(57)【要約】【課題】身長差を有する複数の被認証者に対して、簡易な構成で迅速な処理を行うことができる撮像装置およびそれを用いた認証装置を提供する。【解決手段】被認証者を撮影する撮影部４０と、撮影部４０を搭載した被認証者の高さ方向に回動可能なチルト台２と、チルト台２の回動を行うモータ７と、被認証者の位置を検知する測距センサ３１と、モータ７の動作を制御する駆動制御部４３と、チルト台２とモータ７との接続を制御するクラッチ機構と、チルト台２の回動位置を検知する回動検知センサ８１、８２、８３とを備え、駆動制御部４３は、測距センサ３１および回動検知センサ８１、８２、８３の少なくともいずれかの情報に基づいて、チルト台２の動作の制御を行う。【選択図】図９
2007336031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被認証者を撮影する撮影部と、
前記撮影部または撮影方向可変部を搭載した前記被認証者の高さ方向に回動可能な保持部と、
前記保持部の回動を行う駆動部と、
前記駆動部の動作を制御する駆動制御部と、
前記駆動部の回転方向の過負荷を防止する過負荷防止部とを備え、
前記駆動制御部は、前記駆動部の動作の制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影方向可変部がミラーからなり、
前記被認証者の位置を検知する被認証者検知部を有し、
前記駆動制御部が前記被認証者検知部の検知結果に基づいて前記駆動部の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記過負荷防止部がクラッチ機構であり、
前記保持部の回転位置を検出する回動検出部を備え、
前記駆動制御部が少なくとも前記回動検出部の情報に基づいて前記駆動部の動作の制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記駆動制御部は、前記被認証者検知部および前記回動検出部の情報に基づいて、前記駆動部の動作の制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記保持部と回動軸を同じくする回動板を備え、前記回動板を伝動機構を介して前記駆動部と係合し、前記保持部と前記回動板の対向する面にクラッチ機構を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記保持部が前記クラッチ機構を経由して前記駆動部と係合していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記駆動部に所定値以上の回転力が加わらず、その所定値は前記駆動部の強度以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記保持部または前記回動板に設けた球面状凸部と、前記回動板または前記保持部に設けた凹部とで前記クラッチ機構を構成したことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記回動検出部は前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検知する離脱検知部を有することを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記離脱検知部が前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、前記回動板の回転動作を停止させることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記保持部には前記クラッチ機構のクラッチの離脱方向を検知する第１の離脱検知部および第２の離脱検知部を備え、前記第１の離脱検知部または前記第２の離脱検知部が前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、その離脱の検知をいずれの離脱検知部で検知したかで前記回動板の回動方向を決定し、前記第１の離脱検知部または前記第２の離脱検知部により前記クラッチ機構のクラッチの再結合を検知した後、前記回動板の回転を停止させることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検出する離脱検知部を備え、前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、前記回動板の回転を逆転させることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検出する離脱検知部を備え、前記クラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、前記離脱検知部が検出した離脱方向に基づいて前記回動板の回転を決定することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記保持部の回転を所定範囲内に制限するためのストッパを有することを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の撮像装置を用いた認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入退出管理装置や個人情報等の重要な情報が記憶された情報装置等、高いセキュリティ性が求められる装置におけるアクセス時の本人認証の方法として、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、手や腕の血管パターン等、その被認証者固有の情報、いわゆるバイオメトリクス情報を用いた様々な認証方法が実用化されている。
【０００３】
例えば、本人認証率の高さや、他人受入率の低さ等の信頼性の高さから、眼の虹彩部分の皺の模様の違いを利用した認証方法（以下、このような方法を「虹彩認証方法」という）が提案され、特に高いセキュリティ性を必要とする機器において実用化されている。虹彩認証方法では、被認証者の眼の部分の画像（以下、この画像を「眼画像」という）から虹彩の部分を選択的にコード化し、得られた情報を認証情報として、あらかじめ登録された情報（以下、「登録認証情報」という）と比較照合し、互いに一致すると判定された場合には、被認証者があらかじめ登録された者であると認証する。認証装置としては、カメラによって被認証者の鮮明な眼画像を撮影する機能が要求され、特に、入退室管理装置等に使用される据え置き型の装置では、複数の被認証者の認証を行う必要がある。この場合、被認証者の背の高さは様々であり、撮影方向を固定した一台のカメラでは、身長差の大きい多くの被認証者に対して、鮮明な眼画像を安定して撮影することが難しい。
【０００４】
このような課題を解決するために、例えば、カメラを被認証者の高さ方向に複数台配置して、それぞれのカメラで撮影された複数の画像の中から判定可能な画像を選択して認証情報を作成する方法（例えば、特許文献１を参照）や、カメラをチルト台に搭載して上下に傾斜させる方法（例えば、特許文献２を参照）が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１８４４８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のカメラを配置する従来の方法では装置が複雑・高価になる他、撮影した複数の画像の中から眼画像を検出することになり、情報処理量が増加し、迅速な認証処理が難しいという課題があった。
【０００６】
また、カメラをチルト台に搭載して必要な方向へ傾けさせる従来の例では、チルト台をこれに直結されたモータで駆動するものであり、その傾き角度を必要な角度に制御することについての検討が十分であるとは言えない。従って、チルト台に過大な負荷が加わると、チルト台にかかわる構造が破損し、認証装置の故障の原因となり、身長差の大きい多くの被認証者に対して、鮮明な眼画像を安定して撮影することが難しい。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、身長差を有する複数の被認証者に対して、簡易な構成で迅速な処理が可能で故障の少ない撮像装置および認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被認証者を撮影する撮影部と、撮影部または撮影方向可変部を搭載した被認証者の高さ方向に回動可能な保持部と、保持部の回動を行う駆動部と、駆動部の動作を制御する駆動制御部と、駆動部の回転方向の過負荷を防止する（すなわち過負荷を避ける）過負荷防止部とを備え、駆動制御部は、駆動部の動作の制御を行う。
【０００９】
このような撮像装置によれば、外力等に対して、画像を取得するための撮影部または撮影方向可変部を搭載した保持部の回動を行う機構に過大な負荷が加わることを防止することができる。
【００１０】
また、撮影方向可変部がミラーからなり、被認証者の位置を検知する被認証者検知部を有し、駆動制御部が被認証者検知部の検知結果に基づいて駆動部の動作を制御するようにしてもよい。
【００１１】
この場合はさらに、撮影部よりも軽いものを回転させればよいため、速く撮影方向を変化させることができる。
【００１２】
また、被認証者の位置に合わせて保持部の回転をすることができる。
【００１３】
また、過負荷防止部がクラッチ機構であり、保持部の回転位置を検出する回動検出部を備え、駆動制御部が少なくとも回動検出部の情報に基づいて駆動部の動作の制御を行うようにしてもよい。
【００１４】
この場合はさらに、クラッチ機構さえ正常に動作すれば、他の部分に故障がある場合でも確実に過負荷防止を行うことができる。
【００１５】
さらに、回動検出部によりクラッチ機構のクラッチの離脱・結合を検出することができる。
【００１６】
すなわち、撮影部の回動位置に関する情報に基づいて、クラッチ機構を介して撮影部の回動動作を制御することが可能となる。また、認証時に被認証者から加えられる様々な外力等に対して、認証用画像を取得するための撮影部を駆動する機構に過大な負荷が加わることがなく、故障が少ない撮像装置を提供することができる。また、撮影部の傾斜角度、クラッチ機構におけるクラッチの離脱の有無等に関する情報に基づいて、撮影部の動作を撮像装置の種々の使用条件に応じて適切に設定することができる。これにより、身長差を有する複数の被認証者に対して、簡易な構成で迅速な処理が可能で故障の少ない撮像装置を提供することができる。
【００１７】
また、駆動制御部は、被認証者検知部および回動検出部の情報に基づいて、駆動部の動作の制御を行うようにしてもよい。
【００１８】
この場合はさらに、クラッチ機構のクラッチの離脱・結合の検出結果に応じて保持部の回転を制御することができる。
【００１９】
すなわち、被認証者および撮影部の回動位置に関する情報に基づいて、クラッチ機構を介して撮影部の回動動作を制御することが可能となる。従って、被認証者の有無および撮像装置との位置関係、被認証者の身長、撮影部の傾斜角度、クラッチ機構におけるクラッチの離脱の有無等に関する情報に基づいて、撮影部の動作を撮像装置の種々の使用条件に応じて適切に設定することができる。これにより、身長差を有する複数の被認証者に対して、簡易な構成で迅速な処理が可能で故障の少ない撮像装置を提供することができる。
【００２０】
また、保持部と回動軸を同じくする回動板を備え、回動板を伝動機構を介して駆動部と係合し、保持部と回動板の対向する面にクラッチ機構を設けるようにしてもよい。
【００２１】
この場合はさらに、保持部と回動軸を同じくする回動板とによりクラッチ機構を構成することが可能となる。従って、簡単で小型のクラッチ機構を実現することができる。
【００２２】
また、保持部がクラッチ機構を経由して駆動部と係合しているようにしてもよい。
【００２３】
この場合はさらに、保持部に大きな外力が加わったときにクラッチ機構のクラッチが離脱して駆動部まで外力が伝わらないため、外力により駆動部に負荷が加わることを防止することができる。
【００２４】
また、駆動部に所定値以上の回転力が加わらず、その所定値は駆動部の強度以下であるようにしてもよい。
【００２５】
この場合はさらに、駆動部に所定値以上の回転力が加わることによる駆動部の故障を防止することができる。
【００２６】
また、保持部または回動板に設けた球面状凸部と、回動板または保持部に設けた凹部とでクラッチ機構を構成するようにしてもよい。
【００２７】
この場合はさらに、球面状凸部と凹部とによりクラッチ機構を構成することが可能となる。従って、安価で生産性にすぐれた撮像装置を実現することができる。
【００２８】
また、回動検出部はクラッチ機構のクラッチの離脱を検知する離脱検知部を有するようにしてもよい。
【００２９】
この場合はさらに、回動検出部によりクラッチ機構のクラッチの離脱を検知することが可能となる。従って、被認証者から撮像装置の撮影部に過大な負荷が加えられたことを速やかに検知し、撮影部にかかわる駆動機構の修復対策を行うことができる。
【００３０】
また、離脱検知部がクラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、回動板の回転動作を停止するようにしてもよい。
【００３１】
この場合はさらに、被認証者から撮像装置の撮影部に過大な負荷が加えられた場合に、駆動部の動作を停止させることが可能となる。従って、駆動部に過大な負荷が加わることを防止し、故障の原因を除去することができる。
【００３２】
また、保持部にはクラッチ機構のクラッチの離脱方向を検知する第１の離脱検知部および第２の離脱検知部を備え、第１の離脱検知部または第２の離脱検知部がクラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、その離脱の検知をいずれの離脱検知部で検知したかで回動板の回動方向を決定し、第１の離脱検知部または第２の離脱検知部によりクラッチ機構のクラッチの再結合を検知した後、回動板の回転を停止させるようにしてもよい。
【００３３】
この場合はさらに、クラッチ機構のクラッチの再結合が可能な回転方向に回動板を回転させることが可能となる。
【００３４】
また、クラッチ機構のクラッチの離脱を検出する離脱検知部を備え、クラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、回動板の回転を逆転させるようにしてもよい。
【００３５】
この場合はさらに、クラッチ機構のクラッチの離脱方向がわからない離脱検知部であってもクラッチ機構のクラッチの再結合の可能性が高い方向に回動板を回転させることができる。
【００３６】
また、クラッチ機構のクラッチの離脱を検出する離脱検知部を備え、クラッチ機構のクラッチの離脱を検知したとき、離脱検知部が検出した離脱方向に基づいて回動板の回転を決定するようにしてもよい。
【００３７】
この場合はさらに、クラッチ機構のクラッチの再結合が可能な回転方向に回動板を回転させることが可能となる。
【００３８】
また、保持部の回転を所定範囲内に制限するためのストッパを有するようにしてもよい。
【００３９】
この場合はさらに、クラッチ機構のクラッチの離脱を検出した後に回動板を回転させてクラッチ機構のクラッチの再結合をするときにクラッチの摩擦や保持部の慣性により保持部が回転する場合でも、回転方向が正しければ、一定以上回動板を回転させれば保持部との再結合がされる。従って、一定以上回転させても再結合しない場合は回転方向が間違っていることがわかるためその時点で回転方向をかえれば再結合ができる。すなわち、いずれの場合でも一定時間内にクラッチ機構のクラッチの再結合が可能である。
【００４０】
さらに、この場合は回転角度のセンサや制御装置の故障等により回動板が想定外の回転をしても保持部の回転は所定範囲内であるため、保持部が所定範囲外まで回転することによる不都合を防止することができる。
【００４１】
また、本発明の認証装置は、上述した撮像装置を用いている。このような認証装置によれば、故障が少なく迅速な処理が可能な認証装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上述べたように、本発明の撮像装置および認証装置を用いれば、身長差を有する複数の被認証者に対して、簡易な構成で迅速な処理が可能で故障の少ない撮像装置および認証装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４４】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における撮像装置およびこれを用いた認証装置について説明する。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態における撮像装置１００の外観を示す斜視図である。図２は、図１の撮像装置１００の内部構造を示す一部断面図である。図２において、図２（ａ）は図１の撮像装置１００を裏面から見た場合の内部構造を示す断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ｂ線断面図、図２（ｃ）は同Ｃ−Ｄ線断面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）の一部拡大図である。
【００４６】
まず、図１、図２に示すように、撮像装置１００は、少なくとも、後述する眼画像を撮影するためのメインカメラ３、広角画像を撮影することができるサブカメラ４、メインカメラ３を搭載した後述する被認証者３０（図８）の高さ方向に回動可能な保持部としてのチルト台２、チルト台２を少なくとも水平に対して上下方向に回動させるための駆動部としてのモータ７、被認証者３０が撮像装置１００に接近した場合に、チルト台２に搭載されたメインカメラ３を被認証者３０の眼３０ａ（図８）の撮影に適した傾斜角度に回動させるためにモータ７の動作を制御する駆動制御部（後述）を備えている。
【００４７】
チルト台２を回動するモータ７としては、ステッピングモータや超音波モータ等のモータを使用するが、エンコーダ等を使用することにより、回転角度が制御可能なモータを用いることもできる。なお、チルト台２は±３５°程度回動可能に構成されている。
【００４８】
つぎに、図２により、撮像装置１００のチルト台２の構造およびチルト台２とモータ７との接続を制御する過負荷防止部としてのクラッチ機構について詳細に説明する。撮像装置１００のケース１には上下に回動するチルト台２と光軸が固定されたサブカメラ４が配設されている。また、チルト台２にはメインカメラ３が設けられている。
【００４９】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ケース１に固定された軸１ａと軸１ｂにチルト台２が回動自在に取り付けられている。メインカメラ３はチルト台２の長手方向の中央部に取り付けられ、その光軸３ａは軸１ａ、１ｂの軸心と直交している。サブカメラ４は、サブカメラ４の光軸４ａがメインカメラ３の光軸３ａを通る垂直面上にあり、しかも、水平方向で互いに平行になるようにケース１に取り付けられている。円弧状の回動板５はチルト台２の側部に密着して軸１ａに回動自在に取り付けられている。
【００５０】
回動板５は外周部に歯車部５ａを有し、中央部にコの字状の溝５ｂが設けられており、溝５ｂによりコの字状の可動片５ｃを形成している。
【００５１】
この可動片５ｃは回動板５の厚さ方向に可動である。その詳細については図３を用いて後述する。
【００５２】
複数段の歯車６ａ、６ｂ、６ｃにより構成される歯車列６は、その初段の歯車６ａがモータ７の回転軸に固定され、終段の歯車６ｃが略扇形の回動板５の歯車部５ａと係合されている。歯車列６は伝動機構として機能する。モータ７はケース１に固定され、歯車列６の複数の歯車６ａ、６ｂ、６ｃの軸もケース１に回転自在に保持されている。従って、モータ７が駆動されると歯車列６の歯車６ａ、６ｂ、６ｃが回転し、この歯車６ａ、６ｂ、６ｃの回転で回動板５が回動し、クラッチ機構（後述）が結合状態であればチルト台２も回動し、チルト台２に固定されたメインカメラ３は上下に傾斜する。
【００５３】
さらに、チルト台２の回動位置を検知する離脱検知部として、回動検知センサ８１、８２がチルト台２に、またチルト台２の初期位置を検知するための、回動検出部としての回動検知センサ８３がケース１に、それぞれ固定されており、回動検知センサ８１、８２はクラッチ機構のクラッチの離脱の検知を行う。
【００５４】
つぎに、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示すように、チルト台２は初期状態では光軸３ａが水平の位置にあり、モータ７で駆動することにより、時計方向と反時計方向に回動可能であるが、チルト台２にはストッパ２ａ、２ｂが設けられており、ケース１の内壁に当接するまでの範囲に回動範囲が限定される。
【００５５】
初期状態からのモータ７の回転数をカウントすれば回動板５の回転角度がわかるため回動板５の回転を、ストッパ２ａ、２ｂがケース１の内壁に当接するまでの範囲内に制御することが可能であり、それにより、回動板５の回転によってチルト台２に内壁から力が加わりクラッチ機構のクラッチが離脱することを防止することができる。
【００５６】
また、チルト台２の円弧状の外縁部に設けた凹部２ｃには回動検知センサ８３の可動凸部（動作部）８３ａが当接している。回動検知センサ８３はマイクロスイッチであり、チルト台２がどの方向に回動しても可動凸部８３ａがチルト台２の凹部２ｃから脱出し、マイクロスイッチのＯＦＦ／ＯＮを切り替えることができる。すなわち、回動検知センサ８３のＯＮ／ＯＦＦ機能を利用することによって、チルト台２を図面の位置に停止させることができる。なお、回動検知センサ８３は、マイクロスイッチに限らず光スイッチを用いてもよく、マグネットとリードスイッチで構成してもよい。
【００５７】
つぎに図３により本発明の過負荷防止部としてのクラッチ機構について説明する。
【００５８】
図３は、図２（ｂ）のＥ−Ｆ線断面図であり、回動板５の詳細な構造を示している。
【００５９】
図３（ａ）はクラッチ機構のクラッチが結合している状態、図３（ｂ）はクラッチ機構のクラッチが離脱している状態をそれぞれ示している。クラッチ機構のクラッチが結合している状態では、コの字状の溝５ｂの内側の可動片５ｃのチルト台２と接している側に球面状凸部５ｄが設けられ、球面状凸部５ｄがチルト台２の凹部２ｄと嵌合している。このとき可動片５ｃは変形に対して弾性を有しており、球面状凸部５ｄがチルト台２の凹部２ｄから押し出され、嵌合状態から離脱する力に対する抑制力となっている。なお、クラッチ機構のクラッチが結合した状態が通常の状態であり、回動板５が回動すると、球面状凸部５ｄと凹部２ｄとの間の摩擦力でチルト台２は回動板５に追随して回動する。
【００６０】
また、図３（ｂ）は回動板５が矢印方向に回動しているときにチルト台２に過大な負荷（制動力）が加わった場合を示しており、球面状凸部５ｄは矢印方向（横向き）に弾性変位してチルト台２の凹部２ｄから離脱している。この状態では、球面状凸部５ｄとチルト台２は点接触状態であり両者間の摩擦力が小さく回動板５の移動にチルト台２は追従することができない。なお、回動板５が矢印方向とは逆の方向に回動しているときにチルト台２に過大な負荷が働いた場合も、同様の状態となる。また、球面状凸部５ｄを設けたコの字状の可動片５ｃをチルト台２側に設け、凹部２ｄを回動板５側に設けてもクラッチ機構として同様の機能を発揮することができる。
【００６１】
なお、チルト台２に力が加わり、クラッチ機構のクラッチが離脱する場合としては、被認証者３０がカメラを自分の方向に向けようとして押したり引いたりする場合や、回動板５の回転角度を知るためのモータ７の回転をカウントする機能が故障して回動板５が回転しすぎてチルト台２が内壁に当接したにもかかわらずモータ７が止まらず内壁から力が加わる場合等がある。
【００６２】
図４は過負荷防止部としてのクラッチ機構の応用例を示す一部断面図である。図４（ａ）はクラッチ機構のクラッチの結合状態を示す。回動板５にコイルバネ５ｅと球５ｆを収納し、チルト台２の凹部２ｄに球５ｆを押圧させてクラッチ機構を構成している。また、図４（ｂ）は、クラッチ機構のクラッチが離脱した状態を示す。回動板５が実線の矢印方向に移動しているときにチルト台２に点線の矢印方向に過大な負荷（外力）が加わると、球５ｆは凹部２ｄから離脱する。この状態では球５ｆとチルト台２は点接触状態で摩擦力が小さく、回動板５の移動にチルト台２は追従することができない。なお、コイルバネ５ｅと球５ｆとをチルト台２側に収納し、凹部２ｄは回動板５側に設けても、クラッチ機構として同様の機能を発揮することができる。
【００６３】
つぎに、図５、図６によりクラッチ機構のクラッチの離脱状態を検知する方法について説明する。図５は回動板５の離脱検知の動作を示す拡大断面図で、図２（ｂ）のＧ−Ｈ線断面を展開図で示している。
【００６４】
図５（ａ）はクラッチ機構のクラッチが結合している状態であり、図３（ａ）に対応する。また、図５（ｂ）はクラッチ機構のクラッチが離脱した状態であり、図３（ｂ）に対応する。図５（ａ）において、マイクロスイッチである離脱検知部としての回動検知センサ８１、８２はチルト台２に固定されており、それぞれの可動凸部８１ａ、８２ａは、左右方向に摺動可能なピン８１ｂとピン８２ｂを介して回動板５に当接されている。この状態で、回動検知センサ８１、８２はともにＯＮとなっており、通常、この状態で回動板５の回動に伴い、チルト台２も回動する。
【００６５】
図５（ｂ）は回動板５が実線矢印（上）方向に回動しているときにチルト台２に点線矢印の下方向の過大な負荷（制動力）が加わった場合に、クラッチ機構のクラッチが離脱した状態であり、回動板５の端部５ｇによるピン８２ｂに対する押圧が開放され、回動検知センサ８２はＯＮからＯＦＦに切り替わる。このとき、回動検知センサ８１はＯＮの状態が保持される。回動検知センサ８２がＯＦＦになることを監視することで、回動板５が上方に離脱したことを検知することができる。同様に、回動板５が下方に回動している場合にチルト台２に過大な負荷が加わってクラッチ機構のクラッチが離脱した場合は、回動板５の端部５ｈにおいて同様の動作が発生し、回動検知センサ８２はＯＮ状態に保持されたまま、回動検知センサ８１がＯＮからＯＦＦに切り替わる。この回動検知センサ８１がＯＦＦになることを監視することで、回動板５が下方に離脱したことを検知することができる。すなわち、回動検知センサ８１、８２の状態を監視することによりクラッチ機構のクラッチがどの方向に離脱したかを検知することができる。さらに、クラッチ機構のクラッチが離脱したことを検知できるだけでなく、離脱状態から結合状態に移行した場合も検知が可能である。以上説明した離脱検知部により、クラッチ機構のクラッチの結合および離脱を検知することができる。
【００６６】
つぎに、図６により、回動検知センサに関する応用例について説明する。回動検知センサとして反射式のホトリフレクタ８４を使用することにより、クラッチ機構のクラッチの離脱検知を行う。図６（ａ）はクラッチ機構のクラッチの結合状態を示し、図６（ｂ）はクラッチ機構のクラッチの離脱状態を示している。図６（ａ）は、回動検知センサとしてホトリフレクタ８４をチルト台２に取り付け、光軸８４ａが回動板５でホトリフレクタ８４側に反射する状態を検出することにより、クラッチ機構のクラッチが結合状態であることを検知することができる。また、図６（ｂ）ではクラッチ機構のクラッチの離脱により、回動板５が下方に移動することより、光軸８４ｂの反射が無くなり、ホトリフレクタ８４がクラッチ機構のクラッチの離脱を検知することができる。
【００６７】
以上説明したように、チルト台２に回動板５の両端部の位置ずれを検知する２個の離脱検知部を設けることにより、クラッチ機構のクラッチの離脱および結合の状態を検出することができる。
【００６８】
つぎに、クラッチ機構のクラッチが離脱した状態になった後の復帰動作について説明する。
【００６９】
図７は撮像装置１００の回動板５の離脱後の復帰動作に関する機能説明図である。
【００７０】
図７（ａ）はチルト台２が反時計方向に回動（下方）している状態、図７（ｂ）は図７（ａ）の状態で矢印Ｊの向きに過大な負荷が加わりクラッチ機構のクラッチが離脱した状態、図７（ｃ）はクラッチ機構のクラッチの再結合の状態をそれぞれ示し、図７（ｄ）はチルト台２が初期位置に復帰した状態を示している。
【００７１】
図７（ａ）において、モータ７の駆動により歯車列６の終段の歯車６ｃが右回転して回動板５を反時計方向に回動し、これに追随してチルト台２も回動する。このとき、図７（ｂ）の矢印Ｊの向きに被認証者３０の指等により過大な外力がチルト台２に加わると、クラッチ機構のクラッチが離脱する。このためチルト台２は時計方向に回動し、チルト台２のストッパ２ｂがケース１の内壁と接触し、チルト台２の回動が停止する。このとき、回動検知センサ８１、８２によりクラッチ機構のクラッチの離脱状態を検知して、認証処理部４２（図９）がモータ７を停止させ、歯車６ｃの回転も停止する。つぎに、認証処理部４２はモータ７を逆転させ、歯車６ｃが左回転して回動板５を時計方向に回動させる。チルト台２はストッパ２ｂにより回転範囲が制限されているため回動板５につられて回転することがないため、回動板５がチルト台２の凹部２ｄ（図３）と嵌合する。嵌合すると、回動検知センサ８１、８２がクラッチ機構のクラッチが結合状態になったことを検知して、認証処理部４２はモータ７の回転を停止させる（図７（ｃ））。さらに、認証処理部４２はモータ７を駆動し歯車６ｃが回動板５を反時計方向に回動し、これに追随してチルト台２も反時計方向に回動する。チルト台２の回動検出部（回動検知センサ８３）がチルト台２が正規の位置にあることを検知すると、認証処理部４２がモータ７を停止して、チルト台２は初期位置で停止する（図７（ｄ））。
【００７２】
以上、チルト台２が下方に傾斜しているときに過大な外力が加わった場合のチルト台２の復帰の動作について説明したが、チルト台２が上方に傾斜している場合も同様の手順によりクラッチ機構のクラッチを再結合し、チルト台２を初期位置で停止させることができる。
【００７３】
つぎに、図８、図９により、本発明の実施の形態における撮像装置１００を用いた認証装置２００の構成および機能について説明する。
【００７４】
図８に示すように、認証装置２００は壁面部６０に取り付けられている。幅広い身長差を有する被認証者３０の眼画像を撮影するために、被認証者３０の眼３０ａの高さＨ１が１２００ｍｍ〜１８２０ｍｍの範囲を撮影できるように、例えば、認証時の被認証者３０の眼３０ａとメインカメラ３との撮影距離を３５０ｍｍ程度として、メインカメラ３の光軸Ｓの高さＨ２を床面から１５１０ｍｍ程度としている。
【００７５】
図９は被認証者３０に対して虹彩認証方式により認証を行う認証装置２００に本発明の実施の形態による撮像装置１００を用いた場合の全体構成を示すブロック図である。
【００７６】
チルト台２には、被認証者３０の画像を撮影するための撮影部４０とチルト台２の回動位置を検知する２つの回動検知センサ８１、８２が搭載されている。撮影部４０は望遠カメラであるメインカメラ３、測距センサ３１および撮影用の光源としての照明具３２により構成されている。従って、撮像装置１００は測距センサ３１によりメインカメラ３と被認証者３０との距離を測定して、被認証者３０に対してメインカメラ３の焦点を合わせることができる。また、メインカメラ３の撮影画像出力は認証部３３に接続されている。
【００７７】
回動検知センサ８１、８２は撮像装置１００に設けられたクラッチ機構のクラッチの離脱検知部として認証処理部（マイコン、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成される中央処理装置）４２に接続されている。認証処理部４２にはこの他にチルト台２の回動検出部である回動検知センサ８３と、広角のサブカメラ４が撮影した画像情報から被認証者３０の眼３０ａの位置を検出する画像処理部４１と、モータ７の動作を制御する駆動制御部４３が接続されている。
【００７８】
この構成により、駆動制御部４３は、認証処理部４２を経由して被認証者検知部である測距センサ３１および撮影部４０の保持部としてのチルト台２の離脱検知部である回動検知センサ８１、８２の情報に基づいて、駆動部としてのモータ７の動作の制御を行うことが可能となっている。従って、被認証者３０の有無および認証装置２００との位置関係、チルト台２に搭載された撮影部４０の傾斜角度、クラッチ機構におけるクラッチの離脱の有無等に関する情報に基づいて、チルト台２の動作を認証装置２００の種々の使用条件に応じて設定することができる。
【００７９】
測距センサ３１および回動検知センサ８１、８２からの情報を利用して認証装置２００の使用条件に応じたチルト台２の動作を設定する例としては、例えば、回動検知センサ８１、８２からの情報に基づきチルト台２を所定の傾斜角度に設定することや、復帰させることができる他、測距センサ３１からの情報により被認証者３０の身長に最適な傾斜角度を迅速に算出し、傾斜角度の設定にフィードバックさせることができる。また、測距センサ３１が被認証者３０が不在であることを検出した場合には、モータ７および駆動制御部４３の電源を切ることにより、認証装置２００の消費電力を低減することができる。さらに、チルト台２の傾斜角度を複数ステップに固定し、測距センサ３１からの被認証者３０の身長情報からどれかの角度を選択することにより、チルト台２の傾斜角度の算出に要する製造および使用にかかわるコストを削減することも可能となり、認証装置２００の使用目的に応じた種々の対応を効果的に行うことができる。
【００８０】
測距センサ３１としては、２０ｃｍから１００ｃｍの距離の測定が可能な赤外線センサを使用する。赤外線の光軸がサブカメラ４の撮影光軸と略同じ方向となるようにチルト台２に配設され、測距センサ３１の光軸はチルト台２の回動に伴って被認証者３０の高さ方向に傾斜する。
【００８１】
また、撮影部４０に使用するメインカメラ３としては、被認証者３０の眼３０ａの虹彩部分をコントラストよく撮影するために、望遠レンズを搭載し、光源としての照明具３２によって被認証者３０の眼３０ａに照射された近赤外光を撮影可能な白黒カメラを用いることができる。
【００８２】
サブカメラ４に使用するカメラとしては、被認証者３０が撮像装置１００から１．５ｍ程度の位置にあるときに、両方の眼３０ａを撮影できればよく、監視用カメラ等各種カメラを使用することができる。
【００８３】
なお、本発明の実施の形態では、駆動制御部４３は、測距センサ３１および回動検知センサ８１、８２からの情報を認証処理部４２を経由して取得し、駆動部としてのモータ７の動作の制御を行っているが、認証処理部４２を経由せずに直接取得する方法があることは言うまでもない。
【００８４】
つぎに、図１０に示すフローチャートにより、認証装置２００の動作について説明する。
【００８５】
サブカメラ４は顔を検出できるまで（Ｓ２）（ステップＳ２をＳ２と略記する。以下、同様とする。）画像の取得（Ｓ１）を繰り返す。被認証者３０の顔画像を取得した後、画像処理部４１で眼３０ａの位置を検出し（Ｓ３）、認証処理部４２により被認証者３０の詳細な眼画像を取得するためにメインカメラ３に設定すべき最適傾斜角度（チルト角度）（図８、θ）を、測距センサ３１および顔画像からの情報をもとに計算する（Ｓ４）。この計算結果に基づいて、認証処理部４２は駆動制御部４３を介してモータ７に設定すべき傾斜角度に相当するステップ数の駆動指示を与え（Ｓ５）、モータ７は駆動して歯車列６、回動板５を介してチルト台２を回動させる。チルト台２の回動中、回動検知センサ（第１センサ、第２センサ）８１、８２がクラッチ機構におけるクラッチの離脱の有無を監視する（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８）。クラッチ機構のクラッチに離脱がなければ、チルト台２は指示した傾斜角度θで停止する（Ｓ８、Ｓ９）。
【００８６】
つぎに、測距センサ３１により取得した測距データとメインカメラ３が保有する自動焦点機構を使用して被認証者３０の眼画像を撮影し、眼画像情報を認証部３３に提供する。認証部３３では眼画像情報から虹彩画像を作成し、虹彩画像の特徴因子を登録済みの標本の特徴因子と照合して被認証者３０が本人かどうかを判定し、被認証者３０の認証を行う（Ｓ１０）。認証が終了すると、認証処理部４２はモータ７に逆転駆動の指示を与え、チルト台２を逆方向に回動し、回動検知センサ８３が初期位置を検知した時点でモータ７を停止し、チルト台２を初期位置で停止させ、つぎの認証動作に備える（Ｓ１１）。
【００８７】
一方、Ｓ７において回動検知センサ（第２センサ）８２がクラッチ機構のクラッチの離脱を検知した場合には、認証処理部４２はモータ７を停止して回動板を停止させることにより、チルト台２の回動を停止させる（Ｓ１２）。つぎに、モータ７を回動検知センサ８２で検知した離脱方向に基づいて回転方向を決定して回動板５を回動させ（Ｓ１３）、回動検知センサ８２によりクラッチ機構のクラッチの結合を確認する（Ｓ１４）。認証処理部４２はモータ７を回転させて回動板５を回転し（Ｓ１５）、回動検知センサ（第３センサ）８３の検出結果に基づいて（Ｓ１６）、モータ７の駆動を停止し、回動板を停止することにより、チルト台２を初期位置で停止させる（Ｓ１７）。以上の手順によりＳ１に戻り、再スタートする。
【００８８】
なお、Ｓ６において回動検知センサ（第１センサ）８１がクラッチ機構のクラッチの離脱を検知した場合も、回動検知センサ（第２センサ）８２の場合と同様の手順でチルト台２の駆動を行う。
【００８９】
以上述べたように、本発明の実施の形態における撮像装置１００および認証装置２００によれば、認証時に被認証者３０から加えられる様々な外力に対して、認証用画像を取得するための撮影部４０を駆動する機構に過大な負荷が加わることがなく、故障が少ない撮像装置１００を提供することができる。
【００９０】
また、チルト台２の傾斜角度の設定を自動で行うことが可能となり、被認証者３０が手動で行う場合と比較して、使用時の抵抗感を低減することができる。
【００９１】
この他、被認証者３０の有無および認証装置２００との位置関係、チルト台２に搭載された撮影部４０の傾斜角度、クラッチ機構におけるクラッチの離脱の有無等に関する情報に基づいて、チルト台２の動作を認証装置２００の種々の使用条件に応じて設定することができる。
【００９２】
なお、本発明の実施の形態においては、認証装置２００が虹彩認証方法を用いて本人認証を行う例を挙げて説明を行ったが、本発明の認証装置は、虹彩認証装置に限定されるものではない。例えば、被認証者が自らの顔を用いて認証を行うような認証装置、例えば、顔認証や網膜認証等にも適用可能であることは言うまでもない。
【００９３】
なお、本発明の実施の形態においては、サブカメラとメインカメラを別に設けた例を挙げて説明を行ったがメインカメラがサブカメラを兼ねていてもよい。
【００９４】
また、サブカメラ、画像処理部、測距センサ等を用いて最適傾斜角度θを求めていたが、サブカメラ、画像処理部、測距センサ等を用いずに、カメラの角度が異なる状態で複数回撮影しそのうちから認証に使用する画像を選択するようにしてもよい。
【００９５】
なお、本発明の実施の形態においては、クラッチ機構のクラッチの再結合を検知した後にモータを停止するようになっているが、一旦停止せずにつぎの動作（初期位置復帰、当初の目的の角度までの駆動）をするようにしてもよい。
【００９６】
なお、本発明の実施の形態においては、クラッチ機構のクラッチの離脱を検出するセンサを２個用いて離脱する方向を検出できるようにしているが、この方法には限られない。
【００９７】
例えば、センサを１個のみにして可能性のある離脱方向のうち可能性の高い方に離脱したと推定して復帰動作をして、推定した方向ではないことが判明したときは逆方向に離脱したと判定して復帰動作をするようにしてもよい。
【００９８】
例として考えられるのは、回動板を回転中に離脱した場合にはそれまでと逆方向に回転させてクラッチ機構のクラッチが結合しなかった場合は離脱前と同じ方向に回転させてクラッチ機構のクラッチの結合を行うようにしてもよい。
【００９９】
なお、本発明の実施の形態においては、撮影部を回動可能な保持部に搭載することにより撮影する方向を可変にしたが、この方法に限らず、撮影方向可変部となるミラー、プリズム等、光の進行方向を変化させる手段を回動可能な保持部に搭載し、このミラー等を介して撮影をすることにより撮影する方向を可変にしてもよい。この場合は撮影部よりもさらに軽いものを回転させればよいため、さらに速く撮影方向を変化させることができる。
【０１００】
なお、本発明の実施の形態においては、クラッチ機構を用いて過負荷を防止しているが、この方法に限らず過負荷を防止する方法であればよい。
【０１０１】
例えば、過負荷を検出するセンサを設けて過負荷を検出したときはモータの回転を停止するようにしてもよいし、モータのトルクを駆動手段等の強度以下にしてもよい。
【０１０２】
また、本発明の実施の形態においては保持部と回動板の軸を同じにして、保持部と回動板の対向する面にクラッチ機構を設けているが、この構成に限られない。すなわち駆動部から保持部までに動力が伝わる間にクラッチ機構があればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明によれば、故障が少なく迅速な処理が可能な撮像装置を提供することが可能であり、虹彩撮像装置の他、被認証者から画像を取得して認証を行う撮像装置および認証装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態における撮像装置の外観を示す斜視図
【図２】同撮像装置の内部構造を示す一部断面図
【図３】同撮像装置のクラッチ機構の詳細な構造を示す一部拡大断面図
【図４】同撮像装置のクラッチ機構の応用例を示す一部断面図
【図５】同撮像装置のクラッチの離脱検知の動作を示す拡大断面図
【図６】同撮像装置のクラッチの離脱検知部の応用例を示す一部断面図
【図７】同撮像装置におけるクラッチ機構のクラッチの離脱後の復帰動作に関する機能説明図
【図８】同撮像装置を搭載した認証装置の設置方法の概略を示す説明図
【図９】同認証装置の構成を示すブロック図
【図１０】同認証装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０５】
１    ケース
１ａ，１ｂ    軸
２    チルト台（保持部）
２ａ，２ｂ    ストッパ
２ｃ，２ｄ    凹部
３    メインカメラ
３ａ    （メインカメラの）光軸
４    サブカメラ
４ａ    （サブカメラの）光軸
５    回動板
５ａ    歯車部
５ｂ    （コの字状の）溝
５ｃ    （コの字状の）可動片
５ｄ    球面状凸部
５ｅ    コイルバネ
５ｆ    球
５ｇ，５ｈ    端部
６    歯車列（伝動機構）
６ａ，６ｂ，６ｃ    歯車
７    モータ（駆動部）
３０    被認証者
３０ａ    眼
３１    測距センサ（被認証者検知部）
３２    照明具（光源）
３３    認証部
４０    撮影部
４１    画像処理部
４２    認証処理部
４３    駆動制御部
８１，８２    回動検知センサ（離脱検知部）
８１ａ，８２ａ    可動凸部
８１ｂ，８２ｂ    ピン
８３    回動検知センサ（回動検出部）
８３ａ    可動凸部
８４    ホトリフレクタ
８４ａ，８４ｂ    光軸
１００    撮像装置
２００    認証装置
【図１】
2007336031.tif 000003
【図２】
2007336031.tif 000004
【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】
2007336031.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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