WO2013146759A1 - 認証装置、認証用プリズム体及び認証方法 - Google Patents

認証装置、認証用プリズム体及び認証方法 Download PDF

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WO2013146759A1
WO2013146759A1 PCT/JP2013/058733 JP2013058733W WO2013146759A1 WO 2013146759 A1 WO2013146759 A1 WO 2013146759A1 JP 2013058733 W JP2013058733 W JP 2013058733W WO 2013146759 A1 WO2013146759 A1 WO 2013146759A1
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WO
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living body
light
light source
imaging
visible light
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PCT/JP2013/058733
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English (en)
French (fr)
Inventor
輝幸 樋口
友臣 岩田
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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Priority to JP2014507903A priority patent/JP5811385B2/ja
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms

Definitions

  • the present invention relates to an authentication device, an authentication prism body, and an authentication method.
  • Patent Document 1 the color of an image obtained by reflecting the visible light of the counterfeit determination illumination to the subject does not match the color of the finger image that is obtained in the same manner and registered in advance in the data recording unit.
  • the device collates the feature points obtained from the transmitted light by irradiating the finger with near-infrared light of personal identification illumination and the feature points of the finger image that are obtained in the same way and registered in advance in the data recording means.
  • Personal identification is a method for determining a subject as a fake finger.
  • Patent Document 2 white light and infrared light are selectively switched, white light is reflected on the surface layer of a finger to obtain a fingerprint image, and infrared light is incident on the inside of the finger to scatter and vein image. And a device for authenticating a specific person by comparing each with a registered fingerprint image and a registered vein image.
  • Patent Document 3 discloses an apparatus for judging a forged finger by comparing a fingerprint image with high sensitivity and a fingerprint image with low sensitivity.
  • Patent Document 4 describes an apparatus that determines whether a finger vein image is a living body based on a difference between finger vein images captured with transmitted light having different wavelengths.
  • Patent Document 5 describes a method of using a prism as a fingerprint authentication scanner to enhance contrast.
  • Patent Documents 1 to 4 described above can detect forgery of the finger with high accuracy by comparing the reflected light image and the transmitted light image obtained from the same finger.
  • Patent Document 5 can obtain an image having a high contrast necessary for collation of fingerprints. However, since only an image of a portion in contact with the prism can be obtained, the technique of Patent Documents 1 to 4 described above is used. Cannot be detected with high accuracy.
  • the present invention has been invented in view of the above problems, and its purpose is to simultaneously capture a high-contrast image having sufficient contrast for matching a living body and a natural image of a living body close to visual observation simultaneously.
  • An object of the present invention is to provide an authentication device, an authentication prism body and an authentication method that can be acquired by the device.
  • the present invention includes a prism body, an imaging unit, and a visible light source that irradiates a living body with visible light, and the prism body is in contact with the living body, in contact with the living body contact surface, and A reflecting surface that totally reflects light from the concave portion and light from the convex portion of the living body, and the living body contact surface, and is in contact with the reflecting surface so that the light from the living body concave portion does not reach the reflecting surface.
  • An imaging surface provided at an angle at which the totally reflected light and the light from the convex portion of the living body can be transmitted; and the imaging unit transmits the light from the convex portion of the living body through the imaging surface
  • the authentication apparatus which images the light from the recessed part of the said biological body and the light from the convex part of the said biological body reflected by the said reflective surface.
  • the present invention relates to a prism body for biometric authentication, which is a biometric contact surface that comes into contact with a living body, is in contact with the biometric contact surface, and totally reflects light from a concave portion of the living body and light from a convex portion of the living body.
  • the present invention includes a living body contact surface that comes into contact with a living body, a reflecting surface that is in contact with the living body contact surface, totally reflects light from the concave portion of the living body and light from the convex portion of the living body, and the living body contact surface.
  • the imaging surface provided at an angle at which the light from the living body concave portion does not reach and the light totally reflected by the reflecting surface 12 and the light from the convex portion of the living body can be transmitted
  • the living body is brought into contact with the living body contact surface of the prism body, and the living body is irradiated with visible light and transmitted through the imaging surface.
  • the light from the convex portion of the living body is reflected by the reflecting surface.
  • the present invention it is possible to simultaneously acquire a high-contrast image having sufficient contrast for collating a living body and a natural image of a living body close to visual observation with one imaging device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a prism 1 according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the prism 1 according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining the prism 1 according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining the prism 1 according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the prism 1 according to the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the fingerprint authentication device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a high-contrast image and a natural image captured by the imaging device 4.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the authentication apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the prism 5 in the authentication device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the eighth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a prism 1 according to the present invention.
  • 10 is a living body contact surface that contacts a living body (for example, a finger)
  • 11 is an imaging surface that is provided facing the living body contact surface 10 and is a surface on which an imaging device such as a camera is disposed.
  • 12 is a reflecting surface 12 provided in contact with the living body contact surface 10 and the imaging surface 11.
  • the living body is assumed to be a finger, but is not limited thereto.
  • the visible light source 3 is installed on the nail upper side of the fingertip of the finger 2 so that the irradiation light enters the living body from the nail side of the fingertip 2 and proceeds while scattering the light.
  • the wavelength of the irradiation light of the visible light source 3 is preferably a wavelength having a high transmittance with respect to the living body.
  • the light of the visible light source 3 that has entered the living body from the finger 2 reaches the living body contact surface 10 while being absorbed and scattered by tissues such as cells, and the living body convex portion (fingerprint ridge portion) and biological concave portion (fingerprint valley line). Part) is emitted as scattered light.
  • the living body is an excellent light scatterer, the scattered light is emitted in almost all directions of 180 degrees. Therefore, the scattered light emitted from the living body convex portion (the fingerprint ridge) can reach all the regions below the living body contact surface 10.
  • the scattered light emitted from the concave portion of the living body enters the prism 1 through the air layer.
  • the refractive index of air is 1.0
  • the refractive index of glass is 1.3 to 1.5
  • the moisture and skin are 1.3 to 1.4. Reflection and refraction phenomenon different from the light from the above occurs, and the light from the living body convex part is observed from all directions, but the light from the living body concave part is observed only at a certain angle.
  • the reflecting surface 12 is provided so as to have an angle equal to or greater than the critical angle with respect to the light incident on the prism through the air layer from the living body recess, and totally reflects the light from the living body recess. . At this time, a part of the light emitted from the living body convex portion is also totally reflected by the reflecting surface 12.
  • the imaging surface 11 can transmit the light totally reflected by the reflecting surface 12 (light from the biological convex portion and the biological concave portion) at a position where the light from the biological concave portion cannot be directly observed. Provide at an angle.
  • the light from the biological concave portion does not reach the upper portion of the imaging surface 11, and only the light from the biological convex portion is transmitted to the imaging surface 11.
  • a bio-concave part is dark and a bio-convex part is bright and a high-contrast image for biometric authentication (hereinafter referred to as a high-contrast image) is shown.
  • both the light incident from the living body concave portion and the light incident from the biological convex portion, which is totally reflected by the reflecting surface 12 are transmitted through the lower portion of the imaging surface 11, and the light of the biological concave portion and the biological convexity are transmitted.
  • a natural image (natural image) consisting of the light of the part is reflected.
  • the surface 13 has a contact area between the living body and the living body contact surface 10 so that a high-contrast image and a natural image are displayed on the imaging surface 11 and an image having a size necessary for biometric authentication is obtained. It is provided at an angle that can be secured sufficiently.
  • the high-contrast image and the natural image are captured on the imaging surface 11 at a time, so that the high-contrast image and the natural image can be captured with a single shooting.
  • the reflecting surface 12 is provided at an angle at which both the light incident from the living body concave portion and the light incident from the biological convex portion are totally reflected, the light is reflected from the reflecting surface 12 to the imaging surface 11. Therefore, it is not necessary to provide a reflector such as a mirror coat, and the cost of the prism main body can be reduced.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the fingerprint authentication device according to the first embodiment.
  • the above-described prism 1 is provided at a position where the biological contact surface 10 is provided on the upper side of the device and becomes a fingerprint placement surface of the finger 2.
  • the visible light source 3 is installed on the nail upper side of the fingertip of the finger 2 so that the irradiated light enters the living body from the nail side of the fingertip 2 and travels while being scattered.
  • the wavelength of the irradiation light of the visible light source 3 should be a wavelength having a high transmittance with respect to the living body.
  • a relatively high transmittance is obtained in the wavelength range of 0.6 ⁇ m to 1.4 ⁇ m. It is effective as a light source wavelength of the present invention.
  • the type of visible light source 3 is not particularly limited, but an LED may be used because it is inexpensive and has high luminance.
  • an imaging device that captures a high-contrast image with clear ridges and valleys of the fingerprint and a natural image of the fingerprint portion of the finger via the imaging surface 11. 4 is provided.
  • the imaging device 4 converts an input image into a digital signal and outputs it, and an image sensor made up of a CCD, a CMOS, or the like can be used.
  • the finger 2 is loaded on the living body contact surface 10 of the prism 1 which is a loading surface.
  • the visible light source 3 emits light with the fingerprint portion of the finger 2 placed on the living body contact surface 10 of the prism 1, and the finger 2 is irradiated with photographing light.
  • the light of the visible light source 3 that has entered the living body from the finger 2 reaches the living body contact surface 10 while being absorbed and scattered by tissues such as cells, and is emitted as scattered light from the ridges and valleys of the fingerprint. .
  • the scattered light emitted from the ridge portion of the fingerprint reaches all regions below the biological contact surface 10, passes through the imaging surface 11, and is reflected by the reflecting surface 12 to the imaging surface 11.
  • the light emitted from the valley portion of the fingerprint enters the prism 1 through the air layer, and is reflected by the reflecting surface 12 to the imaging surface 11 together with the scattered light emitted from the ridge portion of the fingerprint.
  • the imaging device 4 captures a high-contrast image and a natural image of the fingerprint portion of the finger 2 by one-time shooting with the light transmitted through the imaging surface 11 of the prism 1.
  • An example of an image captured by the imaging device 4 is shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, it can be seen that a high-contrast image of the fingerprint region and a natural image of the finger 2 including the fingerprint region are captured.
  • the captured image is displayed on a display device and visually confirmed, or by using a predetermined collation algorithm, it is determined whether a forged fingerprint film or tape is used for collation. be able to.
  • the authentication device has a high contrast used for comparing a fingerprint with a natural image close to the eye for determining whether a forged fingerprint film or tape is used.
  • An image can be obtained by one finger photographing with a single imaging device.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the authentication apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, in addition to the infrared light source 20 of infrared light above the finger 2, an imaging device 21 for imaging a blood vessel for imaging the blood vessel pattern of the finger is provided at a position below the finger 2.
  • the visible light source 3 which is a white light source and the infrared light source 20 of infrared light are switched over in time and photographed.
  • the visible light source 3 that is a white light source is first emitted, and a natural image and a high-contrast image are captured by the imaging device 4.
  • the infrared light source 20 of infrared light is emitted, and the blood vessel pattern of the finger is imaged by the imaging device 21.
  • an infrared light source 20 of infrared light is provided, and a finger blood vessel pattern by infrared light, a high contrast image, and a natural image are provided.
  • An example of simultaneous imaging will be described.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the third embodiment.
  • an imaging device 21 for imaging a blood vessel that images the blood vessel pattern of the finger is provided at a position below the finger 2.
  • the visible light cut infrared light passing filter 30 that cuts visible light and transmits infrared light out of the transmitted light is placed between the lower part of the finger 2 and the imaging device 21. Provide between. Thereby, the transmitted light from which the visible light is cut is incident on the imaging device 21. Further, an infrared light cut filter 31 is provided in front of the imaging device 4. Thereby, the transmitted light from which the infrared light is cut is incident on the imaging device 4.
  • the visible light source 3 that is the source of visible light and the infrared light source 20 that is the infrared light are caused to emit light at the same time, and the imaging device 4 captures a natural image and a high-contrast image.
  • the blood vessel pattern of the finger can be imaged, and a natural image, a high-contrast image, and an image of the blood vessel pattern of the finger can be obtained simultaneously by one shooting.
  • the infrared light cut filter 31 provided at the lower part of the finger 2 eliminates the intrusion of foreign matter such as dust and dust into the authentication device, and the authentication device can be easily maintained.
  • the shape of the prism is different from that of the prism 1 used in the above-described embodiment.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the prism 5 in the authentication device according to the fourth embodiment.
  • the prism 5 is different from the prism 1 in that the first side surface 15 and the second side surface 16 of the prism 5 are less than 90 degrees with respect to the living body contact surface 10. It is formed as follows. That is, the taper is provided toward the imaging surface 11 facing the living body contact surface 10. The imaging surface 11 and the reflection surface 12 are provided at the same angle as the prism 1.
  • a reflected light source can be used instead of a transmissive light source, and the light source position can be provided below the prism 5.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the fourth embodiment.
  • a visible light source 40 for irradiating light onto the first side surface 15 and the second side surface 16 of the prism 5 is provided.
  • the wavelength of the irradiation light of the visible light source 40 should be a wavelength having a high transmittance with respect to the living body.
  • a relatively high transmittance is obtained in the wavelength range of 0.6 ⁇ m to 1.4 ⁇ m. This is effective as the light source wavelength of the present invention.
  • the type of the visible light source 40 is not particularly limited, but the LED may be used because it is inexpensive and has high luminance.
  • the finger 2 is loaded on the living body contact surface 10 of the prism 1 which is a loading surface.
  • the visible light source 40 emits light and the finger 2 is irradiated with photographing light.
  • the irradiated light travels in the prism 5, passes through the biological contact surface 10, and is reflected by the fingerprint ridge and the fingerprint valley.
  • the scattered light emitted from the ridge portion of the fingerprint reaches all areas below the living body contact surface 10 and directly reaches the imaging surface 11.
  • the light emitted from the valley portion of the fingerprint enters the prism 5 through the air layer, and is reflected by the reflecting surface 12 to the imaging surface 11 together with the scattered light emitted from the ridge portion of the fingerprint.
  • the imaging device 4 captures a high-contrast image and a natural image of the fingerprint portion of the finger 2 by one-time shooting with the light transmitted through the imaging surface 11 of the prism 5.
  • the captured image is displayed on a display device and visually confirmed, or by using a predetermined collation algorithm, it is determined whether a forged fingerprint film or tape is used for collation. be able to.
  • the authentication device of the fourth embodiment has the same effect as the authentication device of the first embodiment, but the light source for irradiating the living body can be installed at the lower part of the prism, so Compared with installing a light source, the authentication apparatus can be further downsized.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 12, an infrared light source 41 for infrared light and a blood vessel imaging device 21 for imaging a finger blood vessel pattern are provided at a position below the finger 2.
  • the visible light source 3 which is a white light source and the infrared light source 41 of infrared light are switched over in time and photographed.
  • the visible light source 3 that is a white light source is first emitted, and a natural image and a high-contrast image are captured by the imaging device 4.
  • the infrared light source 41 of infrared light is emitted, and the blood vessel pattern of the finger is imaged by the imaging device 21.
  • the fifth embodiment in addition to the effects of the fourth embodiment, it is possible to observe pulsation due to blood flow and changes in the image due to subcutaneous tissue. Can do.
  • an infrared light source is provided, and the blood vessel pattern of the finger, the high contrast image, and the natural image are reflected by the light scattered and reflected inside the finger.
  • An example of simultaneous imaging will be described.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the sixth embodiment.
  • an infrared light source 41 for infrared light and an imaging device 21 for blood vessel imaging for imaging a blood vessel pattern of a finger are provided at a position below the finger 2.
  • a visible light cut infrared light transmission filter 42 is provided above the infrared light source 41 and the imaging device 21.
  • the visible light cut infrared light transmission filter 42 is installed in the vicinity of the imaging device 21 because the light source is reflected.
  • an infrared light cut filter 43 is provided in front of the imaging device 4. Thereby, the transmitted light from which the infrared light is cut is incident on the imaging device 4.
  • the visible light source 40 that is the visible light source and the infrared light source 41 that is the infrared light are caused to emit light at the same time, and the imaging device 4 captures a natural image and a high-contrast image.
  • the blood vessel pattern of the finger can be imaged, and a natural image, a high-contrast image, and an image of the blood vessel pattern of the finger can be obtained simultaneously by one shooting.
  • the seventh embodiment is different from the fourth embodiment in that a visible light source 3 is also arranged on the upper part of the finger 2 in addition to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the seventh embodiment.
  • the visible light source 3 is disposed above the finger 2, and the visible light source 40 is disposed below the first side surface 15 and the second side surface 16. Yes. Then, the visible light source 3 and the visible light source 40 are caused to emit light while being temporally shifted, and the finger 2 is imaged by the imaging device 4 with each light.
  • an image reflecting the structure in the finger 2 is obtained by the transmitted light from the visible light source 3, and an image centered on the surface of the finger 2 is obtained by the reflected light from the visible light source 40. It is done.
  • highly accurate authentication can be performed. For example, when a sticker is attached to a finger, the transmitted light has a double image, and counterfeiting can be detected.
  • the eighth embodiment is a combination of the above-described embodiments, in which a plurality of visible light sources and a plurality of infrared light sources are provided to perform more accurate authentication.
  • FIG. 15 is a configuration diagram of an authentication apparatus according to the eighth embodiment.
  • a visible light source 3 and an infrared light source 20 for infrared light are provided on the top of the finger 2.
  • a visible light source 40 that irradiates light to the first side surface 15 and the second side surface 16 is provided.
  • an infrared light source 41 for infrared light and an imaging device 21 for imaging a blood vessel for imaging a blood vessel pattern of the finger are provided at a position below the finger 2.
  • a visible light cut infrared light transmission filter 42 is provided above the infrared light source 41 and the imaging device 21. The visible light cut infrared light transmission filter 42 is installed in the vicinity of the imaging device 21 because the light source is reflected.
  • an infrared light cut filter 43 is provided in front of the imaging device 4. Thereby, the transmitted light from which the infrared light is cut is incident on the imaging device 4.
  • the visible light source 3 and the infrared light source 20 that are transmitted light are simultaneously emitted, and the finger 2 is imaged by the imaging device 4 and the imaging device 21 with each light.
  • the visible light source 40 and the infrared light source 41 that are reflected light are simultaneously emitted, and the finger 2 is imaged by the imaging device 4 and the imaging device 21 with each light.
  • the prism body has a prism body, an imaging part, and a visible light source which irradiates visible light to a living body
  • the prism body is A biological contact surface in contact with the living body;
  • a reflecting surface that is in contact with the living body contact surface and totally reflects light from the concave portion of the living body and light from the convex portion of the living body;
  • the imaging unit is an authentication that images the light from the convex portion of the living body that is transmitted through the imaging surface, the light from the concave portion of the biological body that is reflected by the reflecting surface, and the light from the convex portion of the biological body. apparatus.
  • the visible light source is disposed on the living body,
  • the first side surface and the second side surface of the prism body are formed so that an angle formed with the biological contact surface is smaller than 90 degrees. Placing the visible light source below the first side and the second side; The authentication apparatus according to appendix 1, wherein the imaging unit captures an image with reflected light of the living body of visible light from the visible light source.
  • the first side surface and the second side surface of the prism body are formed so that an angle formed with the living body contact surface is smaller than 90 degrees.
  • the authentication apparatus according to any one of appendix 1 to appendix 3, wherein the imaging unit captures an image using light transmitted through the living body by the first visible light source and reflected light of the living body by the second visible light source.
  • An infrared light source for irradiating the living body with infrared light is disposed on the upper part of the living body, A second imaging unit that images infrared light transmitted through the living body, is disposed below the living body; Causing the visible light source and the infrared light source to emit light at different times;
  • the authentication apparatus according to any one of appendix 1 to appendix 4, wherein imaging of a living body with visible light from the visible light source and imaging of a living body with infrared light from the infrared light source are performed at different times.
  • An infrared light source for irradiating the infrared light is disposed on the top of the living body, A visible light transmission filter that cuts infrared light is arranged on the front surface of the imaging device, An infrared light transmission filter that cuts visible light is arranged at the bottom of the living body, A second imaging unit that images the infrared light transmitted through the living body is disposed below the infrared light transmission filter, Causing the visible light source and the infrared light source to emit light simultaneously;
  • the authentication apparatus according to any one of appendix 1 to appendix 5, which simultaneously performs imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source.
  • An infrared light source for irradiating the living body with infrared light is disposed below the living body, A second imaging unit that images infrared light transmitted through the living body, is disposed below the living body; Causing the visible light source and the infrared light source to emit light at different times;
  • the authentication device according to any one of appendix 1 to appendix 6, wherein imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source are performed at different times.
  • a visible light transmission filter that cuts infrared light is disposed on the front surface of the imaging device, An infrared light source for irradiating the infrared light is disposed below the living body, A second imaging unit that images infrared light transmitted through the living body, is disposed below the living body; An infrared light transmission filter that cuts visible light is disposed between the infrared light source and the second imaging unit and the living body, Causing the visible light source and the infrared light source to emit light simultaneously;
  • the authentication apparatus according to any one of appendix 1 to appendix 7, wherein imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source are performed simultaneously.
  • attained the said imaging surface directly is a high contrast image for biometric authentication
  • a biometric authentication prism body A biological contact surface in contact with the living body; A reflecting surface that is in contact with the living body contact surface and totally reflects light from the concave portion of the living body and light from the convex portion of the living body; Opposite to the living body contact surface, in contact with the reflecting surface, the light from the living body concave portion does not reach, and the angle at which the light totally reflected by the reflecting surface 12 and the light from the convex portion of the living body can be transmitted
  • a prism body for biometric authentication comprising an imaging surface provided.
  • a living body contact surface that comes into contact with a living body, A reflecting surface that is in contact with the living body contact surface and totally reflects light from the concave portion of the living body and light from the convex portion of the living body; Opposite to the living body contact surface, in contact with the reflecting surface, the light from the living body concave portion does not reach, and at an angle at which the light totally reflected by the reflecting surface 12 and the light from the convex portion of the living body can be transmitted.
  • a living body is brought into contact with the living body contact surface of the prism body including an imaging surface provided; Irradiating the living body with visible light, An authentication method for imaging light from the convex portion of the living body that is transmitted through the imaging surface, light from the concave portion of the biological body reflected by the reflecting surface, and light from the convex portion of the biological body.
  • the first side surface and the second side surface of the prism body are formed such that an angle formed with the biological contact surface is smaller than 90 degrees. Irradiating visible light to the first side surface and the second side surface from below the first side surface and the second side surface, The authentication method according to appendix 13, wherein an image is picked up by reflected light of the living body of visible light by the visible light source.
  • the first side surface and the second side surface of the prism body are formed so that an angle formed with the living body contact surface is smaller than 90 degrees.
  • An infrared light source for irradiating the living body with infrared light is disposed on the upper part of the living body, A second imaging unit that images infrared light transmitted through the living body, is disposed below the living body; Causing the visible light source and the infrared light source to emit light at different times; The authentication method according to any one of appendix 13 to appendix 16, wherein imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source are performed at different times.
  • An infrared light source for irradiating the infrared light is disposed on the living body, A visible light transmission filter that cuts infrared light is arranged on the front surface of the imaging device, An infrared light transmission filter that cuts visible light is arranged at the bottom of the living body, A second imaging unit that images the infrared light transmitted through the living body is disposed below the infrared light transmission filter, Causing the visible light source and the infrared light source to emit light simultaneously; 18.
  • the authentication method according to any one of appendix 13 to appendix 17, wherein imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source are performed simultaneously.
  • An infrared light source for irradiating the living body with infrared light is disposed below the living body, A second imaging unit that images infrared light transmitted through the living body, is disposed below the living body; Causing the visible light source and the infrared light source to emit light at different times; The authentication method according to any one of appendix 13 to appendix 18, wherein imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source are performed at different times.
  • a visible light transmission filter that cuts infrared light is disposed on the front surface of the imaging device, An infrared light source for irradiating the infrared light is disposed below the living body, A second imaging unit that images infrared light transmitted through the living body, is disposed below the living body; An infrared light transmission filter that cuts visible light is disposed between the infrared light source and the second imaging unit and the living body, Causing the visible light source and the infrared light source to emit light simultaneously;
  • the authentication method according to any one of appendix 13 to appendix 19, wherein imaging of a living body using visible light from the visible light source and imaging of a living body using infrared light from the infrared light source are performed simultaneously.
  • attained the said imaging surface directly is a high contrast image for biometric authentication

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Abstract

本発明は、プリズム体と、撮像部と、生体に可視光を照射する可視光源とを有し、プリズム体は、生体と接触する生体接触面と、生体接触面に接し、生体の凹部からの光と生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、生体接触面と対向し、反射面と接し、生体凹部からの光が到達せず、反射面で全反射された光と、生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面とを備え、撮像部は、撮像面を透過する、生体の凸部からの光と、反射面により反射された生体の凹部からの光及び生体の凸部からの光とを撮像する認証装置である。

Description

認証装置、認証用プリズム体及び認証方法
　本発明は、認証装置、認証用プリズム体及び認証方法に関する。
　特許文献１には、偽造判定用照明の可視光を被写体に反射させて取得された画像の色が、同様に取得されてデータ記録手段に予め登録されている指画像の色と一致しなければ、被写体を偽造指と判定する装置が記載されている。同装置は、個人識別用照明の近赤外光を指に照射して透過光から得た特徴点を、同様に取得されてデータ記録手段に予め登録されている指画像の特徴点と照合して個人識別を行う。
　特許文献２には、白色光と赤外光を選択的に切り替えて、白色光を指の表層部に反射させて指紋画像を取得し、赤外光を指内部に入射して散乱させ静脈画像を取得し、各々を登録指紋画像及び登録静脈画像と比較して、特定人物を認証する装置が記載されている。
　特許文献３には、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を比較して、偽造指を判定する装置が開示されている。
　特許文献４には、波長の異なる透過光で撮像した指静脈画像の差異に基づいて、該指静脈画像が生体のものであるかを判定する装置が記載されている。
　一方、特許文献５には、指紋認証用スキャナとしてプリズムを使用しコントラストを増強させる方式が記載されている。
特開２００７－１２２２３７号公報 特開２００７－１７９４３４号公報 特開２００７－２５９９６４号公報 特開２００８－６７７２７号公報 米国特許６３８１３４７号公報
　ところで、近年、シリコン等の樹脂で偽造された指を用いたり、凹凸を有する半透明な指紋の偽造フィルムを本物の指の先端に貼り付けて他人に「なりすます」等の犯罪的行為が多くなっている。
　このような行為を見破るためには、指紋等の照合を行うためのコントラストの高いハイコントラスト画像に加え、偽造を見破るための目視に近い指の自然画像を取得し、目視で確認することが考えられる。
　しかしながら、上述の特許文献１から４の技術は、いずれも同一の指から得られる反射光画像と透過光画像との比較により、当該指の偽造を高精度で検出出来ない。
　また、特許文献５の技術も、指紋の照合に必要なコントラストの高い画像が得られるが、プリズムに接触した部分の画像しか得られないため、上述の特許文献１から４の技術と同様に指の偽造を高精度で検出できない。
　更に、ハイコントラスト画像と、偽造を見破るための目視に近い指の自然画像とを撮像する場合、それぞれの画像を撮像装置が必要となり、認証装置が大型化するという課題があった。
　そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、生体を照合するに十分なコントラストのあるハイコントラスト画像と、目視に近い生体の自然画像とを同時にひとつの撮像装置で取得できる認証装置、認証用プリズム体及び認証方法を提供することにある。
　本発明は、プリズム体と、撮像部と、生体に可視光を照射する可視光源とを有し、前記プリズム体は、生体と接触する生体接触面と、前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面とを備え、前記撮像部は、前記撮像面を透過する、前記生体の凸部からの光と、前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光とを撮像する認証装置である。
　本発明は、生体認証用のプリズム体であって、生体と接触する生体接触面と、前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面１２で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面とを備える生体認証用のプリズム体である。
　本発明は、生体と接触する生体接触面と、前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面１２で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面とを備えるプリズム体の前記生体接触面に生体を接触させ、前記生体に可視光を照射し、前記撮像面を透過する、前記生体の凸部からの光と、前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光とを撮像する認証方法である。
　本発明によれば、生体を照合するに十分なコントラストのあるハイコントラスト画像と、目視に近い生体の自然画像とを同時にひとつの撮像装置で取得できる。
図１は本発明に係るプリズム１の構成を示す図である。 図２は本発明に係るプリズム１を説明する為の図である。 図３は本発明に係るプリズム１を説明する為の図である。 図４は本発明に係るプリズム１を説明する為の図である。 図５は本発明に係るプリズム１を説明する為の図である。 図６は第１の実施の形態における指紋認証装置の構成図である。 図７は撮像装置４により撮像されたハイコントラスト画像と自然画像の一例を示す図である。 図８は第２の実施の形態における認証装置の構成図である。 図９は第３の実施の形態における認証装置の構成図である。 図１０は第４の実施の形態の認証装置におけるプリズム５の構成図である。 図１１は第４の実施の形態における認証装置の構成図である。 図１２は第５の実施の形態における認証装置の構成図である。 図１３は第６の実施の形態における認証装置の構成図である。 図１４は第７の実施の形態における認証装置の構成図である。 図１５は第８の実施の形態における認証装置の構成図である。
　本発明の実施の形態を詳細に説明する。
　まず、本発明に係るプリズムの原理を説明する。
　図１は本発明に係るプリズム１の構成を示す図である。図１中、１０は生体（例えば、指）と接触する生体接触面、１１は生体接触面１０に対向して設けられ、カメラ等の撮像装置が配置される側の面である撮像面であり、１２は生体接触面１０及び撮像面１１に接して設けられた反射面１２である。
　次に、生体接触面１０に生体２が接触している場合の光路について、図２を用いて説明する。尚、以下の説明では、生体を指の場合として説明するが、これに限られない。例えば、手のひらの掌紋認証にも用いることができる。また、本例では、可視光源３を指２の指先の爪上側に設置し、照射光が指先２の爪側から生体内部に侵入し、光が散乱しながら進むようにする。可視光源３の照射光の波長は、生体に対して透過率の高い波長を使用することが好ましい。
　指２から生体内に侵入した可視光源３の光は、細胞などの組織によって吸収、散乱されながら生体接触面１０まで達し、生体凸部（指紋の隆線部）及び生体凹部（指紋の谷線部）より散乱光として放射される。このとき散乱光は、生体が優れた光散乱体であるため、ほぼ１８０度の全方位に放射される。従って、生体凸部（指紋の隆線部）から出射した散乱光は生体接触面１０より下側のすべての領域に達することができる。
　一方、生体凹部（指紋の谷線部）から出射した散乱光は、空気層を介してプリズム１に入射する。しかし、空気の屈折率は１．０、ガラスは１．３～１．５、水分と皮膚は１．３～１．４で屈折率に違いがあるため、生体凹部からの光と生体凸部のからの光とは異なる反射と屈折現象とが生じ、生体凸部からの光は全方向から観測されるが、生体凹部からの光は一定の角度のみ観測される。
　そこで、図３に示すように、生体凹部から空気層を通過してプリズムに入射される光に対して臨界角以上の角度なるように反射面１２を設け、生体凹部からの光を全反射させる。このとき、反射面１２により生体凸部から出射された光の一部も全反射されることになる。
　次に、図４に示すように、撮像面１１を、生体凹部の光が直接観測できない位置で、かつ、反射面１２で全反射された光（生体凸部及び生体凹部の光）を透過できる角度に設ける。
　このようにすることにより、図５に示す如く、撮像面１１の上部には、生体凹部からの光は届かず、生体凸部から光のみが撮像面１１に透過されるため、撮像面１１の上部には生体凹部は暗く、生体凸部は明るい生体認証用のハイコントラストな画像（以下、ハイコントラスト画像と記載する）が映る。一方、撮像面１１の下部には、反射面１２により全反射された、生体凹部から入射される光及び生体凸部から入射される光の双方の光が透過し、生体凹部の光と生体凸部の光とから成る自然な画像（自然画像）が映る。尚、面１３は、撮像面１１に、ハイコントラスト画像及び自然画像が映し出されるように、かつ、生体の認証に必要な大きさの画像を得るために生体と生体接触面１０との接触面積が十分に確保できるような角度に設けられる。
　上記のようなプリズムを認証装置に用いることにより、撮像面１１にはハイコントラスト画像と自然画像とが一度に写されるので、一度の撮影でハイコントラスト画像と自然画像とを撮像することができる。また、反射面１２は、生体凹部から入射される光及び生体凸部から入射される光の双方が全反射される角度で設けられているので、反射面１２から撮像面１１に光を反射させるためのミラーコートのような反射体を設ける必要がなく、プリズム本体のコストを低減することができる。
　＜第１の実施の形態＞
　第１の実施の形態を説明する。
　図６は第１の実施の形態における指紋認証装置の構成図である。
　第１の実施の形態における指紋認証装置において、上述したプリズム１は、生体接触面１０が装置上側に設けられて指２の指紋の載置面となる位置に設けられる。
　そして、可視光源３を指２の指先の爪上側に設置し、照射光が指先２の爪側から生体内部に侵入し、散乱しながら進むようにする。可視光源３の照射光の波長は、生体に対して透過率の高い波長を使用すべきであることは言うまでもないが、例えば、波長０．６μｍ～１．４μｍの範囲では比較的高い透過率を示し、本発明の光源波長として有効である。また、可視光源３の種類は特に限定しないが、ＬＥＤは安価で高輝度であることから、ＬＥＤを用いても良い。
　また、プリズム１の撮像面１１側には、撮像面１１を介して、指紋の隆線部及び谷線部がはっきりとしたハイコントラスト画像と、指の指紋部の自然画像とを撮像する撮像装置４が設けられている。撮像装置４は、入力された画像をデジタル信号に変換して出力するものでＣＣＤ、あるいはＣＭＯＳ等からなるイメージセンサを使用することができる。
　次に、上述した生体認証装置の動作を説明する。
　まず、認証に際して、指２を積載面であるプリズム１の生体接触面１０に積載する。
　指２の指紋部位がプリズム１の生体接触面１０に積載された状態で、可視光源３が発光し、指２に対して撮影用の光が照射される。
　指２から生体内に侵入した可視光源３の光は、細胞などの組織によって吸収、散乱されながら生体接触面１０まで達し、指紋の隆線部及び指紋の谷線部より散乱光として放射される。
　次に、指紋の隆線部から出射した散乱光は生体接触面１０より下側のすべての領域に達し、撮像面１１を透過するともに、反射面１２により撮像面１１に反射される。一方、指紋の谷線部から出射した光は、空気層を介してプリズム１に入射し、指紋の隆線部から出射した散乱光と共に、反射面１２により撮像面１１に反射される。
　撮像装置４は、プリズム１の撮像面１１を透過した光により、一度の撮影で、指２の指紋部のハイコントラスト画像及び自然画像を撮像する。撮像装置４により、撮影された画像の一例を図７に示す。図７からもわかるように、指紋部位のハイコントラスト画像及び指紋部位を含む指２の自然画像が撮像されることが分かる。
　このようにして得られたハイコントラスト画像から特徴量を抽出・照合を行うことにより、指紋の照合、認証を行うことができる。また、自然画像については、撮像された画像を表示装置に表示して目視で確認したり、所定の照合アルゴリズムを用いることにより、照合に際して偽造した指紋フィルムやテープなどを使用しているかを判別することができる。
　このように、第１の実施の形態の認証装置は、偽造した指紋フィルムやテープなどを使用しているかを判別するための目視に近い自然画像と、指紋を照合するために用いられるコントラストの高い画像とを、１個の撮像装置で、一回の指の撮影により得ることができる。また、反射面１２から撮像面１１に光を反射させるためのミラーコートのような反射体を設ける必要がなく、プリズム本体が廉価にできるため、認証装置全体のコストを低減することができる。
　＜第２の実施の形態＞
　第２の実施の形態を説明する。
　第２の実施の形態は、第１の実施の形態の構成に加えて、赤外光光源を設けて、指内部で散乱し、透過する光により、指の血管パターンを撮像する例を説明する。
　図８は第２の実施の形態における認証装置の構成図である。図８に示すように、指２の上部に赤外光の赤外光源２０に追加し、指の血管パターンを撮像する血管撮像用の撮像装置２１を指２の下部の位置に設ける。
　第２の実施の形態では、白色光源である可視光源３と赤外光の赤外光源２０とを時間的に切り替えて撮影する。例えば、最初に白色光源である可視光源３を発光し、撮像装置４により、自然画像とハイコントラスト画像とを撮影する。次に、赤外光の赤外光源２０を発光し、撮像装置２１により、指の血管パターンを撮像する。
　第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、血流による拍動や皮下組織による画像の変化も観察でき、生体判別に使用してより高精度の生体判別を行うができる。
　＜第３の実施の形態＞
　第３の実施の形態を説明する。
　第３の実施の形態は、第１の実施の形態に構成に加えて、赤外光の赤外光源２０を設け、赤外光による指の血管パターンと、ハイコントラスト画像及び自然画像とを、同時に撮像する例を説明する。
　図９は第３の実施の形態における認証装置の構成図である。図９に示すように、指２の上部に赤外光の赤外光源２０に追加し、指の血管パターンを撮像する血管撮像用の撮像装置２１を指２の下部の位置に設ける。そして、第２の実施の形態と異なる所は、透過する光のうち可視光をカットして赤外光を通過する可視光カット赤外光通過フィルター３０を指２の下部と撮像装置２１との間に設ける。これにより、撮像装置２１には可視光がカットされた透過光が入射される。また、撮像装置４の前には赤外光カットフィルター３１を設ける。これにより、撮像装置４には赤外光がカットされた透過光が入射される。
　以上の構成によれば、可視光原である可視光源３と赤外光である赤外光源２０とを同時に発光させ、撮像装置４により、自然画像とハイコントラスト画像とを撮影し、撮像装置２１により、指の血管パターンを撮像することができ、１度の撮影で、自然画像及びハイコントラスト画像と指の血管パターンの画像とを同時に得ることができる。
　また、指２の下部に設けられる赤外光カットフィルター３１により、認証装置内部にほこりやごみといった異物の侵入がなくなり、認証装置のメンテナンスも容易となる。
　＜第４の実施の形態＞
　第４の実施の形態を説明する。
　第４の実施の形態の認証装置では、プリズムの形状が上述した実施の形態に用いられるプリズム１と異なる。
　図１０は第４の実施の形態の認証装置におけるプリズム５の構成図である。プリズム５がプリズム１の形状と異なる所は、図１０に示されるように、プリズム５の第１の側面１５及び第２の側面１６は、生体接触面１０と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成されている。すなわち、生体接触面１０に対向する撮像面１１に向かってテーパーが付けられている点である。尚、撮像面１１及び反射面１２については、プリズム１と同様な角度で設けられている。
　プリズム５を上記構成にすることにより、透過光源ではなく、反射光源を用いることができ、その光源位置をプリズム５の下部に設けることができる。
　図１１は第４の実施の形態における認証装置の構成図である。
　プリズム５の第１の側面１５と第２の側面１６に光を照射する可視光原４０が設けられている。可視光原４０の照射光の波長は、生体に対して透過率の高い波長を使用すべきであることは言うまでもないが、例えば、波長０．６μｍ～１．４μｍの範囲では比較的高い透過率を示し、本発明の光源波長として有効である。また、可視光源４０の種類は特に限定しないが、ＬＥＤは安価で高輝度であることから、ＬＥＤを用いても良い。
　次に、上述した生体認証装置の動作を説明する。
　まず、認証に際して、指２を積載面であるプリズム１の生体接触面１０に積載する。
　指２の指紋部位がプリズム１の生体接触面１０に積載された状態で、可視光原４０が発光し、指２に対して撮影用の光が照射される。
　照射された光はプリズム５内を進行し、生体接触面１０を透過して指紋の隆線部及び指紋の谷線部に反射される。
　次に、指紋の隆線部から出射した散乱光は生体接触面１０より下側のすべての領域に達し、撮像面１１に直接到達する。一方、指紋の谷線部から出射した光は、空気層を介してプリズム５に入射し、指紋の隆線部から出射した散乱光と共に、反射面１２により撮像面１１に反射される。
　撮像装置４は、プリズム５の撮像面１１を透過した光により、一度の撮影で、指２の指紋部のハイコントラスト画像及び自然画像を撮像する。
　このようにして得られたハイコントラスト画像から特徴量を抽出・照合を行うことにより、指紋の照合、認証を行うことができる。また、自然画像については、撮像された画像を表示装置に表示して目視で確認したり、所定の照合アルゴリズムを用いることにより、照合に際して偽造した指紋フィルムやテープなどを使用しているかを判別することができる。
　第４の実施の形態の認証装置は、第１の実施の形態の認証装置と同様な効果を有するが、生体に照射する光の光源をプリズム下部に設置することができるので、生体の上部に光源を設置するのに比べ、より認証装置の小型化を図ることができる。
　＜第５の実施の形態＞
　第５の実施の形態を説明する。
　第５の実施の形態は、第４の実施の形態に加えて、赤外光光源を設けて、指内部で散乱して反射する光により、指の血管パターンを撮像する例を説明する。
　図１２は第５の実施の形態における認証装置の構成図である。図１２に示すように、赤外光の赤外光源４１と、指の血管パターンを撮像する血管撮像用の撮像装置２１を指２の下部の位置に設ける。
　第５の実施の形態では、白色光源である可視光源３と赤外光の赤外光源４１とを時間的に切り替えて撮影する。例えば、最初に白色光源である可視光源３を発光し、撮像装置４により、自然画像とハイコントラスト画像とを撮影する。次に、赤外光の赤外光源４１を発光し、撮像装置２１により、指の血管パターンを撮像する。
　第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態の効果に加え、血流による拍動や皮下組織による画像の変化も観察でき、生体判別に使用してより高精度の生体判別を行うができる。
　＜第６の実施の形態＞
　第６の実施の形態を説明する。
　第６の実施の形態は、第４の実施の形態に加えて、赤外光光源を設けて、指内部で散乱して反射する光により、指の血管パターンと、ハイコントラスト画像及び自然画像とを、同時に撮像する例を説明する。
　図１３は第６の実施の形態における認証装置の構成図である。図１３に示すように、赤外光の赤外光源４１と、指の血管パターンを撮像する血管撮像用の撮像装置２１を指２の下部の位置に設ける。また、赤外光源４１と撮像装置２１との上部に可視光カット赤外光透過フィルター４２を設ける。尚、可視光カット赤外光透過フィルター４２は、光源が写りこむので、撮像装置２１の近傍に設置する。また、撮像装置４の前には赤外光カットフィルター４３を設ける。これにより、撮像装置４には赤外光がカットされた透過光が入射される。
　以上の構成によれば、可視光原である可視光原４０と赤外光である赤外光源４１とを同時に発光させ、撮像装置４により、自然画像とハイコントラスト画像とを撮影し、撮像装置２１により、指の血管パターンを撮像することができ、１度の撮影で、自然画像及びハイコントラスト画像と指の血管パターンの画像とを同時に得ることができる。
　＜第７の実施の形態＞
　第７の実施の形態を説明する。
　第７の実施の形態は、第４の実施の形態に加えて、指２の上部にも可視光源３が配置されている点で異なる。
　図１４は第７の実施の形態における認証装置の構成図である。図１４に示す如く、７の実施の形態における認証装置では、可視光源３が指２の上側に配置され、可視光原４０が第１の側面１５及び第２の側面１６の下部に配置されている。そして、可視光源３と可視光原４０とを時間的にずらして発光させ、それぞれの光によって指２を撮像装置４により撮像する。
　第７の実施の形態における認証装置では、可視光源３による透過光により指２内の構造を反映した画像が得られ、可視光原４０による反射光により指２の表面を中心とした画像が得られる。異なる２種類の照射光（透過光と反射光）によって得られた２種類の画像を分析することにより、高精度な認証を行うことができる。例えば、指にシールが貼ってあった場合などは、透過光は画像が二重になり、偽造を見破ることができる。
　＜第８の実施の形態＞
　第８の実施の形態を説明する。
　第８の実施の形態は、上述した各実施の形態を組み合わせたものであり、複数の可視光源と複数の赤外光光源とを設けて、より高精度な認証を行うものである。
　図１５は第８の実施の形態における認証装置の構成図である。
　図１５に示すように、指２の上部に可視光源３及び赤外光の赤外光源２０を設ける。また、第１の側面１５と第２の側面１６とに光を照射する可視光原４０が設けられている。また、赤外光の赤外光源４１と、指の血管パターンを撮像する血管撮像用の撮像装置２１を指２の下部の位置に設ける。また、赤外光源４１と撮像装置２１との上部に可視光カット赤外光透過フィルター４２を設ける。尚、可視光カット赤外光透過フィルター４２は、光源が写りこむので、撮像装置２１の近傍に設置する。また、撮像装置４の前には赤外光カットフィルター４３を設ける。これにより、撮像装置４には赤外光がカットされた透過光が入射される。
　以上の構成において、透過光である可視光源３と赤外光源２０とを同時に発光させ、それぞれの光によって指２を撮像装置４及び撮像装置２１により撮像する。続いて、反射光である可視光原４０と赤外光源４１とを同時に発光させ、それぞれの光によって指２を撮像装置４及び撮像装置２１により撮像する。
　このようにして得られた４つの画像を用いれば、高精度な認証を行うことができる。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）　プリズム体と、撮像部と、生体に可視光を照射する可視光源とを有し、
　前記プリズム体は、
　生体と接触する生体接触面と、
　前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、
　前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面と
を備え、
　前記撮像部は、前記撮像面を透過する、前記生体の凸部からの光と、前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光とを撮像する
認証装置。
　（付記２）　前記可視光源を前記生体の上部に配置し、
　前記撮像部は、前記生体内を透過する光により撮像する
付記１に記載の認証装置。
　（付記３）　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
　前記第１の側面及び前記第２の側面の下部に前記可視光源を配置し、
　前記撮像部は、前記可視光源による可視光の前記生体の反射光により撮像する
付記１に記載の認証装置。
　（付記４）　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
　前記生体の上部に可視光を照射する第１の可視光源を配置し、前記第１の側面及び前記第２の側面の下部に可視光を照射する第２の可視光源を配置し、
　前記撮像部は、前記第１の可視光源による前記生体内を透過する光と、前記第２の可視光源による前記生体の反射光とにより撮像する
付記１から付記３のいずれかに記載の認証装置。
　（付記５）　前記生体に赤外光を照射する赤外光源を、前記生体の上部に配置し、
　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを時間をずらして発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを時間をずらして行う
付記１から付記４のいずれかに記載の認証装置。
　（付記６）　前記赤外光を照射する赤外光源を前記生体の上部に配置し、
　前記撮像装置の前面に赤外光カットする可視光透過フィルターを配置し、
　前記生体の下部に可視光カットする赤外光透過フィルターを配置し、
　前記赤外光透過フィルターの下部に、前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを同時に発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを同時に行う
付記１から付記５のいずれかに記載の認証装置。
　（付記７）　前記生体に赤外光を照射する赤外光源を、前記生体の下部に配置し、
　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを時間をずらして発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを時間をずらして行う
付記１から付記６のいずれかに記載の認証装置。
　（付記８）　前記撮像装置の前面に赤外光カットする可視光透過フィルターを配置し、
　前記赤外光を照射する赤外光源を前記生体の下部に配置し、
　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
　前記赤外光源及び第２の撮像部と、前記生体との間に可視光カットする赤外光透過フィルターを配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを同時に発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを同時に行う
付記１から付記７のいずれかに記載の認証装置。
　（付記９）　前記生体の凸部からの光が前記撮像面に直接到達した光を撮像した画像が生体認証用のハイコントラスト画像であり、
　前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光を撮像した画像が偽造確認用の自然画像である
付記１から付記８のいずれかに記載の認証装置。
　（付記１０）　前記生体が人間の指である
付記１から付記９のいずれかに記載の認証装置。
　（付記１１）　生体認証用のプリズム体であって、
　生体と接触する生体接触面と、
　前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、
　前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面１２で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面と
を備える生体認証用のプリズム体。
　（付記１２）　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成されている
付記１１に記載の生体認証用のプリズム体。
　（付記１３）　生体と接触する生体接触面と、
　前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、
　前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面１２で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面と
を備えるプリズム体の前記生体接触面に生体を接触させ、
　前記生体に可視光を照射し、
　前記撮像面を透過する、前記生体の凸部からの光と、前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光とを撮像する
認証方法。
　（付記１４）　可視光を前記生体の上部から照射し、
　前記生体内を透過する光により撮像する
付記１３に記載の認証方法。
　（付記１５）　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
　前記第１の側面及び前記第２の側面の下部から、前記第１の側面及び前記第２の側面に可視光を照射し、
　前記可視光源による可視光の前記生体の反射光により撮像する
付記１３に記載の認証方法。
　（付記１６）　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
　前記生体の上部に可視光を照射する第１の可視光源を配置し、前記第１の側面及び前記第２の側面の下部に可視光を照射する第２の可視光源を配置し、
　前記撮像部は、前記第１の可視光源による前記生体内を透過する光と、前記第２の可視光源による前記生体の反射光とにより撮像する
付記１３から付記１５のいずれかに記載の認証方法。
　（付記１７）　前記生体に赤外光を照射する赤外光源を、前記生体の上部に配置し、
　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを時間をずらして発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを時間をずらして行う
付記１３から付記１６のいずれかに記載の認証方法。
　（付記１８）　前記赤外光を照射する赤外光源を前記生体の上部に配置し、
　前記撮像装置の前面に赤外光カットする可視光透過フィルターを配置し、
　前記生体の下部に可視光カットする赤外光透過フィルターを配置し、
　前記赤外光透過フィルターの下部に、前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを同時に発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを同時に行う
付記１３から付記１７のいずれかに記載の認証方法。
　（付記１９）　前記生体に赤外光を照射する赤外光源を、前記生体の下部に配置し、
　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを時間をずらして発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを時間をずらして行う
付記１３から付記１８のいずれかに記載の認証方法。
　（付記２０）　前記撮像装置の前面に赤外光カットする可視光透過フィルターを配置し、
　前記赤外光を照射する赤外光源を前記生体の下部に配置し、
　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
　前記赤外光源及び第２の撮像部と、前記生体との間に可視光カットする赤外光透過フィルターを配置し、
　前記可視光源と前記赤外光源とを同時に発光させ、
　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを同時に行う
付記１３から付記１９のいずれかに記載の認証方法。
　（付記２１）　前記生体の凸部からの光が前記撮像面に直接到達した光を撮像した画像が生体認証用のハイコントラスト画像であり、
　前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光を撮像した画像が偽造確認用の自然画像である
付記１３から付記２０のいずれかに記載の認証方法。
　（付記２２）　前記生体が人間の指である
付記１３から付記２１のいずれかに記載の認証方法。
　以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
　本出願は、２０１２年３月２７日に出願された日本出願特願２０１２－０７１９１９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１　　　プリズム
２　　　指
３　　　可視光源
４　　　撮像装置
５　　　プリズム
１０　　生体接触面
１１　　撮像面
１２　　反射面
１３　　面
１５　　第１の側面
１６　　第２の側面
２０　　赤外光源
２１　　撮像装置
３０　　可視光カット赤外光通過フィルター
３１　　赤外光カットフィルター
４０　　可視光源
４１　　赤外光源
４２　　可視光カット赤外光透過フィルター
４３　　赤外光カットフィルター

Claims (15)

  1. 　プリズム体と、撮像部と、生体に可視光を照射する可視光源とを有し、
    　前記プリズム体は、
    　生体と接触する生体接触面と、
    　前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、
    　前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面と
    を備え、
    　前記撮像部は、前記撮像面を透過する、前記生体の凸部からの光と、前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光とを撮像する
    認証装置。
  2. 　前記可視光源を前記生体の上部に配置し、
    　前記撮像部は、前記生体内を透過する光により撮像する
    請求項１に記載の認証装置。
  3. 　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
    　前記第１の側面及び前記第２の側面の下部に前記可視光源を配置し、
    　前記撮像部は、前記可視光源による可視光の前記生体の反射光により撮像する
    請求項１に記載の認証装置。
  4. 　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
    　前記生体の上部に可視光を照射する第１の可視光源を配置し、前記第１の側面及び前記第２の側面の下部に可視光を照射する第２の可視光源を配置し、
    　前記撮像部は、前記第１の可視光源による前記生体内を透過する光と、前記第２の可視光源による前記生体の反射光とにより撮像する
    請求項１から請求項３のいずれかに記載の認証装置。
  5. 　前記生体に赤外光を照射する赤外光源を、前記生体の上部に配置し、
    　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
    　前記可視光源と前記赤外光源とを時間をずらして発光させ、
    　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを時間をずらして行う
    請求項１から請求項４のいずれかに記載の認証装置。
  6. 　前記赤外光を照射する赤外光源を前記生体の上部に配置し、
    　前記撮像装置の前面に赤外光カットする可視光透過フィルターを配置し、
    　前記生体の下部に可視光カットする赤外光透過フィルターを配置し、
    　前記赤外光透過フィルターの下部に、前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を配置し、
    　前記可視光源と前記赤外光源とを同時に発光させ、
    　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを同時に行う
    請求項１から請求項５のいずれかに記載の認証装置。
  7. 　前記生体に赤外光を照射する赤外光源を、前記生体の下部に配置し、
    　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
    　前記可視光源と前記赤外光源とを時間をずらして発光させ、
    　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを時間をずらして行う
    請求項１から請求項６のいずれかに記載の認証装置。
  8. 　前記撮像装置の前面に赤外光カットする可視光透過フィルターを配置し、
    　前記赤外光を照射する赤外光源を前記生体の下部に配置し、
    　前記生体を透過した赤外光を撮像する第２の撮像部を、前記生体の下部に配置し、
    　前記赤外光源及び第２の撮像部と、前記生体との間に可視光カットする赤外光透過フィルターを配置し、
    　前記可視光源と前記赤外光源とを同時に発光させ、
    　前記可視光源の可視光による生体の撮像と前記赤外光源の赤外光による生体の撮像とを同時に行う
    請求項１から請求項７のいずれかに記載の認証装置。
  9. 　前記生体の凸部からの光が前記撮像面に直接到達した光を撮像した画像が生体認証用のハイコントラスト画像であり、
    　前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光を撮像した画像が偽造確認用の自然画像である
    請求項１から請求項８のいずれかに記載の認証装置。
  10. 　前記生体が人間の指である
    請求項１から請求項９のいずれかに記載の認証装置。
  11. 　生体認証用のプリズム体であって、
    　生体と接触する生体接触面と、
    　前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、
    　前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面１２で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面と
    を備える生体認証用のプリズム体。
  12. 　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成されている
    請求項１１に記載の生体認証用のプリズム体。
  13. 　生体と接触する生体接触面と、
    　前記生体接触面に接し、前記生体の凹部からの光と前記生体の凸部からの光とを全反射する反射面と、
    　前記生体接触面と対向し、前記反射面と接し、前記生体凹部からの光が到達せず、反射面１２で全反射された光と、前記生体の凸部からの光とを透過できる角度に設けられた撮像面と
    を備えるプリズム体の前記生体接触面に生体を接触させ、
    　前記生体に可視光を照射し、
    　前記撮像面を透過する、前記生体の凸部からの光と、前記反射面により反射された前記生体の凹部からの光及び前記生体の凸部からの光とを撮像する
    認証方法。
  14. 　可視光を前記生体の上部から照射し、
    　前記生体内を透過する光により撮像する
    請求項１３に記載の認証方法。
  15. 　前記プリズム体の第１の側面及び第２の側面は、前記生体接触面と成す角度が９０度よりも小さくなるように形成され、
    　前記第１の側面及び前記第２の側面の下部から、前記第１の側面及び前記第２の側面に可視光を照射し、
    　前記可視光源による可視光の前記生体の反射光により撮像する
    請求項１３に記載の認証方法。
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