(57)【要約】【課題】太陽光下もしくは周囲環境の光が強い場合に、妨害光の影響を少なくし、近赤外発光ＬＥＤを使用しなくても問題なく認証が可能な静脈パターンを用いた個人認証装置を提供することを目的とする。【解決手段】本件に備えた指置台に指あるいは手のひらを載置し、拡散カバーによって太陽光もしくは周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれている外光を外部から受光して拡散、透過させて、該拡散カバーによって拡散され、透過された外光を光源として用い、近赤外透過フィルタで、指あるいは手のひらを透過した外光を検出光として受光して近赤外光を透過させ、該赤外透過フィルタによって絞られた近赤外光によって指あるいは手のひらの静脈パターンを撮像する。【選択図】図１
2009042857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め静脈パターンを記憶する記憶部と、検出された静脈パターンの一致性を判定して個人認証を行う個人認証装置において、
本体と、
該本体に設けた、指あるいは手のひらを載置する被検体載置台と、
前記本体には、該被検体載置台に指あるいは手のひらを載置することを許容して該被検体載置台を包囲して設けられ、太陽光もしくは周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれている外光を外部から透過させ、透過する外光を拡散するようにした拡散カバーであって、該拡散カバーによって拡散され透過する外光を光源として入射させる拡散カバーと、
前記本体の内部に、前記被検体載置台に近接し、指あるいは手のひらを透過した検出光としての外光を受光して近赤外光を透過させる近赤外透過フィルタと、および
該近赤外透過フィルタによって絞られた近赤外光によって指あるいは手のひらの静脈パターンを撮像する撮像装置と、を備えること
を特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
請求項１において、前記拡散カバーの内方で前記被検体載置台に対向して白色光源もしくは近赤外光源を補助とする補助光源を設けたことを特徴とする個人認証装置。
【請求項３】
請求項１において、前記拡散カバーは、半透明あるいは透明のガラス板，合成樹脂板あるいはこれらのいずれかのカバーに光拡散用フィルムを貼付したものであることを特徴とする個人認証装置。
【請求項４】
請求項１において、前記拡散カバーは、カバー部に多数の光ファイバ導光路を備えることを特徴とする個人認証装置。
【請求項５】
予め静脈パターンを記憶する記憶部と、検出された静脈パターンの一致性を判定して個人認証を行う個人認証装置による個人認証方法において、
本体に備えた被検体載置台に指あるいは手のひらを載置し、拡散カバーによって太陽光もしくは周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれている外光を外部から受光して拡散、透過させて、該拡散カバーによって拡散され、透過された外光を光源として用い、近赤外透過フィルタで、指あるいは手のひらを透過した外光を検出光として受光して近赤外光を透過させ、該赤外透過フィルタによって絞られた近赤外光によって指あるいは手のひらの静脈パターンを撮像すること
を特徴とする個人認証方法。
【請求項６】
請求項５において、太陽光を検出光として用いるに充分な光量のある場合には、光源として太陽光を用い、太陽光を検出光として用いるに充分な光量でなくなった場合には、補助光源を用いて静脈パターンの撮像を行うことを特徴とする個人認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人を識別する生体特徴として静脈パターンを用いる静脈認証装置、すなわち個人認証装置およびこれを用いた個人認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静脈パターンを使用した静脈認証装置としては指静脈パターンあるいは手のひら静脈パターンを使用するものが知られている。
【０００３】
指静脈認証装置は近赤外光光源、近赤外光だけを透過する光学フィルタ、近赤外光に感度があるカメラ、カメラよりの指静脈画像を処理、照合する演算部より構成されている。近赤外線を光源として指を撮像すると血液中の成分が近赤外光を良く吸収するため、血管部分の光は透過せずに暗く写る。したがって前記指静脈認証装置の近赤外光光源とカメラの間に指を挿入し撮像すると指中の静脈パターンを撮像することができる。このようにして撮像された指中の静脈パターンを登録されている静脈パターンと照合し、個人認証を行うものである。
【０００４】
通常、近赤外光としては近赤外発光ＬＥＤを使用する。撮像用のカメラも近赤外領域に感度があるカメラを使用し、カメラの前に近赤外光だけを透過する光学フィルタを装着し、指中の静脈パターンをコントラスト良く撮像する。
【０００５】
このような装置を屋外で使用する場合は、特に昼間屋外で使用する場合は、近赤外光源以外からの妨害光、特に太陽光の影響を受けないような装置とする必要があり、特許文献１、２のように撮像部に侵入する外光を遮断する光学遮蔽部を用意するのが一般的である。
【０００６】
特許文献３、４は外光に強いコンパクトな認証装置が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１２８９３６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７８９２号公報
【特許文献３】特開２００４−２６５２６９号公報
【特許文献４】特開２００５−２５３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
屋外等で指静脈認証装置により個人認証を行う場合、使用する近赤外光光源以外からの光（妨害光）の遮蔽が大きな問題である。指静脈認証装置の光学系もしくは対象指に太陽光が漏れこんだ場合、太陽光と近赤外光源の強度は一般的に太陽光の方が１桁ほど強度が高いため大きな影響を受け、指静脈画像の撮像が困難となる。昼間屋外で個人認証装置を使用する場合に、外光を遮断する光学遮蔽を行うのが一般的であるが、万人を対象とするため、指挿入部のギャップ部分からの漏れ、もしくは指の根本等に太陽光があたり指中を透過する太陽光の影響があり、良い認証のさまたげとなっている。
【０００９】
本発明は、このような太陽光下もしくは周囲環境の光が強い場合に、妨害光の影響を少なくし、近赤外発光ＬＥＤを使用しなくても問題なく認証が可能な静脈パターンを用いた個人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】
【００１０】
本発明は、予め静脈パターンを記憶する記憶部と、検出された静脈パターンの一致性を判定して個人認証を行う個人認証装置において、
本体と、
該本体に設けた、指あるいは手のひらを載置する被検体載置台と、
前記本体には、該被検体載置台に指あるいは手のひらを載置することを許容して該被検体載置台を包囲して設けられ、太陽光もしくは周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれている外光を外部から透過させ、透過する外光を拡散するようにしたカバーであって、該拡散カバーによって拡散され透過する外光を光源として入射させる拡散カバーと、
前記本体の内部に、前記被検体載置台に近接し、指あるいは手のひらを透過した検出光としての外光を受光して近赤外光を透過させる近赤外透過フィルタと、および
該近赤外透過フィルタによって絞られた近赤外光によって指あるいは手のひらの静脈パターンを撮像する撮像装置と、を備えること
を特徴とする個人認証装置を提供する。
【００１１】
上述の個人認証装置は、前記拡散カバーの内方で前記被検体載置台に対向して白色光源もしくは近赤外光源を補助とする補助光源を設けたことを特徴とする。
【００１２】
上述の個人認証装置は、前記拡散カバーは、半透明あるいは透明のガラス板，合成樹脂板あるいはこれらのいずれかのカバーに光拡散用フィルムを貼付したものであることを特徴とする。
【００１３】
上述の個人認証装置は、前記拡散カバーは、カバー部に多数の光ファイバ導光路を備えることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、予め静脈パターンを記憶する記憶部と、検出された静脈パターンの一致性を判定して個人認証を行う個人認証装置による個人認証方法において、
本体に備えた被検体載置台に指あるいは手のひらを載置し、拡散カバーによって太陽光もしくは周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれている外光を外部から受光して拡散、透過させて、該拡散カバーによって拡散され、透過された外光を光源として用い、近赤外透過フィルタで、指あるいは手のひらを透過した外光を検出光として受光して近赤外光を透過させ、該赤外透過フィルタによって絞られた近赤外光によって指あるいは手のひらの静脈パターンを撮像すること
を特徴とする個人認証方法を提供する。
【００１５】
上述の個人認証方法は、太陽光を検出光として用いるに充分な光量のある場合には、光源として太陽光を用い、太陽光を検出光として用いるに充分な光量でなくなった場合には、補助光源を用いて静脈パターンの撮像を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、被検体載置台に指あるいは手のひらを載置することを許容して被検体載置台を包囲して設けられ、太陽光もしくは周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれている外光を外部から透過させ、透過する外光を拡散するようにした拡散カバーであって、この拡散カバーによって拡散され透過する外光を光源として入射させる拡散カバーを設け、本体の内部に、被検体載置台に近接し、指あるいは手のひらを透過した検出光としての外光を受光して近赤外光を透過させる近赤外透過フィルタを設けるようにしているために、特別に近赤外発光ＬＥＤを設けることなく静脈パターン認証が可能になり、太陽光下もしくは周囲環境の光が強い場合に、上述した外光を光源と用いることができるばかりか外光が強い場合にあっても妨害光の影響が少なくなって問題なく認証を行う個人認証装置および個人認証方法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】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例の概略構成を示す個人認証装置の正面断面図、図２は図１の側面図である。
【００１９】
これらの図において、個人認証装置１００は、静脈パターン認証装置として構成され、本体１、本体１の上部に設けた指置台２、本体内に指置台２に対向して配置した近赤外透過フィルタ３、近赤外透過フィルタ３に近接配置したカメラ４、カメラ４で撮像した画像について画像情報を入力して記憶装置（図示せず）に予め格納した指静脈パターンと比較し、指静脈パターンの一致性を判定して個人認証を行う個人認証部５、および本体１に取り付けられた拡散カバー６を備える。拡散カバー６の内部、すなわち内面には補助近赤外光光源７を取り付け得る。
【００２０】
本実施例では、太陽光もしくは白色光のように周囲環境の光源が強く近赤外光成分が充分に含まれる外光が光源として用いられ、通常の場合、近赤外発光ＬＥＤを設けることを要しない。以下、外光として典型的な例としての太陽光を用いた場合について説明する。
【００２１】
図１に示す個人認証装置１００は、指静脈パターン検出による指静脈認証装置の例であるが、本実施例は手のひらの静脈パターン検出による手のひら静脈認証装置にも適用可能である。以下、指静脈の認証装置を例にとって個人認証装置１００として説明する。
【００２２】
本実施例では、指置台２を採用しているが手のひらの載置台とすることができ、これらを被検体載置台と証することとするが、指あるいは手のひらの載置は直接、間接的載置を含むものとして使用し、本実施例では指置台２を設けた例について説明する。従って、指置台２には、認証しようとする人間の指１０が載置され、指置台２には指１０を載置するに適当な形状とされる。
【００２３】
本体１は、遮光する構成とされ、従って指置台２も遮光する構成とされる。そのために、指置台２は遮光板指置台として構成されているが、両者を別体構成としてもよい。
【００２４】
拡散カバー６は、本体１に、指置台２を包囲して設けられ、太陽光を外部から透過させ、透過する太陽光を拡散することができる。このような拡散カバー６を用いることによって拡散され透過する太陽光を光源として入射させることができ、前述したように特別に近赤外発光ＬＥＤを用いることで光源が確保される。拡散カバー６を構成する材料としては、ガラス板，アクリル板，その他のプラスチックなどによる合成樹脂板が使用され得る。要は丈夫で透明あるいは半透明状の材料板が使用され得る。
【００２５】
拡散カバー６は、指１０を配置するに適した構成、例えば図に示すように奥行き半円筒形状で、前方部半円球形状とすることができるが、これらの形状に限定されず、類似形状とすることができる。拡散カバー６は、指置台２を包囲し、指１０を配置した時には指１０をも包囲した構成、構造とされる。
【００２６】
拡散カバー６の典型例としては、表面に凹凸を持ち、透過性のあるガラスあるいはアクリル樹脂で構成された拡散カバーがある。この場合に、ガラスあるいはアクリル樹脂で構成した拡散カバーとして半透明あるいは透明のものを供用することができる。
【００２７】
拡散カバー６は、スチレン樹脂と光拡散剤からなる樹脂組成物からなる層、アクリル酸エステル系からなる層、及び紫外線吸収剤を含有するアクリル酸エステル系とスチレン系の共重合樹脂層からなる積層体として構成することができる。光拡散剤としては、一般的に光拡散板に用いられるものであれば特に限定されない。例えば、光拡散剤として用いることができる無機系の透明微粒子としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、硝子、タルク（登録商標）、マイカ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。脂肪酸、シリコーンカップリング剤、チタネートカップリング剤を使用して表面処理が施されたものであってもよい。また、スチレン系架橋微粒子、アクリル系架橋微粒子等の有機系の透明微粒子を行う光拡散剤を使用してもよい。
【００２８】
また、拡散カバーには半透明あるいは透明の基材に光拡散板用フィルムを貼着したものであってもよく、光拡散層形成用塗布液を塗布し、固形化したものを使用してもよい。
【００２９】
このように、拡散カバー６を太陽もしくは周りの景色を写りこまないようにした光学拡散カバーであって、太陽光を平均化した光源とすることのできる拡散カバーとして構成する。この構成として太陽光は光源として用いられる。
【００３０】
指１０を通過した太陽光は近赤外透過フィルタ３によって近赤外光のみに絞られ、カメラ４によって撮像される。このように、カメラ４によって撮像装置が構成される。
【００３１】
カメラ４は、電子絞りもしくは機械的絞りが可能で、カメラゲイン調整機構で明るさ調整可能として太陽光での撮像が可能なようにする。
【００３２】
撮像された画像についての画像情報は、個人認証部５に記憶装置に予め格納された個人の画像情報と比較され、一致性が判定され（判定手段）、指静脈パターンによる個人認証がなされて外部に信号として取り出される。拡散カバー６の内方、すなわち拡散カバー６内壁には指１０の長手方向に、指置台２に対向して白色光源もしくは近赤外光源を補助とする補助光源を設ける。本実施例の場合、補助近赤外光光源７を指１０の長手方向に設けている。太陽光がない場合には、光源として補助近赤外光光源７を点燈し、指静脈パターンを撮像する。
【００３３】
屋外において太陽光の強度が十分な場合は太陽光中の近赤外光を光源として指静脈パターンを撮像し、夜間、薄暮その他太陽光の強度が低い場合は内蔵する補助近赤外光光源を用い指静脈パターンを撮像する構成とする。太陽光自体を光源として用いるため、太陽光光源部としての拡散カバー６、指挿入部のギャップもしくは指の根本からの太陽光妨害光の影響はほとんどなくなる。
【００３４】
仮に妨害光の強度をＡ、指挿入部のギャップ部分からの漏れもしくは指の根本等に妨害光が当たった場合の影響度をＢとすると合計の影響度はＡ＊Ｂで表される。Ｂを例えば０．５として計算する。
【００３５】
今太陽光の強度を１とした場合は妨害光の強度は０．５である。したがって太陽光で露光する場合のＳＮは１：０．５となる。また太陽光の１／１０の強度の近赤外ＬＥＤ光源を用いた場合はＳＮは１：５となる。したがって太陽光を光源にすれば太陽光による妨害の影響が少ないことがわかる。このように太陽光下で問題なく指静脈認証が可能となる。また太陽光がない場合は補助の近赤外光光源を用い指静脈認証を行うが、妨害光としての太陽光はないので問題なく指静脈認証が可能である。太陽光以外の強度の高い妨害光がある場合も太陽光に準じて動作するため問題なく指静脈認証が可能である。
【実施例２】
【００３６】
図３は、本発明の第２の実施例の概略構成を示す正面図であり、第１の実施例の図１に対応する。第１の実施例と同一の構成については同一の番号を付してあり、第１の実施例で述べた説明を援用する。
【００３７】
太陽光がない場合には光源として補助近赤外光光源７を点燈し、指静脈パターンを撮像することは先の実施例と同様である。この例の場合、上部カバー９に多数の光ファイバ導光路８を形成して上部カバーと導光路８によって拡散カバー６が形成される。
上部カバー９は、指置台２を包囲する。上部カバー９は非透明であってもよい。
【００３８】
導光路８は、上部カバー９の各所に入口部１１を設け、指１０の上面を照射するようにして出口部１２が設けられ、指１０の上面に各導光路８の出口部１２が集中配置される。このような構成にすると、左右の水平方向、頂上部の縦方向から導入した太陽光を指１０の上面に照射することができる。
【００３９】
このように、導光路８は、透明材料で構成されており、多数の導光路８の使用により光拡散機能が得られることになって、多数の導光路８を上部カバーに設けた構成であっても第１の実施例と同様に拡散カバー６を形成することができる。
【００４０】
以上のように、従来、妨害光とされて来た太陽光を光源に用いれば、指挿入部のギャップ部分からの漏れもしくは指の根本等に妨害光が当たった場合の影響度は光源を近赤外ＬＥＤを用いる場合の１／１０程度となり問題なく指静脈認証が可能である。このように太陽光下では太陽光を、太陽光がない場合は補助近赤外光光源７を、撮像用の光源として用いることにより屋外設置も可能な指静脈認証装置の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施例の概略構成を示す正面断面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】本発明の第２の実施例の概略構成を示す正面断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…本体、２…指置台、３…近赤外透過フィルタ、４…カメラ（撮像装置）、５…個人認証部、６…拡散カバー、７…補助近赤外光光源、８…光ファイバ導光路、９…上部カバー、１０…指、１１…入口部、１２…出口部、１００…個人認証装置（指静脈認証装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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