(57)【要約】【課題】  清潔で、指紋情報の再現性が高く、精度よく指紋認証することのできる指紋認証装置と指紋認証する方法の提供。【解決手段】  基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、指紋採取層に指紋を転写により採取するようにした指紋採取手段１０と；採取された指紋を画像情報として読み取る指紋画像読取り手段２０と；読み取られた指紋画像情報と予め登録されている指紋画像情報との照合を行う照合手段３０と；を備えてなる指紋認証装置、並びに基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させて、指紋採取層に指紋を転写により採取し、次いで採取された指紋を画像情報として読み取り、読み取られた指紋画像情報と予め登録されている指紋画像情報とを照合することにより指紋認証を行う指紋認証方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした指紋採取手段と；前記指紋採取手段に転写により採取された指紋を画像情報として読み取る指紋画像読取り手段と；前記指紋画像読取り手段により読み取られた指紋画像情報と、予め登録されている指紋画像情報との照合を行う照合手段と；を備えてなる指紋認証装置。
【請求項２】
前記指紋採取手段における指紋採取具が、基体の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成したテープ状物であり、前記テープ状物を１対のリールの一方に巻き、前記１対のリールを間欠的に回転させることによって、前記１対のリールの一方に巻かれた前記テープ状物を前記１対のリールの他方へと間欠的に移動させ、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした請求項１記載の指紋認証装置。
【請求項３】
前記テープ状物が、透かし入りである、或いは反射センシングを備えたものである請求項２記載の指紋認証装置。
【請求項４】
テープ状物の張りの程度、切断を感知するテンションセンサーを備えてなる請求項３記載の指紋認証装置。
【請求項５】
テープ状物の残量を感知する残量感知手段を備えてなる請求項４記載の指紋認証装置。
【請求項６】
前記指紋採取手段における指紋採取具が、回転体状の基体と、その周縁部に指紋被転写物質にて連続して形成した指紋採取層とからなるものであって、前記回転体状の基体を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした請求項１記載の指紋認証装置。
【請求項７】
前記基体が、円盤状である請求項６記載の指紋認証装置。
【請求項８】
基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させて、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取し、次いで採取された指紋を画像情報として読み取り、読み取られた指紋画像情報と予め登録されている指紋画像情報とを照合することによって指紋認証を行う指紋認証方法。
【請求項９】
前記指紋採取手段における指紋採取具が、基体の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成したテープ状物であり、前記テープ状物を１対のリールの一方に巻き、前記１対のリールを間欠的に回転させることによって、前記１対のリールの一方に巻かれた前記テープ状物を前記１対のリールの他方へと間欠的に移動させ、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取する請求項８記載の指紋認証方法。
【請求項１０】
前記指紋採取手段における指紋採取具が、回転体状の基体と、その周縁部に指紋被転写物質にて連続して形成した指紋採取層とからなるものであって、前記回転体状の基体を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取する請求項８記載の指紋認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋認証装置及び指紋認証方法に関し、詳しくは清潔で、しかも指紋情報の再現性が高く、精度よく指紋認証することのできる指紋認証装置と指紋認証する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人情報漏洩事件の多発に連れ、その保護対策として、個人認証技術が重要視されており、特に体の一部を利用した個人認証技術、つまりバイオメトリクス認証技術が急速に普及しつつある（例えば、非特許文献１参照）。
このようなバイオメトリクス認証技術として、指紋認証、アイリス認証、静脈認証、顔認証などの技術が知られているが、認証精度が高いこと、小型化・低価格化が可能であること、などといった点から指紋認証が有望視されている。
【０００３】
指紋認証は、一般には、他人許容率が0.0002％、本人拒否率が0.05％と、いずれも高く、認証精度が高くて安全性に優れていると言われている。
指紋認証の方法は、通常、指紋入力センサに指を置き、それを半導体式や光学式などの読取り方式によって読み取り、指紋入力センサで読み取った指紋画像情報を、予め登録されている指紋画像情報と照合することにより行われている。
【０００４】
しかしながら、いずれの方式においても、指が濡れていたり、或いは反対に乾燥し過ぎていたりすると、指紋の凹凸が分かりにくく、このため認証精度が低下するという問題があった。
また、従来の指紋認証では、指紋入力センサで読み取る場所は定められた場所であることから、同じ場所を何人もが使用するものであり、汗や汚れ等を拭い取ったとしても、不潔感が残るといった問題があった。
【０００５】
【非特許文献１】『よくわかる！「個人情報」と「個人認証」、中野裕二著、第220〜261頁、2004年12月7日、ソフトバンクパブリッシング株式会社発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解消し、清潔で、しかも指紋情報の再現性が高く、精度よく指紋認証することのできる指紋認証装置と指紋認証する方法とを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした指紋採取手段と；前記指紋採取手段に転写により採取された指紋を画像情報として読み取る指紋画像読取り手段と；前記指紋画像読取り手段により読み取られた指紋画像情報と、予め登録されている指紋画像情報との照合を行う照合手段と；を備えてなる指紋認証装置を用いることによって、これらの課題が解決しうることを見い出し、この知見に基いて、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、請求項１に係る本発明は、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした指紋採取手段と；前記指紋採取手段に転写により採取された指紋を画像情報として読み取る指紋画像読取り手段と；前記指紋画像読取り手段により読み取られた指紋画像情報と、予め登録されている指紋画像情報との照合を行う照合手段と；を備えてなる指紋認証装置を提供するものである。
請求項２に係る本発明は、前記指紋採取手段における指紋採取具が、基体の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成したテープ状物であり、前記テープ状物を１対のリールの一方に巻き、前記１対のリールを間欠的に回転させることによって、前記１対のリールの一方に巻かれた前記テープ状物を前記１対のリールの他方へと間欠的に移動させ、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした請求項１記載の指紋認証装置を提供するものである。
請求項３に係る本発明は、前記テープ状物が、透かし入りである、或いは反射センシングを備えたものである請求項２記載の指紋認証装置を提供するものである。
請求項４に係る本発明は、テープ状物の張りの程度、切断を感知するテンションセンサーを備えてなる請求項３記載の指紋認証装置を提供するものである。
請求項５に係る本発明は、テープ状物の残量を感知する残量感知手段を備えてなる請求項４記載の指紋認証装置を提供するものである。
請求項６に係る本発明は、前記指紋採取手段における指紋採取具が、回転体状の基体と、その周縁部に指紋被転写物質にて連続して形成した指紋採取層とからなるものであって、前記回転体状の基体を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした請求項１記載の指紋認証装置を提供するものである。
請求項７に係る本発明は、前記基体が、円盤状である請求項６記載の指紋認証装置を提供するものである。
請求項８に係る本発明は、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させて、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取し、次いで採取された指紋を画像情報として読み取り、読み取られた指紋画像情報と予め登録されている指紋画像情報とを照合することによって指紋認証を行う指紋認証方法を提供するものである。
請求項９に係る本発明は、前記指紋採取手段における指紋採取具が、基体の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成したテープ状物であり、前記テープ状物を１対のリールの一方に巻き、前記１対のリールを間欠的に回転させることによって、前記１対のリールの一方に巻かれた前記テープ状物を前記１対のリールの他方へと間欠的に移動させ、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取する請求項８記載の指紋認証方法を提供するものである。
請求項１０に係る本発明は、前記指紋採取手段における指紋採取具が、回転体状の基体と、その周縁部に指紋被転写物質にて連続して形成した指紋採取層とからなるものであって、前記回転体状の基体を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取する請求項８記載の指紋認証方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の指紋認証装置と指紋認証方法によれば、清潔で、しかも指紋情報の再現性が高く、精度よく指紋認証することができる。
即ち、本発明の指紋認証装置と指紋認証方法は、指紋採取層に直接指紋を採取し、これを画像情報として読み取るものであるため、指が濡れていたり、或いは反対に乾燥し過ぎていたりしても、精度よく指紋認証することができる。
また、本発明の指紋認証装置と指紋認証方法においては、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させて、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するものであって、指紋採取の都度、異なる部位で指紋を採取するものであるため、清潔である。
従って、本発明は、施設への入退室管理、事業所の勤怠管理をはじめとして、マンション等集合住宅のエントランス、玄関ドアーの開錠・施錠、会員制クラブなどの本人認証、さらには健康保険証、大学などの出欠カード、各種免許証、パスポートなどへ幅広く利用することが可能である。
さらに、本発明の指紋認証装置は、既存の鍵付きドアの代替となることはもちろん、既存の鍵付きドアに取り付けることにより、マルチロックが可能となり、犯罪防止に資することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
請求項１に係る本発明は、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした指紋採取手段と；前記指紋採取手段に転写により採取された指紋を画像情報として読み取る指紋画像読取り手段と；前記指紋画像読取り手段により読み取られた指紋画像情報と、予め登録されている指紋画像情報との照合を行う照合手段と；を備えてなる指紋認証装置である。
請求項１に係る本発明の指紋認証装置は、指紋採取手段と；指紋画像読取り手段と；照合手段と；を備えてなるものであり、そのうち指紋採取手段が、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取するようにしたものであるが、この指紋採取具は、請求項２に記載した態様と、請求項６に記載した態様とに大きく分けられる。
従って、以下、請求項２に記載した態様と、請求項６に記載した態様とに分けて説明する。
【００１１】
図１は、請求項２に係る本発明の一態様を示す正面図である。
図１中、符号１０は指紋採取手段、符号２０は指紋画像読取り手段、符号３０は照合手段３０である。
請求項１に係る本発明において、指紋採取手段１０は、基体１１１に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層１１２を形成した指紋採取具を間欠的に移動させることによって、前記指紋採取層１１２の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取するようにしたものである。
請求項２に係る本発明は、前記指紋採取手段１０における指紋採取具が、基体１１１の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層１１２を形成したテープ状物１１であり、前記テープ状物１１を１対のリール１２の一方に巻き、前記１対のリール１２を間欠的に回転させることによって、前記１対のリール１２の一方に巻かれた前記テープ状物１１を前記１対のリールの他方へと間欠的に移動させ、前記指紋採取層１１２の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした請求項１記載の指紋認証装置である。
【００１２】
ここで指紋採取手段１０は、テープ状物１１と、１対のリール１２とを備えたものである。
１対のリール１２の一方は、巻き出しリール１２１であり、他方は巻取りロール１２２である。１対のリール１２には、テープ状物１１の横ズレを抑止するために、それぞれリールフランジ１２３を設けておくことができる。
【００１３】
図２は、テープ状物１１の構造を示す断面図である。図２では、テープ状物１１として、基体１１１と指紋採取層１１２とからなる２層構造のものを示したが、これに限定されるものではなく、必要に応じて３層以上の構造のものとすることもできる。但し、テープ状物１１の片面は必ず連続した指紋採取層１１２を有することが必要である。
【００１４】
指紋採取手段１０においては、１対のリール１２の一方、つまり巻き出しリール１２１にテープ状物１１が巻かれている。
テープ状物１１は、基体１１１の片面に連続した指紋採取層１１２を予め形成したか、或いは指紋採取時に基体１１１の片面に連続した指紋採取層１１２を形成したものである。ここで指紋採取時とは、指紋を採取するとき乃至その直前を指す。
【００１５】
テープ状物１１としては、薄く、細長いテープ状のものであればよく、また、その基体１１１の材質として通常は樹脂フィルムなどが用いられるが、薄い金属からなるメタルテープを用いることもできる。本実施の形態では、テープ状物１１として日東電工株式会社製のテープを用いた。
テープ状物１１に、日付や時刻を打刻するようにしておくと、出入りの管理を行うことができる。
【００１６】
指紋採取層１１２は、一般に指紋を採取しやすい素材、例えば粘着性のある物質等から構成されるが、指紋を採取しうるものであれば、これに制限されるものではない。
この指紋採取層１１２は、予め基体１１１の片面に連続して形成しておいてもよいが、指紋採取時に形成してもよい。
指紋採取時に指紋採取層１１２を基体１１１の片面に形成する場合には、例えばオイル等の油状物質のような粘度のある液状体を用い、これを基体１１１の片面に塗布し、冷却等の手段により、ある程度固化させたものであってもよい。
例えば、オイル等を指紋採取時に、冷却効果を有するペルチェ素子などにより冷やして固化し、この状態で指紋を採取した後、熱をかけて溶かせば（必要により、溶かしたものを除去してもよい）、テープ状物１２を半永久的に使用することが可能となる。
【００１７】
なお、テープ状物１１としては、透明なものや黒色など不透明なものが用いられる。透明なものを用いた場合には、読取り手段として透過型の読取り装置を用い、不透明なものを用いた場合には、読取り手段として反射型の読取り装置を用いればよい。
【００１８】
本発明において、基体１１１の片面に連続した指紋採取層１１２を形成したテープ状物１１と、１対のリール１２とを備えた指紋採取手段１０は、取扱い性等を考慮して、通常、図１に示したようにケース１３に入れられており、全体としていわゆるカセットテープ状をなしている。但し、必要に応じてケース１３を省略することもでき、いわゆるオープンリールテープ状とすることもできる。
【００１９】
請求項２に係る本発明においては、基体１１１の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層１１２を形成したテープ状物１１が、指紋採取手段１０における指紋採取具となっており、このような指紋採取具を間欠的に移動させることによって、指紋採取層１１２の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取するようにしている。
請求項２に係る本発明において、指紋採取手段１０は、このように基体１１１の片面に連続した指紋採取層１１２を形成したテープ状物１１と、１対のリール１２とを備えたものであり、前記テープ状物１１を１対のリール１２の一方である巻き出しリール１２１に巻き、１対のリール１２を間欠的に回転させることによって、１対のリール１２の一方である巻き出しリール１２１に巻かれたテープ状物１１を１対のリールの他方である巻取りロール１２２へと間欠的に移動させ、指紋採取層１１２の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取するようにしている。
【００２０】
従って、請求項２に係る本発明の指紋採取手段１０には、図３に示すように、１対のリール１２を間欠的に回転させるための手段、例えば回転駆動手段１３と、間欠制御手段（図示していない）とが組み込まれている。図３は、図１の中央部縦断面図である。また、図４は、図１の上面図である。図中、符号１４は基体の回転駆動手段、符号１５はテンションセンサー兼ガイド、符号１６はタッチセンサーである。
【００２１】
ここで回転駆動手段１４としては、モーターが用いられる。
また、間欠制御手段としては、タイマーとスイッチのＯＮ−ＯＦＦとを組合わせることによるものであってもよいが、例えば前記したテープ状物１１に、請求項３に記載したように所定間隔毎に透かしを入れ、或いは反射センシングを備えさせ、これに位置読取りセンサーを組合わせることによっても同様の機能を発揮させることができる。また、この透かし或いは反射センシングにテープ状物１１の移動量を決める働き（ノッチとしての役割）を発揮させることができる。
回転駆動手段１４を動かし、また他の各手段を作動させるための電源としては、乾電池や充電地などの直流電源を用いればよいが、用途等によっては、交流電源を用いてもよい。また、非常用電源を装備しておくことにより、バッテリーの放電時においても指紋認証可能となる。さらに、乾電池などが交換時期を迎える頃に警告音で知らせるようにしておくとよい。
【００２２】
透かしは、単に基体１１１の一部に指紋採取層１１２を形成しないことによって作成してもよいが、基体１１１の一部に指紋採取層１１２を形成せず、かつ、指紋採取層１１２を形成しなかった箇所に適当な模様等を入れることによって作成することができる。
透かしは、指紋採取箇所、或いはそれ以外の部分で、かつ後述する読取り手段により読取られる範囲に設ける。
なお、指紋採取層１１２を形成してある箇所に適当な模様の透かしを入れると、指紋を採取する時点で指紋画像情報を暗号化することができる。このため、透かしの模様が分かっていないと、元の指紋を複製することができないことから、万一、本指紋認証装置が盗まれたとしても、個人情報が漏洩するおそれはない。
【００２３】
なお、請求項２に係る本発明の指紋採取手段１０においては、１対のリール１２の一方である巻き出しリール１２１に巻かれたテープ状物１１を１対のリールの他方である巻取りロール１２２へと移動させるにあたり、テープ状物１１に指を押したときに若干のたるみができるように、巻き出しリール１２１と巻取りロール１２２との間に一定の張力（テンション）をかけておくとよい。このため、請求項４に記載したように、テープ状物１１の張りの程度、切断を感知するテンションセンサーを備えておくことが好ましい。図１中、符号１５は、そのようなテンションを与え、かつ感知する、１対のテンションセンサー兼ガイドである。
こうすることにより、指を押したときに指の側面にかけてテープ状物１１が接触するようになることから、いわば三次元的構造を持たせることができ、１回の押捺操作で綺麗な指紋を転写して採取することができる。この際、指を回転させたりする必要がないため、指紋がズレたり、或いは二重写しになったりするおそれがなく、より精度の高い指紋を転写により採取することができる。
【００２４】
また、請求項５に記載したように、テープ状物１１の残量を感知する残量感知手段（距離式、光学式、機械式のいずれでもよい）を備えたものとすることができる。この場合、さらに警告音や警告ランプ、無線や携帯電話等で知らせるようにするとよい。
【００２５】
本発明は、このように指紋採取手段１０において、指紋採取具の指紋採取層に直接指紋を転写して採取する点に最大の特色を有する。
請求項１に係る本発明における指紋採取具としては、上記した如き請求項２に記載したものの他に、請求項６に記載したものがある。
図５は、請求項６に係る本発明の指紋認証装置において、指紋採取手段１０における指紋採取具の一態様を示す正面図であり、図６はその平面図である。
【００２６】
即ち、請求項６に係る本発明は、前記指紋採取手段１０における指紋採取具が、回転体状の基体１７と、その周縁部に指紋被転写物質にて連続して形成した指紋採取層１８とからなるものであって、前記回転体状の基体１７を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層１８の所定箇所に指紋を転写により採取するようにした請求項１記載の指紋認証装置を提供するものである。
【００２７】
請求項６に係る本発明において、基体１７は回転体状、例えば円盤状をなしている。円盤状の他には、厚みのある多角形を側面（厚み方向）からみた形状のものでもよい。
ここで基体１７は、金属板やガラス板、或いは金属塊などからなるものが用いられる。
このような回転体状の基体１７周縁部に、指紋被転写物質にて連続した指紋採取層１８が形成されている。
この指紋採取層１８は、前記したように、粘着性のある物質等から構成したものでもよいが、オイル等の油状物質のような粘度のある液状体を用い、これを基体１７の表面に塗布し、冷却或いは加熱等の手段により、ある程度固化させたものであってもよい。塗布するときの厚さは、数十μｍ程度でも充分である。
例えば、オイル等を指紋採取時に、冷却効果を有するペルチェ素子などにより冷やして固化し、この状態で指紋を採取した後、熱をかけて溶かせば（必要により除去してもよい）、採取した指紋情報が漏洩するおそれがなく、しかも基体１７を半永久的に使用することが可能となる。
指紋採取層１８は、少なくとも指紋採取時から照合時までの間だけ存在すればよいので、上記したようなもので充分実施することができる。
【００２８】
請求項６に係る本発明においては、例えばモーター１４等を用い、前記回転体状の基体１７を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層１８の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取する。
指紋採取層１８の周囲には、指紋採取箇所を示すような目印等を設けるとよい。
【００２９】
本発明の指紋採取手段１０は上記した如きものである。
次に、請求項１に係る本発明の指紋認証装置は、上記した如き指紋採取手段１０に転写により採取された指紋を画像情報として読み取る（キャプチャーする）、指紋画像読取り手段２０を備えている。
このような指紋画像読取り手段２０としては、光学式読取り装置が用いられる。具体的には、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を組み込んだカメラがあり、ズームできるものを用いることもできる。
【００３０】
さらに、請求項１に係る本発明の指紋認証装置は、指紋画像読取り手段２０により読み取られた指紋画像情報と、予め登録されている指紋画像情報との照合を行う照合手段３０を備えている。
このような照合手段３０としては、例えばパーソナル・コンピューター（ＰＣ）や、特定用途向け集積回路（エーシック；Application Specific Integrated Circuit）が挙げられる。
照合手段３０においては、指紋画像読取り手段２０により読み取られた指紋画像情報から特徴点を抽出し、データ化し、このデータと、予め登録されている指紋画像情報（この指紋画像情報も予め特徴点が抽出され、データ化されている）との照合を行う。
ここで特徴点とは、指紋の模様の特徴を表す場所で、主に中心点、分岐点、端点、三角州の４種類あるが、特に分岐点、端点が個人識別材料として有効である。
照合手段３０において、アルゴリズム認証によって、特徴点の種類、特徴点の向きなどを比較することにより、本人かどうかの判定がなされる。
なお、登録者の任意の指若しくは全ての指の指紋を複数回登録しておくことにより、読み取り時の登録者の指の置き方の複数パターンに対処することができる。
【００３１】
請求項１に係る本発明の指紋認証装置は、基本的には上記した如きものである。
このような請求項１に係る本発明の指紋認証装置、特に請求項２に記載した態様の指紋認証装置を玄関ドアーの開錠・施錠に用いる場合のシステムの構成図を図７に示す。また、請求項１に係る本発明の指紋認証装置を用いて指紋認証を行う動作を図８のフローチャートによって示す。
【００３２】
図７においては、汚れ防止とイタズラ防止の観点から、指紋採取手段１０等を隠しておくために、シャッター（扉）４１が設けられているが、用途等に応じて省略してもよい。
シャッター（扉）４１が、指先の反射率を見て人間の指先であると判断してから開閉するように、シャッター（扉）４１の前には生体認知用の照明４２とＰＡ（Photo array）４３が設けられている。
なお、生体認知を行うために、この代わりに、サーモグラフ等の熱感知手段を備え、これにより人間の指先であると判断するように構成してもよいし、或いは赤外線センサーなどの生体反応をみる仕組みを備えたもの（近赤外線方式静脈認証やレーザー方式血管認証など）としてもよい。これらの仕組みを備えることにより、コピーの指紋等の使用を不可能にすることができる。
シャッター（扉）４１に指先が入れられた場合に、一定時間開錠されない場合には、別途警報装置４４を設けてその旨知らせるようにしてもよいし、無線や携帯電話等を通じて家屋の所有者や事前に登録した管理者に異常を知らせるようにしてもよい。
【００３３】
これらの仕組みにより、人間の指先であると判断されると、シャッター（扉）４１が開き、必要量だけ指紋採取具、つまりテープ状物１１が動く。
即ち、シャッター（扉）が開くと同時に、別途モーターの駆動により、１対のリール１２を必要量だけ間欠的に回転させ、必要量だけ指紋採取具、つまりテープ状物１１を動かす。これと同時に、テープ状物１１に形成されている指紋採取層１１２も間欠的に移動する。
なお、請求項６に記載した態様の指紋認証装置の場合には、シャッター（扉）が開くと同時に、別途モーターの駆動により、必要量だけ基体１７が間欠的に回転移動し、同時に基体１７の周縁部に連続して形成されている指紋採取層１８も間欠的に回転移動する。
【００３４】
次いで、テープ状物１１の基体１１１の片面に連続して形成されている指紋採取層１１２の所定箇所に指紋を押す。指紋を押す箇所は、１対のテンションセンサー兼ガイド１５の間の部分である。
このとき、テープ状物１１に指を押したときに若干のたるみができるように、巻き出しリール１２１と巻取りロール１２２との間に一定の張力（テンション）が掛けられているので、指を押したときに指の周囲にかけてテープ状物１２が接触するようになることから、１回の押捺操作で綺麗な指紋を採取することができる。
指紋を押す箇所の裏には、タッチセンサー１６が設けられており、押捺してタッチセンサー１６に触れたことが感知されると、別途回転手段１４の駆動により、１対のリール１２を必要量だけ回転させ、必要量だけテープ状物１２が動くことになる。
次いで、移動後の箇所を照明すると共に、当該箇所に設けられている指紋画像読取り手段２０により、指紋画像が読み取られる。図中、符号４５は、ＬＥＤと拡散板を用いた拡散照明による照明部である。
なお、指紋の採取は１回に限定されるものではなく、必要に応じて２回以上行えるようにしてもよい。
請求項６に記載した態様の指紋認証装置の場合には、基体１７の周縁部に連続して形成されている指紋採取層１８に指紋を押すことになる。
これ以降の動作は、請求項２に記載した態様の指紋認証装置も請求項６に記載した態様の指紋認証装置も同様である。
【００３５】
なお、指紋の読取りが有効に行われなかったときには、再び上記したような、別途回転手段１４の駆動により、１対のリール１２を必要量だけ回転させ、必要量だけテープ状物１１を動かす操作に戻り、以降、それに続く操作（指紋認証操作）が行われる。
【００３６】
指紋の読取りが有効に行われた場合には、照合手段３０において、指紋画像読取り手段２０により読み取られた指紋画像情報から特徴点（分岐点や端点など、指紋の模様の特徴となる場所）を抽出し、データ化し、このデータと、予め登録されている指紋画像情報（この指紋画像情報も予め特徴点が抽出され、データ化されている）との照合（アルゴリズム認証）が行われる。
【００３７】
照合時には、合否ランプ（例えば、緑ランプ＝合格；赤ランプ＝不合格）を点灯させる。
従って、両方の指紋画像情報が一致していると判断されると、合格の緑ランプが点灯し、さらに玄関ドアーの開錠指令が発せられ、開錠されることになる。この場合、テープ状物１１を巻き取る際に、テープ状物１１に押捺された指紋情報を消去するが、必要に応じて消去しないようにすることも可能である。
なお、開錠したときに、例えば「お帰りなさい。」などの音声情報が流されるように、音声アナウンス手段４６を設けてもよいし、さらには映像情報を流すようにすることもできる。また、このとき併せて室内の電灯やシステムが作動するように連動機構を採用することができる。
さらに、このとき帰宅した人がその家屋の所有者の子息・子女であるような場合をはじめ、事前登録者が指紋認証されたときには、その旨を無線或いは携帯電話のモジュラー等を通じて、家屋の所有者乃至登録した管理者に知らせるようにすることもできる。
なお、施錠は、通常の鍵による他、オートロックにより行うようにしてもよい。
【００３８】
一方、両方の指紋画像情報が不一致と判断されると、不合格の赤ランプが点灯すると共に開錠されない。このとき、テープ状物１１に押捺された指紋情報は消去されないようにすることができる。必要に応じて、警報アラームが発せられるようにしておくこともできるし、警備会社へ通報されるようにしておくこともできる。
この場合、シャッター（扉）が閉められることになる。このため、一番最初の操作に戻ることになる。
なお、テープ状物１１に押捺された指紋情報は、照合された後は通常、プライバシー保全の見地から消去される。但し、用途等に応じて、消去しないように構成することもできる。
【００３９】
このようにして、一連の指紋認証作業が行われる。
即ち、請求項８に記載したように、基体に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層を形成した指紋採取具を間欠的に移動させて、前記指紋採取層の所定箇所に指紋を転写により採取し、次いで採取された指紋を画像情報として読み取り、読み取られた指紋画像情報と予め登録されている指紋画像情報とを照合することによって指紋認証が行われる。
【００４０】
そして請求項９に係る本発明は、前記請求項８に記載の指紋採取手段における指紋採取具が、基体１１１の片面に指紋被転写物質にて連続した指紋採取層１１２を形成したテープ状物１１であり、前記テープ状物１１を１対のリール１２の一方に巻き、前記１対のリール１２を間欠的に回転させることによって、前記１対のリール１２の一方に巻かれた前記テープ状物１１を前記１対のリール１２の他方へと間欠的に移動させ、前記指紋採取層の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取する指紋認証方法である。
この請求項９に係る本発明の指紋認証方法は、前記した請求項２に係る本発明の指紋認証装置を用いて指紋認証を行う方法である。
【００４１】
一方、請求項１０に係る本発明は、前記請求項８に記載の指紋採取手段における指紋採取具が、回転体状の基体１７と、その周縁部に指紋被転写物質にて連続して形成した指紋採取層とからなるものであって、前記回転体状の基体１７を間欠的に回転移動させることによって、前記指紋採取層の所定箇所に、連続的に指紋を転写により採取する指紋認証方法である。
この請求項１０に係る本発明の指紋認証方法は、前記した請求項６に係る本発明の指紋認証装置を用いて指紋認証を行う方法である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、清潔で、しかも指紋情報の再現性が高く、精度よく指紋認証することのできる指紋認証装置と指紋認証する方法とが提供される。
従って、本発明は、施設への入退室管理、事業所の勤怠管理をはじめとして、マンション等集合住宅のエントランス、玄関ドアーの開錠・施錠、会員制クラブなどの本人認証、さらには健康保険証、大学などの出欠カード、各種免許証、パスポートなどへ幅広く利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】請求項２に係る本発明の一態様を示す正面図である。
【図２】テープ状物１１の構造を示す断面図である。
【図３】図１の中央部縦断面図である。
【図４】図１の上面図である。
【図５】請求項６に係る本発明の指紋認証装置において、指紋採取手段１０における指紋採取具の一態様を示す正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】請求項２に記載した態様の指紋認証装置を玄関ドアーの開錠・施錠に用いる場合のシステムの構成図である。
【図８】請求項１に係る本発明の指紋認証装置を用いて指紋認証を行う動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  指紋採取手段
１１  テープ状物
１１１  基体
１１２  指紋採取層
１２  １対のリール１２
１２１  巻き出しリール
１２２  巻取りロール
１３  ケース
１４  回転駆動手段
１５  テンションセンサー兼ガイド
１６  タッチセンサー
１７  回転体状の基体
１８  回転体状の基体の周縁部に形成した指紋採取層
２０  指紋画像読取り手段
３０  照合手段
４１  シャッター（扉）
４２  生体認知用の照明
４３  ＰＡ（Photo array）
４４  警報装置
４５  拡散照明による照明部
４６  音声アナウンス手段
【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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