(57)【要約】【課題】指静脈を高品質の画像として読取るためには、指とレンズの間で十分な距離を確保する必要がある。しかし、その分、撮像カメラが大きくなってしまい、小型の携帯端末では部品実装空間が不足してしまう問題があった。【解決手段】２つの構造体から構成される携帯端末において、第1の構造体に撮像カメラのレンズと２次元センサを実装し、第２の構造体に光学的に透明な空間を設け、指を第２の構造体で第1構造体と逆側の表面にセットして指の画像を読取ることで、高品質の指静脈画像を得るための指とレンズの間の十分な距離を確保した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ機構の軸受け部を持つ第１の構造体と該軸受け部を中心に回転する第２の構造体とを有し、これら２つの構造体を前記ヒンジ機構にて折り畳んで重ねあわせ可能な構造を有する携帯端末であって、
前記２つの構造体を重ね合わせた状態で、生体の指を前記第1の構造体と反対側の前記第２の構造体の表面に接触させた際の指の内部を照明するための、前記第２の構造体に所定の波長の光源を指に向け実装し、更に、前記第１の構造体には該光源の照明で得られる生体の指内部の画像が読取るための撮像カメラを前記第２の構造体側に向け実装し、前記第２の構造体は該撮像カメラと指との間で光学的に透明な空間を設け、撮像カメラの撮像上最適な距離を保てる寸法構造を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
第1の構造体と該第1の構造体に対して所定のスライド機構により相対的に位置関係を変える第２の構造体を有し、これら２つの構造体をスライド機構を用いて重ねあわせた形状に変更可能な構造を有する携帯端末であって、
前記２つの構造体を重ね合わせた状態で、生体の指を前記第1の構造体と反対側の前記第２の構造体の表面に接触させた際の指の内部を照明するための、前記第２の構造体に所定の波長の光源を指に向け実装し、更に、前記第１の構造体には該光源の照明で得られる生体の指内部の画像が読取るための撮像カメラを前記第２の構造体側に向け実装し、前記第２の構造体は該撮像カメラと指との間で光学的に透明な空間を設け、撮像カメラの撮像上最適な距離を保てる寸法構造を持つことを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかの携帯端末であって、
前記第２の構造体の透明な空間は円錐台形状であり、前記第１の構造部との接触部の円が前記第２の構造体の反対側の表面形状の円より小さいことを特徴とする携帯端末。
【請求項４】
請求項１または請求項２のいずれかの携帯端末であって、
指をセットする前記第２の構造体の表面は、凹形状となっており、且つ、指照明用の光源の開口穴、および撮像カメラが指を読取るための空間の第２の構造体表面の開口部が指セット時に指の腹で塞がれ、外部と遮光された構造であることを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末で指静脈等の生体情報を読取る場合の携帯端末の構造、センサの配置、および実装技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、個人を認証する方法として、暗証番号やパスワードの入力、磁気カードや鍵の挿入等の方法が用いられてきた。しかし、これらの認証方式では、暗証番号やパスワードは忘れることが有り又他者によるなりすましといった問題点が有る。磁気カードや鍵についても偽造されるといった問題点がある。そこで近年、個人の生体情報を利用した個人認証装置が考案されている。その中でも偽造が困難で且つ利用者にとって心理的抵抗感が少ない指の静脈を生体情報とする指静脈認証が知られている。
【０００３】
指静脈認証では、指に近赤外光を照射し生体内部で散乱した後、外部に透過する近赤外光を生体情報画像として撮像する。ここで血液中のヘモグロビンは、近赤外光を吸収するため撮像した画像には暗い影のパターンとして現れるため、指静脈をパターンとして得ることが可能となる。指静脈認証は、このパターンと予め登録した指静脈画像のパターンとの相関関係を求めることで、個人認証を行う。
【０００４】
指静脈認証機能を持った装置では、指静脈の画像読取りに2次元センサとレンズ等を使った撮像カメラを一般的に採用している。撮像カメラ等指静脈読取りセンサに関する公知例としては、下記の案件がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９８１０４号公報
【特許文献２】特開２００７−１５６６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の指静脈読取り用の撮像カメラでは、指の画像をレンズを使いより小さな２次元センサに集光する方式で、ピントの合った高画質を得るには光学的に撮像対象の指をレンズから所定の距離だけ離す必要があった。そのため、レンズから指までの距離を確保する必要がありその分、指のセット部も含め撮像カメラが大きな構造とならざるを得なかった。
【０００７】
指静脈を読取る場合、ピントの合った十分な画質を確保する目的で指とレンズの間で十分な距離を確保する必要がある。しかし、その分、撮像カメラが大きくなってしまい、ATMの様な大きな装置は問題ないが、携帯電話のような小型の携帯端末では部品実装スペース上問題となる。本発明が解決しようとする課題は、上記問題に対し、如何に小型の携帯端末に指静脈読取り用の撮像カメラを効率よく実装する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、携帯端末を第1の構造体と第２の構造体に分割し、第1の構造体に撮像カメラのレンズと２次元センサを実装し、第２の構造体に光学的に透明な空間を設け、生体を第２の構造体表面で第1構造体と逆側にセットすることで、指静脈の高品質な画像を読取るための指とレンズの間の距離を確保した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、２つの構造体に分割された携帯端末において、撮像カメラを構成している２次元センサ、レンズ、レンズと生体間の距離確保のための光学的に透明な空間を２つの構造体に分割して実装することで小型の携帯端末に効率良く携帯カメラが実装できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
指静脈認証機能を持ち、２つの構造体に分割された携帯端末において、レンズと2次元センサを第1の構造体に実装し、指−レンズ間の距離を確保する透明な空間と指内部を照明する光源を第２の構造体に設けて、第1の構造体と第２の構造体が重なり合った際に、レンズ、2次元センサ、透明な空間、及び光源が1つの指静脈撮像カメラとして機能する様にそれぞれを配置した。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第1の実施形態における携帯端末の指画像読取り状態の装置断面図を示す。図１において、構造体１は携帯端末のベースとなる構造体であり、指画像読取り用の撮像カメラ５とヒンジ機構の軸受け部３が取付けられている。
【００１３】
構造体２は、構造体１に取付けられたヒンジ機構の軸受け部３を中心に回転し、図１の様に構造体１と密着した状態や図２の様に構造体２から離れた状態等に変更できる。構造体２には、その表面に置いた指を照明する赤外光の光源４ａ，４ｂが実装されており、また、照明された指の画像を構造体１に実装した撮像カメラ５で読取り為、赤外光に対して光学的に透明な円筒状の孔６が設けてある。
【００１４】
光源４ａ，４ｂは赤外発光ＬＥＤであり、撮像カメラ５の読取り視野角１２内の指の領域を撮像カメラ５が高画質で読取れるのに十分な発光強度と配置にしてある。撮像カメラ５は、主にレンズ部５ａと２次元センサ５ｂなどから構成されており、読取り視野角１２内の指の画像をレンズ５ａにより２次元センサ５ｂに集光することで指静脈パターン１１を含めた指内部の画像を読取る。構造体２に設けた透明な孔６は、構造体２を貫通しているため、その孔の長さは構造体２の厚み１３と同じ長さとなっている。
【００１５】
この構造体２の厚み１３、即ち孔の長さは、撮像カメラ５から指静脈１１が光学的に最適な距離で指内部画像が高画質となる様に決定している。図１に示す様に、構造体１と構造体２が密着した状態では、構造体１と構造体２の隙間からは撮像カメラ５には光が入り込まず、また、撮像カメラの光軸と円筒孔６の中心軸は同一軸Ａ−Ａ‘となり、指の画像を読取るために最適な位置関係となるため、装置がこの状態で指静脈読取り・認証操作を行う。
【００１６】
本実施例によれば、指静脈画像を高品質で読取るためには指と撮像カメラのレンズの間に十分な距離の確保が必要でそのため、撮像カメラが大きくなってしまい小型の携帯端末の取り付けに不向きであるが、携帯端末の構造を利用し撮像カメラを効率よく実装できるメリットがある。
【実施例２】
【００１７】
本発明の第1の実施例では、構造体１と構造体２の間にヒンジ機構を設け、構造体２が回転したが、第２の実施形態では、構造体１と構造体２との間にスライド機構を設け、構造体２が構造体１上を平行移動する。
【００１８】
図３は、本発明の第２の実施形態における携帯端末の指画像読取り状態の横断面図を示す。また、図４は、同じ装置状態の撮像カメラの光学中心Ａ−Ａ‘を通る面による横断面図を示す。第２の実施例では、構造体１と構造体２との間の機構以外の撮像カメラ５、光源４ａ，４ｂ、円筒孔６は第1の実施例と同じである。
【００１９】
図４に示す様に、本発明では構造体１にはスライドレール２０ａと２０ｂが取付けられており、図３の３０の方向に、構造体２が構造体１の表面を平行移動する。図５は、スライド機構により構造体２が３０の方向を図の左方向に移動し最左端で止まった状態である。図３は、構造体２が３０の方向を移動し最右端で止まった状態であり、この状態で撮像カメラ５の光軸と円筒孔６の中心軸は同一軸Ａ−Ａ‘で一致する。従って、この状態が指の画像を読取るために最適な位置関係となり、指静脈読取り・認証操作を行う。
【００２０】
本実施例も第１の実施例と同じく、携帯端末の構造を利用し撮像カメラを効率よく実装できるメリットがある。
【実施例３】
【００２１】
第３の実施形態では、第1の実施例および第２の実施例それぞれに対して、孔６の形状を円筒から円錐台に変更した。図６は、本発明の第３の実施形態における携帯端末の指画像読取り状態の横断面図を示す。
【００２２】
図６において、範囲１２は読取り対象の指静脈１１を読取る際、指から発し撮像カメラ５に届く光の通過領域である。従って、第1の実施例で説明した構造体２の透明な円筒状の孔６は、円筒である必要がなく６ａに示したように構造体２の上面での形状が直径８ａの円で、構造体２の下面での形状が直径８ｂの円である円錐台でも良い。本実施例によれば、構造体２の透明な孔の容積を小さくできることにより、携帯端末の実装エリアをより効率よく活用することができる。
【実施例４】
【００２３】
本発明の第４の実施形態では、第１の実施形態および第２の実施形態において、構造体２の表面の指セット部を凹形状とした。図７は、第４の実施形態の例であり、第１の実施例の装置断面図である図１の光源の位置Ｂ−Ｂ‘またはＣ−Ｃ’の位置の構造体２の横断面図である。
【００２４】
図７において、構造体２の表面には凹部４０が設けられており、指１０を凹部４０のセットすると指の腹で光源４を実装している孔７の入り口部を完全に塞ぐため、光源４の光は構造体２から直接外部に洩れず、指１０の内部を経由したのち外部に伝達する。従って、光源４の光は効率よく指内部を照明することになる。
【００２５】
また、図８は、図１のＡ−Ａ‘の位置の構造体１および構造体２の横断面図である。この場合も、図７の光源の場合と同様に、指の腹で構造体２の孔６の入り口部を完全に塞ぐ。従って、撮像カメラ５は携帯端末装置外部の光を読取らず、指からの光のみを読取ることができる。
【００２６】
本実施例では、第１の実施例をベースに説明したが、第２の実施例でも全く同様である。
【００２７】
本実施例によれば、携帯端末装置の指セット部に凹形状を設けることで、光源からの光を効率よく指内部に導くことと、併せて、装置外部からの光を除去した高品質な指の画像を読取ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態における携帯端末装置の指静脈認証操作時の装置断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における携帯端末装置の指静脈認証非操作時の装置断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における携帯端末装置の指静脈認証操作時の装置断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における携帯端末装置の横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における携帯端末装置の指静脈認証非操作時の装置断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における携帯端末装置の横断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態における携帯端末装置の指の照明用光源部の横断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における携帯端末装置の撮像カメラ部の横断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：構造体1
２：構造体２
３：ヒンジ機構軸受け
４ａ、４ｂ：光源
５：撮像カメラ
６：孔
７ａ、７ｂ：光源実装孔
８：撮像カメラ実装孔
１０：指
１１：指静脈
１２：指読取り範囲
１３：構造体２高さ
２０ａ、２０ｂ：スライドレール
２１ａ、２１ｂ：スライドレール溝
４０：指セット凹部
【図１】
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【図２】
2009086797.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】
2009086797.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月31日(2007.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ機構の軸受け部を持つ第１の構造体と該軸受け部を中心に回転する第２の構造体
とを有し、これら２つの構造体を前記ヒンジ機構にて折り畳んで重ねあわせ可能な構造を
有する携帯端末であって、
前記２つの構造体を重ね合わせた状態で、生体の指を前記第1の構造体と反対側の前記
第２の構造体の表面に接触させた際の指の内部を照明するための、前記第２の構造体に所
定の波長の光源を指に向け実装し、更に、前記第１の構造体には該光源の照明で得られる
生体の指内部の画像を読取るための撮像カメラを前記第２の構造体側に向け実装し、前記
第２の構造体は該撮像カメラと指との間で光学的に透明な空間を設け、撮像カメラの撮像
上最適な距離を保てる寸法構造を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
第1の構造体と該第1の構造体に対して所定のスライド機構により相対的に位置関係を変
える第２の構造体を有し、これら２つの構造体をスライド機構を用いて重ねあわせた形状
に変更可能な構造を有する携帯端末であって、
前記２つの構造体を重ね合わせた状態で、生体の指を前記第1の構造体と反対側の前記
第２の構造体の表面に接触させた際の指の内部を照明するための、前記第２の構造体に所
定の波長の光源を指に向け実装し、更に、前記第１の構造体には該光源の照明で得られる
生体の指内部の画像を読取るための撮像カメラを前記第２の構造体側に向け実装し、前記
第２の構造体は該撮像カメラと指との間で光学的に透明な空間を設け、撮像カメラの撮像
上最適な距離を保てる寸法構造を持つことを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかの携帯端末であって、
前記第２の構造体の透明な空間は円錐台形状であり、前記第１の構造部との接触部の円
が前記第２の構造体の反対側の表面形状の円より小さいことを特徴とする携帯端末。
【請求項４】
請求項１または請求項２のいずれかの携帯端末であって、
指をセットする前記第２の構造体の表面は、凹形状となっており、且つ、指照明用の光
源の開口穴、および撮像カメラが指を読取るための空間の第２の構造体表面の開口部が指
セット時に指の腹で塞がれ、外部と遮光された構造であることを特徴とする携帯端末。