(57)【要約】【課題】ラインセンサで撮像された一次元画像の模様が、自然な状態の指の模様になるようにすること。【解決手段】指紋読取装置２は、基台３と、基台３の平坦面３ａ上に固定された二つのガイド部材４，４と、ガイド部材４，４の間に配されているとともにガイド部材４，４によって案内されて基台３の平坦面３ａに対して前後方向に摺動自在とされた平面視矩形状の板状部材５と、板状部材５のすぐ前方に固定されたラインセンサ９と、を備える。被験者が、指先を前方に指向させた状態で、指４０の末節を板状部材５から前方に延出するようにして指４０の中節を板状部材５上に載置し、その状態で指４０とともに板状部材５を前方に移動させる。【選択図】      図１
2004206417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指が載置される載置台と、この載置台に載置された指の指紋を読み取るラインセンサと、を備え、前記載置台及び前記ラインセンサのうちの少なくとも一方を前記ラインセンサの長さ方向及び前記ラインセンサの読み取り方向の両方に直角な方向に相対的に移動自在としてなる指紋読取装置において、
前記載置台を前記指の末節の表面を露出させた状態で支持するように構成し、
前記ラインセンサ及び前記載置台の相対的な移動によって、前記ラインセンサが前記載置台から露出して支持された前記指の末節を走査するようにしたことを特徴とする指紋読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインセンサを用いた指紋読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器のネットワーク化が進み、電子機器間の通信が自由になり、どこからでも様々な情報にアクセスできるようになってきている。それに伴い悪意のある者からの不正アクセスを防止するためにセキュリティの重要性が高まっている。セキュリティ技術の一つに指紋による個人認証を行う方法があり、指紋による個人認証を携帯型電子機器に応用する技術が提案されている。指紋認証のためには、指紋を読み取るための指紋読取装置を携帯型電子機器に備え付けなければならない（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１では、二つの平行なラインセンサを携帯型電子機器の正面に実装した技術が記載されている。この携帯型電子機器は次のように動作する。即ち、ユーザが指を携帯型電子機器の正面に当てた状態でラインセンサに直角な方向に指を移動させることで、二つのラインセンサが指を走査して一次元画像を順次取得し、一次元画像がバッファで順次合成されていくことで、指紋を表した二次元画像が生成される。そして、携帯型電子機器の処理部が、生成された二次元画像について認証処理を行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１６１１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、指を携帯型電子機器の正面に当てるため、指の表皮が歪んでしまい、ラインセンサで撮像された一次元画像の模様は、自然な状態の指の模様と異なってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ラインセンサで撮像された一次元画像の模様が、自然な状態の指の模様になるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、指が載置される載置台（例えば、板状部材５）と、この載置台に載置された指の指紋を読み取るラインセンサ（例えば、ラインセンサ９）と、を備え、前記載置台及び前記ラインセンサのうちの少なくとも一方を前記ラインセンサの長さ方向及び前記ラインセンサの読み取り方向の両方に直角な方向に相対的に移動自在としてなる指紋読取装置において、
前記載置台を前記指の末節の表面を露出させた状態で支持するように構成し、前記ラインセンサ及び前記載置台の相対的な移動によって、前記ラインセンサが前記載置台から露出して支持された前記指の末節を走査するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、指の末節の表面を露出させた状態で載置台が指を支持するため、指の末節の表面は殆ど変形せずに自然な状態となっている。そのため、末節の指紋は、歪まずに自然な状態となっている。そして、ラインセンサが、露出して支持された指の末節を走査するため、歪んでいない自然な一次元画像が、ラインセンサによって取得される。
【０００９】
なお、請求項１に記載の発明において、前記載置台は、前記指の中節を載置することで前記指の末節が前記載置台から露出した状態で支持するように構成され、前記載置台を移動させることにより、前記ラインセンサに対して前記載置台を相対的に移動させるようにしても良い。
また、請求項１に記載の発明において、前記載置台に指の末節を露出させるための貫通孔を形成し、前記載置台を移動させることにより、前記載置台に対して前記ラインセンサを相対的に移動させるようにしても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００１１】
〔第一の実施の形態〕
図１（ａ）は、指紋認証装置に備わった指紋読取装置２を示した平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI−I破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【００１２】
指紋読取装置２は、平坦面３ａを有した基台３と、左右に互いに間隔をあけて且つ互いに平行となって基台３の平坦面３ａ上に固定された前後に長尺な二つのガイド部材４，４と、ガイド部材４，４の間に配されているとともにガイド部材４，４によって案内されて基台３の平坦面３ａに対して前後方向に摺動自在とされた平面視矩形状の板状部材５と、板状部材５の後方であって基台３の平坦面３ａ上に固定されたバネ受け部材６と、板状部材５とバネ受け部材６との間に配置されるとともに一端が板状部材５の後端面に固定されているとともに他端がバネ受け部材６の前端面に固定された弾性バネ７と、板状部材５の前方であって基台３の平坦面３ａ上に固定されたストッパ部材８と、ストッパ部材８のすぐ前方であって基台３の平坦面３ａ上に固定されたラインセンサ９と、取付部材１１によってラインセンサ９の上方に配置されるように基台３に取り付けられたレンズ光学系１０と、ラインセンサ９の近傍において基台３の平坦面３ａ上に取り付けられているとともに基台３上からラインセンサ９に沿った線状の光線を上方に向けて照射する光源（図示略）と、を備える。
【００１３】
板状部材５は、ポリカーボネイト板、アクリル板及びガラス板といった透明な部材、又は、その他のプラスチック板、金属板及びセラミック板といった不透明な部材である。図１（ｂ）に示すように、板状部材５の厚さは、ストッパ部材８の高さより大きく形成されている。板状部材５には、載置台として、指４０が載置されるようになっている。
【００１４】
弾性バネ７に荷重が負荷されていない自然状態では、板状部材５の前端面がストッパ部材８から離れており、その間隔は指の先端から第一関節までの長さ程度に設定されている。この場合の位置から板状部材５が前方に移動すると、弾性バネ７が板状部材５に対して後方へ引く弾性力を生じるようになる。
【００１５】
ラインセンサ９は、板状部材５の移動方向に対して直角な左右方向に長尺となっており、フォトダイオード及びフォトトランジスタといった複数の受光素子が画素として左右方向に配列されてなるＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサといった一次元固体撮像デバイスである。ラインセンサ９の高さは、板状部材５の厚さより小さく形成されている。
【００１６】
ラインセンサ９の読み取り方向は上方であり、ラインセンサ９の光軸はその長さ方向（左右方向）及び板状部材５の移動方向（前後方向）の両方にほぼ直角となって上向きとなっており、ラインセンサ９の受光面はレンズ光学系１０に対向している。レンズ光学系１０は、その上方に位置する被写体の像をラインセンサ９の受光面に結像するものである。レンズ光学系１０の上面から平坦面３ａまでの距離は、板状部材５の厚さより小さくなっている。
【００１７】
次に、指紋認証装置の制御装置について説明する。
図２に示すように、指紋認証装置の制御装置は、同期信号発生器１２と、駆動回路１３と、アンプ１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、バッファ１６と、演算処理装置１７と、を備える。
【００１８】
同期信号発生器１２は、エンコーダ等であり、板状部材５が所定距離移動する毎に同期信号を発生させ、駆動回路１３、Ａ／Ｄ変換器１５、バッファ１６へ出力するようになっている。駆動回路１３、Ａ／Ｄ変換器１５、バッファ１６は、同期信号に同期して動作するようになっている。
【００１９】
駆動回路１３は、同期信号発生器１２から入力した同期信号に従ってラインセンサ９を駆動するようになっている。ラインセンサ９は、駆動回路１３によって駆動されることによって、受光した光強度（又は光量）を電気信号に変換することで一次元画像を電気信号として取得し、光強度を表した電気信号をアンプ１４へ出力するようになっている。アンプ１４は、ラインセンサ９から入力した電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換器１５に出力するようになっている。Ａ／Ｄ変換器１５は、同期信号発生器１２から入力した同期信号に従って電気信号をＡ／Ｄ変換し、一次元画像データをバッファ１６に出力するようになっている。ここで、Ａ／Ｄ変換器１５は、入力される電気信号を前記所定閾値未満の場合と該所定閾値以上の場合とに二値化することによって、明暗の一次元的な分布で表された一次元画像データ（つまり、白黒の一次元画像データ）をバッファ１６に出力するようになっている。バッファ１６には同期信号に従って一次元画像データがＡ／Ｄ変換器１５から順次格納され、バッファ１６にて一次元画像データが順次合成されていくことで、二次元画像データが生成されるようになっている。バッファ１６で生成された二次元画像像データは、演算処理装置１７へ出力されるようになっている。
【００２０】
演算処理装置１７は、ＣＰＵ１８と、ＲＡＭ１９と、ＲＯＭ２０と、補助記憶装置２１と、インターフェース（図示略）と、を備え、これらがバスによってデータ入出力可能に互いに接続されている。
【００２１】
補助記憶装置２１には、登録者ごとに指の末節の指紋を表した登録指紋画像データ２３が格納されている。登録指紋画像データ２３は、明暗の分布で表された二値化画像である。また、登録指紋画像データ２３は、ＣＰＵ２２にとって読取可能なデータである。
【００２２】
ＲＯＭ２０には、ＣＰＵ１８にとって読取可能であり且つ実行可能なプログラム２２が格納されている。
ＲＡＭ１９は、ＣＰＵ１８の処理における作業領域として用いられるものである。
ＣＰＵ１８は、ＲＡＭ１９を作業領域としてＲＯＭ２０に格納されたプログラム２２に従った処理を行うものである。プログラム２２に従ったＣＰＵ１８の処理としては、インターフェースを介してバッファ１６から二次元画像データを入力する処理、補助記憶装置２１から登録指紋画像データ２３を読み込む処理、二次元画像データと登録指紋画像データ２３を比較して二次元画像データと登録指紋画像データ２３が一致するとみなせるか否かを判定する処理等がある。
【００２３】
二次元画像データと登録指紋画像データ２３が一致するとみなせるか否かの判定処理は、次のようになっている。つまり、ＣＰＵ１８は、図３に示すように二次元画像データや登録画像データ２３の画像において、暗となったピクセルから明となったピクセルを縦方向に挟んで次に暗となったピクセルまでの距離δ（つまり、縦方向に隣り合う二つの凹部の線間隔である。）を算出するようになっている。そして、ＣＰＵ１８は、このような距離δを算出する処理を縦方向の線（ピクセルが縦に並んだものである。）に沿って一方の端から他方の端へ順次行うようになっている。そして、ＣＰＵ１６は、縦方向の線に沿って距離δを算出することを横方向に線順次行うことによって、画像全体について縦方向に明ピクセルを挟んで隣り合う暗ピクセルの距離δを求めるようになっている。また、ＣＰＵ１８は、バッファ１６から入力した二次元画像データ及び登録指紋画像データ２３の両方について、画像全体の縦方向に隣り合う暗ピクセルの距離δを求めるようになっている。ここで、二次元画像データの距離δのデータ列を、｛δA（ｉ）｜ｉ＝１，２，３，…、Ｎ｝と表し、登録指紋画像データの距離δのデータ列を、｛δB（ｉ）｜ｉ＝１，２，３，…，Ｎ｝と表す。
【００２４】
また、ＣＰＵ１８は、二次元画像データ及び登録指紋画像データ２３の両方について、距離δの変化率ｄδを求めるようになっている。ここで、二次元画像データの変化率ｄδのデータ列は、式（１）のように表せ、登録指紋画像データ２３の変化率ｄδのデータ列は、式（２）のように表せる。
【数１】
2004206417.tif 000003
【数２】
2004206417.tif 000004
【００２５】
また、ＣＰＵ１８は、次の式（３）、式（４）を用いて相関係数Ｃδ、Ｃdδを算出するようになっている。
【数３】
2004206417.tif 000005
【数４】
2004206417.tif 000006
【００２６】
また、ＣＰＵ１８は、相関係数Ｃδが所定の第一閾値以上であるか否かを判定するとともに、相関係数Ｃdδが所定の第二閾値以上であるか否かを判定するようになっている。また、ＣＰＵ１８は、相関係数Ｃδが前記第一閾値以上であり且つ相関係数Ｃdδが前記第二閾値以上である場合に、二次元画像データが登録指紋画像データ２３と一致するとみなして、認証処理を行うようになっている。つまり、前記第一閾値及び前記第二閾値は、二次元画像データが登録指紋画像データ２３に一致している場合と一致していない場合とに分けるための閾値である。
【００２７】
以上のように構成される指紋認証装置の使用方法及び指紋認証装置の動作について説明する。
被験者が、指先を前方に指向させた状態で、指４０の末節を板状部材５から前方に延出するようにして指４０の中節を板状部材５上に載置すると、指４０が板状部材５によって支持される。光源が発光して上方に向けて光を出射する。このように、指４０の末節が板状部材５の前縁から前に外れているため、指４０の末節の表皮は板状部材５から露出されて、板状部材５に触れていない。そのため、指４０の末節の表皮が変形せずに自然な状態となっている。
【００２８】
そして、光源が発光して上方に向けて光を出射する。そして、被験者が指４０の中節を板状部材５に押し付けた状態で指４０を前方に移動させると、指４０とともに板状部材５が弾性バネ７の弾性力に抗してストッパ部材８に当接するまで前方に移動する。指４０及び板状部材５の移動に伴って、指４０の末節がラインセンサ９の上方を前方に向かって通過し、平面視してラインセンサ９と重なった末節の部分が移り変わる。この時、同期信号発生器１２は、板状部材５の移動が所定距離進む毎に同期信号を発生させて、駆動回路１３、Ａ／Ｄ変換器１５、バッファ１６に出力する。これによって、指４０の末節は、ラインセンサ９によって走査される。なお、レンズ光学系１０の上面から平坦面３ａまでの距離は、板状部材５の厚さより小さいから、指４０の末節はレンズ光学系１０及びラインセンサ９から離れた状態でラインセンサ９上を通過する。
【００２９】
ここで、平面視してラインセンサ９と重なった末節の部分には光源から光が照射されるが、指紋の凸部において反射した光が高強度でレンズ光学系１０を介してラインセンサ９に入射し、指紋の凹部において反射した光は低強度でレンズ光学系１０を介してラインセンサ９に入射する。レンズ光学系１０が指４０の末節をラインセンサ９に結像し、ラインセンサ９が駆動回路１３によって駆動されることによって、ラインセンサ９は同期信号のタイミングで指４０の末節を撮像して一次元画像を取得する。ラインセンサ９によって取得された一次元画像は、ラインセンサ９に沿った指紋の凹凸で定義された反射光の強度分布である。
指４０の末節が板状部材５に触れていない状態でラインセンサ９によって撮像されるため、一次元画像は歪んでなく、自然な指紋の像となっている。
【００３０】
ラインセンサ９は、同期信号に同期して光電変換することによって指紋の一次元画像を電気信号として取得し、一次元画像を取得するごとにＡ／Ｄ変換器１５に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器１５は、指紋の一次元画像を入力するごとに一次元画像を二値化して一次元画像データとしてバッファ１６に出力する。そして、指紋の一次元画像データがバッファ１６に順次蓄積されて合成されていくと、バッファ１６で指紋の二次元画像データが生成される。二次元画像データは、バッファ１６から演算処理装置１７に出力される。
【００３１】
次に、図４を参照して、プログラム２２に従ったＣＰＵ１８の処理の流れについて説明する。
ＣＰＵ１８は、インターフェースを介してバッファ１６から指紋の二次元画像データを入力し（ステップＳ１）、二次元画像データをＲＡＭ１９に一時記憶する。次いで、ＣＰＵ１８は、縦方向の線に沿って明ピクセルを挟んで隣り合う暗ピクセルの距離δを二次元画像データから順次算出すること（ステップＳ３、ステップＳ４：Ｎｏ）を横方向に順次に行うこと（ステップＳ４：Ｙｅｓ、ステップＳ５：Ｎｏ、ステップＳ６）によって画像全体についてデータ列δA（ｉ）を算出する。そして、ＣＰＵ１８は、画像全体についてデータ列δA（ｉ）を算出したら（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、データ列δA（ｉ）から変化率ｄδのデータ列ｄδA（ｉ）を算出する（ステップＳ７）。
【００３２】
次いで、ＣＰＵ１８は、登録指紋画像データ２３を補助記憶装置２１から読み出す（ステップＳ８）。次いで、ＣＰＵ１８は、縦方向の線に沿って明ピクセルを挟んで隣り合う暗ピクセルの距離δを登録指紋画像データ２３から順次算出すること（ステップＳ９、ステップＳ１０：Ｎｏ）を横方向に順次に行うこと（ステップＳ１０：Ｙｅｓ、ステップＳ１１：Ｎｏ、ステップＳ１２）によって画像全体についてデータ列δB（ｉ）を算出する。そして、ＣＰＵ１８は、画像全体についてデータ列δB（ｉ）を算出したら（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、データ列δB（ｉ）から変化率ｄδのデータ列ｄδB（ｉ）を算出する（ステップＳ１３）。
【００３３】
次いで、ＣＰＵ１８は、データ列δA（ｉ）及びデータ列δB（ｉ）から式（３）に従って相関係数Ｃδを算出する（ステップ１４）。次いで、ＣＰＵ１８は、求めた相関係数Ｃδが第一閾値以上で否かあるかを判定し、相関係数Ｃδが第一閾値未満である場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）にはＣＰＵ１８の処理がステップＳ１８に移行し、相関係数Ｃδが第一閾値以上である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）にはＣＰＵ１８の処理がステップＳ１６に移行する。
【００３４】
ステップＳ１６においては、ＣＰＵ１８は、データ列ｄδA（ｉ）及びデータ列ｄδB（ｉ）から式（４）に従って相関係数Ｃdδを算出する。次いで、ＣＰＵ１８は、求めた相関係数Ｃdδが第二閾値以上で否かあるかを判定し、相関係数Ｃdδが第二閾値未満である場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはＣＰＵ１８の処理がステップＳ１８に移行し、相関係数Ｃdδが第二閾値以上である場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）にはＣＰＵ１８の処理がステップＳ２０に移行する。
【００３５】
ステップＳ２０においては、ＣＰＵ１８は、二次元画像データが登録指紋画像データ２３と一致するとみなすことによって認証処理を行い、そしてＣＰＵ１８の処理が終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ１８においては、ＣＰＵ１８は、補助記憶装置２１に格納された全ての登録指紋画像データ２３を二次元画像データと比較したか否かを判定する。そして、全ての登録指紋画像データ２３と二次元画像データを比較していない場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ＣＰＵ１８が別の登録指紋画像データ２３を補助記憶装置２１から読み出して、別の登録指紋画像データ２３に対してステップＳ９〜ステップＳ１８までの処理を繰り返す。一方、全ての登録指紋画像データ２３と二次元画像データを比較した場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、二次元画像データが全ての登録指紋画像データ２３と一致しないとみなすことによって不認証処理を行い、そしてＣＰＵ１８の処理が終了する。
【００３７】
以上のように、距離δのデータ列δ（ｉ）のみならず、距離δの変化率ｄδのデータ列ｄδ（ｉ）を用いて、二次元画像データと登録指紋画像データ２３とが一致するか否かを判定しているため、認証精度が非常に良い。
【００３８】
〔第二の実施の形態〕
次に、第二実施形態について説明する。
図５に示すように、第二実施形態の指紋読取装置７０は、第一実施形態の指紋読取装置２と同様に、基台３と、ガイド部材４，４と、板状部材５と、バネ受け部材６と、弾性バネ７と、ラインセンサ９と、取付部材１１と、レンズ光学系１０と、光源（図示略）と、を備える。これらは、第一実施形態の場合と同様であるため説明を省略する。
【００３９】
第二実施形態の指紋読取装置７０と第一実施形態の指紋読取装置２との異なる点は、指紋読取装置２ではストッパ部材８が平坦面３ａ上に固定されていたのに対し、指紋読取装置７０ではストッパ部材８０が固定されていない。
【００４０】
詳細に説明すると、ラインセンサ９と板状部材５の間であって基台３には、凹部３ｂが形成されている。ストッパ部材８０は、平面視して凹部３ｂ内に配置されている。ストッパ部材８０は、凹部３ｂから上方に突出した壁部８０ａと、壁部８０ａの下端部から後方に向けて延出した底部８０ｂと、底部８０ｂの後端部から上方に向けて突出した凸部８０ｃとを有し、側面視して鉤状を呈している。
【００４１】
また、基台３の凹部３ｂの底面には、弾性バネ８１の一端が固定されており、弾性バネ８１の他端には、ストッパ部材８０の底部８０ｂが固定されている。このように、ストッパ部材８０は、弾性バネ８１に載置されて弾性バネ８１によって弾性的に支持されている。
【００４２】
ストッパ部材８０の荷重のみが弾性バネ８１に負荷された状態では、ストッパ部材８０の壁部８０ａは凹部３ｂから上方に突出して、壁部８０ａの上端は板状部材５の上面より高くなっている。更にこの状態では、ストッパ部材８０の凸部８０ｃが凹部３ｂから上方に突出しているとともに板状部材５の前端に当接している。
【００４３】
また、弾性バネ８１に抗した荷重がストッパ部材８０に付与された場合には、弾性バネ８１が弾性的に圧縮変形し、それにともないストッパ部材８０が下方に移動して凸部８０ｃが凹部３ｂ内に引き込むようになっている。凸部８０ｃが凹部３ｂ内に引き込むと、凸部８０ｃと板状部材５の当接が解除されるようになっている。
【００４４】
以上のような指紋読取装置７０を具備した指紋認証装置も、第一実施形態の場合と同様に図２に示すような制御装置を具備する。
【００４５】
以上のような指紋読取装置７０を使用するには、被験者が、指先を前方に指向させた状態で、指４０の末節を板状部材５から前方に延出するようにして且つ指先でストッパ部材８０の壁部８０ａの上端をしたに押すようにして、指４０の中節を板状部材５上に載置する。すると、ストッパ部材８０が弾性バネ８１に抗して下降し、凸部８０ｃと板状部材５の当接が解除され、板状部材５が前方に移動可能となる。その後は、第一実施形態の場合と同様に、被験者が指４０の中節を板状部材５に押し付けた状態で指４０を前方に移動させれば、指４０の末節がラインセンサ９によって走査される。
【００４６】
このように第二実施形態においても、指４０の末節が板状部材５の前縁から前に外れているため、指４０の末節の表皮が変形せずに自然な状態となっており、歪んでいない自然な一次元画像がラインセンサ９によって撮像される。
【００４７】
〔第三の実施の形態〕
次に、第三実施形態について説明する。
図６（ａ）は、第三実施形態の指紋読取装置９０を示した平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のIII−III破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【００４８】
指紋読取装置９０は、上向きの光軸を有したレンズ付きラインセンサ９１と、ラインセンサ９１の上方に配置された載置台としての板状部材９２と、を備える。
【００４９】
ラインセンサ９１は、フォトダイオード及びフォトトランジスタといった複数の受光素子が画素として左右方向に配列され、光軸に直角な左右方向に長尺となっている。また、ラインセンサ９１は、その長さ方向（左右方向）及び光軸の両方に直角な方向（前後方向）に板状部材９２に対して移動自在となっている。また、ラインセンサ９１は、図示しない駆動機構によって前後方向に移動されるようになっている。なお、ラインセンサ９１と一体となって光源も前後に移動自在となっており、この光源はラインセンサ９１に沿った線状の光線を上方に向けて照射するようになっている。
【００５０】
板状部材９２は、ポリカーボネイト板、アクリル板及びガラス板といった透明な部材、又は、その他のプラスチック板、金属板及びセラミック板といった不透明な部材である。板状部材９２の左右方向中央部には、前後に長尺となる矩形状の貫通孔９２ａが形成されており、貫通孔９２ａは板状部材９２の内縁を成している。貫通孔９２ａの左右幅は、指４０の末節の幅より小さくなっている。貫通孔９２ａの下方をラインセンサ９１が移動するようになっている。
【００５１】
また、以上のような指紋読取装置９０を具備した指紋認証装置も、第一実施形態の場合と同様に図２に示すような制御装置を具備するが、第三実施形態では同期信号発生器１２は、ラインセンサ９１が所定距離移動する毎に同期信号を発生させるようになっている。
【００５２】
以上のような指紋読取装置９０を使用するには、被験者が、指４０の末節を貫通孔９２ａに重ねるようにして末節を板状部材９２上に載置すると、指４０の末節の一部が板状部材９２から貫通孔９２ａ内に外れた状態で指４０が板状部材９２によって支持される。そして、ラインセンサ９１が貫通孔９２ａ内に外れた部分において指４０の末節を後方に走査して、貫通孔９２ａを通じて指紋の一次元画像を同期信号に同期して電気信号として取得する。なお、走査の際、指４０の末節は、貫通孔９２ａ内においてラインセンサ９１から離れている。
【００５３】
以上のように、本実施形態では、指４０の末節が板状部材９２の内縁から貫通孔９２ａ内に外れているため、指４０の末節の表皮は板状部材９２から露出されて、板状部材９２に触れていない。指４０の末節の一部は貫通孔９２ａ内において殆ど変形せずに自然な状態となっており、歪んでいない自然な一次元画像がラインセンサ９１によって撮像される。
【００５４】
〔第四の実施の形態〕
次に、第四実施形態について説明する。
図７（ａ）は、第三実施形態の指紋読取装置１００を示した平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のIV−IV破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
この指紋読取装置１００は、上方に指向した光軸となるレンズ付きラインセンサ９１と、ラインセンサ９１の上方に配置された載置台１０２と、を備える。
ラインセンサ９１は、第三実施形態の場合と同様に、駆動機構によって前後に移動されるようになっている。
【００５５】
載置台１０２の上面には、指４０の末節と略同形状の凹部１０２ｂが形成されており、凹部１０２ｂの底面であって載置台１０２の左右方向中央部には、前後に長尺となる矩形状の貫通孔１０２ａが形成されている。貫通孔１０２ａの左右幅は、指４０の末節の幅より小さくなっている。貫通孔１０２ａの下方をラインセンサ９１が移動するようになっている。
この指紋読取装置１００を具備した指紋認証装置も、第三実施形態の場合と同様に、図２に示すような制御装置を具備する。
【００５６】
図８には、第四実施形態の変形例としての指紋読取装置１１０が示されているが、指紋読取装置１００と指紋読取装置１１０の異なる点は、貫通孔１０２ａの前後長であり、指紋読取装置１１０の方が指紋読取装置１００より貫通孔１０２ａの前後長が短くなっている。
【００５７】
以上のような指紋読取装置１００，１１０を使用するには、被験者が、指４０の末節を貫通孔１０２ａに重ねるようにして末節を載置台１０２の凹部１０２ｂに嵌め込むと、指４０の末節の一部が載置台１０２から貫通孔１０２ａ内に外れた状態で指４０が載置台１０２によって支持される。そして、ラインセンサ９１が貫通孔１０２ａ内に外れた部分において指４０の末節を後方に走査して、貫通孔１０２ａを通じて指紋の一次元画像を同期信号に同期して電気信号として取得する。なお、走査の際、指４０の末節は、貫通孔１０２ａ内においてラインセンサ９１から離れている。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、指４０の末節が載置台１０２の内縁から貫通孔１０２ａ内に外れているため、指４０の末節の表皮は載置台１０２から露出されて、載置台１０２に触れていない。そのため、指４０の末節の一部は貫通孔１０２ａ内において殆ど変形せずに自然な状態となっており、歪んでいない自然な一次元画像がラインセンサ９１によって撮像される。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、指の末節の表面が載置台から露出しているため、指の末節の表面は、殆ど変形せずに自然な状態となっている。そして、ラインセンサが、露出して支持された指の末節を走査するため、歪んでいない自然な一次元画像が、ラインセンサによって取得される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、指紋読取装置の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI−I破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【図２】図１の指紋読取装置を具備した指紋認証装置の制御装置を示したブロック図である。
【図３】指紋を表した画像を示す図面である。
【図４】図２の制御装置のＣＰＵの処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】図５（ａ）は、図１の指紋読取装置とは別の指紋読取装置の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のII−II破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図１、図５の指紋読取装置とは別の指紋読取装置の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のIII−III破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【図７】図７（ａ）は、図１、図５、図６の指紋読取装置とは別の指紋読取装置の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のIV−IV破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【図８】図８（ａ）は、図１、図５、図６、図７の指紋読取装置とは別の指紋読取装置の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のV−V破断線で破断して矢印方向に見て示した断面図である。
【符号の説明】
２、７０、９０、１００、１１０      指紋読取装置
９、９１                            ラインセンサ
５、９２                            板状部材（載置台）
４０                                指
１０２                              載置台
【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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