(57)【要約】【課題】  眼鏡反射の影響を受けないようにカメラと照明の位置関係を工夫し、虹彩撮影装置を更に小型化する。【解決手段】  正面よりやや左側に配置されたカメラ１１Ｌで虹彩を撮影するときは、このカメラ１１Ｌとほぼ同じ位置に配置された光源１２Ｌで被撮影者の目を照明する。また、正面よりやや右側に配置されたカメラ１１Ｒで撮影するときは、このカメラ１１Ｒとほぼ同じ位置に配置された光源１２Ｒで照明する。光源とカメラをほぼ同じ位置に配置して正面よりも少し斜めから撮影するので、眼鏡反射が外側にずれて虹彩の画像に重なるおそれが少なくなる。これにより、正面にカメラを配置して斜め前方から照明する従来の配置に比べて、左右の照明の間隔を短縮でき、装置を小型化することができる。【選択図】      図１
2006209213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被撮影者の虹彩を右側と左側、または上側と下側から撮影するように配置された第１及び第２のカメラと、
前記第１のカメラとほぼ同じ箇所に配置され、該第１のカメラで前記虹彩を撮影するときに前記被撮影者の目の部分を照明する第１の光源と、
前記第２のカメラとほぼ同じ箇所に配置され、該第２のカメラで前記虹彩を撮影するときに前記被撮影者の目の部分を照明する第２の光源とを、
備えたことを特徴とする虹彩撮影装置。
【請求項２】
被撮影者の虹彩を撮影するカメラと、
前記虹彩を撮影するときに、前記撮影者の目の部分を右側と左側から切り替えて、または上側と下側から切り替えて照明するように配置された第１及び第２の光源と、
前記第１の光源とほぼ同じ箇所に配置され、該第１の光源で照明されて出力された前記被撮影者の目の画像を所定の位置に反射させる第１のミラーと、
前記第２の光源とほぼ同じ箇所に配置され、該第２の光源で照明されて出力された前記被撮影者の目の画像を前記所定の位置に反射させる第２のミラーと、
前記所定の位置に配置され、前記第１または第２のミラーから反射されてきた前記被撮影者の目の画像を、更に反射して前記カメラに入射させる第３のミラーと、
前記第１及び第２の光源の点灯にあわせて、対応する前記第１または第２のミラーの反射光が前記カメラに入射するように前記第３のミラーの角度を切り替えるミラー切替部とを、
備えたことを特徴とする虹彩撮影装置。
【請求項３】
被撮影者の虹彩を撮影するカメラと、
前記虹彩を撮影するときに前記撮影者の目の部分を照明する光源と、
前記被撮影者の斜め前方の複数箇所から該被撮影者の虹彩を撮影するために、前記カメラ及び前記光源をほぼ同じ位置に搭載して移動させる搬送機構とを、
備えたことを特徴とする虹彩撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人識別のために虹彩（アイリス）を撮影する虹彩撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−３０８５２３号公報
【０００３】
図２は、上記特許文献１に記載された虹彩撮影装置の構成図である。
この虹彩撮影装置は、被撮影者の虹彩と撮像素子１を結ぶ撮影光軸の左右に、この虹彩に対して照明用の光を照射する光源Ｌ１，Ｌ２を配置すると共に、被撮影者の斜め上方から照明用の光を照射する光源Ｌ３，Ｌ４を配置している。光源Ｌ１〜Ｌ４は、点灯切替部２によって点灯の切り替えが行われ、これらの光源Ｌ１〜Ｌ４の内の２個が所定の順序で逐次選択されて点灯されるようになっている。撮像素子１は光源Ｌ１〜Ｌ４の点灯毎に被撮影者の虹彩を撮影し、その画像データを順次、画像記憶部３へ格納するようになっている。
【０００４】
画像記憶部３に格納された複数の画像データは、画像出力部４によって読み出され、眼鏡反射の影響のない画像データが選択されて、虹彩認識装置へ出力されるようになっている。このように、撮像素子１の周囲に複数の光源Ｌ１〜Ｌ４を配置し、それらを２個ずつ順次切り替えて点灯して虹彩を撮影するようにしているので、光源Ｌ１，Ｌ２の距離を近付けても眼鏡反射の影響のない虹彩の画像データが得られ、装置の小型化が可能になるとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記虹彩撮影装置では、被撮影者が眼鏡を着用している場合、光源Ｌ１〜Ｌ４から照射されて眼鏡で反射された光が虹彩に重なって撮影されることを防止するために、光源Ｌ１，Ｌ２の間隔を広く取っておく必要があり、装置の小型化に限界があった。本発明は、カメラと照明の位置関係を工夫することにより、更に小型で眼鏡反射の影響を受けない虹彩撮影装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の虹彩撮影装置は、被撮影者の虹彩を右側と左側、または上側と下側から撮影するように配置された第１及び第２のカメラと、前記第１のカメラとほぼ同じ箇所に配置され、該第１のカメラで前記虹彩を撮影するときに前記被撮影者の目の部分を照明する第１の光源と、前記第２のカメラとほぼ同じ箇所に配置され、該第２のカメラで前記虹彩を撮影するときに前記被撮影者の目の部分を照明する第２の光源とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、被撮影者の目の正面ではなく、右側と左側、または上側と下側から撮影する第１及び第２のカメラと、これらの第１及び第２のカメラとほぼ同じ箇所に配置された第１及び第２の光源を備え、カメラの撮影時に対応する光源から照明を行うようにしている。これにより、被撮影者が眼鏡を着用している場合に、画像に写り込む眼鏡反射の位置が外側にずれるので、正面にカメラを配置して斜めから照明を行う従来の虹彩撮影装置に比べて、装置を小型化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
被撮影者の虹彩を撮影する１つのカメラと、虹彩を撮影するときに目の部分を右側と左側（または上側と下側）から切り替えて照明するように配置された第１及び第２の光源を設ける。また、第１の光源で照明されて出力された被撮影者の目の画像を所定の位置に反射させる第１のミラーを、この第１の光源とほぼ同じ箇所に配置し、第２の光源で照明されて出力された被撮影者の目の画像を同じ所定の位置に反射させる第２のミラーを、この第２の光源とほぼ同じ箇所に配置する。更に、第１及び第２のミラーから反射されてきた目の画像を反射してカメラに入射させる第３のミラーを設け、第１及び第２の光源の点灯にあわせて第３のミラーの角度を切り替えるミラー切替部を設ける。
【０００９】
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１の虹彩撮影装置を示す構成図である。
この虹彩撮影装置は、被撮影者の目の正面ではなく、左右に若干ずれた位置から虹彩を撮影するためのカメラ１１Ｌ，１１Ｒを有している。カメラ１１Ｌ，１１Ｒには、それぞれに対応する光源１２Ｌ，１２Ｒが隣接して配置されている。カメラ１１Ｌ，１１Ｒは、写真フィルムを使用するものではなく、ビデオカメラのように撮像素子を用いて撮影した画像を電気信号として出力するものである。また、焦点調整は予め設定する固定焦点型でも良いが、自動焦点機能を備えていれば更に良い画像データを得ることができる。
【００１１】
カメラ１１Ｌ，１１Ｒで撮影された画像データは、カメラ切替部１３を介して、画像記憶部１４へ与えられるようになっている。画像記憶部１４は、カメラ切替部１３から出力される画像データを記憶するもので、この画像記憶部１４に画像出力部１５が接続されている。画像出力部１５は、画像記憶部１４に記憶された画像データの中から、眼鏡反射の影響のない画像データを選択して、図示しない虹彩認識装置へ出力するものである。
【００１２】
一方、光源１２Ｌ，１２Ｒは、点灯切替部１６によって点灯が制御されるようになっている。この点灯切替部１６とカメラ切替部１３には、制御部１７から同じ切替信号ＳＥＬが与えられ、カメラ１１Ｌが選択されたときには、これとセットになった光源１２Ｌが点灯し、カメラ１１Ｒが選択されたときには、これとセットになった光源１２Ｒが点灯するようになっている。また、制御部１７から画像記憶部１４と画像出力部１５には、それぞれの動作を制御するための制御信号が与えられるようになっている。
【００１３】
この虹彩撮影装置では、被撮影者が所定の撮影位置に来て、左右のカメラ１１Ｌ，１１Ｒの中央に設けられた目標を凝視して準備ができた時点で、切替信号ＳＥＬによってカメラ１１Ｌと光源１２Ｌが選択され、やや斜めの左前方から被撮影者の目が撮影される。引き続いて、切替信号ＳＥＬによってカメラ１１Ｒと光源１２Ｒが選択されて、右前方から被撮影者の目が撮影される。
【００１４】
カメラ１１Ｌ，１１Ｒで撮影された画像データは、制御部１７からの制御によって、画像記憶部１４に逐次記憶される。次に、画像記憶部１４に記憶された画像データは、制御部１７からの制御に従って画像出力部１５によって読み出され、眼鏡反射の影響のない画像データが選択される。選択された画像データは、画像出力部１５から虹彩認識装置に出力される。
【００１５】
図３（ａ），（ｂ）は、眼鏡反射の発生メカニズムを示す説明図で、同図（ａ）は、図２の従来の虹彩撮影装置に対応し、同図（ｂ）は、本発明である図１の虹彩撮影装置に対応したものである。
【００１６】
これらの図３（ａ），（ｂ）において、円弧Ｇは球面と仮定した眼鏡レンズの表面、点Ｏはこの円弧Ｇの中心を示している。円弧Ｇのすぐ内側には被写体である虹彩Ｉが位置し、この円弧Ｇの外側には、この円弧Ｇから所定の距離を隔てて、カメラＣと光源Ｌが配置されている。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、被写体の正面にカメラＣを配置してこのカメラＣの横に配置した光源Ｌから被写体に照明光を照射した場合、この照明光は、角ＬＯＣの２等分線ＯＨと円弧Ｇの交点Ｘで反射し、カメラＣに入射する。これが眼鏡反射としてカメラＣで撮影される。このとき、カメラＣには、光源Ｌの照明光で照らされた虹彩Ｉの画像も同時に撮影される。従って、カメラＣで撮影された虹彩Ｉの画像と眼鏡反射とが重ならないようにするためには、カメラＣと虹彩Ｉの外側を結ぶ線分ＣＩと円弧Ｇの交点をＡとして、角ＣＡＬが角ＣＡＨの２倍以上となる位置に光源Ｌを配置する必要がある。
【００１８】
一方、図３（ｂ）に示すように、被写体の斜め前方にカメラＣを配置し、このカメラＣと同じ位置に配置した光源Ｌから被写体に照明光を照射した場合（実際には、全く同じ位置にカメラＣと光源Ｌを配置することはできないが、カメラや光源の小型化により、極めて接近して配置することは可能である）、眼鏡反射は、カメラＣと円弧Ｇの中心Ｏを結ぶ線分ＯＣと、この円弧Ｇとの交点Ｙで発生する。従って、カメラＣで撮影された虹彩Ｉの画像と眼鏡反射とが重ならないようにするためには、カメラＣと光源Ｌを、中心Ｏと虹彩Ｉの外側を結ぶ線分ＯＩの外側に配置すれば良い。
【００１９】
即ち、図３（ａ）の場合は、光源Ｌを点線で示した光源よりも離して配置する必要があり、図３（ｂ）の場合は、カメラＣと光源Ｌを点線で示した位置よりも外側に配置すれば良い。この図３（ａ），（ｂ）により、従来の虹彩撮影装置よりも、この実施例１の虹彩撮影装置の方が、２組の光源（カメラ）の間隔を短縮できることが分かる。
【００２０】
以上のように、この実施例１の虹彩撮影装置は、カメラ１１と光源１２をセットにして正面よりも若干斜め前方から被撮影者の目を撮影するようにしているので、２組の光源の間隔を狭くしても眼鏡反射のない虹彩の画像データを取得することができるという利点がある。また、２組のカメラ１１Ｌ，１１Ｒで、左右から撮影するようにしているので、たとえ眼鏡が傾いていても、いずれか一方のカメラで正常な画像データが得られるという利点がある。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施例１に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（１）  カメラ１１と光源１２を左右に配置しているが、上下に配置しても良い。更に、上下左右に４組のカメラ１１と光源１２を配置しても良い。多数のカメラを用いることにより、正常な画像データが得られる確率がより高くなる。
（２）  ２組のカメラ１１と光源１２を切り替えて撮影するようにしているが、カメラと光源を搭載して移動する搬送機構を設け、１組のカメラ１１と光源１２を被撮影者の斜め前方で移動させて複数の画像を撮影するようにしても良い。
（３）  カメラ１１Ｌ，１１Ｒにズームやチルト機構を設けると共に、被撮影者の顔を撮影する第３のカメラを設け、この第３のカメラから得られた画像データから被撮影者の目の位置を算出して、これらのカメラ１１Ｌ，１１Ｒの焦点距離や角度を制御するように構成すれば、更に精度の良い画像データを得ることができる。
【実施例２】
【００２２】
図４は、本発明の実施例２の虹彩撮影装置を示す構成図であり、図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００２３】
この虹彩撮影装置は、被撮影者の正面に配置されたカメラ１１と、正面から左右に若干ずれた位置から目Ｅを照明する光源１２Ｌ，１２Ｒを有している。光源１２Ｌ，１２Ｒに隣接して、目Ｅの画像を反射するミラー１８Ｌ，１８Ｒが固定されると共に、被撮影者とカメラ１１の中間には、ミラー１８Ｌ，１８Ｒで反射された目Ｅの画像を更に反射してこのカメラ１１に導くための回転型のミラー１８が配置されている。
【００２４】
ミラー１８は、制御部１７から与えられる切替信号ＳＥＬによって反射角を切り替えるミラー切替部１９によって駆動されるようになっている。即ち、切替信号ＳＥＬによって光源１２Ｌが選択されたとき、ミラー切替部１９は、ミラー１８Ｌで反射された目の画像がカメラ１１に入射するように、ミラー１８の角度を切り替える。また、切替信号ＳＥＬで光源１２Ｒが選択されたときには、ミラー切替部１９は、ミラー１８Ｒで反射された目Ｅの画像をカメラ１１に入射させるように、ミラー１８の角度を切り替える。
【００２５】
カメラ１１で撮影された画像データは画像記憶部１４へ与えられ、この画像記憶部１４には画像出力部１５が接続されている。また、光源１２Ｌ，１２Ｒは、点灯切替部１６によって点灯が制御されるようになっている。これらの画像記憶部１４、画像出力部１５及び点灯切替部１６は、図１中のものと同様である。
【００２６】
この虹彩撮影装置では、被撮影者が所定の撮影位置に来て、左右の光源１２Ｌ，１２Ｒの中央に設けられた目標を凝視して準備ができた時点で、切替信号ＳＥＬによってカメラ光源１２Ｌ，１２Ｒと共に、ミラー１８の角度が同時に切り替えられ、やや斜め前方から被撮影者の目Ｅが撮影される。
【００２７】
例えば、切替信号ＳＥＬで右側の光源１２Ｒが選択された場合、光源１２Ｒの光を照射された目Ｅの画像は、図中に実線で示したように、ミラー１８Ｒで反射されてミラー１８へ導かれ、更に、ミラー１８で反射されてカメラ１１へ導かれる。切替信号ＳＥＬで左側の光源１２Ｌが選択されると、ミラー１８は破線で示すような角度に切り替えられる。これにより、光源１２Ｌの光を照射された目Ｅの画像は、図中に破線で示したように、ミラー１８Ｌで反射されてミラー１８へ導かれ、更に、ミラー１８で反射されてカメラ１１へ導かれる。
【００２８】
カメラ１１で撮影された画像データは、制御部１７からの制御によって、画像記憶部１４に逐次記憶される。画像記憶部１４に記憶された画像データは、制御部１７からの制御によって画像出力部１５によって読み出され、眼鏡反射の影響のない画像データが選択されて、虹彩認識装置に出力される。
【００２９】
以上のように、この実施例２の虹彩撮影装置は、光源１２とミラー１８をセットにして正面よりも若干斜め前方から被撮影者の目Ｅを撮影するようにしているので、実施例１と同様に、２組の光源の間隔を狭くしても眼鏡反射のない虹彩の画像データを取得することができるという利点がある。また、左右の２方向から撮影するようにしているので、たとえ眼鏡が傾いていても、いずれかの方向で正常な画像データが得られるという利点がある。なお、ミラー１８とその反射角を切り替えるためのミラー切替部１９が必要になるが、カメラ１１は１台で済み、かつ、カメラ切替部が不要になるので、実施例１よりもコストを低減することができるという利点がある。
【００３０】
本発明は、上記実施例２に限定されず種々の変形が可能であり、この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（１）  光源１２を左右に配置しているが、上下に配置しても良い。更に、上下左右に４組の光源１２とミラー１８を配置しても良い。多数の光源１２を用いることにより、正常な画像データが得られる確率がより高くなる。
（２）  被写体、光源１２、ミラー１８，１８Ｌ，１８Ｒ、及びカメラ１１を同一平面上に配置しているが、例えばミラー１８を４５°斜め上方に傾斜させると、カメラ１１を下向きに（図の平面に対して垂直に）配置することができる。これにより、虹彩撮影装置の奥行きが短くなり、更に小型化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１を示す虹彩撮影装置の構成図である。
【図２】従来の虹彩撮影装置の構成図である。
【図３】眼鏡反射の発生メカニズムを示す説明図である。
【図４】本発明の実施例２を示す虹彩撮影装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１，１１Ｌ，１１Ｒ    カメラ
１２Ｌ，１２Ｒ    光源
１３    カメラ切替部
１４    画像記憶部
１５    画像出力部
１６    点灯切替部
１７    制御部
１８，１８Ｌ，１８Ｒ    ミラー
１９    ミラー切替部
Ｅ    目
【図１】
2006209213.tif 000003
【図２】
2006209213.tif 000004
【図３】
2006209213.tif 000005
【図４】
2006209213.tif 000006