(57)【要約】【課題】  指の取付け位置のばらつきを低減し、認証精度を向上した指静脈認証入力装置を提供する。【解決手段】  指静脈認証入力装置の指置台は、撮像時の指の先端に対応する位置に設けられ指の先端に水平に接触するように水平方向に突き出た指先端突起部と、撮像時の指の先端に対応する位置に設けられ指の腹部に垂直に接触するように垂直方向に突き出た指腹部突起部と、撮像時の指の第２関節より根元側に対応する位置に設けられ、指断面形状に沿って湾曲した形状あるいは央部に突起部をもち湾曲した形状を有する根元ガイド部とを備える構成とし、指の指長手方向の位置精度を向上させるとともに、指長手方向の取付け角度ずれを低減した。【選択図】図１
2008073377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外光により指の静脈認証パターンを撮像する指静脈認証入力装置において、
前記指を設置する指置台と、
指に近赤外光を照射する光源部と、
前記指を透過した近赤外光が入力され静脈パターンの映像信号に変換する撮像カメラ部とを有し、
前記指置台は撮像時の指の先端に対応する位置に設けられ、指の先端に水平に接触するように水平方向に突き出た指先端突起部を備えたことを特徴とする指静脈認証入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の指静脈認証入力装置において、
前記指先端突起部は０．３ｍｍ乃至３ｍｍの突起形状を有することを特徴とする指静脈認証入力装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載の指静脈認証入力装置において、
前記指置台は、さらに、
撮像時の指の先端に対応する位置に設けられ、指の腹部に垂直に接触するように垂直方向に突き出た指腹部突起部と、
撮像時の指の第２関節より根元側に対応する位置に設けられ、指断面形状に沿って湾曲した形状あるいは央部に突起部をもち湾曲した形状を有する根元ガイド部とを備えたことを特徴とする指静脈認証入力装置。
【請求項４】
請求項３に記載の指静脈認証入力装置において、
前記指腹部突起部の突起形状は指長手方向の長さが指幅方向に比べ長くなっていることを特徴とする指静脈認証入力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の指静脈認証入力装置において、
前記指腹部突起部の突起形状は指幅方向の長さに対する指長手方向の長さの比率が、２．０乃至８．０となっていることを特徴とする指静脈認証入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指静脈のパターン情報を映し出して個人認証に用いる指静脈認証入力装置に係り、指置き精度の向上技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、財産や情報の安全管理の点から、個人認証技術への期待が高まって来ており、特に人の一生の間で情報の変化が無い指の静脈パターンを用いた認証装置が、偽造の困難さ、利便性、安心感の点で注目されている。
【０００３】
これらの静脈パターンを用いた認証装置の認証技術は、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１には、上面から透過光を照射する光源部と、干渉フィルタ部と、該干渉フィルタ部を透過した透過光を撮像する撮像部と、該撮像部から出力される静紋画像処理部とを有する個人認証装置が記載され、特に、指長軸方向のずれを防止する為に指挿入部の最奥に指先端を突き当てる指突き当て部４、指短軸方向のずれ及び指長軸を軸とした回転を防止する為にケースの指挿入部の入口部に挿入指の中心を示す三角マーク１、指７の画像撮像部との位置ずれを防止する為に指挿入部の入口上部に指付け根部分を押し当てる上部指付け根押し当て部３と指突き当て部４の手前に突起部５が設ける技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開2004-49705号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に指静脈認証入力装置において、認証精度の向上が重要であり、その為には指の位置決め精度の向上が鍵を握っている。特許文献１に開示されている静脈認証入力装置では、指の位置決め部品は備えているが、より高精度な位置決めを実現するには問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、認証精度の向上をはかるために、指の置き位置のばらつきを低減する認証装置の指置き技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、近赤外光により指の静脈認証パターンを撮像する本発明の指静脈認証入力装置は、前記指を設置する指置台と、指に近赤外光を照射する光源部と、前記指を透過した近赤外光が入力され静脈パターンの映像信号に変換する撮像カメラ部とを有し、前記指置台は撮像時の指の先端に対応する位置に設けられ、指の先端に水平に接触するように水平方向に突き出た指先端突起部を備える構成とした。
【０００８】
さらに、本発明の指静脈認証入力装置の指置台は、撮像時の指の先端に対応する位置に設けられ、指の腹部に垂直に接触するように垂直方向に突き出た指腹部突起部と、撮像時の指の第２関節より根元側に対応する位置に設けられ、指断面形状に沿って湾曲した形状あるいは央部に突起部をもち湾曲した形状を有する根元ガイド部とを備える構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、指静脈認証入力装置の指の置き位置のばらつきを低減することができるので、指静脈認証精度の向上をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面により説明する。
図１と図２は、本発明の指静脈認証入力装置の主要概略図側面図及び上面図示している。図１、図２において、１は指静脈認証入力装置、２は撮像部、３は例えばLED等から成る光源部、４は指腹部突起部、５は指先端突起部、６はフィルタ、７は指、７１は爪をしめしている。指７を固定する指置台は、指７の先端部分を固定する８１の先端指置台と、指７の根元部部分を固定する８２の根元指置台から構成される。９は根元ガイド部を示している。
【００１１】
つぎに、指７の静脈パターンの撮像方法について説明する。図１において、光源部３から照射された近赤外光は、指７を透過して撮像部２に到達する。フィルタ６は、指を透過した近赤外光のみを撮像部２に導光し、光源部３以外の外光を遮光するために設けている。
近赤外光は血液中のヘモグロビンに吸収されるため、静脈では透過しない。この特性を利用して、静脈の近赤外透過像を撮像部２で撮影し映像信号に変換する。得られた映像信号をもとに静脈をパターン化して、予め登録してあるパターンとのマッチングをおこない認証処理をおこなう。
【００１２】
上記のとおり、指静脈認証ではパターンマッチングにより認証をおこなっているため、撮像する静脈パターンの繰返し誤差を少なくすることが認証率の向上に重要となる。本発明の先端指置台８１及び根元指置台８２の構造によれば、指７の設置位置を一定にできるので、静脈パターンの繰返し誤差を低減することができ、認証率の向上に効果がある。以下に、先端指置台８１及び根元指置台８２の構造を詳細に説明する。
【００１３】
図１で示すように、指長手方向の設置誤差を防ぐ為に、指先端指置台８１に指先端突起部５を設けている。図２で示すように、指先端突起部５の形状は指７の先端部との接触面積が大きくとれるように指７の形状に沿った湾曲形状とし、更に図１で示すように、指先端突起部５は爪７１の下部にあって指７の先端部にほぼ垂直に突きあてる構造となっている。
【００１４】
発明者らは、上記の構造を得るために、指７の指置台との接触各部位に対し、接触知覚感度を評価した。くわしくは、指７の先端各部位にφ１．５ｍｍの円棒を５０ｇ荷重で押付けた場合の接触知覚評価を行った。その結果、指７の長手方向中心線１０に沿っての接触知覚感度は爪７１の下部の接触知覚感度が最も強く、爪７１から腹部に向かって徐々に弱くなっている事が判明した。
【００１５】
この接触知覚結果から、上述した様に突起部が爪７１の下部にあって指７の先端部にほぼ垂直に突きあてる構造とすれば、指長手方向の設置誤差を最も小さくする事が出来る事が判明した。この効果を増大させる為に、図２で示した様に、指先端突起部５の形状は指７の先端部との接触面積を大きくとれるように指７の先端形状に沿った湾曲形状としている。
【００１６】
又、図１で示す指先端突起部５の指７と接触する最適断面長Ｌは、上述した接触知覚感度特性の他に安全性や接触した場合の違和感等も考慮する必要があり、我々の総合評価結果から、最適断面長Ｌは０．３ｍｍ乃至３ｍｍにすれば上述を満足できる事が判明した。
図１で示した指先端突起部５の側面形状は、角形であるが、概略楕円形状でも良いし、片側半円形の三日月形状でも良い。
【００１７】
又、図２で示す様に、先端指置台８１に於ける指７の指幅方向に対する指７の設置誤差を防ぐ為に、図１、図２で示す様に指腹部突起部４は、指７の腹の位置にあって、図２で示すように指７の長手方向中心線１０に在る。図２で示す様に、指腹部突起部４の指長手方向の長さは指幅方向に比べ長くなっている。
【００１８】
上述した指７の指置台との接触各部位に対する接触知覚感度の評価結果より、指７の腹部は爪７１の下部に比べ接触知覚感度が低い為、それを補う為に、指長手方向の長さを指幅方向に比べ長くしている。上述と同様、指腹部突起部４は接触知覚感度特性の他に安全性や接触した場合の違和感等も考慮する必要があり、我々の総合評価結果から、指腹部突起部４の指幅方向の長さに対する指長手方向の長さの比率は、２．０乃至８．０にすれば上述を満足できる事が判明した。
【００１９】
さらに図１に示す様に、根元指置台８２には根元ガイド部９が配置され、指７の根元部指幅方向の設置ズレを防止している。図７は根元指置台８２の概略縦断面図を示している。図７より、指接触部９１の形状が、指７の第２指関節部７２と根元間接部７３との中間部に位置する指７の指断面形状に沿って湾曲した形状を有している。この特長は指７の根元部が指幅方向に固定され、指幅方向へのズレを小さく出来る事である。更に、図８で示す様に、指７の設置精度を向上させる為に、中央部に突起部９２を設けても良い。
【００２０】
つぎに、図３から図６により、指先端突起部５と指腹部突起部４と根元ガイド部９を設けたことにより、指の取付け精度が向上する様子を説明する。
【００２１】
図３乃至図４で示す様に、先端指置台８１に、指先端突起部５を設ける事により太矢印の方向で示した指長手方向に指７がズレル事無く、繰返し設置精度の良い指静脈認証入力装置１を実現できる。特に指静脈認証入力装置１の認識率を向上させるには、指幅方向の設置精度以上に指長手方向の精度の向上がシステム上重要である。特に本発明は図３及び図４で示す様、指７の先端部の最も接触知覚感度の良い位置に指先端突起部５も設けており、例えば「指７を設置する場合に指７の先端部を指先端突起部５に接触させる事。」のような説明文を設ける事により、図３及び図４で示す様な位置ズレが起こる事無く、指長手方向の位置精度を大幅に向上できる。
【００２２】
又、図５で示す様に、先端指置台８１に、指腹部突起部４を設ける事により太矢印の方向で示した指幅方向に指７が根元指置台８２を中心に回転する事無く、繰返し設置精度の良い指静脈認証入力装置１を実現できる。
【００２３】
又、同様に図６で示す様に、根元指置台８２に、根元ガイド部９を設ける事により太矢印の方向で示した指幅方向に指７先端を中心に回転する事無く、繰返し設置精度の良い指静脈認証入力装置１を実現できる。
【００２４】
本実施例によれば、指置台は先端指置台と根元指置台で構成され、先端指置台には指先端突起部及び指腹部突起部を設け、根元指置台には指形状に沿ったガイド部を備えている構造としている為、指長手方向の位置ずれに対しては先端指置台に設置されている指先端突起部により指設置の高精度を維持でき、一方、指先端部の指幅方向の位置ずれに対しては先端指置台に設置されている指腹部突起部により、又指根元部の指幅方向の位置ずれに対しては根元指置台に設置されている根元ガイド部により指設置の高精度を維持できる大きなメリットを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例の指静脈認証入力装置の主要概略図側面図である。
【図２】他の実施例の主要概略図側面図である。
【図３】他の実施例の主要概略図側面図である。
【図４】他の実施例の主要概略図側面図である。
【図５】他の実施例の主要概略図上面図である。
【図６】他の実施例の主要概略図上面図である。
【図７】他の実施例の主要概略断面図である。
【図８】他の実施例の主要概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…指静脈認証入力装置、２…撮像部、３…光源部、４…指腹部突起部、
５…指先端突起部、６…フィルタ、７…指、７１…爪、７２…第２指関節部、
７３…根元間接部、８１…先端指置台、８２…根元指置台、９…根元ガイド部、
９１…指接触部、１０…長手方向中心線
【図１】
2008073377.tif 000003
【図２】
2008073377.tif 000004
【図３】
2008073377.tif 000005
【図４】
2008073377.tif 000006
【図５】
2008073377.tif 000007
【図６】
2008073377.tif 000008
【図７】
2008073377.tif 000009
【図８】
2008073377.tif 000010