(57)【要約】【課題】予め登録された指紋画像に対する認証時の指紋画像の位置の誤差を低減する。【解決手段】指紋センサ装置１は、筐体１１と、筐体１１の開口部であるセンサ窓１２に配置された指紋センサ１３と、ユーザが指紋センサ１３上に指を載せたとき指と接触するガイド突起１４と、指紋センサ１３の検出結果を処理して指紋画像データを生成する処理装置１５とからなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋を読み取る指紋センサの周囲に、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき指と接触するガイド突起またはくぼみを設けたことを特徴とする指紋センサ装置。
【請求項２】
指紋を読み取る指紋センサの周囲に、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき目視可能なガイド目盛りを設けたことを特徴とする指紋センサ装置。
【請求項３】
指紋を読み取る指紋センサの周囲に、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき指と接触するガイド突起またはくぼみと、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき目視可能なガイド目盛りとを設けたことを特徴とする指紋センサ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の指紋センサ装置において、前記指紋センサの検出結果を処理して指紋画像を生成する処理装置を有することを特徴とする指紋センサ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の指紋センサ装置と、
前記指紋センサ装置で読み取った指紋画像と予め登録された指紋画像とが同一かどうかを判定する判定装置とを有することを特徴とする指紋認証装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザが本人であることを指紋を用いて認証するときに、ユーザの指紋を読み取る指紋センサ装置、および指紋センサ装置を用いて本人認証を行う指紋認証装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ユーザの確実な本人認証を実現するため、ユーザの身体的特徴を用いた本人認証システムが多く開発されている。その中でも、指紋を用いる手法は、その信頼性やシステムを小型化できる点でもっとも多く用いられているものの一つである。指紋を用いた本人認証では、ユーザの指紋を指紋センサで読みとり、この読みとった指紋が事前に登録してある指紋と同一であると判断されたときこのユーザを正規のユーザ（本人）として認証を行う。
【０００３】
このように、指紋を用いた本人認証システムでは、認証を受けるユーザの指紋を採取する指紋センサが重要である。従来の一般的な指紋センサ装置は、図６に示すように、筐体１０１にセンサ窓１０２を持ち、このセンサ窓１０２から指紋センサ１０３を露出させ、図７に示すように、ユーザが指紋センサ１０３に指をふれることで指の指紋を読み取ることを可能としている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４参照）。なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【０００４】
【非特許文献１】
“指紋認証システム「ＳｅｃｕｒｅＦｉｎｇｅｒ（Ｒ）」”，［ｏｎｌｉｎｅ］，日本電気株式会社，［平成１５年３月３日検索］，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｗ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｉｄ／ｐｒｉｓｍｕｓｂ．ｈｔｍｌ  ＞
【非特許文献２】
“ＤＩＧＩＴＵＳ（Ｒ）  ＦＩＣ−２００”，［ｏｎｌｉｎｅ］，サイレックス・テクノロジー株式会社，［平成１５年３月３日検索］，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｃｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ／ｆｉｃ２００．ｈｔｍｌ  ＞
【非特許文献３】
“ＤＩＧＩＴＵＳ（Ｒ）  ＭＵＳＢ２００−ＣＯＭＢＯ”，［ｏｎｌｉｎｅ］，サイレックス・テクノロジー株式会社，［平成１５年３月３日検索］，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｃｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ／ｍｕｓｂ２００ｃｏｍｂｏ．ｈｔｍｌ  ＞
【非特許文献４】
“指紋認証「ＩＤ  Ｍｏｕｓｅ」”，［ｏｎｌｉｎｅ］，兼松コミュニケーションズ株式会社，［平成１５年３月３日検索］，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｃｓ．ｎｅ．ｊｐ／ｓｙｏｕｈｉｎ／ｉｄｍｏｕｓｅ／ＩＤ−Ｍｏｕｓｅ＿ＤＭ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、指紋を用いる本人認証では、指紋センサ装置１００で読み取った指紋画像と、同様に本指紋センサ装置１００で読み取り事前に登録された指紋画像とを比較照合することで本人認証を行うため、指紋センサ１０３上の指の位置が登録時と認証時とでできる限り同じになることが望ましい。しかしながら、図６に示した指紋センサ装置１００では、ユーザが指紋センサ１０３上に指を載せるときに目印になるものが無いため、指紋センサ１０３上の常に同じ位置にユーザが指を載せることは困難であり、登録時の指紋画像と認証時の指紋画像との間に位置ずれが生じるという問題点があった。
【０００６】
そこで、従来の指紋認証装置では、指紋読み取り後の画像処理や照合過程で、予め登録された指紋画像との位置の誤差をソフトウェア処理（画像処理）により補正しているが、読取位置の誤差が大きくなると、誤差の補正に必要な計算量や処理量が多くなり、認証処理に要する時間が長くなるという問題点があった。また、読取位置の誤差が大きくなると、予め登録された指紋画像との照合に使用できる指紋画像の領域が小さくなり、認証精度が低下するという問題点もあった。本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、予め登録された指紋画像に対する認証時の指紋画像の位置の誤差をできる限り低減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の指紋センサ装置は、指紋を読み取る指紋センサの周囲に、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき指と接触するガイド突起またはくぼみを設けたものである。
また、本発明の指紋センサ装置は、指紋を読み取る指紋センサの周囲に、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき目視可能なガイド目盛りを設けたものである。
また、本発明の指紋センサ装置は、指紋を読み取る指紋センサの周囲に、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき指と接触するガイド突起またはくぼみと、ユーザが前記指紋センサ上に指を載せたとき目視可能なガイド目盛りとを設けたものである。
また、本発明の指紋センサ装置の１構成例は、前記指紋センサの検出結果を処理して指紋画像を生成する処理装置を有するものである。
また、本発明の指紋認証装置は、指紋センサ装置と、前記指紋センサ装置で読み取った指紋画像と予め登録された指紋画像とが同一かどうかを判定する判定装置とを有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
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。図１は本発明の第１の実施の形態となる指紋認証装置の構成を示すブロック図である。指紋認証装置は、ユーザの指紋を読み取って指紋画像データを出力する指紋センサ装置１と、指紋センサ装置１で読み取った指紋画像データと予め登録された指紋画像データとが同一かどうかを判定してユーザ認証を行う判定装置２とを備えている。
【０００９】
指紋センサ装置１は、筐体１１と、筐体１１の開口部であるセンサ窓１２に配置された指紋センサ１３と、ユーザが指紋センサ１３上に指を載せたとき指と接触するガイド突起１４と、指紋センサ１３の検出結果を処理して指紋画像データを生成する処理装置１５とからなる。
【００１０】
ガイド突起１４は、指紋センサ周辺のセンサ窓１２に設けられた、指で触れると位置が分かる程度の大きさおよび高さを持つ半球状の突起である。ユーザは、自身の指紋を指紋認証装置に登録するとき、図２に示すように指を指紋センサ１３上に載せる。指紋センサ１３は、例えば皮膚との間に形成される容量を検出することにより、指の皮膚の凹凸パターンを電気信号の分布に置き換えて出力し、処理装置１５は、指紋センサ１３から出力された電気信号を処理して指紋画像データを生成する。判定装置２は、処理装置１５から出力された指紋画像データを内部の記憶装置に登録する。
【００１１】
このような指紋の登録時において、ユーザは、指紋センサ周辺に配置されたガイド突起１４に触れることで、指と指紋センサ１３との位置関係を大まかに知ることが可能となる。したがって、ユーザは、登録時に感じた指に対するガイド突起１４の位置を覚えておき、後に指紋認証を行うとき、登録時に覚えた位置と同じ位置にガイド突起１４がくるように指を指紋センサ１３上に載せることで、登録時と同じ位置に指を置くことが容易に可能となる。
【００１２】
処理装置１５は、登録時と同様に指紋センサ１３の出力から指紋画像データを生成し、判定装置２は、処理装置１５から出力された指紋画像データと記憶装置に登録された指紋画像データとを比較照合し、指紋画像が一致すれば、予め登録された正規のユーザであると判断する。
【００１３】
こうして、本実施の形態では、認証時に登録指紋画像との位置ずれが少ない指紋画像を読み取ることができるので、従来の指紋センサで問題になっていた指紋画像の位置誤差を低減することができ、その結果、認証時間の短縮および認証率の向上を実現することができる。
【００１４】
なお、本実施の形態では、センサ窓１２の指先に対応する位置にガイド突起１４を設置しているが、ユーザが指紋センサ１３上に指を載せたときに触れる位置であれば、これに限るものではなく、センサ窓１２の任意の位置にガイド突起１４を設置することが可能である。また、本実施の形態では、半球状のガイド突起１４を１つ配置しているが、ユーザが指でその位置を確認できるものであれば、ガイド突起１４の形状や個数は任意に定めてよい。さらに、この突起はくぼみ（凹形状のもの）にすることも可能である。
【００１５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態となる指紋認証装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の指紋認証装置が第１の実施の形態と異なる点は、ガイド突起１４の代わりに、ガイド目盛り１６を指紋センサ装置１ａのセンサ窓１２の周辺に設けた点である。
【００１６】
ガイド目盛り１６は、筐体１１の上面に設けられた、ユーザが指紋センサ１３上に指を載せたとき目視可能な大きさの目盛りである。ユーザは、自身の指紋を指紋認証装置に登録するとき、図４に示すように指を指紋センサ１３上に載せる。判定装置２は、第１の実施の形態と同様に、処理装置１５から出力された指紋画像データを内部の記憶装置に登録する。
【００１７】
この指紋の登録時において、ユーザは、センサ１３上に載せた指とその周囲のガイド目盛り１６との位置関係を目視で確認することにより、指と指紋センサ１３との位置関係を大まかに知ることが可能となる。具体的には、図５に示すように、指をセンサ１３上に載せたとき、例えば指先が図５のＡの位置に来たり、爪の付け根が図５のＢの位置に来たりすることを確認することで、指紋センサ１３上での指の位置を知ることが可能となる。
【００１８】
したがって、ユーザは、登録時に確認した指とガイド目盛り１６との位置関係を覚えておき、後に指紋認証を行うとき、指とガイド目盛り１６との位置関係が登録時に覚えた位置関係と同じになるように指を指紋センサ１３上に載せることで、登録時と同じ位置に指を置くことが容易に可能となる。
【００１９】
こうして、本実施の形態では、認証時に登録指紋画像との位置ずれが少ない指紋画像を読み取ることができるので、従来の指紋センサで問題になっていた指紋画像の位置誤差を低減することができ、その結果、認証時間の短縮および認証率の向上を実現することができる。
【００２０】
ガイド目盛り１６は、目視可能なものであれば、筐体１１に印刷してもよいし、ガイド目盛り１６を有する形状に筐体１１を成形してもよい。また、本実施の形態では、指の両側（図５の左右方向）にガイド目盛り１６を配置しているが、これ以外の場所に配置することも可能である。例えば、指の前後方向（図５の上下方向）にガイド目盛りを配置すれば、指紋センサ１３上での指位置の回転誤差を低減することが可能となる。ガイド目盛り１６の大きさや本数、間隔等もユーザが認識しやすいように任意に変更することが可能である。
【００２１】
なお、第１の実施の形態では指紋認証装置１にガイド突起１４を設け、第２の実施の形態では指紋認証装置１ａにガイド目盛り１６を設けたが、ガイド突起１４とガイド目盛り１６の両方を指紋センサ装置に設けてもよい。また、第１、第２の実施の形態では、指紋認証装置１，１ａと別に判定装置２を設けたが、指紋認証装置の筐体内に判定装置２を搭載してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、指紋センサの周囲にガイド突起、ガイド目盛、あるいはガイド突起とガイド目盛りの両方を設けることにより、本人認証の際にユーザが指を指紋センサ上に載せるとき、指紋を登録したときと同じセンサ上の位置に指を載せることが容易となるので、予め登録された指紋画像との位置ずれが少ない指紋画像を読み取ることができる。その結果、指紋画像の位置誤差の補正に必要な計算量を低減することができるので、認証処理に要する時間を従来よりも短縮することができ、また予め登録された指紋画像との照合に使用できる指紋画像の領域が大きくなるので、従来よりも認証精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態となる指紋認証装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態においてユーザが指紋センサ上に指を載せたときの様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態となる指紋認証装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態においてユーザが指紋センサ上に指を載せたときの様子を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態においてユーザが指紋センサ上に指を載せたときの様子を示す平面図である。
【図６】従来の指紋認証装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の指紋認証装置においてユーザが指紋センサ上に指を載せたときの様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１ａ…指紋センサ装置、２…判定装置、１１…筐体、１２…センサ窓、１３…指紋センサ、１４…ガイド突起、１５…処理装置、１６…ガイド目盛り。
【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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