantly obtain the effect of preventing compression even for fingers of various thicknesses with respect to blood flow at the finger root region. Furthermore, it is possible to provide a finger vein authentication device that can realize more stable authentication than the current situation by greatly improving the reduction factor of the authentication rate such as vein compression.
  • finger vein authentication device 12 finger holder 13: fingertip support 14: opening 15: light source irradiating unit 16: finger 21: finger holder 22: finger holder 22: opening 24: light source irradiating unit 25: imaging Element 26: finger 27: imaging area 31: cross section 32 of finger stand: cross section 41 of finger: finger vein authentication device 42: finger stand 43: fingertip support 44: opening 45: light source irradiation unit 46: finger 51: Finger rest 52: Cross section of thick finger 53: Cross section 54 of finger of average thickness Cross section 61 of thin finger: Finger support table 62: Cross section of thick finger 63: Cross section of finger of average thickness 64: Thin finger A cross section 71 of the finger vein authentication device 72, a finger holder 73, a finger tip support 74, an opening 75, a light source irradiating unit 76, a finger.

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Abstract

　指根元部位の静脈の圧迫による認証率低下を軽減することが可能な指静脈認証装置を提供する。指静脈により生体認証する生体認証装置において、利用者の指を置くための指置き台であって、指の載置部がＶ字形状をなすことにより、利用者の指と載置部との間に空間を形成する指置き台を備える。また、指静脈により生体認証する生体認証装置において、利用者の指を置くための指置き台であって、指の載置部が中央部で接線を共有する円弧を模った谷カーブ型の形状をなすことにより、利用者の指と載置部との間に空間を形成する指置き台を備える。

Description

指静脈認証装置
　本発明は、個人認証を行う生体認証装置に関し、特に、指静脈認証装置に関する。
　金融機関等で本人確認を行う生体認証技術として、静脈や指紋を利用した技術が数多く開発されている。その中で、特に指静脈認証技術は認証精度、セキュリティの面で高い信頼を得て、数多くの製品が市場に流通している。
　その指静脈認証装置において、登録時と認証時で指を置く位置の前後左右のずれや指の回転が発生しているなど、指の置き方が一定ではないことによって認証率が低下する事象が問題となっているが、これらに対して様々な工夫が検討され実用化されている。この認証率が低下する事象の壱つとして、指を装置に置く際に指を押し付けてしまう使用者が少なからず存在し、この押し付けにより静脈の血流が悪くなったり、押し潰されて静脈パターンが変わってしまったりといった事象があり、認証精度を著しく低下させる要因となっている。
　これに対処する技術として、静脈の撮像部位に対して指の表面が撮像面と接しない形状（特許文献１参照）がある。また、指の断面の形状を模った曲線形状（特許文献２参照）の指置き台が考案されており、指の位置を規定する際の左右方向のずれの防止を図ったものがある。
特開２００８－１７９７３号公報 特開２００９－１１０１３２号公報
　前記従来技術においては、撮像部分の指の静脈形状の変形の抑止を図るため、撮像部位としていない指根元部位に指置き台を配置することや、その指置き台の形状として指の丸みを模ることで、指と指置き台との接触面積を増やし、押し付けの圧力を分散させることで血流圧迫を軽減させることは出来る。しかし、指を強く押し付けた場合には指と密着し、血流部分が圧迫されてしまうため、正常な静脈画像が得られない状態となってしまう。
　しかも、細い指の場合には丸みによる圧迫低減効果は殆どなくなってしまうのに対して、指の太さは個人差や利用する指により大きく異なるため、万能な形状ではなく、実際の運用においても、置いた指を強く押し付けてしまう利用者が後を絶たず、認証率の低下を十分に抑止できていない状況があり、円滑な運用を妨げている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、指根元部位の静脈の圧迫による認証率低下を軽減することが可能な指静脈認証装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる指静脈認証装置は、指静脈により生体認証する指静脈認証装置において、利用者の指を置くための指置き台であって、前記指の載置部がＶ字形状をなすことにより、前記利用者の指と前記載置部との間に空間を形成する指置き台を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる指静脈認証装置は、指静脈により生体認証する指静脈認証装置において、利用者の指を置くための指置き台であって、前記指の載置部が中央部で接線を共有する円弧を模った谷カーブ型の形状をなすことにより、前記利用者の指と前記載置部との間に空間を形成する指置き台を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、指根元部位の静脈の圧迫による認証率低下を軽減することが可能な指静脈認証装置を提供することができる。
指静脈認証装置の外観図。 指静脈認証装置の構造と使用状態を示す側面図。 指静脈認証装置の使用状態を示す指根元部の断面図。 指置き台をＶ字型とした指静脈認証装置の外観図。 指置き台に指を押し付けた時の圧迫状態を示す指根元部の断面図。 Ｖ字型の指置き台に指を押し付けた時の圧迫状態を示す指根元部の断面図。 指置き台を谷カーブ型とした指静脈認証装置の外観図。
　以下に添付図面を参照して、本発明にかかる指静脈認証装置の実施の形態を詳細に説明する。
（実施例１）
　図１は、本実施形態に係る指静脈認証装置の外観図を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る指静脈認証装置１１は、利用者の指を置くための指置き台１２と、指先を支持するための指先支持台１３とを有し、指置き台１２と指先支持台１３とによって囲まれ、その上方が開口した開口部１４が形成されている。また、指置き台１２の内側面には指１６を照射するための光源を有した光源照射部１５が備えられている。
　図２は、指静脈認証装置１１の構造と使用状態を示す側面図である。図２を用いて指静脈認証装置１１の概略構造について説明する。図２に示すように、利用者は、指置き台２１に指２６の根元をセットし、指先支持台２２に指２６の指先をセットする。このとき、光源照射部２４が指２６に対して近赤外光を発光させることにより、指２６に近赤外光が照射される。近赤外光は指の内部に透過するが、血中成分により吸収される性質を有している為、近赤外光が照射された状態の指２６を下方向に配置された撮像素子２５によって撮像すると、撮像領域２７の範囲の静脈のパターンが影のように映し出される。この映し出された静脈パターンが、生体認証個人データとして生体認証に使用されることとなる。開口部２３には光を透過する素材の仕切り板を有し、装置内部への埃などの異物混入を防ぐ役割を有している。この仕切り板として近赤外光だけを透過するフィルターを使用してもよい。
　図３は、指静脈認証装置１１の使用状態における指根元部の断面図である。図３では、図２のように指２６をおいた状態において指置き台２１の部位の断面を示しており、すなわち指根元部の断面図でもある。本実施の形態では、前述の指静脈認証装置１１の中で、指置き台２１の形状について説明するものであり、図４から図６、及び図１を用いて以下に示す。
　図４は、図１に対して、指置き台の形状に特徴を有した指静脈認証装置１１の例を示す図である。図１の指静脈認証装置１１の指置き台１２が一見して指にフィットし、置き易いと思われるＵ字型の形状であるのに対して、図４に示す例では、指置き台４２の形状をＶ字型とし、指を置いた状態において指の中央下部が角となる形状（左右対称となる形状）を持つ指静脈認証装置としている。このように、左右対称のＶ字形状となっているため、利用者の指を中央に導きやすいようになっている。
　ここで、図１の指置き台１２の形状は、Ｕ字型のようなカーブを持たない平坦な水平台となる直線形状とした従来実施形態もあるが、この場合は指中央部が必ず圧迫される形状となってしまい、本発明における課題としている静脈の圧迫に対しては、Ｕ字型の場合と同等以下の機能のみを有していると考えられるため、以下、直線形状については言及せず、Ｕ字型の形状のみを従来実施形態として記述する。
　図５は、図３に示した従来の指静脈認証装置の使用状態を示す指根元部の断面図と同様であるが、指の太さを、太い指、平均的太さの指、細い指、の３パターンに分類し、Ｕ字型の指置き台５１にそれぞれの指が置かれた状態を示す図としている。図５においては、指の断面内部の矢印によって圧迫状態を示しており、指を押し付けた時の静脈の圧迫状態が指の太さによって大きく異なることを表現している。
　また、Ｕ字型の指置き台５１では、弧の大きさに対して細い指の場合に、必ずしも指が中央に置かれず、左右にずれた状態で押し付けられることもあり、同じ指でも使用する度に圧迫状態が変化してしまうという弊害もある。この圧迫状態はＵ字部の弧の大きさや曲率などによっても変わってくるが、指の太さとの相関関係にあるため、平均的太さの指に対して丸みが一致する弧の大きさとなるように指置き台５１の形状を固定したものと仮定して考えて問題はない。このように、静脈の圧迫状態が指の太さで異なるということは、血流への影響に個人差が現れ、安定した認証精度の指静脈認証装置を提供できているとは言えないのが従来の実施形態となっている。
　これに対して、図６に示す指置き台６１のようにＶ字型とすると、指の中央下部は角となっているため、指の太さに関係なく必ず隙間ができる。このＶ字型にされた指置き台６１のＶ字部分を９０度より鋭角とした場合のほうが、よりＵ字型の形状とは異なる形状となるため、指の太さの影響をより受けにくいと考えられる。さらに、Ｕ字型に比べ、指を中央に導き易い形状であり、指を何度置き直しても、圧迫される面が常に同じ部位となり、且つ圧迫の力を左右均等にする効果も期待できる形状となっていると言える。
　本発明の実施形態の外観図を示している図４において、近赤外光の照射について、光源照射部４５のように指４６の側面から照射する形態としているが、本発明において照射方式を限定するものではなく、指４６の上面、下面、斜めなどから照射する方式の指静脈認証装置に対しても本発明を実施することは可能である。
（実施例２）
　図７に、指置き台７２を谷カーブ型とした指静脈認証装置の外観を示す。本発明を前述の実施形態１に示したＶ字型に限定することなく、図７に示す様な中央部で接線を共有する円弧を模った谷カーブ型の指置き台７２とする。このように、指置き台７２の形状とすることで、指の接触面積をＶ字型の指置き台４２よりも小さくすることが可能であり、指を強く押し付けた時の静脈圧迫低減効果において、単にＶ字型とした場合と同等以上の効果を得ることが可能となる。この形状を用いるか否かについては、指静脈認証装置のデザインや、生産性等、様々な背景に基づき使い分ければよい。
　このように、実施例１においては、指静脈認証装置は指の根元を置く部位の形状として、真下から支える形状ではなく、どの様な太さの指を対象とした場合においても、指を置いた時、指の中央下部には必ず空間ができるよう、指の両脇（斜め下）を支える形状の指置き台を有している。具体的な形状として、Ｖ字型の指置き台形状がその壱つとなるが、Ｖ字型の指置き台では、指を挟み込み、中央、下方向に向かって直線的に狭くなり中央部で角を持つ形状である。実施例１の場合と同様に、その角度は概ね９０度より鋭角とすることで、その効果がより確実に得られる形状となるが、本発明において特定、及び限定するものではない。
　また、実施例２においては、上記に類似して、直線ではなく指の丸みに反した曲線（中央向きに凸の曲線）を持たせ、中央部で接線を共有する円弧を模った谷カーブ型の指置き台形状としているため、この場合もＶ字型の指置き台と同様に指の中央下部には必ず空間ができる構成としている。弧の形状によって本発明の効果に差異がでるが、本発明において特定、及び限定するものではない。
　これらの構成とすることにより、指静脈を用いた生体認証において、指を強く押し付けてしまう利用者に対して、指の太さの影響を大きく受けることなく指の中央下部に空間を維持できることにより、指根元部位の静脈を圧迫する面積が大幅に小さくなり、指根元部位の血流の圧迫を最小限に抑制することができる。すなわち、指根元部位の血流に関して、多様な太さの指に対しても定常的に圧迫防止の効果が得られる指置き台の形状を有する指静脈認証装置を提供することができる。さらには、このように静脈の圧迫という認証率の低下要因の壱つを大きく改善することで、現状より安定した認証が実現可能な指静脈認証装置を提供することができる。
１１…指静脈認証装置
１２…指置き台
１３…指先支持台
１４…開口部
１５…光源照射部
１６…指
２１…指置き台
２２…指置き台
２３…開口部
２４…光源照射部
２５…撮像素子
２６…指
２７…撮像領域
３１…指置き台の断面
３２…指の断面
４１…指静脈認証装置
４２…指置き台
４３…指先支持台
４４…開口部
４５…光源照射部
４６…指
５１…指置き台
５２…太い指の断面
５３…平均的太さの指の断面
５４…細い指の断面
６１…指置き台
６２…太い指の断面
６３…平均的太さの指の断面
６４…細い指の断面
７１…指静脈認証装置
７２…指置き台
７３…指先支持台
７４…開口部
７５…光源照射部
７６…指。

Claims (4)

  1. 　指静脈により生体認証する指静脈認証装置において、
    　利用者の指を置くための指置き台であって、前記指の載置部がＶ字形状をなすことにより、前記利用者の指と前記載置部との間に空間を形成する指置き台を備えたことを特徴とする指静脈認証装置。
  2. 　前記Ｖ字形状は左右対称であり、前記Ｖ字形状の先端部の角度は鋭角に形成されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の指静脈認証装置。
  3. 　指静脈により生体認証する指静脈認証装置において、
    　利用者の指を置くための指置き台であって、前記指の載置部が中央部で接線を共有する円弧を模った谷カーブ型の形状をなすことにより、前記利用者の指と前記載置部との間に空間を形成する指置き台を備えたことを特徴とする指静脈認証装置。
  4. 　前記谷カーブ型の形状は左右対称であり、前記谷カーブ型の形状の先端部の角度は鋭角に形成されている、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の指静脈認証装置。
PCT/JP2012/075756 2012-01-20 2012-10-04 指静脈認証装置 WO2013108442A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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JP2012009600A JP5801729B2 (ja) 2012-01-20 2012-01-20 指静脈認証装置
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