(57)【要約】【課題】指から放射される散乱光に応答する画像センサを含む、指紋入力装置を提供する。【解決手段】散乱光が、外部光に従って、指紋パターンを有する指の内側で生成される。センサは、２次元配列で並べられた多数の受光素子からなる２次元画像センサ、またはライン型配列で並べられた多数の受光素子からなる１次元センサのいずれでもよい。後者の場合、指紋は、画像センサを横切って指を通過させ、指紋画像を復元することによって入力される。指紋入力装置を使用して、携帯電話およびパーソナル・コンピュータなどの電子デバイスを含めた様々な装置の使用、ならびに建物、部屋、金庫などへのアクセスを制御する。この指紋入力装置によって、様々な取引において、個人識別番号（ＰＩＮ）および署名を省くことが可能になる。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサであって、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と、
前記指の表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の生画像を表す前記電気信号に応答して、指紋の画像を復元する手段と
を含む画像センサ。
【請求項２】
建物、部屋または車両に入るためのドアを制御する指紋装置であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサと、
建物、部屋または車両に入ることを承認された個人の指紋データを登録するデータ記憶手段と、
ドアにおいて前記画像センサに応答し、前記データ記憶手段にアクセスし、入力指紋が、前記データ記憶手段に格納された指紋データに一致する場合に、建物、部屋または車両に入ることを許可するロック機構と
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋装置。
【請求項３】
ホテルの部屋への入室を制御し、
前記データ記憶手段は、一時的な滞在の間、客を登録するサーバであり、
客の指紋データは、ホテルでの一時滞在が終了したときに削除される、
請求項２に記載の指紋装置。
【請求項４】
さらに、ホテルの部屋の金庫へのアクセスを制御する、請求項３に記載の指紋装置。
【請求項５】
複数の運転者が前記データ記憶手段に格納され得る、車両への乗車を制御し、
前記データ記憶手段は、さらに、登録された各運転者について、個人のシートおよびミラー位置に関する情報を格納し、
前記ロック機構は、車両への乗車が許可されると、シートおよびミラーの位置調整を開始する、
請求項２に記載の指紋装置。
【請求項６】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元する手段を
備える請求項２に記載の指紋装置。
【請求項７】
現金、文書、有価証券および／または貴重品を保護するために、金庫、ロッカーまたは陳列ケースへのアクセスを制御する指紋装置であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサと、
金庫、ロッカーまたは陳列ケースにアクセスすることを承認された個人の指紋データを登録するデータ記憶手段と、
前記画像センサに応答し、前記データ記憶手段にアクセスし、入力指紋が、前記データ記憶手段に格納された指紋データに一致する場合に、金庫、ロッカーまたは陳列ケースにアクセスすることを許可するロック機構と
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋装置。
【請求項８】
金庫またはロッカーへのアクセスを制御し、
前記データ記憶手段は、一時的な期間、金庫またはロッカーのユーザを登録するサーバであり、
ユーザの指紋データは、一時的な期間が経過したときに削除される、
請求項７に記載の指紋装置。
【請求項９】
金庫または陳列ケースへのアクセスを制御し、
前記データ記憶手段が、金庫または陳列ケースへのアクセスを許可された個人の第１お  よび第２の指紋データを登録し、
前記ロック機構は、前記データ記憶手段に格納された前記第１の指紋データに一致するときは、金庫または陳列ケースへのアクセスを許可し、前記データ記憶手段に格納された前記第２の指紋データに一致するときは、緊急信号を生成する
請求項７に記載の指紋装置。
【請求項１０】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元する手段を
備える請求項７に記載の指紋装置。
【請求項１１】
電話、パーソナル・コンピュータ、端末または通信デバイスのユーザ認証を制御する指紋装置であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサと、
個人の指紋データを登録するデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段にアクセスし、ユーザによって入力された指紋の画像が、データ記憶手段に格納された指紋データに一致する場合に、電話、パーソナル・コンピュータまたは端末のユーザを認証する認証手段と
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋装置。
【請求項１２】
前記端末は、ユーザが認証されると、ユーザによって開始される金融取引を承認する現金自動預け払い機（ＡＴＭ）である、請求項１１に記載の指紋装置。
【請求項１３】
前記端末は、ユーザが認証されると、ユーザによって開始される金融取引を承認する銀行用端末装置である、請求項１１に記載の指紋装置。
【請求項１４】
前記電話は携帯電話であり、
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元する手段を
備える請求項１１に記載の指紋装置。
【請求項１５】
前記ＰＣはローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に接続され、ＰＣのユーザが認証されると、ＬＡＮへのログイン手順を開始する、請求項１１に記載の指紋装置。
【請求項１６】
前記通信デバイスは、テレビ受信機であり、
前記画像センサは、テレビ受信機のチャンネルへのアクセスを制御する遠隔制御デバイスに組み込まれている、請求項１１に記載の指紋装置。
【請求項１７】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元する手段
を備える請求項１６に記載の指紋装置。
【請求項１８】
クレジット・カード取引を制御するための指紋装置であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサを組み込んだクレジット・カード・リーダと、
クレジット・カードが発行された個人の指紋データを登録するデータ記憶手段と、
クレジット・カードおよび指紋データを受信し、前記データ記憶装置にアクセスし、クレジット取引のためにクレジット・カードを提示している者が、クレジット・カードの所有者であるかどうかを判断するデータベース・システムと
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋装置。
【請求項１９】
前記データベース・システムは、クレジット取引のためにクレジット・カードを提示している者が、十分な取引与信枠を有しているかどうかを判断し、そうである場合は、取引を許可する、請求項１８に記載の指紋装置。
【請求項２０】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元する手段
を備える請求項１８に記載の指紋装置。
【請求項２１】
建物、部屋、車両に入るドアを制御するための指紋方法であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサを、ドアにまたはドア付近に取り付けるステップと、
建物、部屋または車両に入ることを許可された個人の指紋データを、データ記憶手段に登録するステップと、
前記画像センサに指紋が当てられたことに応答して、データ記憶手段にアクセスし、入力指紋が前記データ記憶手段に格納された指紋データに一致する場合は、建物、部屋または車両に入ることを許可するステップとを含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋方法。
【請求項２２】
ホテルの部屋への入室を制御し、
前記データ記憶手段は、一時的な滞在の間、客を登録するサーバであり、
さらに、
ホテルでの一時滞在が終了したときに客の指紋データを削除するステップ
を有する、請求項２１に記載の指紋方法。
【請求項２３】
ホテルの部屋の金庫へのアクセスをさらに制御する、請求項２１に記載の指紋方法。
【請求項２４】
複数の運転者が前記データ記憶手段に格納され得る、車両への乗車を制御し、
さらに、
前記データ記憶手段に登録された各運転者について、個人のシートおよびミラー位置に関する情報を格納するステップと、
車両への乗車が許可されると、シートおよびミラーの位置調整を開始するステップと
を有する、請求項２１に記載の指紋方法。
【請求項２５】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元するステップを
有する、請求項２１に記載の指紋方法。
【請求項２６】
現金、文書、有価証券および／または貴重品を保護するために、金庫、ロッカーまたは陳列ケースへのアクセスを制御するための指紋方法であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサを、安全施錠装置または陳列ケースに取り付けるステップと、
金庫、ロッカーまたは陳列ケースにアクセスすることを承認された個人の指紋データをデータ記憶手段に登録するステップと、
前記画像センサに指紋が当てられたことに応答して、前記データ記憶手段にアクセスし、入力指紋が、前記データ記憶手段に格納された指紋データに一致する場合に、金庫、ロッカーまたは陳列ケースにアクセスすることを許可するステップと
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋方法。
【請求項２７】
金庫またはロッカーへのアクセスを制御し、
前記データ記憶手段は、一時的な期間、金庫またはロッカーのユーザを登録するサーバであり、
さらに
ユーザの指紋データを、一時的な期間が経過したときに削除するステップ
を有する、請求項２６に記載の指紋方法。
【請求項２８】
金庫または陳列ケースへのアクセスを制御し、
さらに、
金庫または陳列ケースへのアクセスを許可された個人の第１および第２の指紋データを前記データ記憶手段に登録するステップと、
前記データ記憶手段に格納された前記第１の指紋データに一致するときは、金庫または陳列ケースへのアクセスを許可するステップと、
前記データ記憶手段に格納された前記第２の指紋データに一致するときは、緊急信号を生成するステップと
を有する、請求項２６に記載の指紋方法。
【請求項２９】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元するステップを
有する、請求項２６に記載の指紋方法。
【請求項３０】
電話、パーソナル・コンピュータ、端末または通信デバイスのユーザ認証を制御する指紋方法であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサを、電話、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、端末または通信デバイスに取り付けるステップと、
個人の指紋データをデータ記憶手段に登録するステップと、
前記データ記憶手段にアクセスし、ユーザによって入力された指紋の画像が、データ記憶手段に格納された指紋データに一致する場合に、電話、パーソナル・コンピュータまたは端末のユーザを認証するステップと
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋方法。
【請求項３１】
前記端末は、現金自動預け払い機（ＡＴＭ）であり、
さらに、
ユーザが認証されると、ユーザによって開始される金融取引を承認するステップを
有する、請求項３０に記載の指紋方法。
【請求項３２】
前記端末は、銀行用端末装置であり、
さらに、
ユーザが認証されると、ユーザによって開始される金融取引を承認するステップをさらに含む、請求項３０に記載の指紋方法。
【請求項３３】
前記電話は携帯電話であり、
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元するステップを
有する、請求項３０に記載の指紋方法。
【請求項３４】
前記ＰＣは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に接続され、ＰＣのユーザが識別されると、ＬＡＮへのログイン手順を開始する、請求項項３０に記載の指紋方法。
【請求項３５】
通信デバイスはテレビ受信機であり、
前記画像センサは、テレビ受信機のチャンネルへのアクセスを制御する遠隔制御デバイスに組み込まれている、請求項３０に記載の指紋方法。
【請求項３６】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元するステップを
有する、請求項３５に記載の指紋方法。
【請求項３７】
クレジット・カード取引を制御するための指紋方法であって、
指の皮膚表面の画像を表す電気信号を生成するように適応された画像センサを、クレジット・カード・リーダに組み込むステップと、
クレジット・カードが発行された個人の指紋データをデータ記憶手段に登録するステップと、
データベースによって、クレジット・カードおよび指紋データを受信し、前記データ記憶装置にアクセスし、クレジット取引のためにクレジット・カードを提示している者が、クレジット・カードの所有者であるかどうかを判断するステップと
を含み、
前記画像センサは、
赤外線を透過させると共に赤外線以外の電磁波を遮る薄膜フィルタを少なくとも含む被膜と、
前記被膜を挟むように配置され、赤外線を放射する一対の光源と、
前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、前記被膜が前記指の前記皮膚表面にスライド接触するときに、前記被膜を通って、前記指の内側から直接に出る光のみに応答して、前記皮膚表面が前記被膜をスライドする際に、指紋の生画像を表す電気信号を生成する複数の光応答性手段と
を有する指紋方法。
【請求項３８】
データベース・システムによって、クレジット取引のためにクレジット・カードを提示している者が、十分な取引与信枠を有しているかどうかを判断し、そうである場合は、取引を許可するステップをさらに含む、請求項３７に記載の指紋方法。
【請求項３９】
前記複数の光応答性素子は、前記被膜の下に、狭いライン型の配列で並べられ、
さらに、
前記指の皮膚表面が、前記狭いライン型配列を横切って直角方向に通過させられたときに、指紋の画像を復元するステップを
有する、請求項３７に記載の指紋方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、指紋装置、および指紋画像を直接に読み出すことができる指紋入力装置を用いた指紋方法に関し、より詳細には、こうした指紋入力装置を用いた個人識別／セキュリティ・システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、２０００年１月３１日、Ｔｅｒｕｙｕｋｉ Ｈｉｇｕｃｈｉによって出願された、同時に継続する米国特許出願第０９／４９４，５０６号「Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ Ｉｎｐｕｔ Ａｐｐｒａｔｕｓ」の一部継続出願であり、共通に開示された内容に基づく優先権を、本出願で主張する。
【０００３】
従来の指紋入力装置では、レンズおよびプリズム、または光ファイバなどの光学部品を用いて、指先の皮膚表面に、所定の角度で、光を照射する。皮膚表面から反射される光が、収束されて、指紋画像を出力する。別の従来の指紋入力装置では、装置は、指腹以外の指の部分に向けて発を放出し、指の内側から出る光を検出する。この装置は、指と、指から出る光を選択的に反射する画像センサの間に、特別な部品を有する。あるいは、光学システムを用いて指紋画像を得るのではなく、静電容量を用いて指紋画像を直接に入力する手法が提案されてきた。
【０００４】
Ｓａｓａｋｉの米国特許第６，４１４，２９７号（日本国公開特許平成１１年第２５９６３８号に対応）では、２次元のフォトセンサが面光源の上に設けられる。面光源は、指腹に向かって上方に発を放出する。指の表面から反射される光は、半導体層の２次元フォトセンサによって検出される。光の放射によって、電子と正孔の対が、半導体層のチャネル領域内に蓄積され、ドレイン電流が流れる。得られる画像は、明るい隆起部分と暗い窪み部分をもつ。透明な導電層が、２次元フォトセンサと指の間に置かれる。静電気が２次元フォトセンサの不具合を引き起こし得るが、この透明な導電層は、この静電気を放電する。
【０００５】
Ｔｅｎｇの米国特許第６，３８１，３４７号は、指紋および画像センサの間に設けられるプリズムを用いて、指腹の隆起部分によって散乱された光を検出する。光源から出る光は、散乱面に当たり、プリズム内に内部的に散乱する。入射光の比較的に大きい部分は、臨界角より小さい角度で、画像表面に当たる。指紋の窪みに当たる入射光は、実質上結像面を通り抜ける。指紋の隆起に当たる光は、実質上散乱して、散乱光をもたらし、この散乱光は、レンズアセンブリを通って、画像センサによって検出される。得られる画像は、明るい隆起部分と暗い窪み部分をもつ。
【０００６】
Ｆｕｊｉｅｄａの日本国公開特許平成８年第１８０１７３号は、平面光源、エッジセンサおよび光学部品を有する装置を開示している。平面光源から出る光は、画像センサを通過し、光学部品に到達する。光学部品は、平面光源から出る光の通り道に傾きを与える。傾いた光が、指腹に当たり、反射光がもたらされる。反射光は、光学部品を通り、画像センサに到達する。
【０００７】
Ｋａｔｏの日本国公開特許平成１年第２８１５８３号は、指の表面から反射される光ではなく、その内部から出る光を検出する装置を開示している。この装置は、光誘導板およびＬＥＤを有する。ＬＥＤは、指の側面部分に向かって光を放出する。光の一部が、指に入り、指と光誘導板の間の境界面に到達する。窪み部分から出る光は、光誘導板を通過し消失する。隆起部分から出る光は、光誘導板の内部を内部全反射を繰り返しながら伝播し、検出器に到達する。得られる画像は、明るい隆起部分と暗い窪み部分をもつ。
【０００８】
Ｔｏｍｉｔａの日本国公開特許平成７年第１７１１３７号は、光ファイバ・プレート（ＦＯＰ：fiber optical plate）によって、指の内部から出る光を検出するための装置を開示している。光源が、下向きに、指の爪側に光を照射する。指の内部から出る光が、ＦＯＰによって受け取られる。ＦＯＰは、それぞれがコアを含む複数の光ファイバ、クラッドおよび吸収体を含む。ＦＯＰのエッジ面は、角度θの傾きをもつように成形される。角度θは、窪み部分の空気から入る入射光がコアとクラッドの間の境界面で内部全反射せずに、入射角度に関係なく、吸収体によって吸収されるように、注意深く選択される。指は空気とは異なる反射指数をもつので、隆起部分から入る入射光の一部は、内部全反射を行い、ＦＯＰの内部を伝搬し、次いで、ＣＣＤセンサに到達する。得られる画像は、明るい隆起部分と暗い窪み部分をもつ。
【０００９】
Ｓｈｉｋａｉの日本国公開特許平成６年第３００９３０号は、Ｔｏｍｉｔａのものと類似する装置を開示している。Ｓｈｉｋａｉの装置は、照射手段および光ファイバの束を有する。この照射手段は、指先に向かって光を出す。光ファイバの束は、傾斜のある入射面を有する。入射面の傾斜角は、隆起部分から出る光が光ファイバを通り、窪み部分からの光は通らないように選択される。得られる画像は、明るい隆起部分と暗い窪み部分をもつ。
【００１０】
先行技術文献の第１のカテゴリは、指腹に向かって発光し、その表面から反射される光を検出する装置を開示している。Ｓａｓａｋｉ、ＴｅｎｇおよびＦｕｊｉｅｄａの文献は、この第１のカテゴリに分類される。第２のカテゴリは、指腹以外の指の部分に向けて光を放出し、指の内部から出る光を検出する。Ｋａｔｏ、ＴｏｍｉｔａおよびＳｈｉｋａｉの文献は、第２のカテゴリに分類される。
【００１１】
こうした従来の指紋入力装置では、レンズおよびプリズム、または光ファイバなどの光学部品が使用される場合、こうした光学部品のサイズと、その取付け位置のための空間が必要とされ、その結果、装置の厚みおよびサイズが大きくなっていた。さらに、こうした光学部品は、比較的に高価なので、装置を低コストで製造することができない。指紋画像が、こうした光学部品を用いて光学的に処理される場合、結果としてもたらされる画像は、歪みを伴う傾向がある。
【００１２】
Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎの米国特許第６，０１６，３５５号は、センサの上に設けられる透明な非導電層を開示している。Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎの文献に開示されている装置は、指腹の凹凸のある表面によって引き起こされる寄生キャパシタンスついて、キャパシタンスの変化を測定する。ガラスやプラスチックなどの絶縁材が、検出面として、センサの上に置かれる。
【００１３】
Ｆｕｊｉｄｅｄａの米国特許第６，０５５，３２４号は、静電容量検出タイプの指紋入力装置を開示している。指紋入力装置は、指に向かって高周波を出すメッシュまたは櫛の形の電極、電極と指の間の静電容量を形成するための複数の信号検出電極、およびそれぞれの信号検出電極を、信号検出回路に連続的に接続するための切換え手段とを含む。
【００１４】
静電容量を使用して指紋画像を直接に入力する方式は、外部の静電気の影響を受け易く、高感度を得ることが難しい。
【００１５】
Ｈｏｓｈｉｎｏの米国特許第６，６３６，６２０号は、サーバと通信するクライアント端末のための個人識別システムを開示している。このシステムでは、クライアント端末ユーザが、指紋センサ上で自身の指紋を押し、カード・リーダに自身のＩＤカードを置く。ＩＣカードは、カード所有者の指紋およびＩＤ番号カードに関する情報を含む、カード所有者の個人情報を格納する。クライアント端末は、クライアント端末ユーザの検出された指紋情報が、カード所有者の格納された指紋情報に一致する場合には、認証信号を出す認証器を含む。認証信号が発生すると、クライアント端末はカード所有者の格納された個人情報をサーバに送信する。サーバは、カード所有者の送信された個人情報がサーバデータベース内の格納された個人情報に一致する場合には、クライアント端末に認証信号を送信する。認証信号を受信すると、クライアント端末ユーザに、サーバのコンピュータへのアクセスが許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第６，４１４，２９７号
【特許文献２】米国特許第６，３８１，３４７号
【特許文献３】日本国公開特許平成８年第１８０１７３号
【特許文献４】日本国公開特許平成１年第２８１５８３号
【特許文献５】日本国公開特許平成７年第１７１１３７号
【特許文献６】日本国公開特許平成６年第３００９３０号
【特許文献７】米国特許第６，０１６，３５５号
【特許文献８】米国特許第６，０５５，３２４号
【特許文献９】米国特許第６，６３６，６２０号
【特許文献１０】米国特許第６，２８９，１１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明の一目的は、指紋装置および方法で使用するための改良型の指紋入力装置を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、安全な取引のために、本発明の指紋入力装置を用いた装置、デバイスおよび方法を提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、建物、部屋、ロッカー、陳列ケース、および車両に入る際のセキュリティ確保のために、本発明の指紋入力装置を用いた装置、デバイスおよび方法を提供することである。
【００２０】
本発明のさらに別の目的は、現金、文書および貴重品への安全なアクセスを提供するために、本発明の指紋入力装置を用いた装置、デバイスおよび方法を提供し、さらに、緊急時に、警察またはセキュリティ・スタッフに通知するやり方を提供することである。
【００２１】
本発明のさらに別の目的は、通信機能、インターネット・ウェブサイト、またはテレビ・チャンネルへのアクセスを制御しまたは制限するために、本発明の指紋入力装置を用いた装置、デバイスおよび方法を提供することである。
【００２２】
本発明のさらに別の目的は、商業取引において、個人識別番号（ＰＩＮｓ：personal identification numbers）または署名の必要のない指紋装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明によれば、外部光に従って、指紋パターンを有する指の内部で散乱光が生成される指紋入力装置が提供される。この指紋パターンは、隆起部分および窪み部分からなり、２次元画像センサは、２次元配列に並べられた多数の受光素子からなり、指紋パターンの画像は、受光素子の受光面に入力され、受光面が隆起部分に実質上接触する受光素子は、指から出る散乱光が高密度で到達する明るい部分を隆起部分として検出し、また受光面が空間を介して窪み部分に対応する受光素子は、指から出る散乱光が低密度で到達する暗い部分を窪み部分として検出する。
【００２４】
指紋入力装置の基本的な構造は、１次元またはライン型センサに近づくように、２次元画像センサの面積を縮小することによって、小型化することができ、この場合、指紋は、センサの上をスワイプされて（swiped：通過して）、したがって、読み取られた指紋が復元される。
【００２５】
この指紋入力装置が簡単かつ小型であることによって、様々な装置およびデバイスへの応用が可能になる。たとえば、本発明の指紋入力装置を、携帯電話やパーソナル・コンピュータとともに用いられ、こうした装置またはデバイスを制御し、また安全なオンライン金融取引のためのユーザ識別に用いることができる。同様に、本発明の指紋入力装置を、現金自動預け払い機（ＡＴＭ：auto teller machine）を使用して金融取引を行うための個人識別番号（ＰＩＮ）の代わりに用いることができ、クレジット・カードを使用する際には、署名は、もはや必要ない。より具体的には、本発明の指紋入力装置の使用によって、ＰＩＮまたは他の身分証明書、カードもしくは他の識別デバイスが必要なくなる。したがって、本発明の指紋入力装置を用いることによって、建物、部屋、または車両に入るためのキーパッドの必要性およびその費用が取り除かれる。同様に、金庫、ロッカーなどにアクセスするための組合せ錠なども必要なくなる。
【００２６】
個人の自動車などの車両への乗車を制限するための指紋入力装置の応用では、車両の複数の所有者／運転者の指紋を登録して、こうした所有者／運転者がそれぞれ、車両に乗車し使用できるようにすることができる。このような場合、こうした所有者／運転者のそれぞれについて、メモリに格納されたシートおよびミラーの位置が自動的にアクセスされ、指紋が車両の対応する所有者／運転者のものであると判断されると、座席およびミラーの調整に使用される。
【００２７】
レジまたはＰＯＳ（販売時点管理：point of sales）端末、金庫または宝石ケースなど、現金、有価証券または貴重品へのアクセスが制限される場合は、現金、有価証券または貴重品にアクセスすることを許可された各個人について２つの指紋が登録される。通常、たとえば、レジまたは販売時点管理（ＰＯＳ）端末、金庫あるいは宝石ケースなどを開けるために、１つの指紋だけが使用されるが、強盗未遂などの緊急時には、第２の指紋が使用されて、警察または他のセキュリティ・スタッフに、自動的にアラームが送られる。
【００２８】
本発明の指紋入力装置は、電話またはパーソナル・コンピュータのキーボード、マウスまたは他の入力装置、あるいは遠隔制御装置に組み込まれて、通信機能、インターネット・ウェブサイト、またはテレビ・チャンネルへのアクセスを制限することができる。たとえば、社用の電話では、長距離通話を許可された者に制限することができる。同様にして、選択されたウェブサイトへのアクセスを制限することができる。テレビ遠隔制御装置に組み込まれた場合、選択されるテレビ・チャンネルを制限することができる。この後者の場合、ＴＶ格付けの「ペアレント・ガイド」を使用して、制限を定義することができる。パーソナル・コンピュータがローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：local area network）に接続される場合、指紋入力装置を使用して、パーソナル・コンピュータを使用する個人がログイン手順を開始することができる。
【００２９】
上記他の目的、態様および利点は、図面を参照して、好ましい一実施形態についての以下の詳細な説明から、よりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】２次元画像センサを用いた指紋入力装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】図１に示す２次元画像センサの受光状態を示す図である。
【図３】補助光源が設けられた指紋入力装置の概略的な構成を示す図である。
【図４】１次元のスワイプ（通過）型の指紋入力装置および指紋画像の復元の図である。
【図５】本発明の指紋入力装置を備えた携帯電話の図である。
【図６】本発明の指紋入力装置を備えた標準的な電話の図である。
【図７】本発明の指紋入力装置を備えたファクシミリ装置の図である。
【図８】本発明の指紋入力装置を備えたパーソナル・コンピュータ（ＰＣ：personal computer）の図である。
【図９】本発明の指紋入力装置を備えたＰＣマウスの図である。
【図１０】携帯電話またはポータブル・コンピュータを使用したモバイル識別（ＩＤ）ソリューションの図である。
【図１１】本発明の指紋入力装置を備えた携帯電話またはＰＣを使用した、オンライン・バンキングの図である。
【図１２】本発明の指紋入力装置を備えた入口ドアの図である。
【図１３】本発明の指紋入力装置を備えたホテルの部屋の入口の図である。
【図１４】本発明の指紋入力装置を備えた自動車のドアの図である。
【図１５】本発明の指紋入力装置を備えた金庫の図である。
【図１６】本発明の指紋入力装置を備えたロッカーの図である。
【図１７】本発明の指紋入力装置を備えたＡＴＭ（現金自動預け払い機）の図である。
【図１８】本発明の指紋入力装置を備えた銀行用端末装置の図である。
【図１９】本発明の指紋入力装置を備えた宝石店ケースの図である。
【図２０】本発明の指紋入力装置を備えた販売時点管理（ＰＯＳ）システムの図である。
【図２１】本発明の指紋入力装置を備えたテレビ遠隔制御デバイスの図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図面、より具体的には図１を参照すると、本発明の第１の実施形態による指紋入力装置が示されている。図１で、参照符号１１は、指２の皮膚表面３の３次元パターンによる光強度を２次元的に検出する２次元画像センサ（以下、画像センサと称する）を指し、１２は、指紋パターンを生成するために、画像センサ１１からの出力を画像処理する画像プロセッサを指し、１３は、画像プロセッサ１２によって生成された指紋パターンの特徴を抽出し、抽出された特徴を所定の参照パターンと比較することによって、パターンを認識するパターン認識ユニットを指す。
【００３２】
画像センサ１１は、基板１６と、この基板１６上においてマトリクス状に２次元に配列された多数の受光素子１とを有する。２次元画像は、それぞれの受光素子１からの出力に基づいて形成される。図２に示すように、それぞれの受光素子１の受光面１Ａを保護するために、画像センサ１１上に、ガラス製の透明部材を含む透明被膜１Ｂが形成される。受光素子１のピッチは、皮膚表面３の隆起部分（凸部）４または窪み部分（凹部）５のピッチよりも小さくなければならない。受光素子１のピッチが５０μｍ以下であれば、パターン認識を実施するのに十分な精密さを有する画像を得ることができる。画像センサ１１として、ＣＣＤ（電荷結合素子：Charged-Coupled Device）が使用される。
【００３３】
この実施形態では、指２から出る散乱光は、光源を使用せずに、指２の周囲光によって生成される。画像プロセッサ１２およびパターン認識ユニット１３は、指紋認識部１０を構築し、また周知の回路によって構成され得る。
【００３４】
図２に示すように、指２の皮膚表面３を認識するために、指２は、皮膚表面３が透明被膜１Ｂと接触するように、画像センサ１１上におかれる。この際に、皮膚表面３の隆起部分４は、画像センサ１１の透明被膜１Ｂに接触する。指２の内側からの散乱光は、透明被膜１Ｂを介して、隆起部分４から受光素子１に直接に受信される。
【００３５】
透明被膜１Ｂと皮膚表面３の各窪み部分５の間に、空間６が形成される。窪み部分５を介して、指２から空間６に出る散乱光は、皮膚と空気の間の境界面で、屈折され散乱され、次いで、空間に拡散される。空間６を介して受光素子に到達する光の量は、大幅に低減される。透明被膜１Ｂに到達する一部の光は、透明被膜１Ｂ上の入射角度と、空間６内の空気および透明被膜１Ｂの屈折率との間の関係のために、透明被膜１Ｂの表面上で反射する。直接的に透明被膜１Ｂに接触する隆起部分からの光は、高密度で検出され、空間６を介して窪み部分５から到達する光は、低密度で検出される。したがって、隆起部分４は、明るい部分として検出され、窪み部分５は、暗い部分として検出される。
【００３６】
上述のように、受光面１Ａが隆起部分４とほとんど接触している受光素子１は、隆起部分４として、指２の内部からの散乱光が高密度で到達する明るい部分を検出する。受光面１Ａが窪み部分５および空間６に対応する受光素子１は、窪み部分５として、指２の内部からの散乱光が低密度で到達する暗い部分を検出する。
【００３７】
この実施形態によれば、レンズおよびプリズム、または光ファイバなどの光部品は必要ない。従来の構造と比較すると、光部品自体の大きさによる、物理サイズおよびその取付け位置の制約を取り除くことができる。たとえば、カード所有者の確認に必要なＩＣカードに組み込むことができるほどのサイズである、目立たない小型の指紋入力装置を実装することができる。光学部品による光学的処理を行う必要がないので、歪みのない指紋画像を得るために特別な画像修正処理を実施する必要はなく、それによって、指紋パターンの認識率が高まる。
【００３８】
図３を参照すると、光源１４Ａおよび１４Ｂの対は、その間に画像センサを置くように構成され得る。近赤外線を出す光源、たとえば近赤外線ＬＥＤを、光源１４Ａおよび１４Ｂとして使用し、近赤外線を伝搬して可視光などの外乱光を減少させる薄膜フィルタ１５を配置することができる。この場合、画像センサ１１として、近赤外線を受信することができる画像センサが、選択されなければならない。一般的なＣＣＤ画像センサで、近赤外線を受信することができる。
【００３９】
この変形によれば、蛍光ランプからの光や太陽光線などの外乱光が減少され得るので、蛍光灯が引き起こすノイズが低減されて、外乱光の成分が多数存在する環境でも、指紋画像を効率的に入力することができる。透明被膜１Ｂは、フィルタ１５の機能をもつ皮膜により構成することができる。この場合には、部品の数を減らすことができる。
【００４０】
上述のように、本発明によれば、レンズおよびプリズム、または光ファイバなどの光学部品を省略することができる。このため、従来の構造と比較すると、光学部品自体の大きさによる、物理サイズおよびその取付け位置の制約をなくすことができる。目立たない小型の装置を実装することができる。
【００４１】
光学部品による光学的処理を行う必要がないので、特別な画像修正処理を実施せずに、歪みのない指紋画像を得ることができる。指紋パターンの認識率を向上させることができる。
【００４２】
図４に、空間が制限された特定の適用例を含む、本発明による基本的な指紋入力装置の変形を示す。この変形によれば、画像センサは、一次元に縮小され、ここでは１２×５１２ドットのＣＣＤ画像センサとして示された、１次元画像センサ４１に近似される。この実施形態では、指４２が画像センサ４１上をスワイプされて（通過させられて）、連続的な生画像４３が生成される。この生画像は、図１の指紋認識部１０などの指紋認識部によって処理されて、指紋認識のための指紋画像４４が復元される。生画像の復元指紋画像への処理の例は、Ｍａｉｎｇｕｅｔの米国特許第６，２８９，１１４号で開示されている。図３に示す実施形態のように、ＬＥＤ４５を、画像センサ４１の近くに設けることができる。
【００４３】
図１から３に示す基本的な画像センサ、および図４に示す変形物の構造の簡単さと経済性、ならびにこうした指紋入力装置によってもたらされる指紋画像の正確さによって、以下により詳しく述べるように、以前は不可能であった様々な応用が可能になる。
【００４４】
図４に示す基本的な発明の変形物は、たとえば図５に示す携帯電話などに適用される場合、特に有利である。こうした携帯電話は一般に、ディスプレイ領域５２およびキーパッド領域５３を含む。図示する特別なタイプの携帯電話は、一方がディスプレイ領域５２を含み、他方がキーパッド領域５３を含む、蝶番で留められた２つの部分を含むいわゆる折り畳み型（flip-type）であるが、本発明は、他のタイプの携帯電話にも適用することができる。ますます小型化してきたために、携帯電話上の使用可能な領域が非常に限られているので、このタイプの画像センサ自体が非常に小型でコンパクトであるとしても、一般に、図１から３に示すタイプの画像センサでは、十分な領域がない。したがって、図４のスワイプ（通過）型（swipe-type）の画像センサが、携帯電話用に有利に使用される。図５に、スワイプ型の指紋入力装置５１が、携帯電話のキーパッド領域５３のすぐ下の位置に、好都合に組み込まれている。他の位置を使用することもできる。
【００４５】
図６に示す標準的な電話に、本発明の指紋入力装置を、図１から図３の２次元画像センサ・タイプ、または図４のスワイプ型の画像センサ・タイプのいずれでも設けることができる。図６に示す電話は、説明するためのものにすぎないが、ディスプレイ領域６２、キーパッド領域６３およびハンドセット６４を含む、デスク・タイプのビジネス用電話である。この説明的な例では、本発明による指紋入力装置が、キーパッド領域６３の近くの６１に、好都合に組み込まれている。
【００４６】
本発明の指紋入力装置は、図７に示すファクシミリ装置に適用することもでき、この場合も、図１から図３の２次元画像センサ・タイプまたは図４のスワイプ型画像センサ・タイプのいずれでもよい。図７に示すファクシミリ装置は、説明するためのものにすぎない。このファクシミリ装置は、ディスプレイ領域７２、キーパッド領域７３、およびハンドセット７４を含む。この説明的な例では、本発明による指紋入力装置が、キーボードパッド領域７３の上の７１に、好都合に組み込まれている。
【００４７】
図８に、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）に組み込まれた指紋入力装置の一例が示されており、この場合は、ラップトップＰＣであるが、デスクトップＰＣおよびハンドヘルドＰＣを使用することもできる。ＰＣは、ディスプレイ領域８２およびキーボード領域８３を有する。この例では、本発明による指紋入力装置が、キーボード領域８３の８１の位置に組み込まれている。繰り返すと、指紋入力装置は、図１から図３の２次元画像センサ・タイプまたは図４のスワイプ型画像センサ・タイプのいずれでもよく、ハンドヘルドＰＣには、後者のタイプが好まれる。指紋入力装置の別の位置は、図９に示すマウスなどのカーソル制御装置上である。この説明的な例では、２つボタンのマウスが示されているが、本発明は、この特定のタイプのマウスに限定されない。この例では、本発明の指紋入力装置が、マウス本体上のマウス左ボタンのすぐ下の９１に置かれており、この場合も、指紋入力装置は、図１から図３の２次元画像センサ・タイプまたは図４のスワイプ型画像センサ・タイプのいずれでもよい。
【００４８】
図５から図９にそれぞれの例を示した、発明の指紋入力装置の応用例は、様々な目的に使用することができる。まず、ユーザの指紋識別の使用を用いて、デバイス自体の使用を制限することができる。したがって、たとえば、図５に示す携帯電話の場合は、携帯電話の所有者が、携帯電話の使用を本人だけに限定することができる。これは、まず、携帯電話の電源を入れ、次いで番号をダイヤルするために、ユーザの指紋を入力することによって行われる。図６に示す電話および図７に示すファクシミリ装置の場合に、類似の制限を課すことができる。しかし、より実際的には、こうした装置は一般に、オフィスで使用されるので、制限は、長距離通話の制限であり得る。ユーザが課す制限は、パーソナル・コンピュータ、特に図８に示すものなどのラップトップ・コンピュータまたはハンドヘルド・コンピュータがしばしば盗難に遭遇するので、こうしたコンピュータに課されることがある。ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：local area network）に接続されたコンピュータの場合、ネットワークへのログオンは、パスワードまたは他の識別ではなく、指紋の入力によるものである。
【００４９】
多くの応用例において、無線接続を備えることができる携帯電話や、ラップトップまたはハンドヘルド・コンピュータなどのポータブルデバイスを使用して、確実に個人を識別することが重要である。図１０に、モバイルＩＤソリューションを示す。この応用例では、個人の指紋をスキャンし、写真を撮る、初期登録１００１が行われる。スキャンされた指紋は、たとえばＮＥＣコーポレーション社の自動指紋識別システム（ＡＦＩＳ：Automated Fingerprint Identification System）を使用して、指紋データに変換され、データベース１００２内に格納される。そのように登録された個人は、図５に示す本発明による指紋入力装置が備えられた携帯電話１００３を使用して、後で確実に識別することができる。携帯電話のユーザは、そうするように促される場合は、指紋入力装置上に、指をスワイプし（通過させ）、スキャンされた指紋情報が、データベース１００２をアクセスするＡＦＩＳコンピュータ１００４に送信される。その結果、個人の写真および識別データ１００５が、たとえば航空券チケット・カウンタなど、関係当局への個人識別のために、携帯電話のディスプレイ上に表示される。
【００５０】
個人の確実な識別は、インターネット上のバンキングなど、オンラインの金融取引にも必要である。図１１に、携帯電話またはＰＣを使用したインターネット・バンキング取引の図を示す。この応用例では、携帯電話１１０１およびＰＣ１１０２は、インターネット１１０４を介して銀行１１０３に接続される。銀行１１０３は、サーバ１１０６およびデータベース１１０７を含む、中央金融クリアリングハウス１１０５に接続される。携帯電話１１０１またはＰＣ１１０２を介して、金融取引を実施するために、ユーザは、銀行１１０３によって、指紋を入力するように促される。銀行１１０３によって受信される指紋データは、中央金融クリアリングハウス１１０５に送信され、この中央金融クリアリングハウスで、サーバ１１０６は、データベース１１０７にアクセスして、金融取引の実施を希望する個人の認証を判断する。個人の認証を確認すると、中央金融クリアリングハウス１１０５は、銀行１１０３に、金融取引の実施することの承認を与える。
【００５１】
類似の状況では、実施される金融取引が、携帯電話１１０１またはＰＣ１１０２ではなく、カード・リーダ１１０８を使用したクレジット取引のものであり得る。この場合、クレジット・カードの所有者は、カード・リーダ１１０８に、クレジット・カードの磁気ストライプを通す。リーダには、本発明による指紋入力装置も備えられており、クレジット・カードの所有者は、自身の指紋をも入力する。磁気ストライプからのクレジット・カード・データと指紋データの両方が、クレジット・カード・クリアリングハウス１１０９に送信され、このクレジット・カード・クリアリングハウスは、金融クリアリングハウス１１０５と同じことも、それとは異なることもある。クレジット・カードおよび指紋情報を受信すると、クレジット・カード・クリアリングハウスは、データベースにアクセスして、クレジット・カードを提示している個人が、真の所有者であるかどうかを判断し、そうである場合は、クレジットの制限額を超過していないかどうかを判断する。クレジット・カードを提示している個人が、真の所有者であり、クレジットの制限額を越えていない場合は、クレジット・カード・クリアリングハウス１１０９は、クレジット取引を進める承認を与える。本発明による指紋入力装置のこの応用例には、２つの明確な利点がある。第１に、クレジット・カード取引で、クレジット・カードを提示している個人が、カードの所有者であることを保証することによって、詐欺を防止する。第２に、クレジット・カード所有者がクレジット・カード利用控えにマニュアルで処理しなければならないサインをする必要がなくなる。
【００５２】
本発明の指紋入力装置は、建物、部屋または車両に入ることを制限するために使用することもできる。図１２に、本発明の指紋入力装置を備えた家の入口の例を示す。ここでは、本発明による指紋入力装置は、ドア上にまたはその近くに置かれる。認識される登録済みの指紋によって、入室を許可するためのドアのロック解除が開始される。本発明のこの応用を使用して、個人の家または大きな建物に入ることを制御することができ、この主な違いは、データベース内で維持されなければならない登録済みの指紋の数である。前者の場合、個人のセキュリティが保証される。後者の場合、企業または行政機関のセキュリティが保証される。
【００５３】
図１３に、本発明の指紋装置を備えた部屋のドアの例を示す。この場合、部屋は、ホテルでの登録の際に、ホテル客が鍵またはプラスチック・カードの代わりに指紋をも登録する、ホテルの部屋である。この登録は、客がホテルに滞在する間の一時的なものである。図１３に示すように、指紋入力装置１３０１が入力指紋に応答すると、装置は、ホテル・サーバ１３０２と通信して、入力指紋がファイル上の指紋データに一致するかどうかを判断する。そうである場合、ドアのロック機構が解除され、入室を許可する。客のホテル滞在が終了すると、ホテル・サーバ１３０２上で、その客のファイル上の指紋データが削除される。
【００５４】
図１４に、本発明の指紋入力装置を備えた自動車のドアを示す。この応用例は、今日の多くの自動車で使用可能なキーパッド入力システムに置き換わるものである。この応用例では、自動車の所有者／運転者がそれぞれ、自動車の中央処理装置（図示せず）によって維持されるデータベース内に、指紋を別々に登録する。データベースの記憶装置は、自動車バッテリの切断時に、情報が失われるのを回避するため、不揮発性である。本発明の指紋入力装置は、自動車に乗車できるようにするだけでなく、自動車のオペレーションをも可能にする。このようにして、両方が自動車を運転する夫妻がそれぞれ、自動車に乗車し運転することを許可される際に、別々に認識される。さらに、メモリ・シートおよびミラー位置を備えた自動車では、夫と妻のそれぞれについて、個人が認識されると、本発明の指紋入力装置は、認識された個人について、シートおよびミラーの調節を自動的に開始する。
【００５５】
本発明の指紋入力装置には多数の応用例があり、そこでは指紋認証される個人を認識すると容器が開くように調整され得る。図１５は、こうした一例であり、金庫に、本発明による指紋入力装置が備えられている。これによって、安全のための組合せ錠などロックが必要なくなる。さらに、この金庫は、部屋に不在の間、客が貴重品を安全に保管できるようにするために、ホテルの部屋で使用されるものであり得る。図１３に示すホテルの部屋のドアの場合のように、指紋入力装置がホテル・サーバと通信し、それによって、現在登録されている客のために、金庫を一時的に使用可能し、客が金庫を使用するための一時的なＰＩＮまたは組合せを入力する必要をなくす。同様に、図１６に示すように、ヘルスクラブで使用され得るものなどのロッカーに、本発明による指紋入力装置を備えることができる。図１３に示すホテルの部屋のドア、および図１５に示す金庫の場合のように、ロッカー上の指紋入力装置１６０１を、ロッカーへのアクセスを制御する中央サーバ１６０２に接続することができる。ロッカーの割当ては、ロッカーを使用する個人との接触に応じて、日、月または年ベースで行われ得る。
【００５６】
図１７は、本発明による指紋入力装置を備えた現金自動預け払い機（ＡＴＭ）の図である。この例では、ＡＴＭは、指紋入力装置１７０１、カード・リーダ１７０２、ディスプレイ１７０３およびキーパッド１７０４を含む。ＡＴＭのオペレーションは、従来のＡＴＭのオペレーションに類似しているが、ＰＩＮを入力するのではなく、取引を行う個人が、指紋入力装置１７０１を使用して、指紋を入力する。図１８に示すように、類似のやり方で、銀行内の端末装置も本発明による指紋入力装置を備えることができる。端末のオペレータは、コードまたはＰＩＮを入力し、あるいはカードまたは身分証明書を通す代わりに、指紋入力装置１８０１を使用して、指紋を入力する。指紋データが確実に識別されると、ユーザが銀行用端末装置を使用できるようになる。
【００５７】
本発明による指紋入力装置は、アラーム機能をも可能にする。図１９に、宝石ケースの例を示し、図２０に、販売時点管理（ＰＯＳ）端末またはレジの例を示す。両方の例で、宝石ケースまたはＰＯＳ端末を開くことを許可された者を登録するには、２つの異なる指紋、たとえば親指および中指を登録する必要があるが、任意の異なる２つの指紋が使用され得る。一般に、宝石ケースまたはＰＯＳ端末へのアクセスを許可するために、指のうちの１つ、たとえば人差し指が使用される。しかし、強盗未遂などの緊急時には、第２の指を使用して、警察または他のセキュリティ・スタッフに通報する。
【００５８】
図２１に、本発明による指紋入力装置の別の応用例、この場合は、テレビ受信機用の遠隔制御デバイスが示されている。本発明の指紋入力装置を使用して、遠隔制御デバイスを、様々なチャンネルへのアクセスを制御するようにプログラムすることができる。したがって、たとえば、ＴＶ格付けの「ペアレント・ガイド」を使用して、特定のチャンネルへのアクセスを禁止することができるが、指紋が登録されている者には、アクセスが許可される。
【００５９】
本発明による指紋入力装置の単純な設計および経済的な製造によって、こうした複数の指紋装置が可能になる。個人の確実な識別を、以前は不可能であった広範で経済的な規模で現在行うことができる。
【００６０】
本発明について、複数の好ましい実施形態に関して説明したが、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内の変形を加えて、本発明を実施できることが、当業者には理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、指紋装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…受光素子，１Ａ…受光面，１Ｂ…透明被膜，２…指，３…皮膚表面，４…隆起部，５…窪み部分，６…空間，１０…指紋認識部，１１…画像センサ，１２…画像プロセッサ，１３…パターン認識ユニット，１４Ａ…光源，１４Ｂ…光源，１５…薄膜フィルタ，１６…基板，４１…画像センサ，４２…指，４３…生画像，４４…指紋画像，４５…ＬＥＤ，５１…指紋入力装置，５２…ディスプレイ領域，５３…キーパッド領域，６２…ディスプレイ領域，６３…キーパッド領域，６４…ハンドセット，７２…ディスプレイ領域，７３…キーパッド領域，７４…ハンドセット，８２…ディスプレイ領域，８３…キーボード領域，１００１…初期登録，１００２…データベース，１００３…携帯電話，１００４…ＡＦＩＳコンピュータ，１００５…識別データ，１１０１…携帯電話，１１０２…ＰＣ，１１０３…銀行，１１０５…中央金融クリアリングハウス，１１０６…サーバ，１１０７…データベース，１１０８…カード・リーダ，１１０９…クレジット・カード・クリアリングハウス，１３０１…指紋入力装置，１３０２…ホテル・サーバ，１６０１…指紋入力装置，１６０２…中央サーバ，１７０１…指紋入力装置，１７０２…カード・リーダ，１７０３…ディスプレイ，１７０４…キーパッド，１８０１…指紋入力装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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