(57)【要約】【課題】ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性の生体認証を実現することが可能な生体認証システムを提供する。【解決手段】端末装置３において、生体５の３次元認証用データＤ２０を取得すると共に、乱数ベクトルデータＶＤを利用して、３次元認証用データＤ２０から２次元認証用データＤ２１を作成して認証用サーバ２へ送信する。また、認証用サーバにおいて、２次元認証用データＤ２１を受信すると共に、ベクトルデータＶＤおよび受信した２次元認証用データＤ２１を利用して、生体５の静脈認証を行う。生体５の配置による認証精度の低下が防止されると共に、認証用データの複製等が困難となる。また、情報量が減るため、インターネット４の負荷が軽減される。さらに、２次元認証用データＤ２１が仮にインターネット４上などで搾取されたとしても、他人へのなりすましの危険性はほとんどない。【選択図】図７
2008269534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムであって、
前記端末装置は、
互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することにより、この生体の３次元認証用データを取得する認証用データ取得手段と、
乱数に基づくベクトルデータを利用して、取得した前記３次元認証用データから２次元認証用データを作成する認証用データ作成手段と、
作成された前記２次元認証用データを、前記ネットワークを介して前記認証用サーバへ送信する端末送信手段と
を備え、
前記認証用サーバは、
前記端末送信手段により送信された前記２次元認証用データを、前記ネットワークを介して受信するサーバ受信手段と、
前記ベクトルデータおよび受信した前記２次元認証用データを利用して前記生体の認証を行う認証手段と
を備えた
ことを特徴とする生体認証システム。
【請求項２】
前記認証用サーバが、
前記乱数に基づくベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段と、
生成された前記ベクトルデータを、前記ネットワークを介して前記端末装置へ送信するサーバ送信手段と
を備え、
前記端末装置が、前記サーバ送信手段により送信された前記ベクトルデータを、前記ネットワークを介して受信する端末受信手段を備え、
前記認証用データ作成手段は、受信した前記ベクトルデータを利用して前記２次元認証用データを作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項３】
前記端末装置が、前記乱数に基づくベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段を備え、
前記認証用データ作成手段は、前記ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータを利用して前記２次元認証用データを作成し、
前記端末送信手段は、作成された前記２次元認証用データに加え、前記ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータをも前記ネットワークを介して前記認証用サーバへ送信し、
前記サーバ受信手段は、前記端末送信手段により送信された前記２次元認証用データおよび前記ベクトルデータを、前記ネットワークを介して受信し、
前記認証手段は、受信した前記ベクトルデータおよび前記２次元認証用データを利用して、前記生体の認証を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項４】
前記３次元認証用データは、前記生体における複数層の静脈の撮像データに基づく認証用データであり、
前記認証手段は、前記ベクトルデータおよび前記３次元認証用データを利用して、静脈認証を含んだ生体認証を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項５】
互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムにおける認証用サーバであって、
乱数に基づくベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段と、
生成された前記ベクトルデータを、前記ネットワークを介して前記端末装置へ送信するサーバ送信手段と、
前記端末装置において得られた前記生体の３次元認証用データから前記ベクトルデータを利用して作成される２次元認証用データを、前記端末装置から前記ネットワークを介して受信するサーバ受信手段と、
前記ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータおよび前記サーバ受信手段により受信した２次元認証用データを利用して、前記生体の認証を行う認証手段と
を備えたことを特徴とする認証用サーバ。
【請求項６】
照合用の３次元データである３次元照合用パターンをユーザごとに保持する保持手段を備え、
前記認証手段は、前記３次元照合用パターンから前記ベクトルデータを用いて２次元照合用パターンを作成すると共に、作成したこの２次元照合用パターンを前記２次元認証用データと照合することにより、前記生体の認証を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の認証用サーバ。
【請求項７】
前記認証手段は、前記２次元照合用パターンを作成した後に、さらに前記生体が有する特徴点を利用して前記２次元照合用パターンの情報を間引きすると共に、この間引き後の２次元照合用パターンを用いて前記生体の認証を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の認証用サーバ。
【請求項８】
互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムにおける端末装置であって、
互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することにより、この生体の３次元認証用データを取得する認証用データ取得手段と、
乱数に基づくベクトルデータを利用して、取得した前記３次元認証用データから２次元認証用データを作成する認証用データ作成手段と、
作成された前記２次元認証用データを、前記認証用サーバにおいて前記生体の認証を行うために前記ネットワークを介して前記認証用サーバへ送信する端末送信手段と
を備えたことを特徴とする端末装置。
【請求項９】
前記認証用サーバにおいて生成された前記乱数に基づくベクトルデータを、前記ネットワークを介して前記認証用サーバから受信する端末受信手段を備え、
前記認証用データ作成手段は、受信した前記ベクトルデータを利用して前記２次元認証用データを作成する
ことを特徴とする請求項８に記載の端末装置。
【請求項１０】
前記乱数に基づくベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段を備え、
前記認証用データ作成手段は、前記ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータを利用して前記２次元認証用データを作成し、
前記端末送信手段は、作成された前記２次元認証用データに加え、前記ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータをも前記ネットワークを介して前記認証用サーバへ送信する
ことを特徴とする請求項８に記載の端末装置。
【請求項１１】
前記認証用データ作成手段は、前記２次元認証用データを作成した後に、さらに前記生体が有する特徴点を利用して前記２次元認証用データの情報を間引きし、
前記端末送信手段は、前記間引き後の２次元認証用データを前記認証用サーバへ送信する
ことを特徴とする請求項８に記載の端末装置。
【請求項１２】
前記認証用データ取得手段は、
前記生体へ向けて光を照射する光源と、
前記生体からの光を集光すると共に、異なる屈折力を有する複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズアレイ部と、
前記マイクロレンズアレイ部で集光された光に基づいて前記生体の複数の層の撮像データを生成する撮像素子と、
前記生体の複数層分の撮像データに基づいて前記３次元認証用データを生成する画像処理部とを有する
ことを特徴とする請求項８に記載の端末装置。
【請求項１３】
前記光源は、少なくとも近赤外の波長領域の光を発する光源である
ことを特徴とする請求項１２に記載の端末装置。
【請求項１４】
前記認証用データ取得手段は、前記マイクロレンズアレイ部に電圧を供給する電圧供給部を備え、
前記マイクロレンズは、前記電圧供給部から供給される電圧に応じてその屈折力が変化するように構成されている
ことを特徴とする請求項１２に記載の端末装置。
【請求項１５】
前記マイクロレンズアレイ部は、
一対の基板と、
前記基板上に形成され、前記電圧供給部からの電圧が印加される一対の電極と、
前記一対の電極間に設けられた液晶層と
を含んで構成され、
前記一対の電極のうちの少なくとも一方が、前記マイクロレンズを構成するための曲面を有している
ことを特徴とする請求項１４に記載の端末装置。
【請求項１６】
互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムに適用される方法であって、
前記端末装置において、
互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することによりこの生体の３次元認証用データを取得し、乱数に基づくベクトルデータを利用して取得した前記３次元認証用データから２次元認証用データを作成すると共に、作成したこの２次元認証用データを前記ネットワークを介して前記認証用サーバへ送信し、
前記認証用サーバにおいて、
前記端末装置から送信された前記２次元認証用データを、前記ネットワークを介して受信すると共に、前記ベクトルデータおよび受信した前記２次元認証用データを利用して前記生体の認証を行う
ことを特徴とする生体認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークを介して生体認証を行う生体認証システムおよび生体認証方法、ならびにこのような生体認証システムに適用される認証用サーバおよび端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定エリアの入退出管理や銀行のＡＴＭなどにおいて、生体認証を用いた個人識別技術（バイオメトリックス）の導入が開始されている。このため、ＩＤカードの偽造や成り済ましによる犯罪の増加が社会問題となってきており、偽造不可能な個人の認証方法の確立が望まれている。
【０００３】
このような生体の認証方法としては、顔、指紋、声紋、虹彩、静脈などを認証用データとして用いる方法が提案されている。ところが、顔を認証用データとする方式では、体調や化粧により個人の特徴を精確に捉えることが難しく、また成長等により顔の特徴は変化し易いため、生涯同一のデータを使用することが難しい。このため、顔を用いた認証では、一般的に高い精度を実現することが困難とされている。また、指紋、声紋、虹彩等については、比較的変化の少ない個人情報ではあるが、樹脂をもちいた指紋の複製や、録音装置を用いた声紋の録再生、高精細なプリンターを用いた虹彩パターンの複製などの偽造行為が問題視されている。
【０００４】
他方、指や手の平の皮膚下に存在する静脈の形状パターンは、２〜３歳頃からほとんど変化が無く、人間の生涯を通して安定した識別データとして利用することが可能である。また、表面より直接目視することが不可能であるため偽造されにくく、これまでにも様々な提案がなされている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ここで、図１４（Ａ）に、上記のような静脈認証方式を採用した従来の生体認証装置の例を示す。従来技術においては、認証対象となる指２を指定された場所にかざす事で、静脈のパターン認識を行うことが可能である。具体的には、生体である指先５の短手方向（または長手方向）に配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源１００によって近赤外光を指先５に照射することによって、指先５内の静脈を流れる血液ヘモグロビンの光吸収を観察することができる。静脈での光吸収によるコントラスト変化は、１枚の屈折型集光レンズ１０１によりＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１０２へと結像され、例えば図１４（Ｂ）に示すような静脈形状を含んだ認証用データを取得することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６８３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上述した構成の生体認証装置では、指先内部のある一つの面を認証対称としているため、認証用データとしては２次元のデータとなる。このため、例えば、指先がガラス等の上に配置されて認証が行われる場合、ガラスと接している面については認証用データが得られるものの、ガラスに接していない部分についてはデータが得られないため、指先の配置により獲得データに差異が生じ、認証精度が不十分であるという問題がある。
【０００８】
また、２次元の認証用データでは、何らかの方法で認証用データが搾取された場合、複製することも不可能ではないため、安全性の点においても問題がある。特に、ネットワークによってサーバと端末とが接続されたシステム（生体認証システム）の場合、ネットワーク上で搾取される危険性が高くなるため、安全性に対する十分な対策が要求されることとなる。
【０００９】
そこで、生体の認証用データを取得する際に、撮像レンズの焦点距離を変化させて撮像することで３次元の認証用データを作成し、これを用いて生体認証を行うことが考えられる。
【００１０】
ところが、そのような３次元の認証用データを生体認証システムに適用した場合、従来の２次元の認証用データの場合と比べて情報量が増大することから、ネットワークへの負荷が大きくなってしまったり、ネットワーク間の送受信動作が遅くなるために応答性が低下してしまうなどの問題が生じうる。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性な生体認証を実現することが可能な生体認証システムおよび生体認証方法、ならびにそのような生体認証システムに好適な認証用サーバおよび端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の生体認証システムは、互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムであって、上記端末装置が、認証用データ取得手段と、任所要データ作成手段と、端末送信手段とを備えると共に、上記認証用サーバが、サーバ受信手段と、認証手段とを備えたものである。ここで、上記認証用データ取得手段は、互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することにより、この生体の３次元認証用データを取得するものである。また、上記認証用データ作成手段は、乱数に基づくベクトルデータを利用して、取得した３次元認証用データから２次元認証用データを作成するものである。また、上記端末送信手段は、作成された２次元認証用データを、ネットワークを介して認証用サーバへ送信するものである。また、上記サーバ受信手段は、端末送信手段により送信された２次元認証用データを、ネットワークを介して受信するものである。また、上記認証手段は、上記ベクトルデータおよび受信した２次元認証用データを利用して生体の認証を行うものである。
【００１３】
本発明の生体認証方法は、互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムに適用される方法であって、上記端末装置において、互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することによりこの生体の３次元認証用データを取得し、乱数に基づくベクトルデータを利用して取得した３次元認証用データから２次元認証用データを作成すると共に、作成したこの２次元認証用データをネットワークを介して前記認証用サーバへ送信し、上記認証用サーバにおいて、端末装置から送信された２次元認証用データを、ネットワークを介して受信すると共に、上記ベクトルデータおよび受信した２次元認証用データを利用して生体の認証を行うようにしたものである。
【００１４】
本発明の生体認証システムおよび生体認証方法では、上記端末装置において、互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することにより生体の３次元認証用データが取得され、乱数に基づくベクトルデータを利用して３次元認証用データから２次元認証用データが作成され、この２次元認証用データがネットワークを介して認証用サーバへ送信される。また、上記認証用サーバにおいて、端末装置から送信された２次元認証用データがネットワークを介して受信され、上記ベクトルデータおよび受信した２次元認証用データを利用して、上記生体の認証がなされる。すなわち、生体の３次元認証用データを基に作成された２次元認証用データを利用して生体認証がなされるため、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、生体の配置による認証精度の低下が防止されると共に、認証用データの複製等が困難となる。また、３次元認証用データがそのままネットワーク上へ送信される場合と比べて情報量が減るため、ネットワークの負荷が軽減される。さらに、上記２次元認証用データの作成の際には乱数に基づくベクトルデータが利用されるため、仮に２次元認証用データがネットワーク上などで搾取されたとしても、対応するベクトルデータの場合にのみその２次元認証用データが有効となるため、２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性は、ほとんどない。
【００１５】
本発明の生体認証システムでは、上記認証用サーバが、乱数に基づくベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段と、生成されたベクトルデータをネットワークを介して端末装置へ送信するサーバ送信手段とを備えると共に、上記端末装置が、サーバ送信手段により送信されたベクトルデータをネットワークを介して受信する端末受信手段を備え、上記認証用データ作成手段が、受信したベクトルデータを利用して２次元認証用データを作成するように構成可能である。また、上記端末装置が、乱数に基づくベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段を備えると共に、上記認証用データ作成手段が、ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータを利用して２次元認証用データを作成し、上記端末送信手段が、作成された２次元認証用データに加え、ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータをもネットワークを介して認証用サーバへ送信し、上記サーバ受信手段が、端末送信手段により送信された２次元認証用データおよびベクトルデータをネットワークを介して受信し、上記認証手段が、受信したベクトルデータおよび２次元認証用データを利用して生体の認証を行うように構成することも可能である。前者のように構成した場合、認証用サーバにおいて生成された乱数に基づくベクトルデータがネットワークを介して端末装置へ送信され、この送信されたベクトルデータを利用して、端末装置において２次元認証用データが作成される。また、後者のように構成した場合、端末装置において生成された乱数に基づくベクトルデータ、およびこのベクトルデータを利用して端末装置において作成された２次元認証用データが共にネットワークを介して認証用サーバへ送信され、認証用サーバにおいてこれらを利用した生体認証がなされる。したがって、ベクトルデータと共に２次元認証用データがネットワーク上に送信される後者の場合と比べ、前者の場合のほうが２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性がより低くなる。また、前者の場合のほうが後者の場合と比べ、ベクトルデータの作成処理の分、端末装置における処理負担が軽減するため、前者の場合のほうが端末装置の装置構成が簡素化し、装置構成のより小型化または薄型化が可能となる。
【００１６】
本発明の認証用サーバは、互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムにおける認証用サーバであって、ベクトルデータ生成手段と、サーバ送信手段と、サーバ受信手段と、認証手段とを備えたものである。ここで、上記ベクトルデータ生成手段は、乱数に基づくベクトルデータを生成するものである。また、上記サーバ送信手段は、生成されたベクトルデータを、ネットワークを介して端末装置へ送信するものである。また、上記サーバ受信手段は、端末装置において得られた生体の３次元認証用データから上記ベクトルデータを利用して作成される２次元認証用データを、端末装置からネットワークを介して受信するものである。また、上記認証手段は、ベクトルデータ生成手段により生成されたベクトルデータおよびサーバ受信手段により受信した２次元認証用データを利用して生体の認証を行うものである。
【００１７】
本発明の認証用サーバでは、乱数に基づくベクトルデータが生成され、生成されたベクトルデータがネットワークを介して端末装置へ送信される。また、端末装置において生体の３次元認証用データからこのベクトルデータを利用して作成される２次元認証用データが端末装置からネットワークを介して受信され、生成されたベクトルデータおよび受信した２次元認証用データを利用して、上記生体の認証がなされる。すなわち、生体の３次元認証用データを基に作成された２次元認証用データを利用して生体認証がなされるため、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、生体の配置による認証精度の低下が防止されると共に、認証用データの複製等が困難となる。また、３次元認証用データがそのままネットワーク上から受信される場合と比べて情報量が減るため、ネットワークの負荷が軽減される。さらに、乱数に基づくベクトルデータが作成されるため、このベクトルデータを利用して作成された２次元認証用データが仮にネットワーク上などで搾取されたとしても、対応するベクトルデータの場合にのみその２次元認証用データが有効となるため、２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性は、ほとんどない。
【００１８】
本発明の端末装置は、互いにネットワークに接続された認証用サーバおよび端末装置を含んで構成された生体認証システムにおける端末装置であって、認証用データ取得手段と、認証用データ作成手段と、端末送信手段とを備えたものである。ここで、上記認証用データ取得手段は、互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することにより、この生体の３次元認証用データを取得するものである。また、上記認証用データ作成手段は、乱数に基づくベクトルデータを利用して、取得した３次元認証用データから２次元認証用データを作成するものである。また、上記端末送信手段は、作成された２次元認証用データを、認証用サーバにおいて生体の認証を行うためにネットワークを介して認証用サーバへ送信するものである。
【００１９】
本発明の端末装置では、互いに異なる複数の屈折力を用いて生体を撮像することにより生体の３次元認証用データが取得され、乱数に基づくベクトルデータを利用して３次元認証用データから２次元認証用データが作成され、認証用サーバにおいて生体の認証を行うために、この２次元認証用データがネットワークを介して認証用サーバへ送信される。すなわち、生体の３次元認証用データを基に作成された２次元認証用データを利用して生体認証がなされるため、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、認証用サーバにおける生体認証において、生体の配置による認証精度の低下が防止されると共に、認証用データの複製等が困難となる。また、３次元認証用データがそのままネットワーク上へ送信される場合と比べて情報量が減るため、ネットワークの負荷が軽減される。さらに、上記２次元認証用データの作成の際には乱数に基づくベクトルデータが利用されるため、仮に２次元認証用データがネットワーク上などで搾取されたとしても、対応するベクトルデータの場合にのみその２次元認証用データが有効となるため、２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性は、ほとんどない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の生体認証システムまたは生体認証方法によれば、端末装置において、生体の３次元認証用データを取得すると共に、乱数に基づくベクトルデータを利用して３次元認証用データから２次元認証用データを作成して認証用サーバへ送信し、上記認証用サーバにおいて、端末装置から送信された２次元認証用データを受信すると共に、上記ベクトルデータおよび受信した２次元認証用データを利用して生体の認証を行うようにしたので、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、生体の配置による認証精度の低下を防止すると共に、認証用データの複製等を困難とすることができる。また、３次元認証用データをそのままネットワーク上へ送信する場合と比べて情報量を減らし、ネットワークの負荷を軽減することができる。さらに、２次元認証用データが仮にネットワーク上などで搾取されたとしても、２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性をほとんどなくすことができる。よって、ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性な生体認証を実現することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の認証用サーバによれば、乱数に基づくベクトルデータを生成すると共にこのベクトルデータを端末装置へ送信し、端末装置において生体の３次元認証用データからベクトルデータを利用して作成される２次元認証用データを端末装置から受信し、生成されたベクトルデータおよび受信した２次元認証用データを利用して生体の認証を行うようにしたので、生体の配置による認証精度の低下を防止すると共に、認証用データの複製等を困難とすることができる。また、３次元認証用データをそのままネットワーク上へ送信する場合と比べて情報量を減らし、ネットワークの負荷を軽減することができる。さらに、２次元認証用データが仮にネットワーク上などで搾取されたとしても、２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性をほとんどなくすことができる。よって、ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性な生体認証を実現することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の端末装置によれば、生体の３次元認証用データを取得すると共に、乱数に基づくベクトルデータを利用して３次元認証用データから２次元認証用データを作成して認証用サーバへ送信するようにしたので、認証用サーバにおける生体認証において、生体の配置による認証精度の低下を防止すると共に、認証用データの複製等を困難とすることができる。また、３次元認証用データをそのままネットワーク上へ送信する場合と比べて情報量を減らし、ネットワークの負荷を軽減することができる。さらに、２次元認証用データが仮にネットワーク上などで搾取されたとしても、２次元認証用データの搾取による他人へのなりすましの危険性をほとんどなくすことができる。よって、ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性な生体認証を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る生体認証システム（生体認証システム１）の全体構成を表すものである。この生体認証システム１は、認証対象である生体（例えば、図２に示した生体（指先）５）を撮像して生体認証を行い（例えば図２の場合、生体５の内部の静脈５０を撮像して静脈認証を行い）、認証結果（後述する認証結果データＤout）を出力するものであり、１つの認証用サーバ２と、端末装置３（複数の端末装置３−１，３−２，…，３−ｎからなる）とが互いにインターネット４を介して接続されて構成されている。
【００２５】
図３は、認証用サーバ２の詳細構成を表したものである。この認証用サーバ２は、後述するように最終的に生体認証の処理を行うものであり、３次元パターン保持部２１と、乱数ベクトル生成部２２と、画像処理部２３と、認証部２４と、送受信部２６とから構成されている。
【００２６】
３次元パターン保持部２１は、生体認証の際に用いる照合用パターンである３次元照合用パターンＤ１０（認証の際に撮像して得られた認証用データに対する照合用パターンであり、予めユーザごとに生体５を撮像して得られたもの）をユーザごとに保持する部分であり、不揮発性の記録素子（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）など）により構成される。
【００２７】
乱数ベクトル生成部２２は、乱数に基づくベクトルデータ（乱数ベクトルデータＶＤ）を生成する部分である。この乱数ベクトルデータＶＤは、例えば図２に示した生体５内の静脈５０に対するＸ，Ｙ，Ｚ座標からなるベクトルデータであり、発生する乱数に基づきランダムな値を示し、例えば、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，１）、（１，０，１）などのようにして表されるようになっている。なお、この乱数ベクトル生成部２２、ならびに後述する画像処理部２３および認証部２４は、例えばマイクロコンピュータなどにより構成される。
【００２８】
画像処理部２３は、乱数ベクトル生成部２２により生成された乱数ベクトルデータＶＤを利用して、３次元パターン保持部２１に保持されている３次元照合用パターンＤ１０から、乱数ベクトルデータＶＤに応じた２次元照合用パターンＤ１１を作成するものである。また、この２次元照合用パターンＤ１１は、作成された後に、さらに画像処理部２３により所定の間引き処理がなされるようになっている。なお、２次元照合用パターンＤ１１の詳細については、後述する。
【００２９】
送受信部２６は、乱数ベクトル生成部２２により生成された乱数ベクトルデータＶＤを、インターネット４を介して端末装置３へ送信すると共に、後述するように端末装置３により送信された２次元認証用データＤ２１を、インターネット４を介して受信する役割を果たすものである。
【００３０】
認証部２４は、画像処理部２３において作成された２次元照合用パターンを、送受信部２６により受信した２次元認証用データＤ２１と照合することにより、生体５の生体認証（具体的には、静脈認証）を行い、認証結果（認証結果データＤout）を出力するものである。
【００３１】
図４は、端末装置３の詳細構成を表したものであり、図５は、この端末装置３の主要部の構成を斜視図で表したものである。端末装置３は、後述するように認証対象の生体を撮像して認証用データを取得するためのものであり、光源３０と、固定用カップ３１と、マイクロレンズアレイ３２と、撮像素子３３と、画像処理部３４と、送受信部３６と、電圧供給部３７と、光源駆動部３８１と、撮像素子駆動部３８２と、制御部３９とから構成されている。なお、マイクロレンズアレイ３２は、後述するようにその屈折力が変化するように構成されている。
【００３２】
光源３０は、撮像対象物である生体５へ向けて光を照射するものであり、例えば、ＬＥＤ等により構成される。この光源３０は、少なくとも近赤外の波長領域（７００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度）の光を発するものである。このような近赤外の波長領域の光を用いた場合、生体に対する透過率と、生体内の還元ヘモグロビン（静脈）への吸収率との兼ね合いより、後述する生体２の静脈認証の際の光利用効率をより高めることができるからである。なお、この光源３０は、図５に示したように、例えば生体（指先）５の短手方向に配置されるようになっている。
【００３３】
固定用カップ３１は、認証時に生体５を固定して保持するためのものであり、底面は開口部となっているか、あるいは光を透過させる構造、カバーガラス等の透明部材が設けられた構造であってもよい。
【００３４】
マイクロレンズアレイ３２は、後述する複数のマイクロレンズがマトリクス状に配列してなり、固定用カップ３１の下方（具体的には、固定用カップ３１と撮像素子３３との間）に配置されている。このマイクロレンズアレイ３２内のマイクロレンズは、例えば、液体レンズや液晶レンズ等から構成され、任意の電圧が印加されることで焦点位置が変化する可変焦点レンズとなっている。このマイクロレンズ３２は、撮像対象物である生体５からの光を集光する撮像レンズとして機能している。なお、マイクロレンズアレイ３２の詳細については、後述する。
【００３５】
撮像素子３３は、マイクロレンズアレイ３２で集光された光を受光して撮像データ（具体的には、生体５の複数の層の撮像データ）を生成するものであり、後述する静脈認証時におけるマイクロレンズアレイ３２の焦点面に配置されている。なお、この撮像素子３３は、例えば、マトリクス状に配列された複数のＣＣＤ等により構成される。
【００３６】
画像処理部３４は、制御部３９からの制御に応じて、撮像素子３３で得られた生体５の複数層分の撮像データに対して所定の画像処理を施し、３次元認証用データＤ２０（図示せず）を生成すると共に、後述する送受信部３６により受信した乱数ベクトルデータＶＤを利用して、生成した３次元認証用データＤ２０から、乱数ベクトルデータＶＤに応じた２次元認証用データＤ２１を作成する部分である。また、この２次元認証用データＤ２１は、作成された後に、さらに画像処理部３４により所定の間引き処理がなされるようになっている。なお、２次元照合用パターンＤ１１の詳細については、後述する。
【００３７】
送受信部３６は、前述したように認証用サーバ２により送信された乱数ベクトルデータＶＤを、インターネット４を介して受信すると共に、画像処理部３４により作成された２次元認証用データＤ２１を、インターネット４を介して認証用サーバ２へ送信する役割を果たすものである。
【００３８】
電圧供給部３７は、マイクロレンズアレイ３２内のマイクロレンズに対して電圧を供給するものであり、詳細は後述するが、この供給電圧の大きさに応じて、マイクロレンズアレイ３２の屈折力を変化させるようになっている。
【００３９】
光源駆動部３８１は、制御部３９からの制御に応じて光源３０の発光駆動を行うものである。撮像素子駆動部３８２は、制御部３９からの制御に応じて撮像素子３３の撮像駆動（受光駆動）を行うものである。制御部３９は、画像処理部３４、電圧供給部１７、光源駆動部３８１および撮像素子駆動部３８２の動作を制御するものである。なお、この制御部３９および前述の画像処理部３４は、例えばマイクロコンピュータなどにより構成される。
【００４０】
次に、図６を参照して、マイクロレンズアレイ３２の構成について詳細に説明する。図６は、マイクロレンズアレイ３２の断面構成を拡大して表したものである。
【００４１】
このマイクロレンズアレイ３２では、対向する一対の基板３２１，３２５間に液晶層３２３が形成され、この液晶層３２３と基板３２１，３２５との間には、それぞれ、電極３２２，３２４が形成されている。
【００４２】
基板３２１，３２５は、それぞれ、例えばガラス基板などの透明基板により構成され、入射光線を透過可能となっている。電極３２２，３２４には、電圧供給部３７から電圧が供給される。これら電極３２２，３２４は、それぞれ、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）などの透明電極により構成され、基板３２１，３２５と同様に、入射光線を透過可能となっている。電極３２２，３２４の表面Ｓ１，Ｓ２のうち、電極３２２側の表面Ｓ１には、凹状の複数の曲面がマトリクス状に形成され、これにより複数の液晶マイクロレンズを構成するようになっている。液晶層３２３は、例えばネマティック液晶などの液晶材料により構成され、電極３２２，３２４間に印加される電圧に応じて屈折率が変化するようになっている。
【００４３】
ここで、３次元パターン保持部２１が本発明における「保持手段」の一具体例に対応し、乱数ベクトル生成部２２が本発明における「ベクトルデータ生成手段」の一具体例に対応する。また、画像処理部２３および認証部２４が本発明における「認証手段」の一具体例に対応し、送受信部２６が本発明における「サーバ送信手段」および「サーバ受信手段」の一具体例に対応する。また、光源部３０、マイクロレンズアレイ３２、撮像素子３３および画像処理部３４が本発明における「認証用データ取得手段」の一具体例に対応し、画像処理部３４はまた、本発明における「認証用データ作成手段」および「画像処理部」の一具体例にも対応する。また、送受信部３６が、本発明における「端末送信手段」および「端末受信手段」の一具体例に対応する。
【００４４】
次に、図１〜図６に加えて図７〜図１１を参照して、本実施の形態の生体認証システム１の動作（生体認証動作）について詳細に説明する。ここで、図７は、生体認証システム１全体の動作を、認証用サーバ２の動作と端末装置３の動作とに分けて流れ図で表したものである。また、図８は、マイクロレンズアレイ１２の作用を説明するための断面構成図であり、図９は、生体５から３次元認証用データＤ２０を取得する際の光路を要部断面図で表したものである。
【００４５】
本実施の形態の生体認証システム１では、まず、端末装置３において、生体５から３次元認証用データＤ２０が取得される（図７のステップＳ１０１）。
【００４６】
具体的には、図４および図５に示したように、固定用カップ３１上に生体（例えば、指先）５が置かれると、光源駆動部１８１の駆動動作により光源１０から光Ｌoutが射出され、固定用カップ３２の底面側より生体５へ照射される。そしてマイクロレンズアレイ３２内のマイクロレンズ（具体的には、図６に示した電極３２２，３２４間）には、制御部３９の制御に応じて電圧供給部３７から電圧が印加され、この状態で生体５の撮像がなされることにより、生体５の静脈パターン（認証用データ）が取得される。
【００４７】
このとき、マイクロレンズ３２への供給電圧が低いと、それに応じて液晶層３２３の屈折率も小さくなり、その結果、マイクロレンズ３２への入射光線は、例えば図８中の光線Ｌ１のように、比較的小さな屈折角となるような屈折方向へ屈折され、比較的長い焦点距離（例えば、図８に示した光軸Ｌ０上の焦点位置Ｐ１）で集光される。逆に、マイクロレンズ３２への供給電圧が高いと、それに応じて液晶層３２３の屈折率も大きくなり、その結果、マイクロレンズ３２への入射光線は、例えば図８中の光線Ｌ２のように、比較的大きな屈折角となるような屈折方向へ屈折され、比較的短い焦点距離（例えば、図８に示した光軸Ｌ０上の焦点位置Ｐ２）で集光される。
【００４８】
このようにしてマイクロレンズ３２への供給電圧を変化させることにより、マイクロレンズ３２において異なる屈折力が発現し、これによりマイクロレンズアレイ３２の焦点距離が変化するようになっている。したがって、マイクロレンズアレイ３２に対して電圧を複数回、段階的に変化するように供給することにより、生体５の内部の異なる複数の層における静脈の撮像データが、撮像素子３３によりそれぞれ得られる。すなわち、例えば図９に示したように、マイクロレンズ３２への供給電圧を、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）（図示せず）と変化させた場合、それぞれの状態で２次元の撮像データを得ることにより、生体５の内部の３つの層ｄ１，ｄ２，ｄ３における静脈パターンが得られることとなる。
【００４９】
このようにして得られた複数層の静脈パターンは、画像処理部３４において、例えば図１０に示したような３次元的な形状情報（３次元認証用データＤ２０）に構築される。具体的には、得られた複数層分の撮像データがそれぞれ、高精細な２次元画像へと復元されたのち、これら複数層分の２次元画像とレンズの焦点位置情報とが組み合わせられることにより３次元情報に変換され、さらにエッジ処理および二値化処理がなされることにより、図１０に示したような３次元形状、すなわち３次元認証用データＤ２０Ａが作成されるようになっている。
【００５０】
次に、この生体認証システム１では、認証用サーバ２内の乱数ベクトル生成部２２において、発生した乱数に基づき、この乱数に基づくベクトルデータ（乱数ベクトルデータＶＤ）が生成される（図７のステップＳ１０２）。具体的には、例えば、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，１）、（１，０，１）のように、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標により規定されるベクトルデータが生成される。そしてこのようにして生成された乱数ベクトルデータＶＤは、認証用サーバ２内の画像処理部２３へ供給されると共に、インターネット４を介して端末装置３内の画像処理部３４へ供給される。言い換えると、認証用サーバ２は、生成された乱数ベクトルデータＶＤを、インターネット４を介して端末装置３へ送信し（ステップＳ１０３）、端末装置３は、この送信された乱数ベクトルデータＶＤを受信（取得）する（ステップＳ１０４）。
【００５１】
次に、端末装置３内の画像処理部３４では、受信した乱数ベクトルデータＶＤを利用して、ステップＳ１０１において取得した３次元認証用データＤ２０から、２次元認証用データＤ２１が生成される（ステップＳ１０５）と共に、さらにこの２次元認証用データＤ２１を生体５の特徴点を利用して情報を間引きすることにより、生体５の特徴点を用いたデータに変換される（ステップＳ１０６）。この情報の間引き処理は、具体的には、例えばマニューシャ法（静脈の形状データの分岐点や終端点に着目し、特徴づけを行う方法）を用いてなされる。より具体的には、例えば図１０に示したような３次元認証用データＤ２０Ａにおいて乱数ベクトルＶＤ＝（０，０，１）の場合、この３次元認証用データＤ２０Ａから例えば図１１（Ａ）に示したような２次元認証用データＤ２１Ａが生成されると共に、このような２次元認証用データＤ２１Ａが、例えば図１１（Ｂ）に示したような２次元特徴点データＤ２１Ｂに変換される。また、同様に例えば３次元認証用データＤ２０Ａにおいて乱数ベクトルＶＤ＝（１，０，１）の場合、この３次元認証用データＤ２０Ａから例えば図１２（Ａ）に示したような２次元認証用データＤ２１Ｃが生成されると共に、このような２次元認証用データＤ２１Ｃが、例えば図１２（Ｂ）に示したような２次元特徴点データＤ２１Ｄに変換される。なお、図１１（Ｂ）および図１２（Ｂ）に示した２次元特徴点データＤ２１Ｂ，Ｄ２１Ｄでは、一例として、終端点を「×」、指先端から指の付け根へ向かう方向の分岐点を「△」、逆に指先端から指の付け根に向かう方向の合流点を「○」として、図式化して表している。
【００５２】
また、生体認証システム１ではこの際、認証用サーバ２においても、ステップＳ１０２において生成された乱数ベクトルデータＶＤを利用して、３次元パターン保持部２１に保持されている３次元照合用パターンＤ１０から、２次元照合用パターンＤ１１が生成される（ステップＳ１０７）と共に、さらにこの２次元照合用パターンＤ１１が、上記したように生体５の特徴点を利用した間引きにより、生体５の特徴点を用いたデータに変換される（ステップＳ１０８）。
【００５３】
次に、端末装置３内の画像処理部３４において生成された間引き後の２次元認証用データ（２次元特徴点データ）Ｄ２１は、インターネット４を介して認証用サーバ２内の認証部２４へ供給される。言い換えると、端末装置３は、生成された２次元認証用データＤ２１を、インターネット４を介して認証用サーバ２へ送信し（ステップＳ１０９）、認証用サーバ２は、この送信された２次元認証用データＤ２１を受信（取得）する（ステップＳ１１０）。
【００５４】
次に、認証用サーバ２内の認証部２４では、端末装置３から取得した間引き後の２次元認証用データＤ２１（２次元特徴点データ）を、画像処理部２３において生成された間引き後の２次元照合用パターンＤ１１（２次元特徴点データ）と照合することにより、生体５の生体認証（具体的には、静脈認証）がなされる（ステップＳ１１１）。そして認証部２４では、静脈認証の結果を考慮して最終的な生体認証の結果（認証結果データＤout）が出力され、これにより生体認証システム１全体における生体認証動作が終了となる。
【００５５】
このようにして本実施の形態の生体認証システム１では、端末装置３において、互いに異なる複数の屈折力を用いて生体５を撮像することにより生体５の３次元認証用データＤ２０が取得され、乱数ベクトルデータＶＤを利用してこの３次元認証用データＤ２０から２次元認証用データＤ２１が作成され、この２次元認証用データＤ２１がインターネット４を介して認証用サーバ２へ送信される。また、この認証用サーバ２において、端末装置３から送信された２次元認証用データＤ２１がインターネット４を介して受信され、乱数ベクトルデータＶＤおよび受信した２次元認証用データＤ２１を利用して、生体５の静脈認証がなされる。すなわち、生体５の３次元認証用データＤ２０を基に作成された２次元認証用データＤ２１を利用して生体認証がなされるため、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、生体５の配置による認証精度の低下が防止されると共に、認証用データの複製等が困難となる。また、３次元認証用データＤ２０がそのままインターネット４上へ送信される場合と比べて情報量が減るため、インターネット４の負荷が軽減される。さらに、２次元認証用データＤ２１の作成の際には乱数ベクトルデータＶＤが利用されるため、仮に２次元認証用データＤ２１がインターネット４上などで搾取されたとしても、対応する乱数ベクトルデータＶＤの場合にのみその２次元認証用データＤ２１が有効となるため、２次元認証用データＤ２１の搾取による他人へのなりすましの危険性は、ほとんどない。
【００５６】
以上のように本実施の形態では、端末装置３において、生体５の３次元認証用データＤ２０を取得すると共に、乱数ベクトルデータＶＤを利用して３次元認証用データＤ２０から２次元認証用データＤ２１を作成して認証用サーバ２へ送信し、この認証用サーバにおいて、端末装置３から送信された２次元認証用データＤ２１を受信すると共に、ベクトルデータＶＤおよび受信した２次元認証用データＤ２１を利用して生体５の静脈認証を行うようにしたので、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、生体５の配置による認証精度の低下を防止すると共に、認証用データの複製等を困難とすることができる。また、３次元認証用データＤ２０をそのままインターネット４上へ送信する場合と比べて情報量を減らし、インターネット４の負荷を軽減することができる。さらに、２次元認証用データＤ２１が仮にインターネット４上などで搾取されたとしても、２次元認証用データＤ２１の搾取による他人へのなりすましの危険性をほとんどなくすことができる。よって、ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性な生体認証を実現することが可能となる。
【００５７】
また、本実施の形態では、認証用サーバ２において乱数ベクトルデータＶＤを生成して端末装置３へ送信するようにしたので、乱数ベクトルデータＶＤと２次元認証用データＤ２１とを別個に送受信することができ、後述する変形例の場合（端末装置３において乱数ベクトルデータＶＤを生成する場合）と比べ、生体認証の際のセキュリティレベルをより向上させることが可能である。また、端末装置３において乱数ベクトル生成部を設ける必要がないため、後述する変形例に場合と比べ、端末装置３の構成を簡素化し、端末装置３の小型化および薄型化を図ることが可能となる。
【００５８】
また、画像処理部３４，２３において２次元認証用データＤ２１や２次元照合用パターンＤ１１を作成した後に、さらに生体５が有する特徴点を利用して情報の間引きを行い（２次元特徴点データを生成し）、この間引き後の２次元認証用データＤ２１や２次元照合用パターンＤ１１を利用して生体５の認証を行うようにしたので、インターネット４上において送受信されるデータ量をより軽減することができ、ネットワークの負荷をより抑えることが可能となる。
【００５９】
また、マイクロレンズを液晶マイクロレンズにより構成したので、液晶層３２３に対する電圧の印加の有無に応じて液晶層３２３の屈折率を変化させ、入射光線の屈折方向（焦点位置）を変化させることができる。よって、上記のように簡易な構成による認証モードの切替が可能となる。
【００６０】
さらに、光源３０からの光Ｌoutを生体５に照射した状態で撮像しているで、撮像対象を浮かび上がらせ、明確な撮像データとすることができる。よって、自然光に含まれる近赤外光のみで撮像する場合と比べ、静脈認証の際の撮像対象である静脈をより明確に浮かび上がらせることができ、静脈認証の精度、ひいては全体の認証精度をさらに向上させることが可能となる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、焦点距離を順次変化させて生体５の複数層分の撮像データを得るようにしているが、液体レンズや液晶レンズは、ズームレンズなどのメカ駆動方式の可変焦点レンズに比べ、非常に早い応答周波数（ステップ応答で数十ミリ秒程度）を実現することが可能である。このため、上記画像枚数を撮影するのに要する時間は、概ね１秒以内であることが予想される。従って、生体５が固定用カップ３１に保持されている間に十分な認証が可能であると考えられ、実用上問題はない。
【００６２】
［変形例］
次に、本実施の形態の変形例について説明する。上記実施の形態では、認証用サーバ２において乱数ベクトルデータＶＤが生成される場合について説明したが、本変形例では、端末装置３において乱数ベクトルデータＶＤが生成される場合について説明する。なお、本変形例において、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６３】
図１３は、本変形例に係る認証用サーバ（認証用サーバ２Ａ）の詳細構成を表したものであり、図１４は、本変形例に係る端末装置（端末装置３Ａ）の詳細構成を表したものである。この認証用サーバ２Ａは、上記実施の形態の認証用サーバ２において、乱数ベクトル生成部２２を設けないようにしたものに対応する。また、端末装置３Ａは、上記実施の形態の端末装置３において、乱数ベクトル生成部３５を新たに設けるようにしたものに対応する。
【００６４】
具体的には、端末装置３Ａ内の乱数ベクトル生成部３５は、上記実施の形態における乱数ベクトル生成部２２と同様にして乱数ベクトルデータＶＤを生成すると共に、生成した乱数ベクトルデータＶＤを、画像処理部３４へ供給すると共に、送受信部３６およびインターネット４を介して認証用サーバ２Ａ内の画像処理部２３へ供給するようになっている。したがって、この画像処理部２３は、上記実施の形態では、認証用サーバ２内の乱数ベクトル生成部２２から乱数ベクトルデータＶＤを取得していたのに対し、本変形例では、インターネット４を介して端末装置３Ａ内の乱数ベクトル生成部３５から乱数ベクトルデータＶＤを取得するようになっている。
【００６５】
なお、この乱数ベクトル生成部３５は、本発明における「ベクトルデータ生成手段」の一具体例に対応する。
【００６６】
このような構成により本変形例の生体認証システムでは、例えば図１５に流れ図で示したようにして生体認証動作がなされる。すなわち、まず、端末装置３Ａにおいて、上記実施の形態と同様にして生体５から３次元認証用データＤ２０が取得され（図１５のステップＳ２０１）、その後、端末装置３Ａ内の乱数ベクトルデータ発生部３４により、乱数ベクトルデータＶＤが生成され（ステップＳ２０２）、この生成した乱数ベクトルデータＶＤが認証用サーバ２Ａへ送信される（ステップＳ２０３）。
【００６７】
次に、端末装置３Ａでは、生成した乱数ベクトルデータＶＤを用いて、取得した３次元認証用データＤ２０から２次元認証用データＤ２１が生成され（ステップＳ２０４）、さらにこの２次元認証用データＤ２１が、生体５の特徴点を用いたデータ（２次元特徴点データ）に変換される（ステップＳ２０５）。一方、認証用サーバ２Ａにおいても、インターネット４を介して端末装置３Ａから乱数ベクトルデータＶＤが受信（取得）され（ステップＳ２０６）、この乱数ベクトルデータＶＤを用いて３次元照合用パターンＤ１０から２次元照合用パターンＤ１１が生成され（ステップＳ２０７）、さらにこの２次元照合用パターンＤ１１が生体５の特徴点を用いたデータ（２次元特徴点データ）に変換される（ステップＳ２０８）。
【００６８】
次に、端末装置３Ａからインターネット４を介して認証用サーバ２Ａへ２次元認証用データＤ２１が送信され（ステップＳ２０９）、認証用サーバ２Ａでは、この２次元認証用データＤ２１をインターネット４を介して受信し（ステップＳ２１０）、上記実施の形態と同様に、この２次元認証用データＤ２１を２次元照合用パターンＤ１１と照合することにより、生体５の生体認証（具体的には、静脈認証）がなされる（ステップＳ２１１）。
【００６９】
以上のようにして本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることができる。すなわち、従来のように元々２次元の認証用データを利用して行う生体認証の場合とは異なり、生体５の配置による認証精度の低下を防止すると共に、認証用データの複製等を困難とすることができる。また、３次元認証用データＤ２０をそのままインターネット４上へ送信する場合と比べて情報量を減らし、インターネット４の負荷を軽減することができる。さらに、２次元認証用データＤ２１が仮にインターネット４上などで搾取されたとしても、２次元認証用データＤ２１の搾取による他人へのなりすましの危険性をほとんどなくすことができる。よって、ネットワークを介した生体認証を行う際に、ネットワークへの負荷を抑えつつ高精度かつ高安全性な生体認証を実現することが可能となる。
【００７０】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７１】
例えば、上記実施の形態等では、２次元認証用データＤ２１や２次元照合用パターンＤ１１を作成した後に、さらに生体５が有する特徴点を利用して情報の間引きを行い（２次元特徴点データを生成し）、この間引き後の２次元認証用データＤ２１や２次元照合用パターンＤ１１を利用して生体５の認証を行う場合について説明したが、場合によっては、このような間引き処理を行わずにそのまま２次元認証用データＤ２１や２次元照合用パターンＤ１１を利用して生体５の認証を行うようにしてもよい。
【００７２】
また、乱数ベクトルＶＤの種類（数）は任意であり、その数を増やすのに応じて、生体認証の際のセキュリティレベルをより向上させることが可能であり、さらに乱数ベクトルＶＤの数を調整することで、セキュリティレベルの度合いを制御することも可能である。
【００７３】
また、認証用サーバ２が、複数の端末装置３（端末３−１，３−２，…，３−ｎ）ごとに、互いに異なる乱数ベクトルＶＤを送信するようにしてもよい。そのように構成した場合、複数の端末装置３へそれぞれ同じ乱数ベクトルＶＤを送信する場合と比べ、生体認証の際のセキュリティレベルをより向上させることが可能となる。
【００７４】
また、上記実施の形態等では、生体５の複数層分の静脈パターンに基づく３次元認証用データＤ２０を利用して生体５の静脈認証を行う場合について説明したが、例えば、生体５の静脈パターンに加えて指紋パターンも含めた３次元認証用データを利用して、静脈認証および指紋認証の両者を含めた生体認証を行うようにしてもよい。なお、このように構成した場合、光源３０からの射出光Ｌoutとして、白色光を用いることができる。
【００７５】
また、上記実施の形態等では、認証用サーバ２と端末装置３との間を接続するネットワークの一例として、インターネット４を挙げて説明したが、例えばＬＡＮ（Local Area Network）などの他のネットワークにより接続するようにしてもよく、また、ネットワークは有線のものであっても無線のものであってもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態等では、光源３０が撮像素子３３側からの照射となっている場合について説明したが、光源３０が撮像素子３３とは生体５を挟んで対極側に配置された方式（透過方式）、または生体（指先）５の長手方向に光源３０を配置した場合に限らず、直交する指先５の短手方向に光源３０を配置した場合においても、本発明が示す３次元形状データの取得方式は有効である。
【００７７】
また、上記実施の形態等では、マイクロレンズアレイ３２において、電極３２２，３２４の表面Ｓ１，Ｓ２のうちの表面Ｓ１を曲面とした場合について説明したが、例えば、表面Ｓ２も曲面とし、液晶層１２３の両側が曲面となるようなマイクロレンズとしてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態等では、電圧供給部３７からマイクロレンズアレイ３２内のマイクロレンズへの供給する電圧が比較的大きい場合には、比較的短い焦点距離となる一方、供給する電圧が比較的小さい場合には、比較的長い焦点距離となる場合について説明したが、マイクロレンズアレイ３２の液晶層３２３を構成する液晶材料の種類によっては、逆に、電圧が比較的大きい場合には、比較的長い焦点距離となる一方、供給する電圧が比較的小さい場合には、比較的に短い焦点距離となるような構成とすることも可能である。このように構成した場合でも、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００７９】
また、上記実施の形態等では、マイクロレンズが液晶マイクロレンズにより構成されている場合について説明したが、他の構成のマイクロレンズとしてもよく、例えば、２種類の異なる液体層を利用した液体マイクロレンズなどを用いてもよい。
【００８０】
さらに、上記実施の形態等では、マイクロレンズアレイ３２および撮像素子３３を利用して３次元認証用データＤ２０を取得する場合について説明したが、生体５の３次元の認証用データを取得することができるのであれば、他の撮像光学系により構成するようにしてもよい。ただし、上記実施の形態等のようにマイクロレンズアレイ３２および撮像素子３３により構成するようにしたほうが撮像光学系の薄型化を図ることができ、端末装置３全体としても薄型化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る生体認証システムの全体構成を表すブロック図である。
【図２】生体（指先）およびその内部の静脈の態様を模式的に表した斜視図である。
【図３】図１に示した認証用サーバの詳細構成を表すブロック図である。
【図４】図１に示した端末装置の詳細構成を表すブロック図である。
【図５】図４に示した端末装置の概略構成を表す斜視図である。
【図６】図４に示したマイクロレンズアレイの構成例を表す拡大断面図である。
【図７】実施の形態に係る生体認証システムの動作を表す流れ図である。
【図８】マイクロレンズアレイの作用を説明するための断面構成図である。
【図９】生体から３次元の認証用データを取得する際の光路を説明するための要部断面図である。
【図１０】本発明により得られる３次元の認証用データの一例を模式的に表した斜視図である。
【図１１】２次元の認証用データおよび２次元の特徴点データの一例を模式的に表した図である。
【図１２】２次元の認証用データおよび２次元の特徴点データの他の例を模式的に表した図である。
【図１３】本発明の変形例に係る認証用サーバの詳細構成を表すブロック図である。
【図１４】本発明の変形例に係る端末装置の詳細構成を表すブロック図である。
【図１５】本発明の変形例に係る生体認証システムの動作を表す流れ図である。
【図１６】従来の生体認証装置の概略構成を表す断面模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…生体認証システム、２，２Ａ…認証用サーバ、２１…３次元パターン保持部、２２…乱数ベクトル生成部、２３…画像処理部、２４…認証部、２６…送受信部、３，３Ａ…端末装置、３０…光源、３１…固定用カップ、３２…マイクロレンズアレイ、３２１，３２５…基板、３２２，３２４…電極、３２３…液晶層、３３…撮像素子、３４…画像処理部、３５…乱数ベクトル生成部、３６…送受信部、３７…電圧供給部、３８１…光源駆動部、３８２…撮像素子駆動部、３９…制御部、４…インターネット、５…生体（撮像対象物）、５０…静脈、Ｄ１０…３次元照合用パターン、Ｄ１１…２次元照合用パターン（２次元特徴点データ）、Ｄ２０，Ｄ２０Ａ…３次元認証用データ、Ｄ２１，Ｄ２１Ａ〜Ｄ２１Ｄ…２次元認証用データ（２次元特徴点データ）、ＶＤ…乱数ベクトルデータ、Ｄout…認証結果データ、Ｌout…光源からの射出光、Ｌ０…光軸、Ｌ１，Ｌ２…光線、Ｐ１，Ｐ２…焦点、ｄ１〜ｄ３…生体内部の層。
【図１】
2008269534.tif 000003
【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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