(57)【要約】【課題】本発明の目的は、指の静脈画像を利用して個人又は複数人のグループにおける個人認証において、左右どちらの手の指に対しても容易に設定でき、高い再現性を持って指静脈画像を取得できると共に、高い認証精度を有する個人認証装置と個人認証方法及びその光源を提供することにある。【解決手段】本発明は、１本の指の指紋を下面に向けて挿入できる挿入部を設けたケースと、前記指に対してその上面から透過光を発生する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、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前記指の静脈画像データの画像処理部とを有することを特徴とする個人認証装置にある。【選択図】　図１
2004049705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の指の指紋を下面に向けて挿入できる挿入部を設けたケースと、前記指に対してその上面から透過光を照射する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、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前記指の静脈画像データの画像処理部とを有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
請求項１において、前記指挿入部は、前記指の先端位置を規制する指押し当て部と、前記挿入後の前記指挿入部の入口における前記指の上下位置の少なくとも一方を設定する指位置規制部を有することを特徴とした個人認証装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記指挿入後の前記指先の腹部に対応する位置に前記画像処理部を駆動させる突起部を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項４】
１本の指の指紋を下面にし、前記指に対してその上面から透過光を照射する工程と、前記指を透過した透過光を撮像する工程と、該撮像された前記指の静脈画像データを予め記憶部された画像データと照合する認証工程とを有することを特徴とする個人認証方法。
【請求項５】
一本の指に対して透過光を照射し、前記指を透過した透過光によって撮像された前記指の第１関節と第２関節との間の静脈画像データを予め記憶部された画像データと照合すること特徴とする個人認証方法。
【請求項６】
絶縁基板上に一列に少なくとも５個の遠赤外線を発光する発光ダイオードを有し、該発光ダイオードが少なくとも指の第１関節と第２関節との間に対応して等間隔に配置されていることを特徴とする個人認証装置用光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指静脈画像データを利用して個人又は複数人のグループを認証する新規な個人認証装置と個人認証方法及びその光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指静脈画像データを用いて個人認証を行なうにあたって、同一人物にあっては、再現性よく指画像を取得する必要があるため、特開２００１−１８４５０７号公報では、複数の指でドアの取ってなどを握る際には手の形がほぼ一意に決まることを利用して、データ取得部に平面的な指の回転を抑える為にト゛アの取って形状等の曲率を持ったデータ取得部を使い、空間的な指の移動をおさえるために複数指でデータ取得部を握って撮像し、指の移動度を並進に限定することを可能にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２００１−１８４５０７号公報においては、指の前後方向の回転は抑えることが出来ないため再現性よく指静脈画像データを取得できないため個人認証精度が低くなると同時に、取っ手形状のデータ取得部を手全体で握る構成のため、装置全体が大きくなり認証装置設置用スペースが広く必要という欠点があった。
本発明の目的は、指の静脈画像を利用して個人又は複数人のグループにおける個人認証において、予め記憶されたデータに対して指の照合が左右どちらの手の指に対しても容易に設定でき、高い再現性を持って指静脈画像を取得できると共に、高い認証精度を有する個人認証装置と個人認証方法及びその光源を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１本の指の指紋を下面に向けて挿入できる挿入部を設けたケースと、前記指に対してその上面から透過光を発生する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、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前記指の静脈画像データを予め記憶部された画像データと照合できる照合用データを作成する画像処理部とを有することを特徴とする個人認証装置にある。
【０００５】
前記指挿入部は、前記指の先端位置を規制する指押し当て部と、前記挿入後の前記指挿入部の入口における前記指の上下位置の少なくとも一方を設定する指位置規制部を有すること、干渉フィルタ部は光源部から発せられる前記透過光と他の光とを分離するものであること、又、前記指押し当て部は手のひらから最初の関節までの間に止まる位置に挿入できるように設けられることが好ましい。
【０００６】
即ち、個人認証装置の指挿入部に指を挿入する際の指長軸方向ずれ、指短軸方向のずれ、指長軸を軸とした回転、指の静脈画像撮像部との位置ずれを防止し、指の画像撮像面を同一化し毎回の指挿入動作時の指挿入状態を同一にし、指静脈データ読取りの再現性を高める必要がある。そこで、指長軸方向のずれを防止する為に指挿入口の最奥に指先端が突き当たる壁を設け、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を設け、指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押し当て部と指先端が突き当たる壁の手前に突起部を設け、指挿入部に指を挿入する際、指挿入口の最奥にある指突き当て部に指先端をつけ、指長軸方向の中心をケースの指挿入部の入口部の三角マークに合せ、指付け根部分を指付け根押し当て部に接触させ、人がボタンを押す際、指の形がほぼ一義的に決まることを利用して指腹部で突起部を押す行為を行うことで達成される。
【０００７】
指挿入部の最奥に指先端が突き当て部を設け、指を挿入した際の指腹部の位置に突起部を設け、指挿入部の入口上部に上部指付け根押し当て部を設ける。これにより、指短軸の中心をケースの指挿入部の入口部のマークに合せ指を挿入し、指挿部の最奥に指先端を指突き当て部につけ、指付け根部を指挿入部の入口上部の上部指付け根押し当て部につけ、指腹部を突起部に当てる指挿入動作により、指を挿入した際の指長軸を軸とした平面的回転及び空間的回転及び、前後左右の位置ずれを抑制し、さらに指と撮像部との位置規定を行なうことが出来、再現性良く指静脈画像データを取得することができる。
【０００８】
更に、本発明は、１本の指の指紋を下面にし、前記指に対してその上面から透過光を照射する工程と、前記指を透過した透過光を撮像する工程と、該撮像された前記指の静脈画像データを予め記憶部された画像データと照合する認証工程とを有すること、又、一本の指に対して透過光を照射し、前記指を透過した透過光によって撮像された前記指の第１関節と第２関節との間の静脈画像データを予め記憶部された画像データと照合すること特徴とする個人認証方法にある。後者の方法においても、指の指紋を下面にし、前記指に対してその上面から透過光を照射するのが好ましく、このようにすることによって左右どちらの指でも容易に挿入でき、個人認証が容易にできるものである。
【０００９】
前記透過光の照射位置に対する前記指の挿入位置の設定を前記指の先端と手のひらから最初の関節の間における上下の少なくとも一方とで行うこと、前記指の挿入後、該挿入された指によって前記透過光の照射の開始を指示すること、認証の指として特に指の先端から第１関節までの距離はどの指でもほぼ等しいことからどの指でも良く、人差指の挿入が容易であることから好ましい。
【００１０】
又、本発明は、絶縁基板上に一列に少なくとも５個の遠赤外線を発光する発光ダイオードを有し、該発光ダイオードが少なくとも指の第１関節と第２関節との間に対応して等間隔に配置されていることを特徴とする個人認証装置用光源にある。好ましくは、更に両側に同じ間隔で１〜３個設けることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の個人認証装置の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図２は、本発明の回路ブロック図である。図１に示すように、個人認証装置は、ケース９内に指の指紋を下面にして指挿入部２に挿入された１本の指に対しその上面から透過光３０を発する遠赤外線を発光する一列に等間隔に配置された９個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０を光源とした光源部２２、光源部２２から発せられる遠赤外線光の透過光３０と室内環境に存在する蛍光灯の光等の人工光や自然光を分離するための干渉フィルタ部２３、指を透過した光を撮像するＣＭＯＳカメラモジュールあるいはＣＣＤカメラモジュール等で構成される撮像部２４、光源２２から発せられる光が撮像部２４に入光される際、指の第１関節部の画像がさえぎられないような大きさで構成された画像処理のスタートを示す信号を作成するためのスイッチ部５、撮像部２４で撮像された画像のデータ処理を行なうデータ処理部３２で構成される。
【００１２】
光源部２２は絶縁基板上に９個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０が配置されて指７との間にガラスでカバーされており、少なくとも５個が指の第１関節と第２関節との間に対応して等間隔に配置し、その両側に同じ間隔で指の長い人にも対応できるようにしている。このように等間隔で配置することによって均一な光の照射ができ、精度の高い認証が得られる。
【００１３】
上部指付け根押し当て部３は、指７の挿入の入り口側に設けられ、指７の挿入位置を決めるのに指７の太さに対応させた凹部を有し、正確な位置決めができる。指７の下部は、干渉フィルタ２３を覆うカバーに指７が接して静脈画像の変形が生じないように直接接しないように若干の空間が形成される。又、上部指付け根押し当て部３は点線のように両側を長くさせることによりより正確な位置決めができる。更に、上部指付け根押し当て部３の対応する下部に前述の空間を形成するのに指挿入部２の空間のほぼ全長さに亙ってそれと同様の突起を設けることができる。その突起はその長さの中心部に指７の太さより小さい幅の溝又は凹部を設け、ゴミの排除を容易にすることができる。
【００１４】
データ処理部３２は、撮像部２４から出力される１本の指の静脈画像データを予め記憶部２８に保存されたデータと照合できるようにするために照合用データを作成する画像処理部２５、予め登録された照合データを保存する記憶部２８、画像処理部２５で作成された指静脈画像データと予め記憶部２８に保存されている指の静脈画像データを照合する照合部２９、個人認証装置２１内の制御を行う制御部２７、照合結果を入退出管理コントローラ等の他機器３１に送信する通信処理部２６で構成されている。
【００１５】
また、個人認証装置の指挿入部２には、指挿入時の指７の挿入長を規制し、指の画像撮像時の指の位置を規制し指静脈画像の再現性を高めることを目的として、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が設けられ、これらの各部によって指の設定が正しく行われる。上部指付け根押し当て部３の延長として点線で示したようにその両端を若干長くすることによって指７の挿入時の位置をより正確に設定することができる。
【００１６】
認証は、左右の手の１０本内の１本を用い、図１−（ｂ）の斜線部に示す指の第１関節部から第２関節部までの指のひら面に近い静脈の形状データを使用して行なわれ、認証対象指７を個人認証装置の指挿入部２に挿入することから開始され、以下の動作で行なわれる。尚、指は、左右の手の１０本内どの指でも良い。
【００１７】
まず、指挿入部２に指を挿入する際、指短幅の中心を視角的マークである三角マーク１に合せ、指先端を指挿入部２の指突き当て部４に当てると同時に指の付け根部分を上部指付け根押し当て部３につけるように指を挿入する。これらの指挿入動作が完了した時点で指先の腹部で突起部５を押下する。突起部５を押下することでスイッチ６がＯＮし、光源部２２が点灯、光源部２２からの透過光３１が指を通過し、指静脈データが撮像部２４に撮像される。撮像された指静脈画像データは、画像処理部２５において、位置ずれ補正処理等を行ない指静脈画像データを作成する。作成された指静脈画像データは、照合部２９において、予め記憶部２８に記憶されている指静脈画像データと照合処理が行なわれ、照合結果が通信処理部２６を経由し入退出管理コントローラ等の他機器３１に送信される。
【００１８】
このような認証動作において、指短幅の中心を三角マーク１に合せ、指先の腹部を突起部５に乗せることで指長手方向を軸とした指の平面的回転及び空間的回転を抑制し、指先端を指挿入部２の指突き当て部４に当てることで指挿入口から見て指の前後方向のずれを抑制すると同時に使用する静脈画像データの撮像位置を規定し、指根元部を上部指付け根押し当て部３につけ指先の腹部を指挿入面基準突起部５に乗せることで撮像部２４と指の位置関係が正しく設定され、又指の形がほぼ一義的に決まるので撮像部２４に撮像される指静脈画像データが再現性よく取得でき、精度の高い個人認証ができる。
【００１９】
本実施例においては、個人認証、又は登録にも用いられ、又、本装置は、認識コードを入力する入力部を設けることができる。
【００２０】
（実施例２）
図３は、本発明の個人認証装置の正面図（ａ）及び側面図である。本実施例は、指挿入部２を、図３に示すように指の上下及び左右のずれを制限した丸型の開口形状にしたものであり、図１では点線で示すように指根元部を上部指付け根押し当て部３の両端を長くするのに対してこの丸型の開口形状によって更に指の挿入による左右ずれを防止することができる。他の構成は、実施例１と同じである。又、指挿入部２の上部は実施例１の上部指付け根押し当て部３に対応しており、又その下部は実施例１と同様に構成することができる。
【００２１】
（実施例３）
図４は、本発明の個人認証装置の正面図（ａ）及び側面図である。本実施例においては、図４に示すように、実施例１の上部指付け根押し当て部３の代わりに下部指付け根押し当て部８を設けることにより、挿入指の左右ずれを防止することができ、本構成によっても本発明が達成できる。他の構成は、実施例１と同じである。また、指突き当て部４と突起部５は、合体させた構造でも達成できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、指の静脈画像を利用して個人又は複数人のグループにおける個人認証において、予め記憶されたデータに対して指の照合が左右どちらの手の指に対しても容易に正確な位置に設定できるので、高い再現性を持って指静脈画像を取得できると共に、高い認証精度を有する個人認証装置と個人認証方法及びその光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の個人認証装置の構成図である。
【図２】本発明の個人認証装置の回路ブロックを示す図である。
【図３】本発明の個人認証装置の他の例を示す構成図である。
【図４】本発明の個人認証装置の他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…三角マーク、２…指挿入部、３…上部指付け根押し当て部、４…指突き当て部、５…突起部、６…スイッチ、７…認証対象指、８…下部指付け根押し当て部、９…ケース、２１…個人認証装置、２２…光源部、２３…干渉フィルタ部、２４…撮像部、２５…画像処理部、２６…通信処理部、２７…制御部、２８…記憶部、２９…照合部、３０…光源から発せられる光、３１…他機器、３２…データ処理部。
【図１】
2004049705.tif 000003
【図２】
2004049705.tif 000004
【図３】
2004049705.tif 000005
【図４】
2004049705.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月25日(2002.11.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の指の指紋を下面に向けて挿入できる挿入部を設けたケースと、前記指に対してその上面から透過光を照射する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、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前記指の静脈画像データの画像処理部とを有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
請求項１において、前記指挿入部は、前記指の先端位置を規制する指押し当て部と、前記挿入後の前記指挿入部の入口における前記指の上下位置の少なくとも一方を設定する指位置規制部を有することを特徴とした個人認証装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記指挿入後の前記指先の腹部に対応する位置に前記画像処理部を駆動させる突起部を有することを特徴とする個人認証装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指静脈画像データを利用して個人又は複数人のグループを認証する新規な個人認証装置に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来、指静脈画像データを用いて個人認証を行なうにあたって、同一人物にあっては、再現性よく指画像を取得する必要があるため、特開２００１−１８４５０７号公報では、複数の指でドアの取ってなどを握る際には手の形がほぼ一意に決まることを利用して、データ取得部に平面的な指の回転を抑える為にドアの取って形状等の曲率を持ったデータ取得部を使い、空間的な指の移動をおさえるために複数指でデータ取得部を握って撮像し、指の移動度を並進に限定することを可能にしている。
又、特開２００２−９２６１６号公報には、光源にチップタイプの近赤外発光ダイオードを用いて手の平側の静脈パターンを利用して個人を認証する認証装置が示されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２００１−１８４５０７号公報においては、指の前後方向の回転は抑えることが出来ないため再現性よく指静脈画像データを取得できないため個人認証精度が低くなると同時に、取っ手形状のデータ取得部を手全体で握る構成のため、装置全体が大きくなり認証装置設置用スペースが広く必要という欠点があった。
又、特開２００２−９２６１６号公報には１本の指によって個人認証すること、その指の位置を正しい位置に設定させる特定の構造についても示されておらず、指挿入時の挿入ズレが発生し、認証精度を低くする可能性がある。
本発明の目的は、指の静脈画像を利用して個人又は複数人のグループにおける個人認証において、予め記憶されたデータに対して指の照合が左右どちらの手の指に対しても容易に設定でき、高い再現性を持って指静脈画像を取得できると共に、高い認証精度を有する個人認証装置を提供することにある。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の個人認証装置の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図２は、本発明の回路ブロック図である。図１に示すように、個人認証装置は、ケース９内に指の指紋を下面にして指挿入部２に挿入された１本の指に対しその上面から透過光３０を発する赤外線を発光する一列に等間隔に配置された９個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０を光源とした光源部２２、光源部２２から発せられる従来から知られている赤外線光の透過光３０と室内環境に存在する蛍光灯の光等の人工光や自然光を分離するための干渉フィルタ部２３、指を透過した光を撮像するＣＭＯＳカメラモジュールあるいはＣＣＤカメラモジュール等で構成される撮像部２４、光源２２から発せられる光が撮像部２４に入光される際、指の第１関節部の画像がさえぎられないような大きさで構成された画像処理のスタートを示す信号を作成するためのスイッチ部５、撮像部２４で撮像された画像のデータ処理を行なうデータ処理部３２で構成される。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、指の静脈画像を利用して個人又は複数人のグループにおける個人認証において、予め記憶されたデータに対して指の照合が左右どちらの手の指に対しても容易に正確な位置に設定できるので、高い再現性を持って指静脈画像を取得できると共に、高い認証精度を有する個人認証装置を提供することができる。