(57)【要約】人の被験者の指（あるいは詳細なる特徴を含む指）を前記被験者の認証あるいは確認のためのデータ撮影作業に最適なやり方で指紋センサー上に置くフィンガーガイドデバイスで、対象指の重要部分がセンサーあるいはスキャナーと位置合わせした状態にあることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。認証あるいは確認は、指紋の合致により行なわれる。本フィンガーガイドデバイスはまた、指紋を一回あるいはそれ以上読み出すことおよび将来の比較合致に備えてテンプレートへ翻訳することにより、最初の指紋データをシステムに登録するために使用することもできる。本フィンガーガイドデバイスはまた、温度あるいは温度同等物を利用した触感フィードバックあるいはその他の形態のフィードバックをユーザーに対し提供する役割も果たす。
2008529107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋センサーとの位置合わせ装着を行なうフィンガーガイドデバイスであって、当該フィンガーガイドデバイスは指を受けるための陥凹部を形成する側表面を有し、
それにより当該フィンガーガイドデバイスは対象指をセンサーと軸方向の本質的に同じ部位に位置合わせして、指の重要部分を撮影し、前記軸方向位置合わせはフィンガーガイドデバイスの前後部位に沿って起こり、さらに
それにより当該フィンガーガイドデバイスは対象指を横方向の本質的に同じ部位にセンサーと位置合わせして、指の重要部分を撮影し、前記横方向位置合わせはフィンガーガイドデバイスの二つの側端の間で起こり、
当該フィンガーガイドデバイスは認証あるいは確認が必要になる都度対象指の重要部分を指紋センサーの安定した部分に置くことを可能にし、当該フィンガーガイドデバイスは当該フィンガーガイドデバイスに触れている人の確認あるいは認証をする目的で「虚偽拒否」の事象を減少させることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。
【請求項２】
曲率半径の異なる陥凹側面を有し、前面上のそのような曲率半径は指爪の下側から０．２０インチから０．９０インチの範囲の距離にある対象指上の領域におけるセンサーの中心上に対象指の重要部分を位置決めするようにデザインされている、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項３】
被験者に対し対象指がセンサー上の正しい位置に置かれていないことを示す明確な触覚フィードバックを起こす外側の隆起を有する、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項４】
対象指を、センサー上の正しい部位にほぼ対応する極小値の部位に向かって容易に滑らせその部位で安定させる表面摩擦特性を有する、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項５】
熱が前記フィンガーガイドデバイスにより周囲の部分に比較してより迅速に皮膚から奪われるように周囲の部分より高い熱伝導率を有し、前記フィンガーガイドデバイスが周囲の部分に比較してより触れて冷たく感じられるという触感的特質を有し、それによってユーザーに対しその指が正しい領域に置かれているということを伝えることができる、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項６】
位置決め及び取り付けのために付着された一つあるいはそれ以上の装着ボスを有する、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項７】
当該のフィンガーガイドデバイスあるいはその表面が、指紋センサーの適切な動作を促進する目的で、必要な電気的信号、周波数あるいは電位を人の指の組織に伝えることができる導電性を有するかあるいは部分的に導電性を有する、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項８】
被験者ユーザーが指を前記デバイス上に大体置いたままにしている時に、前記フィンガーガイドデバイスが頻繁に繰り返して行なわれる認証に使用される、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項９】
被験者ユーザーが指を前記デバイス上に大体置いたままにしている時に、前記フィンガーガイドデバイスが連続的な認証に使用される、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１０】
対象指の重要部分の画像の特徴を変化させることを目的として、当該フィンガーガイドデバイスの陥凹部の底面を成す平面に比較して、センサーの位置が高められたり低められたりする、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１１】
当該フィンガーガイドデバイスが、ポインティング制御デバイスの一要素として機能するために、電気機械的センサーとコミュニケーションを取ることができる状態にある、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１２】
指紋センサーとの位置合わせ装着を行なうフィンガーガイドデバイスであって、当該フィンガーガイドデバイスは登録過程において指紋の重要部分を撮影することができ、当該フィンガーガイドデバイスは陥凹部を形成する側表面を有し、当該陥凹部は指と同じ一般形を有し、当該フィンガーガイドデバイスは後続する確認あるいは認証要求中に対象指をセンサー上の軸方向および横方向の本質的に同じ部位に導き、当該フィンガーガイドデバイスは後続する確認あるいは認証のためそれが使用される都度繰り返して対象指の重要部分を指紋センサー上の安定した部位に置き、さらに当該フィンガーガイドデバイスは当該フィンガーガイドデバイスに触れている人の確認あるいは認証をする目的で「虚偽拒否」の事象を減少させることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。
【請求項１３】
被験者がその指を当該フィンガーガイドデバイス内の正しい部位に置くことができるように被験者を補助するフィードバック手段を有する、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１４】
被験者がその指を当該フィンガーガイドデバイス内の正しい部位に正しい圧力を以って置くことができるように被験者を補助するフィードバック手段を有する、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１５】
被験者がその指を当該フィンガーガイドデバイス内の正しい部位に置くことができるように被験者を補助するバンプを有する、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１６】
被験者がその指を当該フィンガーガイドデバイス内の正しい部位に置くことができるように被験者に伝える点字を有する、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１７】
当該のフィンガーガイドデバイスあるいはその表面が、指紋センサーの適切な動作を促進する目的で、必要な電気的信号、周波数あるいは電位を人の組織に伝えることができる導電性を有するかあるいは部分的に導電性を有する、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１８】
当該のフィンガーガイドデバイスあるいはその周囲の領域が、当該フィンガーガイドデバイス上の指の位置を示す少なくとも１つのマークを含む、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１９】
熱が前記フィンガーガイドデバイスにより周囲の部分に比較してより迅速に皮膚から奪われるように周囲の部分より高い熱伝導率を有し、前記フィンガーガイドデバイスが周囲の部分に比較してより触れて冷たく感じられるという触感的特質を有し、それによってユーザーに対しその指が正しい領域に置かれているということを伝えることができる、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項２０】
前記フィンガーガイドデバイスは被験者ユーザーに機械的運動フィードバックを提供する手段に機械的に連結され、前記機械的運動フィードバックは、前記ユーザーが前記フィンガーガイドデバイスを適正に使用することを補助する、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項２１】
前記フィンガーガイドデバイスは、該フィンガーガイドデバイスがスイッチにおける要素としての役割を果たすようにするスイッチ手段と、コミュニケーションを取ることができる状態にある、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項２２】
被験者は、緊急災難信号を送るためのデバイスで使う第２の指紋を登録しておき、その指紋の合致は被験者の災難を表すシステムへの信号である、請求項１２に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項２３】
指紋スキャナー上に指を位置決めするためのフィンガーガイドデバイスであって、当該フィンガーガイドデバイスは、
ａ．  指と同じ一般形を有する陥凹部を形成する側表面を有するフィンガーガイド、および、
ｂ．当該フィンガーガイドデバイスと位置合わせした状態のスキャナーを備え、
それにより当該フィンガーガイドデバイスは対象指をセンサー上の軸方向および横方向の本質的に同じ部位に置き、当該フィンガーガイドデバイスは確認あるいは認証が必要とされる都度繰り返して対象指の重要部分を指紋スキャナーと位置合わせした安定した部位に置き、当該フィンガーガイドデバイスは人の確認あるいは認証をする目的で「虚偽拒否」の事象を減少させることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。
【請求項２４】
当該のガイドが、対象指をセンサー上の中心部に導くための一対の側面部分、およびセンサーを越えて後ろ向きに延びている対象指の部分を収容するための後部を含む、請求項２３に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項２５】
当該のガイドの陥凹部が指の一般形を持っている、請求項２３に記載のフィンガーガイドデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、独特な詳細情報あるいはその下にある組織の重要な部分の縮小した特徴の画像（これは、指紋に相当する）を撮影するために、前記の詳細情報を含む指、親指、言い換えれば人間の指を、スキャナーやセンサーあるいはその他の手段の上に置くために使用するフィンガーガイドデバイスと呼ばれるフィンガーガイドに関する。本フィンガーガイドデバイスは、スキャナーあるいはセンサーの位置に合わせて位置繰返し精度が相当レベルで必要がある電子、光学、電磁、容量性、電気蛍光発光、あるいはそれらに類似したスキャナーあるいはセンサーと共に用いられるであろう。利用法には、指紋の登録部分を走査あるいは読み出しするプロセス虚偽の拒否あるいは反復を最小限に抑えて、個人を正確に確認することが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、自動指紋読み取り機によって指紋を取られている人の指を受けるフィンガーイメージングシステムを開示している。このシステムには、指紋を取る指を受けるための指受け部を有するフィンガーイメージングデバイスが含まれる。被験者の指がほぼ望ましい位置にある時に、その指のしわを合わせるロケーターバーが、指受け表面から外に向かって伸びている。特許文献２は、自動指紋読み取り機によって指紋を取られている人の指を受けて保持するフィンガーイメージングシステムを開示している。このシステムには、指受け部および指位置決め部が含まれ、これらの部分により、逓減寸法（徐々に寸法が減じられる）の陥凹が形成されることから、強制的にその陥凹に挿入された被験者の指が安定した位置に保たれるようにするものである。さらに最後に、特許文献３は、指紋センサーおよびガイド手段を含む装置を開示している。この指紋センサーのセンシング部位は、ガイド手段のガイド面により相対角および鈍角を形成する。
【０００３】
従来、指紋を記録するには、インクを指に付け、それから対象の指を紙あるいはその他の受容表面上で「ころがして」、対象の指紋の画像を得た。表面に触れオイル残渣を残すことにより残される指紋は、指紋を「浮き上がらせて」明らかにする多様なプロセスにより、犯罪科学で採取される。
【０００４】
近年、インクに代わるテクノロジーが開発されており、それらは指紋にある微妙な特徴を明らかにし、対象の指から直接指紋を採取することができるものである。対象の指紋の画像を明らかにする目的で、あるいは対象の指紋の電子表現（例えば、デジタルファイル）を作製する目的で、システムが皮膚あるいは生体組織の差異を求めて対象の指領域あるいは対象の指領域の重要な部位のみを検索している間、電子センシングテクノロジーは当該の指をセンシングシステム上に保持するものである。そのような例には、光学スキャナー、電気蛍光発光圧力感受性システム、個々のピクセルサイズのを測定する能力を有する集積回路などが含まれるがそれらに限定されるものではない。
【０００５】
ある種の指紋スキャンニングシステムの生産原価は、センシングを行なう指紋領域の大きさによって決まる。これは、シリコン系あるいは集積回路（ＩＣ）型のセンサーの場合に特に当てはまる。ほとんどの集積回路（ＩＣ）と同様に、ＩＣが大きければ大きいほど、それに関わる同様のデバイスジオメトリーおよび層数の生産原価は高くなる。センサーの生産原価は、センシング領域の大きさにより直接的に影響されるから、指紋認証システムを構築するために、指紋の重要な部分しか走査する必要がない場合に、親指サイズのセンサーの大量生産は最適ではない。システムの原価を下げるために指紋の一部しか使用しない場合は、全ての認証あるいは確認の事象について、最初に登録された、対象の指の実質的に同じ重要な部分をセンサー上に置くことが重要になってくる。
【０００６】
明らかに、小型のセンサーは原価がより低く、センサーにあてる指紋の領域が、依然として許容可能な合致可能性およびセキュリティーレベルを提供できるような充分な大きさでなければならないこと考えると、最適な解決策はこの小型センサーであり、全体の指紋領域から必要のない部分を省くということになろう。フィンガーガイドデバイスの発明は、指を小型センサー上に確実に再度置いて、より効果的な確認を可能にする目的で利用することができるデバイスである。本デバイスにより、センサーが当該の指紋の合致重要な部分を読み出すことができるように、最初の登録部位あるいは部位群に充分接近した部位（群）に指を置かなかったために起こる虚偽の拒否を減少させることができる。本フィンガーガイドデバイスにより、指紋確認システムが使用される度に毎回、自然に、直感的に、また非強制的に被験者の指を最初の登録部位とほぼ同じ部位にガイドすることにより、虚偽拒否事象の発生を減じることができる。
【特許文献１】米国特許出願第２００４１０１１７２号明細書  （Ｌａｎｅ）
【特許文献２】米国特許出願第２００４１０１１７１号明細書  （Ｌａｎｅら）
【特許文献３】米国特許出願ＵＳ２００４０７６３１４号明細書  （Ｃｈｅｎｇ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
小型のセンサーを使用した場合、当該の指紋が、当該の指の１個の重要領域を走査する形態で登録されているならば、あるいはおそらく当該の指のいくつかの重複する重要な部分を走査し、それらを次にコンピュータで電子的に組み合わせ、どの単一の走査が単独で形成する領域より大きな領域を有する最初の被験者の指紋を表す完全な「テンプレート」を作成する形態で登録されているならば、その後システムでは当該指紋の重要な部分がセンサーにより読み取られるように、またそれにより合致さらにその結果として認証あるいは確認を行なうことができるように、被験者あるいはユーザーは途切れなくセンサーのほぼ同じ場所に触れる必要がある。指を指紋センサーあるいはスキャナー上に正確に再度置かなかった場合は、虚偽の拒否が起こる。つまり、言い換えれば、センサーが当該指紋の異なった領域を見ているため、当該指紋の先に登録されている領域あるいは部分を合致させることができず、既知の被験者を合致しないものとして拒否するのである。これが、虚偽の拒否である。システムがさらなる試みを許可し、二度目あるいはそれ以降の試みで、スキャナーあるいはセンサーによる登録で最初に保存された当該指紋の重要な部分に含まれている詳細情報と合致すれば、当該の既知の被験者は許容される（確認されるあるいは「認証される」）ことになる。本フィンガーガイドにより、単純な漏斗状あるいは倒立ピラミッド状の指ガイドにより、既知の被験者を認証する試みの平均回数を減少させることができる。この指ガイドの形状により、当該指紋の重要な部分がセンサーあるいはスキャナーの位置と合うように、物理的にではあるが非強制的に対象の指を正しい部位に導く。本フィンガーガイドはまた、多様な触覚およびその他のフィードバックを提供し、登録と次回の認証事象の間に長時間が経過していたとしても、被験者のユーザーが正しい部位を再度「見つける」ことができるようにする。対象の指が正しい部位にあっても、接触圧力が強すぎたり弱すぎたりした場合は、スキャナーあるいはセンサーが撮影する画像は歪んでしまうことがあり、これによっても虚偽の拒否が起こることがある。本フィンガーガイドデバイスは、多様なフィードバック手段を用いて、ユーザーを補助し正しい接触圧力を学習し繰り返すことができるようにするものであり、そのようなフィードバック手段には、触覚フィードバック、機械的運動フィードバック、聴覚あるいは視覚フィードバック、および人間要素工学の当業者に既知である可能なフィードバックの分野が含まれるがそれらに限定されるものではない。基本的な平面センサーあるいはデザインのよくないセンサーと比較して、訓練されていない被験者の虚偽拒否率は、全体の被験者の１０％から２０％の範囲である。本フィンガーガイドデバイスを利用したシステムでは虚偽拒否率が１０％未満であり、本フィンガーガイドデバイスを利用した指紋認証システムでは虚偽拒否率をそれよりさらに低い率に最適化することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
丸漏斗あるいは長方形漏斗が液体を容器に導くのと同様に、本フィンガーガイドデバイスは、対象の指を繰り返してセンサー上の同じ部位に導く働きをする指陥凹部を含む。別の簡単な比喩を使って説明するならば、ピラミッドの先端にあるボールが不安定であるのに対し、倒立ピラミッドの中にあるボールは常に自然の重力および倒立ピラミッド陥凹の側壁のガイド効果により極小値の中でも最小の極小値および部位に向かって転がるようなものである。本フィンガーガイドデバイスの場合は、対象の指を当該フィンガーガイドデバイスの陥凹部にさらにセンサー領域に向かって動かそうとする力を加える筋肉により、類似した行為が開始され、そのような動きが本フィンガーガイドデバイスの発明において開示および説明されている物理的形状の陥凹要素群によりガイドされる。機械的陥凹により生み出されるガイド効果および本フィンガーガイドデバイス全体の性能は、被験者に対する触覚あるいはその他のフィードバックコミュニケーションを通してさらに高めることができ、そのようなフィードバックには、フィンガーガイド材あるいはその表面の触覚的特質、触覚的フィードバックを起こすように意図された付加的な物理的形状要素群、機械的運動、または聴覚あるいは視覚フィードバック手段などがある。当該の指紋の重要な部分（投影）を「見る」ためには、センサーは、正しい位置且つ対象の指の望ましい領域の近くで、本フィンガーガイドデバイスと位置合わせた状態になっているはずである。
【０００９】
従来の指紋イメージングを目的として指を位置入力するデバイス群は、対象の指を平面走査表面に対し、保持する（文字通り押し付け平たくする）必要性に焦点を当てており、当該の指を爪の先端からかあるいは当該の指の第一関節の下にある皮膚のしわから粗雑に捜し出す傾向があった。狙いは、指を転がす効果の代わりに、当該の指を押し付け平たくすることが重要な要素であった。現代の半導体センサーは、上記のように、軽く触れるだけでよく、走査を繰り返すことあるいは当該指紋の同じ重要な部分を何度も何度も撮影することに多くの場合焦点が当てられている。必要とされているのは、単純な円形、楕円形、長方形、あるいは正方形の漏斗状の陥凹すなわち指ガイドを設けることにより、既知の被験者を認証する試みの平均回数を減少させるデバイスであり、この指ガイドは、スキャナーあるいはセンサーに向かい合った正しい部位に当該の指を物理的に導き、多様な触感、機械的運動、聴覚的あるいは視覚的フィードバックにより被験者が、登録と次回の認証事象の間に長時間が経過していたとしても、より容易に自然に正しい指の位置を再度「見つける」ことができるようにさらに改善することができる。基本的な平面センサーあるいはデザインのよくないセンサーと比較して、訓練されていない被験者の虚偽拒否率は、全体の被験者の１０％から１５％の範囲である。
【００１０】
本発明のフィンガーガイドデバイスは、対象の指を実質的に同じ部位に繰り返して位置決めする過程、および被験者ユーザーが正しい位置および接触（圧力）を学ぶ学習機序を、基本的デザインおよび構成要素群（例えば、物理的形状、材質、および表面の仕上げ状態）の組み合わせを通して、効果的に補助する。さらなるフィードバック手段を用いて、本フィンガーガイドデバイスの効果を補助してもよい。
【００１１】
実際上は、本フィンガーガイドデバイス発明の好ましい実施例は、センサーあるいはスキャナーと位置合わせの状態になっている爪の下側から０．２０インチから０．９０インチの距離にある対象の指の重要な部分を再度位置入力するようにデザインされており、さらにそういうものであるから、当該の指の第一関節の下のしわよりもむしろ指の先端から位置入力する。さらに、本フィンガーガイドデバイスの前上端は充分に薄型なので、爪との接触を避けることができる。爪との接触が起こると、被験者は爪を異なった長さに切っており、爪の先に圧力がかかるとほとんどの人は不快に感じるので、誤差を招く。このような状態は双方とも、指紋読み取り機あるいはスキャナー上に指の位置決めをする補助を行なう、と主張している従来のデバイス群に見出される。
【００１２】
本フィンガーガイドデバイスの物理的デザインにより、対象の指をセンサー上に充分に正確に置くことが可能になり、初回の試みで（登録された被験者を）許容する割合を実質的に高め、前記結果は虚偽拒否の割合を減じることと同等である。この好ましい実施例では、フィンガーガイドデバイスの前面の凹半径は比較的短く（言い換えれば、比較的斜度がきつく）、この部位では爪の直下の指先はフィンガーガイドデバイスの前部に触れているかあるいは近くにあり、センサーの反対側に近い凹形の半径は長く（斜度がゆるく）、この部位ではガイドは体の方に向かい指の上方に伸びている。スキャナーあるいはセンサーに面している側面部分は、きわめて斜度がきつく、対象の指を左右から中央に保持するようになっている。概して、本フィンガーガイドデバイスは、平均的な指にあわせて寸法が決められているが、指の小さい曲面部分（前記部分は指の重要な部分を含む）としか接していないので、広範囲の指の大きさを収容する。
【００１３】
平面に装着された小型の電子センサー上への指の配置に関する公差はかなり大きいが、それでも指をこれらのデバイス上に位置決めすることは、訓練されていない被験者にとっては依然として容易ではない。指紋のこの重要な部分は、使用されたアルゴリズムおよびシステムの精度によって異なるが、指紋領域の約２分の１から３分の２に限定されていてよく、この重要な部分は先に走査された（登録された）指紋の重要な部分と重複して、合致テンプレートに存在している部分である。精度の低いシステムであれば、センサーウィンドウ重複が半分未満であってもよいであろう。セキュリティー合致のため必要とされている実際の重要な部分はアルゴリズムによって異なり、同一アルゴリズム内でも実際の望みのセキュリティーレベルあるいはセキュリティー設定により異なる。これは、被験者の登録されたテンプレートに相関関係を示す、走査された被験者の指紋の重要な部分に関連している。
【００１４】
センサーに面し、センサーの有効領域（ウィンドウ）と位置合わせした指紋のほぼ同じ部分を一貫して繰り返して置かせることができるため、迅速で正確な合致の促進を補助し、さらに虚偽拒否率を実質的に減少させる。本フィンガーガイドデバイス発明により、登録されているが訓練されていない被験者における虚偽拒否率を、１０％未満にまで減少させることができる。本フィンガーガイドデバイスまたはシステム最適化あるいはそれら双方を用いて、虚偽拒否率をさらに減少させることができる。
【００１５】
虚偽拒否率を平均である１５％から１０％未満に減少させることにより、セキュリティーシステムの許容性および市場性に決定的な違いがもたらされる。ユーザー集団の不満は、許容されるまで複数回センサーを触る必要がなくなれば、実質的に減じられる。２００３年の末に、新しいキーボードが２５０，０００人のユーザーに導入されたが、効果的なフィンガーガイド解決法は全くなかった。ユーザーベースで強い不満があり、当該システムを導入した会社は厳しい非難を浴びた。そのような問題があると、当該問題が、認証過程において指の置き方が不正確であったために起こるユーザーエラーあるいはユーザーの誤りと技術的には称される場合であっても、ユーザーはシステムの性能を疑問視するようになる。本フィンガーガイドデバイスは、この予測されるユーザーエラーを減少させ、初回のタッチで被験者ユーザーが許容される尤度を高める。これにより、システムの耐用年限を通して考えると多大な時間が節約でき、ユーザーの時間および効率の観点からパスワードや暗証番号と競合して負けないバイオメトリックシステムを開発する上で非常に重要な要素である。
【００１６】
本発明のフィンガーガイドデバイスを登録と認証の双方に用いることにより、実際の使用および応用における本フィンガーガイドデバイスの有用性を高めることができる。これは、本フィンガーガイドデバイスの自然な手触りが、非強制的且つ人間工学的に、ほぼ同じ部位に、すなわち指の重要な部分を有効センサー領域と位置合わせした部位に、ユーザーを毎回導くからである。このガイド過程は、物理的であると同時に神経的な特質を有し、初回の使用およびそれ以降の学習に重要である触覚フィードバックを提供する。  登録時には、システムは、被験者に対し、指で触れ指を離すことを数回要求することがある。本フィンガーガイドデバイスは、指、親指、あるいは左右の付属肢のいかなる指も収容できるように汎用デザインされている。これは、本デバイスは指を置くことを補助はするが、指置きの形態をある特定の形態に限定して繰り返して行わせるのではなく、むしろセンサーおよび指紋テンプレート合致アルゴリズムの公差の範囲内に指置きを収めるということを意味する。これにより、テンプレートを理想的なあるいは「完全な」ウィンドウフレームという絶対的な限定を超えて延長させることが可能になり、さらにその結果、フィンガーガイドデバイスの公差および位置合わせ能力の範囲内で、将来の位置合わせ不具合を収容する目的を以って保護域を埋め込んだテンプレートを作成することが可能になる。この機能は、長期間の繰り返し性能にとって重要であり、フィンガーガイドデバイスにより促進される位置合わせの改善は、合致システム、テンプレートの寸法、およびアルゴリズムで設定されているセキュリティーレベルにより必要とされている限界までのみ引き上げることが必要である。最良の状態に調整した（最適化した）システムでは、本フィンガーガイドデバイス発明の補助により、経験を有するユーザー被験者の虚偽拒否率は、２％未満に減少することができる。
【００１７】
センサーには、電位を指の組織に流すものもある。これは、高周波であるか、または高周波の電磁信号である場合がある。本フィンガーガイドデバイスは、登録時およびそれ以降の認証事象時にこれらの応用例を補助することができるように、電導性を有していてもよい。この場合、本フィンガーガイドデバイスの導電体の特質および機械的デザイン要素が、被験者の指の組織を、必要な高周波信号を用いて「照らす」補助すると言われている。この高周波信号は、センサーにより生み出された高周波信号で、当該フィンガーガイドデバイスあるいはその滑らかで電導性を有する表面を通過したか、あるいはそれらにより反射させた高周波信号である。本フィンガーガイドデバイス発明の一実施例のほぼ放物線状の要素は、この電磁放射線を重要指組織に向かって発し反射させ、センサーが対象指紋の重要な部分の画像データ撮影を補助する。平面で斜度を有する電導性の側面もまた、指紋の重要領域の照らし出しを改善させる。
【００１８】
本フィンガーガイドデバイスの機械的な表面特性および選択材料が、性能には重要である。対象の指が容易に部位に滑っていかなければならないので、低摩擦係数（運動摩擦係数または静摩擦係数、あるいはその双方）が、対象の指をその自然な極小値（センサーあるいはスキャナーと適切に位置合わせした状態の本フィンガーガイドデバイスの底面）に置くためには有用である。この表面の特質および非強制的なガイド過程により、対象の指を同じ隣接箇所に何度も位置決めし、虚偽拒否を減少させセンサーに再度触れる必要性を減じるために、この箇所において、対象指紋の重要な部分が撮影される。そのような低摩擦係数の特質を有する材料の例には、滑らかな金属、滑らかなプラスチック、および塗装、研磨、ワックス塗付を施した表面があるがそれらに限定されるものではない。潤滑剤を用いてもよい。表面材料の摩擦係数が高い場合は（ゴム、ウレタン系の材料、あるいは粗度の高いプラスチック）、対象の指が部位に容易には滑っていかないので、本フィンガーガイドデバイスの有用性および機能は減じられるかあるいは損なわれる。
【００１９】
その他のフィードバック要素群を、本発明の多様なさらなる好ましい実施例に含めてもよい。人間は、正しい位置を感じる能力を伸ばすであろう。本フィンガーガイドデバイスは、高い熱伝導率を有する材料からなっていてよい。その例には、金属、金属めっきを施した表面、ある種の磁器、あるいは炭素系の材料が含まれるがそれらに限定されるものではない。この場合、本フィンガーガイドデバイスは、室温で触れると冷たく感じられるが、それはその絶対温度のためではなく、熱伝導率が高いため触れられると指からすばやく熱を取るからである。本フィンガーガイドデバイスが金属から成っているのであれば、この特質は、触れた時に金属の感触であろう（例えば、冷たい感触）。他の部分より冷たく、センサーより冷たく感じることにより、被験者は、本フィンガーガイドデバイスの正しい「感触」を学習し、またセンサーの位置を決定するためにセンサーの感触をよりよく理解するであろう。
【００２０】
対象の指を正しい位置に置くことを補助するため、あるいは被験者をしてその指の位置を「微調整」させることを可能にするために、付加的なバンプを加えてもよい。これらは、普通あるいは平均的な大きさの指には必要ないかもしれないが、被験者の指が非常に小さくフィンガーガイドの表面領域をほとんど接触しないというような応用においては価値があるかもしれない。
【００２１】
盲目のユーザーあるいは視覚障害のあるユーザーを補助するために、本フィンガーガイドデバイスに点字を加えてもよい。
【００２２】
本フィンガーガイドデバイスではまた、物理的要素および材料特質を利用して、不適切な使い方を妨げてもよい。例えば、本発明を実施した好ましい方法では、比較的硬く明確に区別できる隆起でフィンガーガイドを囲んでいる。危険なほどに「鋭利」な感触はないが、この隆起はユーザーに不快な感触を与えるようにデザインされている。この隆起をまたいで指を置くと、この隆起は皮膚の非常に狭い領域に高い圧力（ＰＳＩ）をかけるので、害はないが、快適ではない。一平方インチ当たりの高圧力が、触れた時の感触を通して（触覚フィードバック）、フィンガーガイドデバイスが正しく使用されていないことを伝える信号となる。指の位置がずれている場合の感触は、不自然な感触であるといわれており、ユーザーは直感的に自分の指を、より自然で快適な感触を求めて、フィンガーガイドデバイスの陥凹部に位置決めし直す。自然な傾向は、フィンガーガイドの不快な外側の隆起に指を置くことを避け、対象の指あるいは親指をフィンガーガイドに、すなわちセンサー上（望ましい部位）に、滑り落とすことである。対象の指あるいは親指を置いた感触が被験者ユーザーにとって自然で安全に感じられるのは、この正しい位置だけである。
【００２３】
本発明のさらなる実施例は、指の正しい位置決めについて被験者の注意を喚起する（訓練する）ようにデザインされたフィードバック、および被験者がシステムに許容されたという事実に対し被験者自身の注意を喚起するフィードバック（被験者の指紋が走査され、比較され、正しく合致したということ）を含む、フィードバック機序を含む。音声を利用して、対象の指をセンサーに「導く」こともできる。視覚的表示を利用することもできる。その例には、アイコン、指紋の絵のマーク、基準マーク、光源（発光ダイオードなど）、および色丸印が含まれるがそれらに限定されるものではない。最後に、振動あるいは「カチカチという音がでる」フィードバックのような物理的機械的運動フィードバック機序は、飛行機操縦時にパイロットに失速警告をする失速警報のように、またキーボードやコントロールパネルにあるカチカチという音がでるキーのように、適用することができ、そのようなフィードバック方法の全てが人間要素工学の当業者に既知であり、詳細に引用はしないが参考として本書に組み入れられている。
【００２４】
これらのフィードバック機序を用いて、システムの誤用を正すこともできる。例えば、センサーに極度の圧力をかけたり、触った時に圧力が欠如していたりすると、走査上の問題を引き起こす。過剰加圧により、詳細な特徴が平たく押しつぶされてしまい、センサーが飽和され、詳細な特徴を正確に解像することができなくなる。逆に、触り方が軽すぎて圧力が欠如していると、センサーにより詳細な特徴を解像することは依然としてできず、良好な画像が作成できない。どちらの場合も、声による命令や、音声、振動、あるいはその他のフィードバック手段を用いて、握り方を緩めるか、あるいはもう少し強く押すか握る必要があることを伝達することができる。前記のフィードバック手段は、被験者に対し、触る時の圧力を弱めるか、あるいは指を少し持ち上げるように伝達することもできる。カチカチという音がでるフィードバック手段を用いるには、スキャナーあるいはセンサーが指の重要な部分を「見る」ことができるためには、ユーザーが最小限の許容可能な圧力をかけることが、必須である。別の実行可能なアプローチは、フィンガーガイドセンサーウィンドウ内でセンサーを上下に多少動かし、スキャナーあるいはセンサー上にかけられた指の圧力における差異を調節することである。
【００２５】
本発明を実施するためのある好ましい方法は、センサーとフィンガーガイドを一つのユニット（つまりシステム）として連携して動作するようにデザインしたアセンブリである。これには、センサーを基板上で動作するように構成する必要があり、センサーを使用するためにはこの基板はおそらく付加的なサポート回路を含んでいるであろう。フィンガーガイド、センサー、シーリングガスケット、およびコネクタを有するプリント配線盤を組み合わせたものは、それ自身のケースに入っている場合もあればそうでない場合もある。そのようなものとして、このアセンブリは、それを使用する場合に、多種多様なデバイス群の中に入っていてよい。このユニットは、複数の用法を有するセキュリティープラットフォームである。その例には、自動車のドアおよびダッシュボード、カウンタートップ、ドアおよびドアフレーム、キーボード、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電話通信デバイス、セキュリティー機能付ファクシミリ送信機、計算機、電気製品、計器、機械の制御装置、医療機器、金銭登録機、さらにそれ以上の数多くの用法が含まれるがそれらに限定されるものではない。
【００２６】
指紋センサーあるいはスキャナーは、人間の指紋の詳細情報を有する独特な個々の特徴を詳細に示す画像データ、あるいは指紋の直下にある詳細なる生体組織を詳細に示す画像データを、探知し撮影するための多様な解決法を用いている。この考察において、また本書全体を通して、指という語と指紋という語を使用する場合は、全ての指、および左右の付属肢にある指の独特な詳細なる特徴を意味し、親指あるいは親指の指紋と同義あるいは同等の意味を有するものとして意図されている。「彼は」あるいは「彼の」という語を使用する場合は、性別を特定する意図ではなく、「彼女は」あるいは「彼女の」という語と同等の意味を有するものとして意図されている。
【００２７】
本発明のフィンガーガイドデバイスは、ユーザーからシステムへのインプットを提供するために用いることができる。本発明のこの実施例には、フィンガーガイドデバイスから１個あるいはそれ以上の圧力センサーあるいは電気容量性センサーに対し、いつフィンガーガイドデバイスが触れられたかあるいは押されたかを伝える機械的コミュニケーションが含まれている。当該デバイスが触れられると、入力デバイスあるいはスイッチ制御デバイスとして作用でき、当該デバイスが一つあるいはそれ以上の方向に異なった圧力あるいは表面接触運動により押されると、機械や設備を制御するアプリケーションやコンピュータの転換装置を含むがそれらに限定されない多様な入力アプリケーションを促進するために、比例入力デバイスとして作用できる。指を本フィンガーガイドデバイス内に置くことおよび軸方向または横方向あるいは組み合わせ方向に圧力をかけることにより、本フィンガーガイドが圧力センサーあるいはスイッチと通信している場合に、本フィンガーガイドの転換装置としての第二の用法が可能となる。触れることによる接触点を陥凹部の側壁を利用して変更したり動かしたりすることにより、当該表面が変更を検知するセンサーを含んでいれば、本フィンガーガイドの転換装置あるいは制御デバイスとしての用法が促進される。前記のタッチセンサー手段は、タッチ感受性の転換装置あるいは制御デバイスを生産する業界の当業者に既知であり、本書に詳細に引用しないが参考として本書に組み入れられている。
【００２８】
ユーザー被験者は、本発明のフィンガーガイドデバイスを使用している時には、威嚇されている状態にある可能性がある。例えば、ユーザーが銃で脅されて自分の意思に反して認証するように強制されているような犯罪が進行中であるかもしれない。そのような場合には、デバイスユーザーが危険な状態に陥っているということを意味する緊急信号としてユーザーが異なった指を登録しておき、前記緊急指は他人に既知であるとは限らない。ユーザーが別の種類の緊急事態に陥っているか、あるいは当該デバイスを不法に使用するように強制されている場合は、ユーザーは自分の「緊急」指を使って助けを求めることができる。そのような場合には、システムは登録された指紋に合致させることはできないが、ユーザー被験者の緊急指との合致を認識するので、異なったやり方で状況に応じて対応する必要性を認識する。
【００２９】
本発明のフィンガーガイドデバイスをより完全に理解するために、本発明のこれらの好ましい実施例が例示の手段により示されている以下の詳細なる説明および付属図面を参照する。本発明は、その本質的な特徴の精神から逸脱しない限り多くの形態において具現化されてよいので、図面は説明の目的のみで呈示されているのであり、本発明を限定する定義として意図されていないということが明確に理解される。説明全体を通して、同じ符号は複数の図面全部で同じ部品を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
指紋スキャナーあるいはセンサーは、あらゆる応用形態で使用して、一つあるいはそれ以上の保存指紋画像あるいは指紋テンプレートと比較することを目的として、指紋の重要画像データを撮影する。指紋センサーを含むデバイスは、指紋の重要な部分を撮影する目的でのみデザインされていてもよく、あるいは、指紋センサーデバイスが、その他の付加目的を有するデバイス（例えば、キーボード、ドアロック、あるいはその他のデバイス）の一部として含まれていてもよい。本発明のフィンガーガイドデバイスは、指紋スキャナーあるいはセンサーが望ましいこれらのデバイスおよび応用例の全てに使用されるように意図されている。
【００３１】
図面に言及するが、図１では、本発明のフィンガーガイドデバイス１２の好ましい実施例が指紋センサー１６と位置合わせした状態で示されており、この実施例では、当該のフィンガーガイドデバイスも指紋センサーも、机、カウンタートップ、あるいはその他の表面に設置することができるように簡単なタッチパッド２６内に収納される。この好ましい実施例におけるこの簡単な指紋パッドの構成は、通常はコンピュータあるいは末端あるいは支払いできるキャッシュレジスタで、データ、ファイル、あるいはネットワークコミュニケーションへのアクセスを認めるために被験者を確認する目的で、または被験者を別の目的のため確認する目的で、使われている（例えば、支払い取引を完結するなど）。このタッチパッドをコンピュータおよび指紋合致ソフトウェアーアルゴリズムと組み合わせると、指紋確認システムになる。本フィンガーガイドデバイスは、指紋確認システムを繰り返し使用している時に見られる虚偽拒否の数を減少させる。
【００３２】
図２は、本発明のフィンガーガイドデバイス１２の好ましい実施例である倒立アセンブリの図面を開示しており、この倒立アセンブリは、フィンガーガイドデバイス１２、ガスケット１４、センサー１６およびドライブリング１７、さらに印刷回路板１８から成る。この実施例では、センサー領域に隣接する、フィンガーガイドデバイスの左右の側壁は、前部（図２の下部）および後部（図２の上部）に比べ斜度がきつく、凹面の特性を有する。フィンガーガイドデバイスの前部は、センサー位置合わせ部位から隆起頂上にかけて凹んでおり、半径の短い組に由来する形態をしており、それによりそのほぼ凹面の輪郭を形作っている。指先がこのフィンガーガイドデバイスの前部に触れる（次の図３Ｂを参照せよ）。手持ち型コンピュータ（図４Ａおよび４Ｂを参照せよ）あるいはリモートコントロールを含むがそれらに限定されたないある種の手持ち型のデバイス群について、この特徴はまた握りを安定させた状態に保つ補助をする。後部の半径は、最も斜度のゆるい凹面輪郭を形作っており、指の重要な部分と身体に近い指の残りの部分の間の指を導くように形成されている。指爪から最も離れているフィンガーガイドデバイスの端は、比較的鋭いフィードバック用隆起の継続部分を含んでいるが、指紋をセンサーの隣接に位置決めをする手段として指の関節あるいは皮膚のひだを利用するように意図されてはいない。その代わり、この比較的鋭いフィードバック用隆起は、ユーザーに対し触感フィードバックを提供し、対象指が正しくない位置に置かれていることを伝え、フィンガーガイドデバイスの陥凹部内に対象指を再度置き直す必要性を伝える。
【００３３】
本フィンガーガイドデバイスの側面は陥凹部を形成しており、この陥凹部は、ユーザーの指を受け、当該指を横方向に導き、指紋の重要な部分が指紋センサー１６およびドライブリング１７の中央に来るようにするものである。従って、本フィンガーガイドデバイスの側面は、指と同じ一般的な形状を取っている。本発明のフィンガーガイドデバイス１２のこの第一の好ましい実施例においては、側面は凹面を成しており、その曲率半径は異なる。これには、本フィンガーガイドデバイスの前部にある比較的短い凹面半径（言い換えれば、比較的斜度がきつい凹面半径）、およびセンサーの反対側に隣接する長い半径を有する凹面形（言い換えれば、比較的斜度がゆるい凹面半径）が含まれ、前者の位置では指爪直下の指先がフィンガーガイドデバイスの前面に触れているかあるいはそれと近位にあり、後者の位置ではガイドは体の方に向かい指の上方に伸びている。センサー部に向かい合った側面の斜度はかなりきついので、対象指を横方向に中央部に保つことができる。概して、本フィンガーガイドデバイスは、平均的な指にあわせて寸法が決められているが、指の小さい曲面部分としか接していないので、広範囲の大きさを収容する。本発明の第二の好ましい実施例においては（図５を参照せよ）、本フィンガーガイドデバイスは、複数の平らな側面群を有しており、前記の向かい合った側面群は斜度が等しいが、この第二の好ましい実施例において本発明を依然として具現化している。
【００３４】
フィンガーガイドデバイス１２に関する本発明の第一の好ましい実施例には（図２）、センサー１６およびドライブリング１７のためのウィンドウが含まれており、このウィンドウはこれら［センサー１６およびドライブリング１７］を被験者の指の重要指紋部分に位置合わせし、これらを被験者の指の重要指紋部分に示すためのものである。ＡＥＳ３４００  センサーおよびＡＥＳ３５００センサーは双方とも、フロリダ州メルボルン市のＡｕｔｈｅｎＴｅｃ社により製造されたものであるが、フィンガーガイドデバイスと位置合わせをした状態で設置する指紋センサーとして双方とも同等に適切である。また、指紋確認および認証のシステムの業界の当業者に既知であるいろいろな製造業者により製造されたその他の類似したデバイスもまた適切である。このウィンドウは、ある種のセンサー（記載済み）に必要であるドライブリング１７を含むのに十分である場合もあろうし、あるいはまた、ウィンドウがドライブリングを覆っていて、ドライブリングにより提供される電気伝導率の代わりに自己の電気伝導率を使用する場合もある。好ましい実施例群においてはこれが実情であり、その性能は同等であり、実質的差異は外見のみである。図１において、ドライブリングは同等にむき出しになっており、フィンガーガイドデバイス１２はドライブリングの補助として使用されており、電磁エネルギーを導電し反射する。この特徴は望ましいが、本フィンガーガイドデバイスが機能するのに必須ではない。上記のように、また別の好ましい実施例では、本フィンガーガイドデバイスは導電性を有していないが、ドライブリングにより生み出される電気信号は、それだけで指紋の重要詳細部分を照らすのに充分であり、ここでは、当該アセンブリは十分に機能はするが必ずしも最適化されているわけではない。
【００３５】
指紋センサー１６の表面は、ウィンドウの最上部がフィンガーガイドデバイス１２の底に接している状態で、平面に存在している。しかし、妥当な限界内において、被験者の指がフィンガーガイドデバイスおよび例示の指紋センサーの双方と接している限りにおいては、この平面との合致は性能に重要ではない。生体の指は順応性があり柔軟な性質を有するのでこれを促進し、縦向き部位（平面）の最適合致から得られる有用性はあるが、本発明は広範囲の縦向き部位で作用できる。別の好ましい実施例（図示せず）では、最良の画像あるいは指紋データを得るために、フィンガーガイドデバイスあるいは指紋センサーのどちらかの相対装着平面が、認証タッチ過程に行なわれる調整により改変され、センサーと指詳細組織の重要な部分の間の距離あるいは指紋センサーと指の重要な部分の間の接触圧力が最適化される。この調整は、電子制御システムを用いて、手動であるいは自動で行なわれる。
【００３６】
図２に示した本発明の好ましい実施例においては、オイル、液体、泥、あるいはその他の好ましくない物質をセンサーリードおよび回路板から遠ざけるためのガスケット１４が設けられている。このガスケットは、溶媒およびその他の好ましくない汚染物に不浸透性を有する可撓性材料で作られている。別の好ましい実施例（図示せず）では、ガスケットおよびその機能は、コンフォーマルコーティング材により代替されており、このコンフォーマルコーティング材は、液体の形態で塗布され、固体化あるいは部分的に固体化し、保護バリアを提供するものである。あるいは本発明の機能と目的を損なわない限り、電子デバイスデザインおよびアセンブリの業界の当業者に既知である同等のシール材により代替してもよく、それらのシール材は参考として本書に組み入れられている。本発明は、シーリングガスケット、同等のシーリング、あるいは保護バリアを形成する手段を含まなくても、機能する。
【００３７】
図２に示した本発明のフィンガーガイドデバイスは、この好ましい実施例で対向位置および隣接位置として示している一つあるいはそれ以上の装着ボスを含んでいる。これらを用い、フィンガーガイドデバイスを、センサーおよびそのプリント配線盤あるいはその他の装着手段と位置合わせし、次に、指紋センサー、ガスケット、およびフィンガーガイドデバイスのサブアセンブリを、ケース、カウンタートップ、機器ケース、あるいはその他のデバイスあるいはシステムケースに装着する。本発明は、機械的アセンブリおよび装着部品の位置合わせに関する業界の当業者に既知であるいかなる装着手段とも互換性があり、そのような手段は全て参考として本書に組み入れてある。その例には、接着装着、溶接、はんだ付け、ピンニング、固着、締め付け、ホック留め、あるいはロッキングが含まれるがそれらに限定されるものではない。
【００３８】
フィンガーガイドデバイス１２の前部は、ストップおよび位置参照として機能し、これは爪直下の指先あるいは親指と接触し、部位における差異（被験者ユーザーの指あるいは親指の爪の長さにおける差異に起因する）を避けるようにデザインされている。これは、指の頂点（爪）を締め付けたり、跨いだりするデバイスに比べて明確な利点である。
【００３９】
図３Ａは、指が置かれている状態の、図１に示した本フィンガーガイドデバイス１２の好ましい実施例の平面図を開示しており、当該の指はフィンガーガイドデバイス上に置かれており、重要な部分的指紋を合致テンプレートと合致させることができるようにその指の重要な部分が指紋センサー１６と位置合わせした状態にある。さらに、図３Ｂは、フィンガーガイドデバイス１２の斜度のきつい前方斜面２７の側面図を開示しており、ここでは、指紋センサーと既に位置合わせした対象の指の重要な部分と、対象の指を軸方向に位置合わせしているので、重要な部分的指紋部分の正確な合致が可能となる。フィンガーガイドデバイスの上端は、長い指爪の延長より低いので、指爪はフィンガーガイドデバイスに接触しない。この特徴により、指爪の長さにおける差異により引き起こされる位置合わせ障害を回避することができる。指爪の長さにおける差異は、登録とその後のフィンガーガイドデバイスの使用の間に起こり、正常な爪の成長、あるいは登録とその後のフィンガーガイドデバイスの使用の間の爪きりに起因するものである。
【００４０】
図４Ａおよび４Ｂは、本発明のフィンガーガイドデバイス１２Ａの別の好ましい実施例を開示しており、これは手持ち型コンピュータ２２のもち手に搭載されているので、指紋センサーを継続して触れることおよび継続した認証あるいは確認が可能となっている。ある種のデバイスは、ユーザーの認証を継続して頻繁に繰り返すことを要求することにより、よりセキュリティーが高まる。これは、一人の認証された人にフィンガーガイドデバイスに触れさせ、対象システムにアクセスあるいはデバイスのスイッチを入れ、その後当該デバイスを認証されていない人に明け渡すという（「テイルゲーティング」として知られるセキュリティー違反）セキュリティーリスクを回避する。テイルゲーティングは、フィンガーガイドデバイス１２Ａ  を装着することにより回避することができ、さらにフィンガーガイドデバイス１２Ａは平面の側表面を有しており、その向かい合った側面の対の斜度はほぼ等しく、前記側面の組み合わせは、図４Ａおよび４Ｂに示したような手持ち型コンピュータ２２に搭載されている指紋センサー上に位置合わせした状態で指を置くために、非強制的に指を受ける陥凹部を形成しており、その結果、デバイスをつかんでいる手を持ち変えることなくまたその他のデータ入力活動から注意をそらせることなく、ユーザーの繰り返し認証中に、継続した頻繁な認証を便利に行なうことができる。
【００４１】
図５は、本フィンガーガイドデバイス１２Ａの別の好ましい実施例を表している。当該フィンガーガイドデバイス１２Ａは平面の側表面を有しており、その向かい合った側面の対の斜度はほぼ等しく、前記側面の組み合わせは、指紋センサー１６上に位置合わせした状態で指を置くために、非強制的に指を受ける陥凹部を形成している。この応用例図５において、フィンガーガイドデバイス１２Ａはコンピュータディスプレイから成るケースに収められ、コンピュータディスプレイに表示されるデータにアクセスすることを目的として、ユーザーはフィンガーガイドデバイス１２に触れ、確認および認証を行なうため対象の指の重要な部分をセンサーと妥当に繰り返し可能な部位に位置合わせする。さらに、フィンガーガイドデバイス１２Ａに付加的圧力を加えることにより、コンピュータポインタを制御するためにフィンガーガイドデバイス１２Ａを使用する場合には、前記圧力は一つあるいはそれ以上の圧力感知手段に、フィンガーガイドデバイスとの機械的コミュニケーションを通じて伝えられる。別の類似した好ましい実施例では、タッチ感受性材料および位置感受性材料をフィンガーガイドデバイスの内側の表面に装着しており、そうすることによりポインティング制御デバイスとしての利用が促進される。そのような材料はコンピュータポインティング制御デバイスをデザインする業界の当業者に既知であり、本書に参考として組み入れられている。
【００４２】
コンピュータマウスポイントデバイスの代わりに、図５に示したこの好ましい実施例のフィンガーガイドデバイスを用いると、被験者ユーザーはその指をフィンガーガイドデバイス内に置き、軸方向あるいは横方向あるいはそれらの方向を組み合わせた方向に圧力を加え、フィンガーガイドをポインティング制御デバイスとして利用することができる。さらに、必要であれば、システムが被験者を認証あるいは確認している最中にも、上記のことを行なうことができる。別の類似した好ましい実施例では、一つあるいはそれ以上の電子機械的スイッチあるいは同等のスイッチ手段と機械的コミュニケーションを行なうフィンガーガイドデバイスを搭載している。これにより、フィンガーガイドデバイス１２は、圧力により活性化される単一のスイッチ、三路ロッカースイッチ、あるいは九路バイラテラルロッカースイッチとして作用し、この構成では、被験者ユーザーはスイッチプロセスの直前あるいはスイッチプロセスの最中に認証される。
【００４３】
本書で説明している多様な好ましい実施例のどの実施例においても、本フィンガーガイドデバイス１２あるいは１２Ａにバンプを付け加え、被験者の指を位置づけ易いように補助し、また被験者がその指の位置を「微調整する」ことができるようにしてよい。これらは、普通あるいは平均的な大きさの指には必要ないかもしれないが、被験者の指が非常に小さくフィンガーガイドの表面領域をほとんど接触しないというような応用においては価値があるかもしれない。盲目のユーザーあるいは視覚障害のあるユーザーを補助するために、本フィンガーガイドデバイスに点字を加えてもよい。
【００４４】
本書で説明している多様な好ましい実施例の全例における本発明のフィンガーガイドデバイスにおいて、物理的要素および特殊な材料特質を利用して、不適切な使い方を妨げるようにしてよい。例えば、図１に示した本発明を実施した好ましい方法では、比較的硬く明確に区別できる隆起でフィンガーガイドを囲んでいる。危険なほどに「鋭利」な感触はないが、この隆起はユーザーに不快な感触を与えるようにデザインされている。この隆起をまたいで指を置くと、この隆起は非常に狭い領域の皮膚に対し一平方インチ当たりの高圧力（ＰＳＩ）をかけるので、害はないが、快適ではない。この一平方インチ当たりの高圧力が、触れた時の感触を通して、対象の指が陥凹部に正しく置かれていないことを伝える信号となる。指の位置がずれている場合の感触は、不自然な感触であるように意図されており、ユーザーは直感的に自分の指を、より自然で快適な感触を求めて、位置決めし直す。自然な傾向は、フィンガーガイドの不快な外側の隆起に指を置くことを避け、対象の指あるいは親指をフィンガーガイドに、すなわちセンサー上（望ましい部位）に、快適に非強制的なやり方で、容易に滑り落とすことである。
【００４５】
高い熱伝導率を有する材料を用いて、本書で開示しているフィンガーガイドデバイスのこのましい実施例を、触れた時に周囲表面およびセンサー表面より冷たく感じるように構成してもよい。全ての表面の温度は通常同じであるが、指からすばやく熱を取る能力のため（熱伝導率）、物が冷たく感じられるという感触を作り出すのである。例えば、フィンガーガイドデバイス（あるいは表面コーティング）を金属（あるいは、磁器またはナノ粒子磁器ペイントなどのその他の熱伝導物質）で作ることを条件として要求すると、周囲表面がより低い熱伝導率を有するプラスチックや布のようなものであると仮定すると、全実施例が周囲表面よりフィンガーガイドデバイスを冷たく感じる特質を有することになる。その結果、感触フィードバックに基づいた、フィンガーガイドデバイスの表面をその他の表面と区別する被験者ユーザーの能力が育てられ、それにより指をフィンガーガイドデバイス上に導くことができる。
【００４６】
滑らかな内表面もまた、本書で開示しているフィンガーガイドデバイスの全部の好ましい実施例において重要である。運動摩擦係数が低ければ、被験者の指は非強制的に陥凹部に滑り落ちて行き、安定した極小値に達する。この極小値はデザインによると、対象指の重要な部分と妥当に繰り返し可能な指紋センサーを位置合わせした時の指の位置に相当する。静摩擦係数が低ければ、被験者の指は非強制的に滑り落ち始め、また被験者の指は陥凹部に滑り落ちる途中の極小値で止まらないで望ましい最も安定した極小値の中で最小の値で留まる。この極小値の中で最小の値はデザインによると、対象指の重要な部分と妥当に繰り返し可能な指紋センサーを位置合わせした時の最終の指位置に相当する。摩擦係数が低ければ低いほど、好ましい実施例はより良好に動作する。そのような許容できる摩擦係数は、研磨金属、研磨プラスチック、クロミニウムのようなめっき加工した金属、表面ワックス、潤滑材、あるいは特殊なペイントまたはコーティング材を含むがそれらに限定されない材料の表面特質を通して入手可能である。フィンガーガイドデバイスのクリーニング後に塗布、あるいはクリーニング過程においてクリーニング用布を用いて塗布することができる物質の例には、湿潤あるいは乾燥潤滑材（例えば、ボトリング工場が使用するボトル潤滑材などの潤滑材）およびホホバオイルなどの脂肪酸系の静電気防止剤が含まれるがそれらに限定されるものではない。
【００４７】
本書で開示しているフィンガーガイドデバイスのいかなる好ましい実施例も、積極的フィードバック機序と連携して作動するようにデザインしてよい。そのようなフィードバック機序には、指の正しい位置決めについて被験者の注意を喚起するようにデザインされたフィードバック、および被験者がシステムに許容されたという事実に対し被験者自身の注意を喚起するフィードバック（被験者の指紋が走査され、比較され、正しく合致したということ）が含まれる。音や声の命令を利用して、対象の指をセンサーと適切な位置合わせした部位に「導く」方法につき、ユーザーに指示を与えることもできる。  積極的あるいは受動的視覚的表示を、本書で開示しているフィンガーガイドデバイスのいかなる好ましい実施例に利用することもできる。その例には、光表示、アイコン、指紋の絵あるいはマーク、証印、文による指示、あるいは色マークが含まれるがそれらに限定されるものではない。そのような表示は、人間要素工学の当業者に既知であり、詳細に引用はしないが参考として本書に組み入れられている。最後に、振動あるいは「カチカチという音がでる」フィードバックのような機械的運動フィードバック機序として使用されている物理的運動を、飛行機操縦時にパイロットに失速警告をする失速警報のように、適用することができ、そのようなフィードバック方法が人間要素工学の当業者に既知である。
【００４８】
これらのフィードバック機序を用いて、本書に開示されているフィンガーガイドデバイスの好ましい実施例の全例におけるシステムの誤用を正すこともできる。例えば、センサーに極度の圧力をかけたり、触った時に圧力が欠如していたりすると、走査上の問題を引き起こす。過剰加圧により、詳細な特徴が平たく押しつぶされてしまい、センサーが飽和され、詳細な特徴を正確に解像することができなくなる。逆に、触り方が軽すぎて圧力が欠如していると、センサーにより詳細な特徴を解像することは依然としてできず、良好な画像が作成できない。どちらの場合も、先に説明した声による命令や、音、あるいはその他のフィードバック手段を用いて、圧力（握り方）を緩めるか、あるいはもう少し強く押す（あるいは握る）必要があることを伝達することができる。先に説明した表示灯、振動、あるいはその他のフィードバック（人間システム工学の当業者に既知であり、本書に参考として組み入れられている）は、被験者に対し、触る時の圧力を弱めるか、あるいは指を少し持ち上げる必要性を伝達することもできる。
【００４９】
別の実行可能なアプローチは、フィンガーガイドデバイスセンサー領域内でセンサーを上下に多少動かすことである。フィンガーガイドデバイス１２および１２Ａの好ましい実施例群は、陥凹部の底面を成す平面に比較してセンサーの深度を調整する能力を開示していないが、さらなる好ましい実施例では、これが可能とされており、この要素は本書に開示しているフィンガーガイドデバイスの好ましい実施例の全例に組み入れることができる。フィンガーガイドデバイスの好ましい実施例の一例では、センサーのレベルを手動で調節することが可能とされており、指の接触圧力により改変でき、画像あるいは画像データ特質を最適化している。フィンガーガイドデバイスのまた別の好ましい実施例は、システムコンピュータとコミュニケーションを取ることができる形態のものである。この目的は、センサーを陥凹部の底面を成す平面のより近くに動かし、それによって対象指あるいは詳細なる特徴を有する生体組織の重要な部分のより近くに動かす必要性をリアルタイムで決定することであり、その結果、画像最適化において圧力が決定要素であるか否かに関わらず、指紋の重要な部分の画像をリアルタイムで最適化することができる。例えば、光学センサーを使用した場合は、開示リアルタイム調整は接触圧力ではなく、焦点距離に関連していてよい。あるいはまた、表面下の組織特性を検知するセンサーを使用した場合は、血流の低下を招いた指に対する圧力が調整の必要がある。
【００５０】
ユーザー被験者は、本発明のフィンガーガイドデバイスを使用している時には、威嚇されている状態かあるいは危機にある可能性がある。例えば、ユーザーが銃で脅されて自分の意思に反して認証するように強制されているような犯罪が進行中であるかもしれない。そのような場合には、デバイスユーザーが危険な状態に陥っているということを意味する緊急信号としてユーザーが異なった指を登録しておき、前記緊急指は他人に既知であるとは限らない。ユーザーが別の種類の緊急事態に陥っているか、あるいは当該デバイスを不法に使用するように強制されている場合は、ユーザーは自分の「緊急」指を使って助けを求めることができる。そのような場合には、システムは登録された指紋に合致させることはできないが、ユーザー被験者の緊急指との合致を認識するので、異なったやり方で状況に応じて対応する必要性を認識する。本発明のフィンガーガイドデバイスの一つの考えられる実施例においては、この緊急指合致を、即座に援助（例えば、警察の援助）を提供する必要のある所謂「サイレント警報」を誘発する指示として捉えている。さらに、システムは、ユーザー被験者を拒否する代わりに、誤作動しているようにプログラムすることもできるし、また被験者の認証不能以外のその他の明らかな理由で、求められているセキュリティー事象を完了できなくなったかそうでなければ事象を遅らせるようにプログラムして、援助が到着するまで時間を稼ぐようにする事もできる。このようなアプローチは、威嚇されている状態にある被験者に対するリスクを最小限に抑えるために意図されたものである。
【００５１】
本書に開示されているフィンガーガイドデバイスの好ましい実施例の全例について、本発明を実施するためのある好ましい方法は、センサーとフィンガーガイドを一つのユニット（つまりシステム）として連携して動作するようにデザインしたアセンブリである。これには、センサーを基板上で動作するように構成する必要があり、前記サポート回路とコミュニケーションを取る前記センサーを適用するための付加的なサポート回路を含んでいるであろう。フィンガーガイドデバイス、センサー、シーリングガスケット（あるいは、その同等物か、そうでない場合は、保護バリア手段無し）、およびプリント配線盤を組み合わせたものは、それ自身のケースに入っている場合もあればそうでない場合もある。このサブアセンブリは、使用時には、多種多様なデバイス群あるいは製品の中に入っていてよい。開示されているシステムユニットは、製品あるいはその他のより複雑なシステム内に搭載されている複数のアプリケーションを有するセキュリティープラットフォームである。その例には、自動車のドアおよびダッシュボード、カウンタートップ、ドアフレームおよびドア、キーボード、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電話通信デバイス、セキュリティー機能付ファクシミリ送信機、計算機、電気製品、計器、機械の制御装置、医療機器、金銭登録機などが含まれるがそれらに限定されるものではない。
【００５２】
本明細書を通して、あらゆる特許・出願が、出願番号および発明者別に、参照されている。これらの特許・出願の開示は、先端技術をよりよく説明するために、ここに参考としてそのまま本明細書に組み入れられている。本開示を妥当な長さにするために、一般的な手段を用いた付加的な要素でありいろいろな業界の当業者に既知であるものもまた、参考として組み入れたが、そのような手段は本書には含まれていない。本書で開示しているフィンガーガイドデバイスの好ましい実施例群は全て、将来開発される手段を用いて開示要素を促進させてよく、そのような手段は現時点では発明者には妥当に予測されていないが、参考として本書に組み入れられている。
【００５３】
本発明で開示しているフィンガーガイドデバイス１２  および  １２Ａおよびその他の代替、改変および変形が、本書の開示の観点から、当業者に明白であるということは明らかである。本発明の境界線は、上記の明細書の文面ではなく、付属の請求項により決定されるのであるということ、さらに共同で連携した同等物を形成するそのような代替、改変、および変形は、これらの請求項の精神および範囲内に含まれるということが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】指紋センサーと位置合わせをした状態に搭載されており、システムユーザーを確認し認証する目的でコンピュータに通常使われている指紋タッチパッドに類似した一般的に用いられるバイオメトリックタッチパッド内に搭載されている、本発明のフィンガーガイドデバイスのある実施例を開示している。
【図２】図１に示した本発明のフィンガーガイドデバイスの好ましい実施例のアセンブリの図面であり、このアセンブリは、フィンガーガイドデバイス、ガスケット、ドライブリングを有する位置合わせした指紋センサー、およびプリント配線盤から成る。
【図３Ａ】指が置かれている状態の、図１に示した本フィンガーガイドデバイスの好ましい実施例の平面図を開示しており、当該の指はフィンガーガイドデバイス上に置かれており、重要部分的指紋を合致テンプレートと合致させることができるようにその指の重要な部分が指紋センサーと位置合わせされた状態にある。
【図３Ｂ】対象の指を軸方向に位置合わせし、それにより指の重要な部分をセンサーと位置合わせするフィンガーガイドデバイスの斜度のきつい前方斜面の側面図を開示している。
【図４Ａ】本発明のフィンガーガイドデバイスの別の好ましい実施例を開示しており、これは手持型コンピュータのもち手に搭載されているので、手持型コンピュータを手に持ちながら継続して触れることおよび指紋センサーとの位置合わせが可能となってため、継続あるいは頻繁な繰り返しの認証・確認プロセスが可能となっている。
【図４Ｂ】本発明のフィンガーガイドデバイスの別の好ましい実施例を開示しており、これは手持型コンピュータのもち手に搭載されているので、手持型コンピュータを手に持ちながら継続して触れることおよび指紋センサーとの位置合わせが可能となってため、継続あるいは頻繁な繰り返しの認証・確認プロセスが可能となっている。
【図５】本フィンガーガイドデバイスの別の好ましい実施例を表している。このフィンガーガイドデバイスは、指紋センサー上に位置合わせをした状態で指を置くための指受けの陥凹部を形成した平たい側表面を有しており、コンピュータディスプレイに搭載されている。これにより、コンピュータディスプレイに表示されるデータにアクセスすることを目的として、ユーザーはフィンガーガイドデバイスに触れ、確認および認証を行なうため対象の指の重要な部分をセンサーと位置合わせすることができ、さらに、コンピュータポインタを制御するために使用する場合は、本フィンガーガイドをポインティング制御デバイスとして利用することを目的として、指をフィンガーガイドデバイスに置き圧力あるいは触れる動きを軸方向または横方向あるいは組み合わせ方向に適用することができ、さらに、必要であれば、対象指紋の重要な部分をスキャナーあるいはセンサーで処理している間に、継続あるいは頻繁な繰り返しの認証・確認を行なうために、使用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１２  フィンガーガイドデバイス
１２Ａ  フィンガーガイドデバイス
１４  ガスケット
１６  指紋センサー
１７  ドライブリング
１８  印刷回路板
２２  手持ち型コンピュータ
２６  タッチパッド
２７  前方斜面
【図１】
2008529107.tif 000003
【図２】
2008529107.tif 000004
【図３Ａ】
2008529107.tif 000005
【図３Ｂ】
2008529107.tif 000006
【図４Ａ】
2008529107.tif 000007
【図４Ｂ】
2008529107.tif 000008
【図５】
2008529107.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月10日(2007.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋センサーとの位置合わせ装着を行なうフィンガーガイドデバイスであって、当該フィンガーガイドデバイスは指を受けるための陥凹部を形成する側表面を有し、
それにより当該フィンガーガイドデバイスは対象指をセンサーと軸方向の本質的に同じ部位に位置合わせして、指の重要部分を撮影し、前記軸方向位置合わせはフィンガーガイドデバイスの前後部位に沿って起こり、さらに
それにより当該フィンガーガイドデバイスは対象指を横方向の本質的に同じ部位にセンサーと位置合わせして、指の重要部分を撮影し、前記横方向位置合わせはフィンガーガイドデバイスの二つの側端の間で起こり、
当該フィンガーガイドデバイスは認証あるいは確認が必要になる都度対象指の重要部分を指紋センサーの安定した部分に置くことを可能にし、当該フィンガーガイドデバイスは当該フィンガーガイドデバイスに触れている人の確認あるいは認証をする目的で「虚偽拒否」の事象を減少させることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。
【請求項２】
曲率半径の異なる陥凹側面を有し、前面上のそのような曲率半径は指爪の下側から０．２０  インチから０．９０インチの範囲の距離にある対象指上の領域におけるセンサーの中心上に対象指の重要部分を位置決めするようにデザインされている、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項３】
対象指を、センサー上の正しい部位にほぼ対応する極小値の部位に向かって容易に滑らせその部位で安定させる表面摩擦特性を有する、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項４】
被験者ユーザーが指を前記デバイス上に大体置いたままにしている時に、前記フィンガーガイドデバイスが頻繁に繰り返して行なわれる認証に使用される、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項５】
対象指の重要部分の画像の特徴を変化させることを目的として、当該フィンガーガイドデバイスの陥凹部の底面を成す平面に比較して、センサーの位置が高められたり低められたりする、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項６】
当該フィンガーガイドデバイスが、ポインティング制御デバイスの一要素として機能するために、電気機械的センサーとコミュニケーションを取ることができる状態にある、請求項１に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項７】
指紋センサーとの位置合わせ装着を行なうフィンガーガイドデバイスであって、当該フィンガーガイドデバイスは登録過程において指紋の重要部分を撮影することができ、当該フィンガーガイドデバイスは陥凹部を形成する側表面を有し、当該陥凹部は指と同じ一般形を有し、当該フィンガーガイドデバイスは後続する確認あるいは認証要求中に対象指をセンサー上の軸方向および横方向の本質的に同じ部位に導き、当該フィンガーガイドデバイスは後続する確認あるいは認証のためそれが使用される都度繰り返して対象指の重要部分を指紋センサー上の安定した部位に置き、さらに当該フィンガーガイドデバイスは当該フィンガーガイドデバイスに触れている人の確認あるいは認証をする目的で「虚偽拒否」の事象を減少させることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。
【請求項８】
被験者がその指を当該フィンガーガイドデバイス内の正しい部位に置くことができるように被験者を補助するフィードバック手段、あるいは被験者がその指を当該フィンガーガイドデバイス内の正しい部位に正しい圧力を以って置くことができるように被験者を補助するフィードバック手段を有する、請求項７に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項９】
当該のフィンガーガイドデバイスあるいはその表面が、指紋センサーの適切な動作を促進する目的で、必要な電気的信号、周波数あるいは電位を人の組織に伝えることができる導電性を有するかあるいは部分的に導電性を有する、請求項７に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１０】
熱が前記フィンガーガイドデバイスにより周囲の部分に比較してより迅速に皮膚から奪われるように周囲の部分より高い熱伝導率を有し、前記フィンガーガイドデバイスが周囲の部分に比較してより触れて冷たく感じられるという触感的特質を有し、それによってユーザーに対しその指が正しい領域に置かれているということを伝えることができる、請求項７に記載のフィンガーガイドデバイス。
【請求項１１】
指紋スキャナー上に指を位置決めするためのフィンガーガイドデバイスであって、当該フィンガーガイドデバイスは、
ａ．  指と同じ一般形を有する陥凹部を形成する側表面を有するフィンガーガイド、および、
ｂ．当該フィンガーガイドデバイスと位置合わせした状態のスキャナーを備え、
それにより当該フィンガーガイドデバイスは対象指をセンサー上の軸方向および横方向の本質的に同じ部位に置き、当該フィンガーガイドデバイスは確認あるいは認証が必要とされる都度繰り返して対象指の重要部分を指紋スキャナーと位置合わせした安定した部位に置き、当該フィンガーガイドデバイスは人の確認あるいは認証をする目的で「虚偽拒否」の事象を減少させることを特徴とする前記フィンガーガイドデバイス。
【国際調査報告】
2008529107.tif 000010