(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指挿入ドーム内の指紋採取指の挿入方向と相対する位置に設けられ、所定位置への前記指の挿入が終了するまでは強い吸引力を発揮し、挿入終了後は弱い吸引力を維持する第１の吸気口と、
前記指の指紋採取面に相対する位置に設けられ、前記所定位置への指の挿入が終了するまでは弱い吸引力を維持し、挿入終了後は強い吸引力を発揮する第２の吸気口を有することを特徴とする指固定装置。
【請求項２】
指紋を採取するに際して指紋採取指を固定する指固定装置であって、
前記指紋採取指の挿入方向と相対する位置に設けられ、所定位置への前記指の挿入が終了するまでは強い吸引力を発揮し、挿入終了後は弱い吸引力を維持する第１の吸気口と、
該第１の吸気口の手前に位置して前記指紋採取指を採取する指紋スキャナと、
前記第１の吸気口と前記指紋スキャナとの間に位置し前記所定位置への前記指紋採取指の挿入を感知する指位置センサと、
前記指の指紋採取面に相対する位置に設けられ、前記所定位置への指の挿入が終了するまでは弱い吸引力を維持し、挿入終了後は強い吸引力を発揮する第２の吸気口と、
前記指位置センサからの信号に基づき前記第１の吸気口および第２の吸気口における吸気量により前記吸気力を制御する制御部を有することを特徴とする指固定装置。
【請求項３】
前記指紋採取指の挿入方向と直交する前記指の両側に、該指の前記直交方向へのずれを吸気力により修正するための吸気口を設け、該吸気口の吸気力は、その吸気量により前記ずれを感知した前記制御部によって制御されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指固定装置。
【請求項４】
掌挿入ドーム内の掌紋採取指の挿入方向と相対する位置に設けられ、所定位置への前記掌の挿入が終了するまでは強い吸引力を発揮し、挿入終了後は弱い吸引力を維持する第１の吸気口と、
前記掌の掌紋採取面に相対する位置に設けられ、前記所定位置への掌の挿入が終了するまでは弱い吸引力を維持し、挿入終了後は強い吸引力を発揮する第２の吸気口を有することを特徴とする掌固定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の掌固定装置を備えることを特徴とする掌紋認証システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は指紋または掌紋採取時における指・掌固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
指紋認証に際しては指紋スキャナから指紋を採取することが必要となる。その際、スキャナでは一定時間、センサ面に対して指を置き続けることによって、接触面の指画像を制御部へ送信する。このような指紋採取に際して、２つのことが重要となってくる。一つは、指紋の採取が必ずしも本人の同意の下に行われているわけではないことであり、すなわち犯罪者等の指紋採取においては、本人の意思に拘わらず強制的に採取を行なわざるを得ない場合がある。そこで、いかにしてスムーズに指紋スキャナの位置まで採取対象の指を持っていくかということが重要である。もう一つは、安定的で高水準な画像を得るために指を確実に固定しスキャンさせるということである。
【０００３】
この２つめの目的を達するため、たとえば特開平10-198785号公報には、基台に軟性部材を取り付け、絞め手段を用いて固定することが提案されている。これは、基台面に設けられた指紋読み取り窓との間に指１本分の以上の間隔をもって軟性部材が掛け渡され、指センサにより一定位置まで指が挿入したことを感知すると、軟性部材内の帯状の絞め手段が両側に引っ張られることにより指を固定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の指固定装置では、一定位置まで指が挿入したことを感知すると指を固定するが、適切な位置に指を誘導する手段がないため、望ましい位置で固定されずに誤った位置のまま指紋画像をスキャンしてしまうという第１の問題点がある。
【０００５】
また、指紋の被採取者から軟性部材内まで本人の意思、あるいは採取者による強制的な指の移動が必要であり、抵抗する被採取者からうまく採取できないという問題は依然として解決されないままである。
【０００６】
本発明の第１の目的は、被採取者の意志に拘わらず指紋採取を容易にすることができる指・掌固定装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、採取する指をセンサ上に適切におくので、被採取者の手の震え、意図しない指の移動などを防げて、鮮明な指紋を採取できる指・掌固定装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による指固定装置は、吸引装置を複数設けることによって指を望ましい位置に固定し、指紋採取において安定した画像を得るというものである。また、採取指の挿入方向にも吸引装置があるため、被採取者の採取指の挿入を補助するものである。
【０００９】
本発明の指固定装置は、指紋を採取するに際して指紋採取指を固定する指固定装置であって、指紋採取指の挿入方向と相対する位置に設けられ、所定位置への指の挿入が終了するまでは強い吸引力を発揮し、挿入終了後は弱い吸引力を維持する第１の吸気口と、該第１の吸気口の手前に位置して指紋採取指を採取する指紋スキャナと、第１の吸気口と指紋スキャナとの間に位置し所定位置への指紋採取指の挿入を感知する指位置センサと、指の指紋採取面に相対する位置に設けられ、所定位置への指の挿入が終了するまでは弱い吸引力を維持し、挿入終了後は強い吸引力を発揮する第２の吸気口と、指位置センサからの信号に基づき第１の吸気口および第２の吸気口における吸気量により前記吸気力を制御する制御部を有することを特徴とする。
【００１０】
また、指紋採取指の挿入方向と直交する指の両側に、該指の直交方向へのずれを吸気力により修正するための吸気口を設け、該吸気口の吸気力は、その吸気量により前記ずれを感知した制御部によって制御されるようにしてもよい。
【００１１】
図１において、指挿入ドーム６から被採取者の採取指５が挿入される。その際、吸気口１が指挿入ドーム６内の空気を吸い込み、これにより採取指５の挿入を容易にする。指位置センサ７により採取指５の位置が適切な場所まで挿入されたことが検出されると、吸気口１からの吸気の量を少なくすると共に、吸気口３からの吸気を開始する。指紋スキャナ８からのスキャンが終了するまで吸気口２と吸気口４の吸引力を調整することにより、スキャンさせる採取指５の位置が適切となるよう制御する。
【００１２】
これにより、被採取者の指を固定することができ、老人や児童など指の力が弱く指紋採取において指が振動してしまうことや、位置がずれてしまうことを未然に防ぐことができる。さらに被採取者が犯罪者などで指紋採取に協力的でない場合でも、指が挿入方向に吸引されることにより採取者が指紋を採取することを容易にする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の指固定装置は、指挿入ドーム内の指紋採取指の挿入方向と相対する位置に、所定位置への指の挿入が終了するまでは強い吸引力を発揮し、挿入終了後は弱い吸引力を維持する第１の吸気口と、指の指紋採取面に相対する位置に、所定位置への指の挿入が終了するまでは弱い吸引力を維持し、挿入終了後は強い吸引力を発揮する第２の吸気口とを設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の掌固定装置は、掌挿入ドーム内の掌紋採取指の挿入方向と相対する位置に、所定位置への掌の挿入が終了するまでは強い吸引力を発揮し、挿入終了後は弱い吸引力を維持する第１の吸気口と、掌の掌紋採取面に相対する位置に、所定位置への掌の挿入が終了するまでは弱い吸引力を維持し、挿入終了後は強い吸引力を発揮する第２の吸気口とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１，図２および図３は本発明の一実施例としての指紋採取時における指固定装置を示す。図１はこの指固定装置に採取指５を挿入した場合の側面図、図２は正面図、図３は図１における採取指５の指先の拡大図である。これらの図を参照すると、この指固定装置は一方（図１では左側）に指挿入口を持つ指挿入ドーム６を有している。この指挿入ドーム６内には指挿入方向へ空気を吸い込む吸気口１が設けられている。この吸気口１の手前には指紋スキャナ８があり、吸気口１と指紋スキャナ８との間には、指位置センサ７が取り付けられており、採取指５が指位置センサ７の箇所まで挿入されたことを感知する。
【００１７】
さらに、指挿入ドーム６の内部には、採取指５の指紋採取面側に吸気口３が設けられており、採取指５の両側にもそれぞれ吸気口２および吸気口４を有している。吸気口２，吸気口３，吸気口４には、それぞれの吸気量を測定する吸気量センサ９，吸気量センサ１０，吸気量センサ１１が設けられている。さらに、吸気量センサ９，吸気量センサ１０，吸気量センサ１１および指位置センサ７からの出力状況に応じて、吸気口２，吸気口３，吸気口４，吸気口１の各吸気量を制御部１２により独立に制御することが可能である。
【００１８】
図５は、制御部１２と、吸気口１〜４，指位置センサ７，指紋スキャナ８および吸気量センサ９〜１１との接続をブロック図で示す。制御部１２は、指位置センサからの信号によって吸気口１の吸引力を制御し、また吸気センサ９の吸気量によって吸気口２の吸気力を制御し、また吸気センサ１０の吸気量によって吸気口３の吸気力を制御し、また吸気センサ１１の吸気量によって吸気口４の吸気力を制御し、これらの制御を指紋スキャナ８によるスキャン終了まで行う。吸気力は吸気量を増すことによって強め、吸気量を減じることよって弱める。
【００１９】
図６は、採取指５の指挿入ドーム６への挿入方向における指位置に対する吸気口１および吸気口３の吸引力の関係をグラフで示す。図６において、採取指５の挿入方向に相対する吸気口１の吸引力は、採取指５の挿入位置が指センサ７に達するまでは大きく制御し、これによって採取指５は吸気口１に向かって引き込まれる。採取指５の挿入位置が指センサ７に達すると、吸気口１の吸引力は急速に弱める。一方、採取指５の下方に位置する吸気口３の吸引力は、採取指５の挿入位置が指センサ７に達するまでは小さく制御し、採取指５の挿入を妨げることはない。採取指５の挿入位置が指センサ７に達すると、吸気口３の吸引力は急速に強め、これによって採取指５は下方に引き込まれて固定される。また、吸気口３の吸引力は吸気量センサ１０による吸気量が少ない場合は強く、吸気量が多い場合は弱く制御され、採取指５の指紋スキャナ８への指圧度が調整される。制御部１２は、このように採取指５の指挿入ドーム６への挿入方向における指位置に対する制御を行う。
【００２０】
図７は、採取指５の指挿入ドーム６への挿入方向と直交する方向における指位置に対する吸気口２および吸気口４の吸引力の関係をグラフで示す。図７において、採取指５の挿入直交方向位置が吸気口２側にある場合には吸気口４の吸気力は強く吸気口２の吸気力は弱く制御する。これにより、吸気口２側に寄っていた採取指５の挿入直交方向位置を吸気口４側に修正する。逆に、採取指５の挿入直交方向位置が吸気口４側にある場合には吸気口２の吸気力は強く吸気口４の吸気力は弱く制御する。これにより、吸気口４側に寄っていた採取指５の挿入直交方向位置を吸気口２側に修正する。なお、採取指５が吸気口２側と吸気口４側のいずれに偏っているかは、吸気量センサ９と吸気センサ１１による吸気量に基づいて制御部１２が判断する。制御部１２は、このように採取指５の指挿入ドーム６への挿入方向と直交する方向における指位置に対する制御を行う。
【００２１】
次に、本実施例の動作について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００２２】
指紋採取が開始されると、吸気口１から空気が吸い込まれる（図８のステップＳ１）。すると、指挿入ドーム６内の圧力が低下し、これに伴って挿入口から指紋イメージの採取指５が吸い込まれる（図８のステップＳ２）。挿入と同時に、指挿入方向と直交する方向についても、吸気量センサ９および吸気量センサ１１から検出された吸気量を基にその中心位置からのずれを算出し（図８のステップＳ３）、吸気口２の方向に採取指５が近づいた場合には（図８のステップＳ４，１０）、吸気口４の吸引力を増加し、吸気口２の吸引力を減少させることにより（図８のステップＳ１２）、また、吸気口４の方向に採取指５が近づいた場合には（図８のステップＳ４，１０）、吸気口２の吸引力を増加させ、吸気口４の吸引力を減少させることにより採取指５を適切な位置とする（図８のステップＳ１２）。
【００２３】
指が左右方向について中央に誘導され、かつ指位置センサ７により採取指５の先端部分が指挿入ドーム挿入口の反対側まで挿入されたことが検出されると（図８のステップＳ５）、吸気口１の出力を調整することにより、挿入方向の吸引力を弱くし、また、吸気口３の吸引力を強めていく（図８のステップＳ６，７）。この指挿入方向の挿入位置と吸気口１と吸気口３の吸引力の関係は図６に示したとおりである。
【００２４】
以上のようにして、適切な位置に誘導され固定された後に、指紋スキャナ８は制御部１２による制御の下に採取指５の指紋を走査してス指紋イメージを採取するが（図８のステップＳ８）、その最中にも、採取指５の指位置が指挿入方向と直交する方向にずれた場合には、上述のステップＳ１０，１１，１２におけるのと同様に、吸気口２と吸気口４からの吸引力を調整して、採取指５を適切な位置に保つように制御される（図８のステップＳ９，１３，１４，１５）。
【００２５】
上述の実施例では、吸気口９および吸気口１１の吸気量を調整することにより指の位置を制御するとしたが、図４に示すとおり、空気を指挿入ドーム６内へ吹き込むこと、つまり送風２３によっても制御することが可能である。
【００２６】
次に、以上に説明した指固定装置のアイディアを掌紋認証システムに適用することもできる。図９はスキャナ１７で掌紋を読み取らせている様子を示す。掌紋認証においても指紋認証の場合と同様にスキャン段階において掌１４を望ましい位置で的確に固定することが必要となってくる。そこで、ドーム状の挿入口１６に設置された、掌の下方の吸引装置１３と、掌の挿入方向に相対する吸引装置１５を設けることにより、掌１４を吸引し適切な位置で固定してスキャンさせるように制御する。掌紋認証の場合には、指紋認証の場合程には掌の挿入方向と直交する方向へのずれは問題とならないので、２つの吸引装置１３，１５で足りる。
【００２７】
なお、説明した制御部１２の処理と同様な処理をプログラムによりコンピュータに実行させることもできる。そのプログラムはコンピュータを制御し、図８のフローチャートに示したのと同様な処理をコンピュータに実行させる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、指の挿入方向に対して吸引装置を取り付けたため、被採取者の意志に拘わらず指紋採取を容易にするという第１の効果を得ることができる。
【００２９】
また、指の挿入方向と直交する方向をも含め吸引装置を複数設けたことにより、現在の指の位置を把握し、制御することによって採取する指をセンサ上に適切におくので、被採取者の手の震え、意図しない指の移動などを防げて、鮮明な指紋を採取できるという第２の効果を得ることができる。。
【００３０】
更に、指が挿入され指紋が採取される前に吸引装置が指紋スキャナ上にあるゴミを吸引し除去するため、指紋スキャナ上のゴミなどを未然に防げるという第３の効果も得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す側面図
【図２】本発明の一実施例を示す正面図
【図３】図１の拡大図
【図４】本発明の第２の実施例を示す図
【図５】本発明の制御系を示すブロック図
【図６】図１に示した実施例において採取指５の指挿入ドーム６への挿入方向における指位置に対する吸気口１および吸気口３の吸引力の関係をグラフで示す図
【図７】図１に示した実施例において採取指５の指挿入ドーム６への挿入方向と直交する方向における指位置に対する吸気口２および吸気口４の吸引力の関係をグラフで示す図
【図８】図１に示した実施例の動作を示すフローチャート
【図９】本発明の第３の実施例を示す図
【符号の説明】
１〜４      吸気口
５          採取指
６          指挿入ドーム
７          指位置センサ
８          指紋スキャナ
９〜１１    吸気量センサ
１２        制御部
１３        吸引装置
１４        掌
１５        吸引装置
１６        挿入口
１７        スキャナ
２３        送風
【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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【図８】
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【図９】
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