(57)【要約】【課題】本発明は、指紋により、個人の認証を行うための指紋画像入力装置に関し、指紋の画像を照合可能で鮮明に得られるようにして、リトライを減少させることが課題である。【解決手段】上面に指を押圧接触させる透明な導光板と、該導光板に押圧された前記指の指紋面を前記導光板の押圧面の下位置から照射する照射光源と、該照射光源による前記指の指紋面からの反射光を結像手段を介して受光する受光手段と、該受光手段により前記指の指紋画像データが入力されて判別手段で個人の認証を判別する制御装置とでなる指紋画像入力装置において、前記導光板に対する指の押圧力を検出する押圧力検出手段３を設け、当該検出された押圧力が一定値以上であれば、制御装置６が前記受光手段からの指紋画像データを前記判別手段に読み込むようにした指紋画像入力装置１とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に指を押圧接触させる透明な導光板と、該導光板に押圧された前記指の指紋面を前記導光板の押圧面の下位置から照射する照射光源と、該照射光源による前記指の指紋面からの反射光を結像手段を介して受光する受光手段と、該受光手段により前記指の指紋画像データが入力されて判別手段で個人の認証を判別する制御装置とでなる指紋画像入力装置において、
前記導光板に対する指の押圧力を検出する押圧力検出手段を設け、当該検出された押圧力が一定値以上であれば、制御装置が前記受光手段からの指紋画像データを前記判別手段に読み込むこと、
を特徴とする指紋画像入力装置。
【請求項２】
押圧力検出手段は、導光板を支持する支持手段に設けられ弾性体若しくは圧電センサーによって圧力を計測する押圧力検出装置であること、
を特徴とする請求項１に記載の指紋画像入力装置。
【請求項３】
押圧力検出手段は、指紋画像データの指紋面積を算出する指紋面積算出装置であること、
を特徴とする請求項１に記載の指紋画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋により、個人の認証を行うための指紋画像入力装置に係り、詳しくは、指紋の画像を照合可能であって鮮明に得るための指紋画像入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、セキュリティを高めた扉の電子錠における特定個人の認証に用いられる認証手段には、人の指紋を照合することが行われており、また、近年のコンピュータや携帯電話の発展、インターネットにおける電子マネー等の登場、犯罪捜査のスピード化の要請により、指紋画像入力装置の小型化と指紋照合の迅速化及び信頼性の向上が益々進められている。このように、指紋による個人の認証が、各部門において極めて重要な役割を果たしている。
【０００３】
そのような指紋画像入力装置として、例えば、比較的安定した画像入力として光学方式では、透明な導光板に指を押圧し、それを光源で照射し、その反射光をレンズを介してイメージセンサで結像させて、指紋画像を読み取り、指紋を照合するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２８９３０４号公報（第１−６頁  、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導光板の上面に指を押圧させる際に、指の圧力が弱いと、図６に示すように、指紋画像面積が小さくなり、判定用の画像データが制限されて判定不能若しくは不正確な判定となり、再度の読み込みが必要となる。本発明に係る指紋画像入力装置はこのような課題を解決するために提案されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る指紋画像入力装置の要旨は、上面に指を押圧接触させる透明な導光板と、該導光板に押圧された前記指の指紋面を前記導光板の押圧面の下位置から照射する照射光源と、該照射光源による前記指の指紋面からの反射光を結像手段を介して受光する受光手段と、該受光手段により前記指の指紋画像データが入力されて判別手段で個人の認証を判別する制御装置とでなる指紋画像入力装置において、前記導光板に対する指の押圧力を検出する押圧力検出手段を設け、当該検出された押圧力が一定値以上であれば、制御装置が前記受光手段からの指紋画像データを前記判別手段に読み込むことである。
【０００７】
前記押圧力検出手段は、導光板を支持する支持手段に設けられ弾性体若しくは圧電センサーによって圧力を計測する押圧力検出装置であること、若しくは、指紋画像データの指紋面積を算出する指紋面積算出装置であることを含むものである。
【０００８】
本発明に係る指紋画像入力装置によれば、導光板に一定値以上の指の圧力が検出された際に、指紋画像を読み込むことを許容するので、判別するのに必要な指紋面積が確実に確保されるようになって、正確な判別がなされて、リトライの回数が減るようになるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る指紋画像入力装置１について、図面を参照して説明する。図１乃至図に示すように、指紋画像読込み部２と、指の押圧力を検出する押圧力検出手段である押圧力検出装置３と、照合すべき指紋データが蓄積され記憶されているハードディスクの指紋データ部４と、個人認証により許可された個人であることが確認された場合に扉の入出等が可能となるようにする錠装置若しくは指紋照合が一致したことを知らせる表示装置等５と、これらを制御するとともに指紋画像データを照合する判別手段のプログラムが組み込まれている制御装置６とから、概略構成されている。
【００１０】
前記指紋画像読込み部２の構成は、例えば、図２に示すように、支持框体部２ａに支持された透明な導光板２ｂと、単色光源のＬＥＤである照射光源２ｃと、該照射光源２ｃが指の指紋面で反射した光を集光する屈折率分布型のマイクロレンズ２ｄと、該マイクロレンズ２ｄにより集光され結像された光を受光する受光手段である受光センサー部２ｅと、から構成されている。
【００１１】
前記押圧力検出装置３は、前記導光板２ｂの上面で指１１の指紋面が接触する接触面２ｆ（図２参照）における、当該指の押圧力を検出するものである。この検出方法には、例えば、機械的処理方法とソフト的処理方法との２通りがある。
【００１２】
例えば、機械的処理方法として、図３（Ａ）に示すように、指紋画像読込み部２をスプリング等の弾性体７で支持し、一定の押圧力が指１１によって前記指紋画像読込み部２に加わり、前記弾性体４が縮むと共に画像読込み部２が下降すると、その下部に配設されている取込スイッチ８のスイッチがＯＮとなり、これによって、制御装置６が指紋画像の読み込みを指令する処理方法である。
【００１３】
また、同じく機械的処理方法として、図３（Ｂ）に示すように、前記指紋画像読込み部２を圧力式スイッチ９で支持し、ガイド部材１０で上下方向の移動をガイドするように構成して、前記圧力式スイッチ９がスイッチＯＮとなると、制御装置６が指紋画像の読み込みを指令する処理方法である。
【００１４】
一方、ソフト的処理方法としては、図４に示すように、指紋画像読込み部２により指１１の指紋の画像を取り込み、これを指紋面積算出装置において、指紋の面積（有り…１、無し…０に２値化））を抽出し、制御装置６にて所定の比較する面積と比較して、指紋面積が所定値（例えば、％表示）以上であるか否かを判定する、という押圧検出フロープログラムによる処理方法である。
【００１５】
かかる押圧力検出装置３において、押圧力がどの程度であれば制御装置６において、指紋画像の照合が可能と判断されるかであるが、押圧力と指紋面積との関係をもとめると、表１に示すようになる。
【表１】
2005011167.tif 000003
【００１６】
このような結果から、一例として、押圧力１５０ｇ／ｃｍ２で、指紋面積は５０％以上（１００％は、６４ｍｍ２）とする。指紋面積が５０％以上あれば、蓄積された指紋画像データとの照合が可能となるからである。
【００１７】
前記指紋データ部４は、ハードディスク装置等に予め記録・登録された、特定個人の指紋画像データ蓄積部である。
【００１８】
以上のようにして成る指紋画像入力装置１を使用する方法を説明すると、図５に示すように、まず、スタートすると、制御装置６が指１１を導光板２ｂの上面に載せるように音声等で指示し、更に、押圧力検出装置３を始動させる。
【００１９】
前記押圧力検出装置３によって検出された前記指１１の押圧力のデータが、機械的処理の場合に１５０ｇ／ｃｍ２以上でなければ、若しくは、ソフト的処理の場合に指紋面積が５０％以上でなければ、警告装置１２で再照合を指示する。他方、前記押圧力が一定値以上であれば、制御装置６は、指紋画像読込み部２から指紋画像データの読み込みを行う。
【００２０】
更に、制御装置６の判別部において、照合用の指紋画像データを指紋データ部４から読み込み、一致するか否かを照合する。前記指紋画像読込み部２では、指１１を図２に示すように、矢印方向にスィープさせたり、または、指紋画像読込み部２を駆動装置で移動させたりして、指紋の二次元画像を受光センサー部２ｅを介して得るものである。
【００２１】
前記制御装置６の判別部による個人認証の結果がでると、例えば、一致しない場合には、その旨を表示装置１３に表示し、一致した場合には、本人であることが確認されたので、錠装置等５を解錠したり、携帯電話やパーソナルコンピュータ等は次のステップに進むように指令する。
【００２２】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係る指紋画像入力装置は、上面に指を押圧接触させる透明な導光板と、該導光板に押圧された前記指の指紋面を前記導光板の押圧面の下位置から照射する照射光源と、該照射光源による前記指の指紋面からの反射光を結像手段を介して受光する受光手段と、該受光手段により前記指の指紋画像データが入力されて判別手段で個人の認証を判別する制御装置とでなる指紋画像入力装置において、前記導光板に対する指の押圧力を検出する押圧力検出手段を設け、当該検出された押圧力が一定値以上であれば、制御装置が前記受光手段からの指紋画像データを前記判別手段に読み込むので、照合可能な指紋画像データが確実に得られることになって、リトライの回数が大幅に減少するようになると言う優れた効果を奏するものである。
【００２３】
前記押圧力検出手段は、導光板を支持する支持手段に設けられ弾性体若しくは圧電センサーによって圧力を計測する押圧力検出装置であるので、簡易な構成にすることができる。また、指紋画像データの指紋面積を算出する指紋面積算出装置とすることで、指紋画像読込み部を使用して検出することができ、検出用の機構等を別途に必要とせず、部品点数の低減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る指紋画像入力装置１の概略全体構成を示すブロック図である。
【図２】同本発明に係る指紋画像入力装置１における指紋画像読込み部２の構成を示す一部拡大詳細部である。
【図３】同本発明に係る指紋画像入力装置１における押圧力検出手段の構成を示す説明図（Ａ），（Ｂ）である。
【図４】同本発明に係る指紋画像入力装置１における、指紋面積算出装置でソフト的処理をするフローチャート図である。
【図５】同本発明に係る指紋画像入力装置１における個人認証のフローチャート図である。
【図６】従来例における指紋画像入力装置において、押圧力の相違による指紋画像の大きさを説明する説明図である。
【符号の説明】
１      指紋画像入力装置、      ２      指紋画像読込み部、
２ａ    支持框体部、            ２ｂ    導光板、
２ｃ    照射光源、              ２ｄ    マイクロレンズ、
２ｅ    受光センサー部、        ２ｆ    接触面、
３      押圧力検出装置、        ４      指紋データ部、
５      錠装置又は表示装置等、  ６      制御装置、
７      弾性体、                ８      取込スイッチ、
９      圧力式スイッチ、        １０    ガイド部材、
１１    指、                    １２    警告装置、
１３    表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005011167.tif 000007
【図５】
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【図６】
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