(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の瞳を撮影する瞳撮影カメラと、
前記瞳撮影カメラより画角が広い広角カメラと、
回転駆動するモータ及び回転軸を有し、前記広角カメラによって撮影された画像内の前記瞳の位置に基づいて、前記モータを回転駆動して前記回転軸を中心に回転することによって、前記瞳撮影カメラの撮影方向を変更する撮影方向変更手段と、
前記瞳撮影カメラによって撮影された画像に基づいて、前記瞳の虹彩の特徴量を算出し、前記対象の認証を行う認証手段とを備え、
前記撮影方向変更手段が、
前記回転軸を中心とした回転量を検出する回転量検出手段と、
前記回転量検出手段の検出結果に基づいて、前記モータの回転量を制御する回転量制御手段と、
目標とする回転量と、前記回転量検出手段によって検出された前記回転軸を中心とした回転量との差が所定の回転量以下であることに基づいて、前記回転量制御手段が前記モータを停止させるのを補助する停止補助手段とを備え、
前記停止補助手段が、
目標とする回転量と、前記回転量検出手段によって検出された前記回転軸の回転量との差が所定の回転量以下であることに基づいて、前記回転軸に摩擦力を付与する摩擦付与手段を備え、
前記撮影方向変更手段が、
前記瞳撮影カメラの撮影方向を変更する度に、前記回転軸が整定するまでの時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段によって計測された時間に基づいて、前記摩擦付与手段によって付与する摩擦力を決定する摩擦力決定手段とを備えたことを特徴とする虹彩認証装置。
【請求項２】
前記回転軸が整定するまでの許容時間を、前記摩擦付与手段によって付与する摩擦力に対して記憶する許容時間記憶手段を備え、
前記時間計測手段によって計測された時間が前記許容時間記憶手段によって記憶された許容時間外であるとき、前記摩擦力決定手段が、付与する摩擦力を前記摩擦付与手段に変化させることを特徴とする請求項１に記載の虹彩認証装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象の瞳を自動的に撮影し、撮影した画像内の対象の瞳の虹彩に基づいて、対象の認証を行う虹彩認証装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バイオメトリックス技術の開発が盛んであり、人間の眼の情報である虹彩や網膜のパターンもバイオメトリックスに応用されている。虹彩を利用したバイオメトリックスとして、例えば、虹彩認証方式については、特表平０８−５０４９７９号公報で説明されおり、虹彩認証装置については、文献「エレクトロニクス」１９９８年２月号ｐ４８に説明されている。
【０００３】
以下、従来の虹彩認証装置について説明する。図１８において、虹彩認証装置９００は、広角カメラ（以下、ワイドカメラという。）９０２によって人間の上半身などの比較的広い視野を撮影し、撮影した画像を画像処理部９０５に出力する。画像処理部９０５は、ワイドカメラ９０２から出力された画像に基づいて、画像内の人間の頭部、眼の位置を算出し、算出した眼の位置情報をメカニカル制御部９０４に出力する。メカニカル制御部９０４は、画像処理部９０５から出力された目の位置情報に基づいて、狭角カメラ（以下、ナローカメラという。）９０３を駆動して撮影方向を変更する。
【０００４】
ナローカメラ９０３は、メカニカル制御部９０４によって撮影方向を変更されると、ズームアップなどを行って人間の虹彩を撮影し、撮影した画像を画像処理部９０５に出力する。そして、画像処理部９０５は、ナローカメラ９０３から出力された画像をアイリス処理部９１０に出力する。ここで、ワイドカメラ９０２及びナローカメラ９０３の撮影時には、画像処理部９０５が照明装置９０１に撮影対象を照明させている。
【０００５】
アイリス処理部９１０は、画像処理部９０５から画像が出力されると、出力された画像に基づいて次のような認証処理を実行する。
【０００６】
まず、アイリス処理部９１０は、局部化処理部９１１において、画像処理部９０５から出力された画像から虹彩の領域を切り出す。この処理は、虹彩の内側境界（虹彩と瞳孔の境界）と外側境界（虹彩と白目の境界）とを求め、更に、まぶたやまつげで隠れた部分を検出して特徴を抽出する範囲を局部化する処理である。
【０００７】
次に、アイリス処理部９１０は、特徴抽出部９１２において、虹彩の特徴を認証コードとして抽出する。この処理は、局部化処理部９１１によって切り出された虹彩の領域を８分割した後、各分割帯を円周方向に沿って濃淡の変化をデジタルコードに変換して、認証コードとする処理である。
【０００８】
次に、アイリス処理部９１０は、マッチング部９１３において、予めデータベース９２０に登録されている認証データと、特徴抽出部９１２によって抽出された認証コードとの照合度合いをハミング距離で算出する。
【０００９】
最後に、アイリス処理部９１０は、本人認証部９１４において、マッチング部９１３によって算出したハミング距離と、所定の閾値との大小によって、ナローカメラ９０３で虹彩を撮影した人間が本人、即ち、登録されている人間か否かを判定する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の虹彩認証装置においては、ナローカメラの整定に要する時間が長くかかっていたため、虹彩を撮影することができない場合があるという問題があった。
【００１１】
つまり、虹彩認証装置は、取付位置が異なるワイドカメラとナローカメラとの連携によって虹彩を撮影する構成であるため、ワイドカメラで撮影した画像から算出した眼の位置と、ナローカメラの位置決め制御目標とが空間上で同じポイントになる必要がある。しかしながら、ワイドカメラ及びナローカメラの取付精度や取付位置、ワイドカメラのレンズの光学特性等の誤差要因によって、ナローカメラによって虹彩の画像を取得することを失敗する場合が比較的多く、処理のリトライが発生して、ナローカメラの整定に要する時間が長くかかっていた。特に、ワイドカメラでの広角撮影では画像の端部でレンズの光学特性に起因する歪曲が発生するため、人間の立つ位置が、ワイドカメラによって撮影される画像の端であった場合に、ナローカメラの整定に要する時間が長くかかっていた。
【００１２】
また、虹彩認証装置は、ナローカメラに対してメカニカルな制御を行う構成であり、虹彩の撮影時にナローカメラの整定に要する時間が長くかかっていた。
【００１３】
したがって、虹彩認証装置は、ナローカメラが整定したときには、既に撮影対象である人間が移動してしまい、虹彩を撮影することができない場合があった。
【００１４】
以上より、本発明は、ナローカメラの整定に要する時間を減少し、より確実に虹彩を撮影することができる虹彩認証装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の虹彩認証装置は、対象の瞳を撮影する瞳撮影カメラと、前記瞳撮影カメラより画角が広い広角カメラと、回転駆動するモータ及び回転軸を有し、前記広角カメラによって撮影された画像内の前記瞳の位置に基づいて、前記モータを回転駆動して前記回転軸を中心に回転することによって、前記瞳撮影カメラの撮影方向を変更する撮影方向変更手段と、前記瞳撮影カメラによって撮影された画像に基づいて、前記瞳の虹彩の特徴量を算出し、前記対象の認証を行う認証手段とを備え、前記撮影方向変更手段が、前記回転軸を中心とした回転量を検出する回転量検出手段と、前記回転量検出手段の検出結果に基づいて、前記モータの回転量を制御する回転量制御手段と、目標とする回転量と、前記回転量検出手段によって検出された前記回転軸を中心とした回転量との差が所定の回転量以下であることに基づいて、前記回転量制御手段が前記モータを停止させるのを補助する停止補助手段とを備え、前記停止補助手段が、目標とする回転量と、前記回転量検出手段によって検出された前記回転軸の回転量との差が所定の回転量以下であることに基づいて、前記回転軸に摩擦力を付与する摩擦付与手段を備え、前記撮影方向変更手段が、前記瞳撮影カメラの撮影方向を変更する度に、前記回転軸が整定するまでの時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段によって計測された時間に基づいて、前記摩擦付与手段によって付与する摩擦力を決定する摩擦力決定手段とを備えた構成を有している。
【００２８】
この構成により、本発明の虹彩認証装置は、瞳撮影カメラの撮影方向を変更する際、撮影方向変更手段の旋回動作の最終段階において、瞳撮影カメラの整定に適した摩擦力を回転軸に加えることによって、旋回動作時の速度低下を発生させることなく、目標の撮影方向近傍で撮影方向が微小振動することを抑制することができるので、従来と比較して、瞳撮影カメラの整定に要する時間を減少することができ、より確実に虹彩を撮影することができる。また、本発明の虹彩認証装置は、目標の撮影方向近傍での不要な残留振動による撮影画像のぶれも防止することができる。また、本発明の虹彩認証装置は、例えば、複数の虹彩認証装置を製造した場合、複数の虹彩認証装置が個々に、瞳撮影カメラの整定に適した摩擦力を回転軸に加えることができるようになる。
【００３５】
また、本発明の虹彩認証装置は、前記回転軸が整定するまでの許容時間を、前記摩擦付与手段によって付与する摩擦力に対して記憶する許容時間記憶手段を備え、前記時間計測手段によって計測された時間が前記許容時間記憶手段によって記憶された許容時間外であるとき、前記摩擦力決定手段が、付与する摩擦力を前記摩擦付与手段に変化させる構成を有している。
【００３６】
この構成により、本発明の虹彩認証装置は、磨耗などによって摩擦力付与手段による摩擦力に変化が生じた場合であっても、瞳撮影カメラの整定に適した摩擦力を回転軸に加えることができるようになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態（参考例））
【００３８】
まず、第１の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成について説明する。
【００３９】
図１において、虹彩認証装置１００は、対象２００の瞳を拡大して撮影することができるように、ズーム機能及びフォーカス機能を備えた狭角撮影カメラであるナローカメラ（瞳撮影カメラ）１０１と、ナローカメラ１０１より画角が広く、対象２００の全体像を撮影する広角撮影カメラであるワイドカメラ（広角カメラ）１０２と、ナローカメラ１０１での撮影時にナローカメラ１０１の撮影範囲を照明するスポット照明であるナロー照明１０３と、ワイドカメラ１０２での撮影時に対象２００の方向全体を照明するワイド照明１０４とを備えている。
【００４０】
ここで、ナロー照明１０３及びワイド照明１０４は、共に、発光素子（例えばＬＥＤやハロゲンランプ、ストロボなど）で構成されている。
【００４１】
また、虹彩認証装置１００は、反射面１０５ａ及び反射面１０５ａと同一平面上に無い回転軸１０５ｂを有し、反射面１０５ａによって対象２００の瞳を反射してナローカメラ１０１に撮影させる反射ミラー１０５と、反射ミラー１０５を回転軸１０５ｂを中心に水平方向に回転させるモータ１０６と、対象２００との距離を測定する測距センサ１０７とを備えている。
【００４２】
また、虹彩認証装置１００は、ナローカメラ１０１、ワイドカメラ１０２、反射ミラー１０５、モータ１０６及び測距センサ１０７を一体化したカメラユニット１０８と、カメラユニット１０８を回転軸１０８ａを中心に垂直方向に回転させるモータ１０９とを備えている。
【００４３】
したがって、反射ミラー１０５は、モータ１０６及びモータ１０９によって水平方向及び垂直方向の２方向に自由に位置決め可能になっており、反射ミラー１０５によって決定されるナローカメラ１０１の撮影方向も、水平方向及び垂直方向の２方向に自由に変更可能になっている。また、ワイドカメラ１０２は、モータ１０９によって垂直方向の１方向に自由に位置決め可能になっており、ワイドカメラ１０２の撮影方向も、垂直方向の１方向に自由に変更可能になっている。
【００４４】
また、虹彩認証装置１００は、ナロー照明１０３を回転軸１０３ａを中心に水平方向に回転させるモータ１１０と、ナロー照明１０３を回転軸１０３ｂを中心に垂直方向に回転させるモータ１１１とを備えている。
【００４５】
したがって、ナロー照明１０３は、モータ１１０及びモータ１１１によって水平方向及び垂直方向の２方向に自由に位置決め可能になっており、ナロー照明１０３の照明位置も、水平方向及び垂直方向の２方向に自由に変更可能になっている。
【００４６】
また、虹彩認証装置１００は、以上に述べた機械的な構成を処理する構成を備えている。
【００４７】
より詳細に説明すると、虹彩認証装置１００は、装置全体の制御を実行する装置制御部１２０と、ナローカメラ１０１のズーム機能やフォーカス機能を作動させて、ナローカメラ１０１に対象２００の瞳を所定の大きさで撮影させるとともに、ナローカメラ１０１からの画像信号を２次元の画像データ（例えばビットマップなど）に変換するナローカメラ制御部１２１と、ワイドカメラ１０２からの画像信号を２次元の画像データに変換するワイドカメラ制御部１２２とを備えている。例えば、ナローカメラ制御部１２１及びワイドカメラ制御部１２２は、それぞれ、ナローカメラ１０１及びワイドカメラ１０２の撮像素子がＣＣＤの場合には、ナローカメラ１０１及びワイドカメラ１０２からライン毎に順次に画像信号を読み出し、２次元の画像データに変換するようになっている。
【００４８】
また、虹彩認証装置１００は、ナロー照明１０３の発光素子を発光させるナロー照明発光部１２３と、モータ１１０及びモータ１１１を駆動させることによって、ナロー照明１０３を水平方向及び垂直方向に駆動するナロー照明駆動部１２４と、ワイド照明１０４の発光素子を発光させるワイド照明発光部１２５とを備えている。
【００４９】
また、虹彩認証装置１００は、モータ１０６を駆動させることによって、反射ミラー１０５を水平方向に駆動するミラー駆動部１２６と、測距センサ１０７を駆動させて、測距センサ１０７からの電気信号に基づいて、測距センサ１０７から対象２００までの距離を求める測距センサ制御部１２７と、モータ１０９を駆動させることによって、カメラユニット１０８を垂直方向に駆動するカメラユニット駆動部１２８とを備えている。
【００５０】
また、虹彩認証装置１００は、ナローカメラ１０１によって撮影されてナローカメラ制御部１２１から出力される画像データに基づいて、対象２００の瞳の虹彩の特徴量を算出し、対象２００の認証を行う認証手段としての認証部１２９と、ワイドカメラ１０２によって撮影されてワイドカメラ制御部１２２から出力される画像データに基づいて、画像上の瞳のパターンを検出し、瞳の画像上の位置を検出する瞳位置検出部１３０とを備えている。
【００５１】
また、虹彩認証装置１００は、ナローカメラ１０１及びワイドカメラ１０２の間の距離に基づいて、ナローカメラ１０１のワイドカメラ１０２との視差を補正する視差補正部１４１と、反射ミラー１０５の反射面１０５ａ及び回転軸１０５ｂが同一平面上に無いことに起因するナローカメラ１０１の撮影方向のズレを演算補正して取り除く回転軸補正部１４２と、ワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心（光軸中心）とのズレを演算補正して取り除く光軸補正部１４３と、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像のうち、ワイドカメラ１０２のレンズに起因する画像歪み（歪曲）を演算補正して取り除く歪曲補正部１４４とを備えている。
【００５３】
また、反射ミラー１０５、モータ１０６、測距センサ１０７、カメラユニット１０８、モータ１０９、装置制御部１２０、ミラー駆動部１２６、測距センサ制御部１２７、カメラユニット駆動部１２８、視差補正部１４１、回転軸補正部１４２、光軸補正部１４３及び歪曲補正部１４４は、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の対象２００瞳の位置に基づいて、ナローカメラ１０１の撮影方向を変更する撮影方向変更手段を構成している。
【００５４】
また、虹彩認証装置１００は、ナロー照明１０３及びワイドカメラ１０２の間の距離に基づいて、ナロー照明１０３の照射位置を補正する照射位置補正部１４５を備えている。
【００５６】
次に、本実施の形態に係る虹彩認証装置の動作について説明する。なお、対象２００は、人間であっても良いし、馬などの動物であっても良いが、以下では、簡略化するために対象２００が人間の場合について説明する。
【００５７】
図２及び図３において、装置制御部１２０は、カメラユニット駆動部１２８にモータ１０９を駆動させることによって、カメラユニット１０８を垂直方向に駆動して基準位置に設定する（ステップＳ３０１）。ここで、カメラユニット１０８の基準位置は、対象２００がワイドカメラ１０２の撮影方向に存在するとき、ワイドカメラ１０２が対象２００の全体像を撮影することができるように予め設定されている。
【００５８】
装置制御部１２０は、カメラユニット１０８を基準位置に設定した状態で、所定の動作開始条件が満たされることによって、認証動作を開始する。なお、本実施の形態において、動作開始条件は、測距センサ１０７及び測距センサ制御部１２７によって対象２００が所定の範囲内に入ったことを検出されるというものであるが、例えば、虹彩認証装置１００以外の装置（押しボタンや他のセンサ）から起動信号を入力されるというものなどであっても良い。
【００５９】
装置制御部１２０は、測距センサ１０７及び測距センサ制御部１２７によって対象２００が所定の範囲内に入ったことを検出されると、ワイドカメラ１０２の撮影に必要な照度を与えるためにワイド照明発光部１２５にワイド照明１０４を発光させた後（ステップＳ３０２）、ワイドカメラ１０２に対象２００の全体像（一般的には上半身程度であっても良い。）を撮影させる（ステップＳ３０３）。
【００６０】
装置制御部１２０は、ワイドカメラ１０２に対象２００を撮影させると、ワイドカメラ制御部１２２によってワイドカメラ１０２からの画像信号を１枚の２次元の画像データに変換した後、変換した画像データに基づいて瞳位置検出部１３０によって対象２００の瞳の画像上の位置（垂直方向及び水平方向の２次元の位置）を検出し（ステップＳ３０４）、ワイドカメラ１０２からの画像上に瞳に相当する画像パターンが存在するか否かを判断する（ステップＳ３０５）。
【００６１】
装置制御部１２０は、ワイドカメラ１０２からの画像上に瞳に相当する画像パターンが存在しないと判断した場合、ステップＳ３０１からの処理をやり直すが、ワイドカメラ１０２からの画像上に瞳に相当する画像パターンが存在すると判断した場合、歪曲補正部１４４によってワイドカメラ１０２からの画像のうち、ワイドカメラ１０２のレンズに起因する歪曲を演算補正して取り除く（ステップＳ３０６）。
【００６２】
歪曲補正部１４４による歪曲の補正についてより詳細に説明する。
【００６３】
ワイドカメラ１０２は、対象２００が虹彩認証装置１００に比較的近接した場合であっても対象２００の全体像を捕らえることができるように、広角タイプであるので、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像の端部では、図４（ａ）に示すようにワイドカメラ１０２のレンズに起因して歪曲が発生する。ワイドカメラ１０２によって撮影された画像の端部で歪曲が発生すると、対象２００の瞳がワイドカメラ１０２によって撮影された画像の端部に位置する場合、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の対象２００の瞳の位置（例えば、図４（ａ）に示す座標（Ｘ２，Ｙ２））と、実際の対象２００の瞳の位置（例えば、図４（ｃ）に示す座標（Ｘ１，Ｙ１））との間で誤差が発生する。
【００６４】
ここで、ワイドカメラ１０２からの画像のうちワイドカメラ１０２のレンズに起因する歪曲は、画素を撮影したレンズ上の位置と、レンズの中心との距離ｒで求めることができる。
【００６５】
したがって、歪曲補正部１４４は、例えば、瞳位置検出部１３０によって検出された対象２００の瞳の画像上での位置が図４（ａ）に示す座標（Ｘ２，Ｙ２）である場合、座標（Ｘ２，Ｙ２）に対して、ワイドカメラ１０２のレンズの中心からの距離ｒに応じて決まる変換係数α＝ｆ（ｒ）を用いて、Ｘ１＝α・Ｘ２、Ｙ１＝α・Ｙ２という演算補正を行う。換言すると、歪曲補正部１４４は、図４（ｂ）に示すような補正関数を用いることによって、図４（ａ）に示す瞳位置検出部１３０によって検出された対象２００の瞳の画像上での座標（Ｘ２，Ｙ２）から、図４（ｃ）に示すようにワイドカメラ１０２のレンズに起因する歪曲が無かった場合の対象２００の瞳の画像上での座標（Ｘ１，Ｙ１）を得る。なお、図４においては、ワイドカメラ１０２のレンズの中心によって撮影された画素の座標は、画像上で原点座標（０，０）となっている。
【００６６】
図２に示すように、装置制御部１２０は、歪曲補正部１４４によって、ワイドカメラ１０２からの画像のうちワイドカメラ１０２のレンズに起因する歪曲を演算補正して取り除いた後、測距センサ１０７及び測距センサ制御部１２７によって、対象２００と、虹彩認証装置１００との距離を測定し（ステップＳ３０７）、歪曲補正部１４４によって歪曲補正した瞳の位置と、測距センサ１０７及び測距センサ制御部１２７によって測定した距離データと、ワイドカメラ１０２の設計条件（画角、画素サイズ）とに基づいて、ワイドカメラ１０２のレンズの位置を原点（０，０，０）としたときの対象２００の瞳の３次元空間上の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する（ステップＳ３０８）。
【００６７】
ここで、座標Ｚとしては、図５及び図６に示すように、測距センサ１０７及び測距センサ制御部１２７によって測定された対象２００と、虹彩認証装置１００との距離を用いるが、対象２００と、虹彩認証装置１００との距離を測定するための測距センサ１０７としては、光学式反射型測距センサ、超音波式測距センサ等の１次元測距方式の測距センサや、２次元的に座標を得られる方式（レンジファインダ等）の測距センサなどを用いることができる。但し、２次元的に座標を得られる方式の測距センサを用いた場合には、特開２００１−１２９０９号公報に記載されているように、ワイドカメラ１０２の画像上での位置を用いずに、対象２００の瞳の３次元空間上の位置を求めることもできる。
【００６８】
また、座標Ｙは、図５に示すように、カメラユニット１０８の回転軸１０８ａ（図１参照）の延在方向に見たときのワイドカメラ１０２の撮影方向の中心線１０２ａと、対象２００の瞳との距離であり、図４（ｃ）に示すように、歪曲補正部１４４によって歪曲補正した画像上での対象２００の瞳の垂直方向の座標がＹ１であり、ワイドカメラ１０２の垂直方向有効画素サイズがＮｖであり、図５に示すように、ワイドカメラ１０２の画角がθｗであるとき、次式のように算出することができる。
【００６９】
Ｙ＝Ｚ・tan（θｗ／２）・Ｙ１／（Ｎｖ／２）
【００７０】
同様に、座標Ｘは、図６に示すように、ワイドカメラ１０２の撮影方向の中心線１０２ａと、対象２００の瞳とのカメラユニット１０８の水平方向での距離であり、図４（ｃ）に示すように、歪曲補正部１４４によって歪曲補正した画像上での対象２００の瞳の水平方向の座標がＸ１であり、ワイドカメラ１０２の水平方向有効画素サイズがＮｈであり、図６に示すように、ワイドカメラ１０２の画角がθｗであるとき、次式のように算出することができる。
【００７１】
Ｘ＝Ｚ・tan（θｗ／２）・Ｘ１／（Ｎｈ／２）
【００７２】
装置制御部１２０は、対象２００の瞳の３次元空間上の位置を算出すると、図２に示すように、カメラユニット１０８の回転軸１０８ａ（図１参照）の延在方向に見たとき、対象２００の瞳が、ワイドカメラ１０２の撮影方向の中心線１０２ａ上にあるか否か、即ち、座標Ｙ１が“０”から所定の範囲以内の値であるか否かを判断し（ステップＳ３０９）、座標Ｙ１が“０”から所定の範囲以内の値ではないと判断した場合、座標Ｙ１が“０”から所定の範囲以内の値になるように、カメラユニット駆動部１２８にモータ１０９を駆動させることによって、カメラユニット１０８をθy＝atan（Ｙ/Ｚ）（図５参照）だけ垂直方向に旋回させた後（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０２からの処理をやり直す。
【００７３】
装置制御部１２０が、ステップＳ３１０においてカメラユニット１０８を旋回させた後、再度ワイドカメラ１０２での撮影動作を行うと、対象２００の瞳の位置は、ワイドカメラ１０２からの画像上で座標Ｙ１が“０”から所定の範囲以内の値となることが期待される。しかしながら、ステップＳ３１０の処理後も、対象２００の瞳のワイドカメラ１０２からの画像上での垂直方向の座標Ｙ１が“０”から大きくずれている場合には、同様に、座標Ｙ１が所定の範囲内になるまでステップＳ３０２からステップＳ３１０までの動作を繰り返す。なお、所定回数繰り返しても座標Ｙ１が“０”から所定の範囲以内の値にならない場合は処理を中止する。
【００７４】
装置制御部１２０が、ステップＳ３０９において、座標Ｙ１が“０”から所定の範囲以内の値であると判断した場合、即ち、ワイドカメラ１０２の撮影方向の垂直方向における対象２００の瞳との位置合わせが終了した場合、ナローカメラ１０１とワイドカメラ１０２とは垂直方向において同一の方向を撮影できるようにカメラユニット１０８に固定されているため、ナローカメラ１０１の撮影方向の垂直方向における対象２００の瞳との位置合わせも終了したことになる。
【００７５】
装置制御部１２０は、ナローカメラ１０１の撮影方向の垂直方向における対象２００の瞳との位置合わせを終了すると、図３に示すように、視差補正部１４１によってナローカメラ１０１のワイドカメラ１０２との視差を補正した後、反射ミラー１０５の位置決めを行うことによって（ステップＳ３１１）、ナローカメラ１０１の撮影方向の対象２００の瞳との水平方向における位置合わせを行う。
【００７６】
より詳細に説明すると、図７に示すように、ナローカメラ１０１及びワイドカメラ１０２の間には距離Ｄｗｎが存在するので、対象２００の瞳に対して、ナローカメラ１０１及びワイドカメラ１０２の間には視差が生じる。したがって、視差補正部１４１は、ナローカメラ１０１の撮影方向がカメラユニット１０８の回転軸１０８ａの延在方向となす角度θｘをatan（Ｚ／Ｘ）とせずに、atan（Ｚ／（Ｄｗｎ−Ｘ））とすることによって、ナローカメラ１０１のワイドカメラ１０２との視差を補正する。
【００７７】
そして、虹彩認証装置１００は、図８に示すように、反射ミラー１０５によってナローカメラ１０１の撮影方向を変更する構成であるので、ミラー駆動部１２６が、モータ１０６を駆動させて反射ミラー１０５を水平方向にθx／２だけ駆動することによって、ナローカメラ１０１の撮影方向を水平方向にθx回転して対象２００の瞳と位置合わせを行うことができる。
【００７８】
なお、本発明によれば、虹彩認証装置１００は、図９に示すように、反射ミラー１０５を備えずに、ナローカメラ１０１自体の回転によってナローカメラ１０１の撮影方向を変更する構成であっても良く、この場合、ナローカメラ１０１の撮影方向を水平方向にθx回転するためには、ナローカメラ１０１自体も水平方向にθx回転しなければならない。
【００７９】
装置制御部１２０は、ナローカメラ１０１の撮影方向を対象２００の瞳と水平方向において位置合わせすると、図３に示すように、照射位置補正部１４５によってナロー照明１０３の照射位置を補正した後、ナロー照明１０３の位置決めを行うことによって（ステップＳ３１２）、ナロー照明１０３の照射位置が対象２００の瞳となるように位置合わせを行う。
【００８０】
具体的に説明すると、ナロー照明１０３の照射方向の垂直方向の位置合わせは、ナローカメラ１０１の回転軸、即ち、カメラユニット１０８の回転軸１０８ａと、ナロー照明１０３の回転軸１０３ｂとを同一軸上に配置することによって、ナロー照明駆動部１２４にモータ１１１を、カメラユニット１０８の回転角度と等しいθyだけ旋回させれば良い。
【００８１】
ナロー照明１０３の照射方向の水平方向の位置合わせは、図１０に示すように、ナロー照明１０３及びワイドカメラ１０２の間には距離Ｄｗｌが存在するので、対象２００の瞳に対して、ナロー照明１０３の照射方向と、ワイドカメラ１０２の撮影方向との間にはズレが生じる。したがって、照射位置補正部１４５は、ナロー照明１０３の照射方向がカメラユニット１０８の回転軸１０８ａの延在方向となす角度θｘｌをatan（Ｚ／Ｘ）とせずに、atan（Ｚ／（Ｄｗｌ−Ｘ））とすることによって、ナロー照明１０３の照射方向と、ワイドカメラ１０２の撮影方向との間に生じるズレを補正する。
【００８２】
そして、ナロー照明駆動部１２４は、モータ１１０を駆動させてナロー照明１０３を水平方向にθxｌだけ駆動することによって、ナロー照明１０３の照射方向を水平方向にθxｌ回転して対象２００の瞳と位置合わせを行うことができる。
【００８３】
なお、対象２００の瞳をナローカメラ１０１で撮影する際の照明方法としては、ナロー照明１０３で照明する方法以外にも、固定した照明を広角に発光させる方法でも良いが、照明装置が大きくなるため、必要な部分のみに当てるスポット照明方式のナロー照明１０３で照明する方法の方が効率的である。
【００８４】
装置制御部１２０は、ナローカメラ１０１及びナロー照明１０３の位置決めが終了した後、図３に示すように、対象２００との距離によらず瞳を所定の大きさで鮮明に撮影するために、必要に応じてナローカメラ１０１のズーミング（ステップＳ３１３）及びフォーカス合わせ（ステップＳ３１４）を行う。
【００８５】
ズーミング方法は特に定めないが、ナローカメラ１０１のレンズの移動による光学ズームが適している。ナローカメラ１０１が高画素型であれば、画素の間引きよるデジタルズームでも構わない。また、フォーカス合わせ方法についても、一般的には、ナローカメラ１０１の映像信号の高帯域成分の信号レベルを利用した焦合判定が最も簡便であるが、特に方式は限定しなくても良い。
【００８６】
そして、装置制御部１２０は、ナローカメラ１０１の撮影に必要な照度を与えるためにナロー照明発光部１２３にナロー照明１０３を発光させた後（ステップＳ３１５）、ナローカメラ１０１に対象２００の瞳を撮影させ（ステップＳ３１６）、ナローカメラ１０１からの画像に正しく瞳が撮影されているか否かの判断を行う（ステップＳ３１７）。この判断は、画像認識によるパターンマッチングなど方法を限定しない。
【００８７】
装置制御部１２０は、ナローカメラ１０１からの画像に正しく瞳が撮影されていると判断した場合、撮影した瞳のデータを用いて認証動作を行うが（ステップＳ３１８）、ナローカメラ１０１からの画像に正しく瞳が撮影されていないと判断した場合、再度、ステップＳ３０１（図２参照）の処理からやり直す。
【００８８】
なお、虹彩認証装置１００は、図１１に示すように、ワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心とがずれている場合、光軸補正部１４３によってワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心とのズレを演算補正して取り除くことができる。
【００８９】
より詳細に説明すると、光軸補正部１４３は、ワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心とのズレ（Δｘ，Δｙ）を調整段階で予め求めておき、瞳位置検出部１３０で得られた瞳の座標（Ｘ２，Ｙ２）から補正値（Ｘ２−Δｘ，Ｙ２−Δｙ）を求める。
【００９０】
そして、歪曲補正部１４４が、瞳位置検出部１３０で得られた瞳の座標（Ｘ２，Ｙ２）として、光軸補正部１４３によって求められた補正値（Ｘ２−Δｘ，Ｙ２−Δｙ）を用いて、歪曲補正を行うことによって、ワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心とのズレを取り除くことができる。
【００９１】
また、虹彩認証装置１００は、図１２に示すように、反射ミラー１０５の反射面１０５ａ及び回転軸１０５ｂが同一平面上に無いことに起因して、ナローカメラ１０１の光軸の中心と画素の中心がずれる場合、回転軸補正部１４２によって、ナローカメラ１０１の撮影方向のズレを演算補正して取り除くことができる。
【００９２】
より詳細に説明すると、角度θだけ軸が回転すると、同一方向から入射する光は、反射角２θは回転角度に比例して曲がるが、同一の画素に写る対象は、ΔＸ分だけオフセットするため、角度θの回転だけでは正確に目標位置を撮影できない。そのため、まず、目標位置（Ｘ１，Ｙ１）に対して、上述したように、視差補正部１４１によって回転角θｘを計算する。次に、このθｘ回転した時のΔＸを計算し、目標位置を補正値（Ｘ１−ΔＸ，Ｙ１）に補正する。この補正値に対して再度、視差補正部１４１と同様なナローカメラ１０１の視差補正を施す。その結果、目標位置近傍の回転角度にオフセットΔＸ分が加わり、最終的に概略目標位置に位置決めされることになる。
【００９３】
なお、反射ミラー１０５が薄型構造となり易く、反射ミラー１０５が薄型構造となった場合、反射ミラー１０５の反射面１０５ａの後面に回転軸１０５ｂを設ける方が設計が容易であり、回転軸１０５ｂと反射面１０５ａを一致させる方が設計が難しいので、本実施の形態においては、反射ミラー１０５の反射面１０５ａ及び回転軸１０５ｂが同一平面上に無い構成を採っているが、勿論、反射ミラー１０５の反射面１０５ａ及び回転軸１０５ｂが同一平面上に有る構成をとっても良い。
【００９４】
以上説明したように、虹彩認証装置１００は、ナローカメラ１０１のワイドカメラ１０２との視差を補正する視差補正部１４１を備えていたので、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の瞳の位置と、実際の瞳の位置との誤差のうち、ナローカメラ１０１及びワイドカメラ１０２の取付精度や取付位置に起因する誤差を除去することができる。
【００９５】
また、虹彩認証装置１００は、反射ミラー１０５の反射面１０５ａ及び回転軸１０５ｂが同一平面上に無いことに起因するナローカメラ１０１の撮影方向のズレを演算補正して取り除く回転軸補正部１４２を備えていたので、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の瞳の位置と、実際の瞳の位置との誤差のうち、反射ミラー１０５の反射面１０５ａ及び回転軸１０５ｂが同一平面上に無いことに起因する誤差を除去することができる。
【００９６】
また、虹彩認証装置１００は、ワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心とのズレを演算補正して取り除く光軸補正部１４３を備えていたので、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の瞳の位置と、実際の瞳の位置との誤差のうち、ワイドカメラ１０２の画素の中心と、ワイドカメラ１０２のレンズの中心とのズレに起因する誤差を除去することができる。
【００９７】
また、虹彩認証装置１００は、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像のうち、ワイドカメラ１０２のレンズに起因する画像歪みを演算補正して取り除く歪曲補正部１４４を備えていたので、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の瞳の位置と、実際の瞳の位置との誤差のうち、ワイドカメラ１０２のレンズの光学特性に起因する誤差を除去することができる。
【００９８】
また、虹彩認証装置１００は、ナロー照明１０３の照射位置を補正する照射位置補正部１４５を備えていたので、より確実にナロー照明１０３によって対象２００の瞳を照明することができるので、より確実に虹彩を撮影することができる。また、ナロー照明１０３は、照射位置の位置決めが正確になると、発光パワーを抑制することが可能である。
【００９９】
したがって、虹彩認証装置１００は、従来の虹彩認証装置と比較して、ナローカメラ１０１がワイドカメラ１０２からの画像に基づいて算出する瞳の位置と、実際の瞳の位置との誤差を減少することができるので、瞳の画像の取り損ないによるリトライを減少させ、ナローカメラ１０１の整定に要する時間を減少することができ、より確実に虹彩を撮影することができる。
（第２の実施の形態（参考例））
【０１００】
まず、第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成について説明する。なお、本実施の形態に係る虹彩認証装置の構成のうち、第１の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成と同様な構成については、同一の符合を付して詳細な説明を省略する。
【０１０１】
図１３において、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、回転軸１０８ａを中心とした回転量を検出する回転量検出手段としてのエンコーダ１５１を備えている。
【０１０２】
また、カメラユニット駆動部１２８は、装置制御部１２０から入力される目標とする回転量θｙと、エンコーダ１５１によって検出された回転軸１０８ａを中心とした回転量θｅとの差に応じて、ＰＩＤ制御で制御量を算出する制御フィルタ１６１と、制御フィルタ１６１によって算出された制御量に応じてモータ１０９を駆動する駆動回路１６２と、装置制御部１２０から入力される目標とする回転量θｙと、エンコーダ１５１によって検出された回転軸１０８ａを中心とした回転量θｅとの差が所定の回転量（Δθ／２）以下であることに基づいて、制御フィルタ１６１の制御ゲインを減少するゲイン制御部１６３と、エンコーダ１５１から出力される回転量θｅが一定時間以上、所定の誤差範囲内で収まっているか否かによって、カメラユニット１０８が整定したか否かを判断する整定判断部１６４とを備えている。
【０１０３】
なお、制御フィルタ１６１、駆動回路１６２及びゲイン制御部１６３は、エンコーダ１５１の検出結果に基づいて、モータ１０９の回転量を制御する回転量制御手段を構成している。
【０１０４】
また、ゲイン制御部１６３は、装置制御部１２０から入力される目標とする回転量θｙと、エンコーダ１５１によって検出された回転軸１０８ａを中心とした回転量θｅとの差が所定の回転量（Δθ／２）以下であることに基づいて、制御フィルタ１６１の制御ゲインを減少することによって、モータ１０９が停止するのを補助する停止補助手段を構成している。
【０１０５】
また、エンコーダ１５１は、第１の実施の形態において述べた構成に加え、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の対象２００の瞳の位置に基づいて、モータ１０９を回転駆動して回転軸１０８ａを中心に回転することによって、ナローカメラ１０１の撮影方向を変更する撮影方向変更手段を構成している。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係る虹彩認証装置の動作について説明する。
【０１０７】
カメラユニット駆動部１２８が、装置制御部１２０から目標とする垂直方向の回転量θｙを与えられ、エンコーダ１５１からモータ１０９の実際の回転量θｅを与えられると、制御フィルタ１６１は、装置制御部１２０から入力される目標とする回転量θｙと、エンコーダ１５１によって検出された回転軸１０８ａを中心とした回転量θｅとの差に応じて、ＰＩＤ制御で制御量を算出し、駆動回路１６２は、制御フィルタ１６１によって算出された制御量に応じてモータ１０９を駆動してカメラユニット１０８を旋回させる。
【０１０８】
ここで、カメラユニット１０８を高速に旋回させるためには、制御フィルタ１６１の制御ゲインを上げることが望ましいが、仮にカメラユニット駆動部１２８がゲイン制御部１６３を備えていない構成である場合、制御フィルタ１６１の制御ゲインを上げると、図１４の細線１７１で示したように、カメラユニット１０８が、整定付近で振動的になり、目標位置に安定するまでに時間がかかってしまうことがある。
【０１０９】
また、カメラユニット駆動部１２８がゲイン制御部１６３を備えていない構成である場合、制御フィルタ１６１の制御ゲインを上げると、カメラユニット１０８が目標位置の近傍で整定したように見えていても、実際には微少振動していることもある。カメラユニット１０８が目標位置の近傍で微少振動している状態で撮影を行うと、所謂「画像流れ」の状況が発生することになる。
【０１１０】
しかしながら、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、カメラユニット駆動部１２８がゲイン制御部１６３を備えており、制御フィルタ１６１の制御ゲインを上げてカメラユニット１０８の旋回を開始したとしても、図１４の太線１７２で示したように、ゲイン制御部１６３は、エンコーダ１５１によって検出された回転軸１０８ａを中心とした回転量θｅが、目標とする回転量θｙ近傍の許容誤差Δθの範囲内になった時点で、目標到達と判断し、制御フィルタ１６１の制御ゲインを下げ、振動要因を低減する。
【０１１１】
したがって、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、制御フィルタ１６１の制御ゲインを上げてカメラユニット１０８の旋回を開始したとしても、必要以上の振動を抑制することができる。
【０１１２】
なお、制御フィルタ１６１からの制御信号を停止しても、機構的に整定するまでには更に時間が必要となるため、カメラユニット１０８が整定したか否かは、エンコーダ１５１から出力される回転量θｅが一定時間以上、所定の誤差範囲内で収まっているか否かによって、整定判断部１６４が判断する。即ち、整定判断部１６４は、エンコーダ１５１のパルス数が一定時間以上、所定パルス数以下になっていることによって、カメラユニット１０８が整定したことを判断する。
【０１１３】
本実施の形態においては、整定判断部１６４が、エンコーダ１５１からの出力を利用してカメラユニット１０８が整定したか否かを判断する構成になっていたが、整定判断部１６４は、カメラユニット１０８の旋回を開始してから所定の時間経過したか否か、或いは、制御フィルタ１６１が駆動回路１６２にモータ１０９の駆動を停止させる命令を出力してから所定の時間経過したか否かによって、カメラユニット１０８が整定したか否かを判断するようにしても良い。
【０１１４】
整定判断部１６４は、カメラユニット１０８が整定したことを判断すると、整定信号を装置制御部１２０に出力する。したがって、装置制御部１２０は、整定判断部１６４によって出力される整定信号を利用して図２及び図３に示す処理を実行することができる。
【０１１５】
なお、以上の説明においては、カメラユニット１０８の旋回、即ち、ナローカメラ１０１の撮影方向の変更のうち垂直方向の変更について説明したが、ナローカメラ１０１の撮影方向の変更のうち水平方向の変更、即ち、反射ミラー１０５の旋回についても、同様な構成を備えて、同様な動作を実現することができる。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、ナローカメラ１０１の撮影方向を変更する際、目標の撮影方向近傍で制御フィルタ１６１の制御ゲインを減少させることによって、目標の撮影方向近傍で撮影方向が微小振動することを抑制することができるので、従来と比較して、ナローカメラ１０１の整定に要する時間を減少することができ、より確実に虹彩を撮影することができる。また、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、目標の撮影方向近傍での不要な残留振動による撮影画像のぶれも防止することができる。
（第３の実施の形態）
【０１１７】
まず、第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成について説明する。なお、本実施の形態に係る虹彩認証装置の構成のうち、第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成と同様な構成については、同一の符合を付して詳細な説明を省略する。
【０１１８】
図１５において、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、摩擦を発生させやすい樹脂等で形成され、回転軸１０８ａに接触する軸接触部１８１と、回転軸１０８ａに軸接触部１８１から一定の摩擦力を与えられるようにするバネ１８２と、直動モータや、カムリンク等を有し、入力される制御量に応じた変位をバネ１８２を介して軸接触部１８１に与える摩擦制御部１８３と、カメラユニット１０８の旋回動作毎に整定時間を記憶する整定時間学習部１８４とを備えている。
【０１１９】
なお、軸接触部１８１、バネ１８２及び摩擦制御部１８３は、整定判断部１６４からの整定信号に基づいて、回転軸１０８ａに摩擦力を付与することによって、モータ１０９が停止するのを補助する停止補助手段及び摩擦付与手段を構成している。
【０１２０】
また、軸接触部１８１、バネ１８２、摩擦制御部１８３及び整定時間学習部１８４は、第２の実施の形態において述べた構成に加え、ワイドカメラ１０２によって撮影された画像内の対象２００の瞳の位置に基づいて、ナローカメラ１０１の撮影方向を変更する撮影方向変更手段を構成している。
【０１２１】
次に、本実施の形態に係る虹彩認証装置の動作について説明する。
【０１２２】
モータ１０９の回転振動は、摩擦成分が大きいほど抑制される。しかしながら、一方的に摩擦力を大きくすると、駆動速度の低下や目標位置決め精度の低下を招くので、整定時の摩擦が必要な時のみに必要な摩擦力を与える方法が適している。
【０１２３】
したがって、摩擦制御部１８３は、モータ１０９の旋回開始時には、軸接触部１８１が回転軸１０８ａに与える摩擦力を最小限にしておき、整定判断部１６４から整定時間学習部１８４を介して整定信号が入力されると、バネ１８２を介して軸接触部１８１を回転軸１０８ａに押し当てる。その結果、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、図１６の点線１９１で示すように、摩擦によって残留振動を迅速に抑制することができる。
【０１２４】
なお、整定判断部１６４は、第２の実施の形態において述べたように、装置制御部１２０から入力される目標とする回転量θｙと、エンコーダ１５１によって検出された回転軸１０８ａの回転量θｅとに基づいて、エンコーダ１５１から出力される回転量θｅが一定時間以上、所定の誤差範囲内で収まっているか否かによって、カメラユニット１０８が整定したか否かを判断する。
【０１２５】
ここで、整定判断部１６４が、整定状態に応じて複数種類の整定信号を出力することができる構成である場合、摩擦制御部１８３は、整定判断部１６４からの整定信号の種類に応じて、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を変化するようにしても良い。
【０１２６】
また、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力と、そのときのカメラユニット１０８の整定時間との関係は、図１７に示すようになる。図１７において、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力が摩擦力Ｆ４より小さいとき、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ４を与える場合と比較して、モータ１０９の残留振動が無くなるまで時間がかかるため、カメラユニット１０８の整定時間は長くなる。一方、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力が摩擦力Ｆ４より大きいとき、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ４を与える場合と比較して、カメラユニット１０８が目標の停止位置に達する前に停止してしまうため、モータ１０９を駆動してカメラユニット１０８を再度旋回させなければならず、カメラユニット１０８の整定時間は極端に長くなる。
【０１２７】
したがって、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、整定時間学習部１８４によってカメラユニット１０８の旋回動作毎に整定時間を記憶しておき、摩擦制御部１８３に、整定時間学習部１８４に記憶された整定時間に基づいて、学習的に最適な摩擦力を軸接触部１８１で回転軸１０８ａに付与させる。
【０１２８】
より詳細に説明すると、例えば、最初にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ１を与え、整定時間学習部１８４は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与えた摩擦力Ｆ１と、そのときのカメラユニット１０８の整定時間Ｔ１とを記憶する。
【０１２９】
２回目にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ１より大きい摩擦力Ｆ２を与え、整定時間学習部１８４は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与えた摩擦力Ｆ２と、そのときのカメラユニット１０８の整定時間Ｔ２とを記憶する。
【０１３０】
３回目にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、整定時間学習部１８４に記憶された整定時間に基づいて、前２回において、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を大きくしたことによって、カメラユニット１０８の整定時間が短くなったと判断し、今回も軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ２より大きい摩擦力Ｆ３を与えることを決定する。そして、整定時間学習部１８４は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与えた摩擦力Ｆ３と、そのときのカメラユニット１０８の整定時間Ｔ３とを記憶する。
【０１３１】
同様に、４回目にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、整定時間学習部１８４に記憶された整定時間に基づいて、前２回において、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を大きくしたことによって、カメラユニット１０８の整定時間が短くなったと判断し、今回も軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ３より大きい摩擦力Ｆ４を与えることを決定する。そして、整定時間学習部１８４は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与えた摩擦力Ｆ４と、そのときのカメラユニット１０８の整定時間Ｔ４とを記憶する。
【０１３２】
同様に、５回目にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、整定時間学習部１８４に記憶された整定時間に基づいて、前２回において、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を大きくしたことによって、カメラユニット１０８の整定時間が短くなったと判断し、今回も軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ４より大きい摩擦力Ｆ５を与えることを決定する。そして、整定時間学習部１８４は、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与えた摩擦力Ｆ５と、そのときのカメラユニット１０８の整定時間Ｔ５とを記憶する。
【０１３３】
６回目にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、整定時間学習部１８４に記憶された整定時間に基づいて、前２回において、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を大きくしたことによって、カメラユニット１０８の整定時間が長くなったと判断し、今回からは最も整定時間の短かった摩擦力Ｆ４を最適摩擦力として軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与えることを決定する。
【０１３４】
なお、以上の説明からも判断できるように、整定時間学習部１８４は、ナローカメラ１０１の撮影方向を変更する度に、回転軸１０８ａが整定するまでの時間を計測する時間計測手段を構成しており、摩擦制御部１８３は、整定時間学習部１８４によって計測された時間に基づいて、軸接触部１８１によって付与する摩擦力を決定する摩擦力決定手段を構成している。
【０１３５】
したがって、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、ナローカメラ１０１の整定に適した摩擦力を回転軸１０８ａに加えることができるようになり、例えば、複数の虹彩認証装置を製造した場合、複数の虹彩認証装置が個々に、ナローカメラ１０１の整定に適した摩擦力を回転軸１０８ａに加えることができるようになる。
【０１３６】
また、摩擦制御部１８３は、軸接触部１８１に変位を与えることによって、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力を与えているので、カメラユニット１０８が旋回する回数が増加するにつれて、軸接触部１８１の磨耗等により、実際には軸接触部１８１から回転軸１０８ａに目的の摩擦力を与えられなくなる。
【０１３７】
そこで、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、例えば、カメラユニット１０８が旋回させられる度に、摩擦制御部１８３によって軸接触部１８１から回転軸１０８ａに最適摩擦力として摩擦力Ｆ４を与えているとき、前回のカメラユニット１０８の旋回動作の際に整定時間学習部１８４で記憶された整定時間が、摩擦力Ｆ４のときに期待される許容時間以内（即ち、整定時間Ｔ４から所定時間以内）ではなくなれば、摩擦制御部１８３によって軸接触部１８１から回転軸１０８ａに摩擦力Ｆ４より大きい摩擦力Ｆ５を与える。
【０１３８】
そして、次にカメラユニット１０８が旋回させられる際、摩擦制御部１８３は、整定時間学習部１８４に記憶された整定時間に基づいて、前２回において、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を大きくしたことによって、カメラユニット１０８の整定時間が短くなったか否かを判断する。摩擦制御部１８３は、カメラユニット１０８の整定時間が短くなったと判断した場合には、軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を更に大きくし、カメラユニット１０８の整定時間が長くなったと判断した場合には、逆に軸接触部１８１から回転軸１０８ａに与える摩擦力を小さくして摩擦力Ｆ３にした後、上述した動作と同様にして新たな最適摩擦力を決定する。
【０１３９】
なお、以上の説明からも判断できるように、整定時間学習部１８４は、回転軸１０８ａが整定するまでの許容時間を、摩擦制御部１８３によって付与する摩擦力に対して記憶する許容時間記憶手段を構成している。
【０１４０】
したがって、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、磨耗などによって軸接触部１８１による摩擦力に変化が生じた場合であっても、ナローカメラ１０１の整定に適した摩擦力を回転軸１０８ａに加えることができるようになる。
【０１４１】
なお、以上の説明においては、カメラユニット１０８の旋回、即ち、ナローカメラ１０１の撮影方向の変更のうち垂直方向の変更について説明したが、ナローカメラ１０１の撮影方向の変更のうち水平方向の変更、即ち、反射ミラー１０５の旋回についても、同様な構成を備えて、同様な動作を実現することができる。
【０１４２】
以上説明したように、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、軸接触部１８１、バネ１８２及び摩擦制御部１８３を備えることによって、ナローカメラ１０１の撮影方向を変更する際、カメラユニット１０８の旋回動作の最終段階において、旋回動作時の速度低下を発生させることなく、目標の撮影方向近傍で撮影方向が微小振動することを抑制することができるので、従来と比較して、ナローカメラ１０１の整定に要する時間を減少することができ、より確実に虹彩を撮影することができる。また、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、目標の撮影方向近傍での不要な残留振動による撮影画像のぶれも防止することができる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来と比較して、ナローカメラの整定に要する時間を減少し、より確実に虹彩を撮影することができる虹彩認証装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩認証装置のブロック図
【図２】図１に示す虹彩認証装置の動作の前半部分のフローチャート
【図３】図１に示す虹彩認証装置の動作の後半部分のフローチャート
【図４】（ａ）図１に示す虹彩認証装置のワイドカメラのレンズに起因する歪曲発生時の画像の説明図
（ｂ）図１に示す虹彩認証装置のワイドカメラの画像のうちレンズに起因する歪曲を補正する補正関数の説明図
（ｃ）図１に示す虹彩認証装置のワイドカメラのレンズに起因する歪曲補正後の画像の説明図
【図５】図１に示す虹彩認証装置において対象の瞳の垂直方向の位置を算出する原理図
【図６】図１に示す虹彩認証装置において対象の瞳の水平方向の位置を算出する原理図
【図７】図１に示す虹彩認証装置のナローカメラのワイドカメラとの視差を補正する原理図
【図８】図１に示す虹彩認証装置のナローカメラの撮影方向を変更する原理図
【図９】図１に示す虹彩認証装置のナローカメラの撮影方向を変更する図８とは異なる態様での原理図
【図１０】図１に示す虹彩認証装置のナロー照明の照射位置を補正する原理図
【図１１】図１に示す虹彩認証装置のワイドカメラの画素の中心と、ワイドカメラのレンズの中心とのズレを補正する原理図
【図１２】図１に示す虹彩認証装置の反射ミラーの反射面及び回転軸が同一平面上に無いことに起因するナローカメラの撮影方向のズレを補正する原理図
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の一部のブロック図
【図１４】図１３に示す虹彩認証装置のカメラユニット旋回時の特性図
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の一部のブロック図
【図１６】図１５に示す虹彩認証装置のカメラユニット旋回時の特性図
【図１７】図１５に示す虹彩認証装置の軸接触部から回転軸に与える摩擦力と、そのときのカメラユニットの整定時間との関係を表す特性図
【図１８】従来の虹彩認証装置のブロック図
【符号の説明】
２００      対象
１００      虹彩認証装置
１０１      ナローカメラ（瞳撮影カメラ）
１０２      ワイドカメラ（広角カメラ）
１０３      ナロー照明
１０５      反射ミラー（撮影方向変更手段）
１０５ａ      反射面
１０５ｂ      回転軸
１０６      モータ（撮影方向変更手段）
１０７      測距センサ（撮影方向変更手段）
１０８      カメラユニット（撮影方向変更手段）
１０８ａ      回転軸
１０９      モータ（撮影方向変更手段）
１１０      モータ
１１１      モータ
１２０      装置制御部（撮影方向変更手段）
１２４      ナロー照明駆動部
１２６      ミラー駆動部（撮影方向変更手段）
１２７      測距センサ制御部（撮影方向変更手段）
１２８      カメラユニット駆動部（撮影方向変更手段）
１２９      認証部（認証手段）
１４１      視差補正部（撮影方向変更手段）
１４２      回転軸補正部（撮影方向変更手段）
１４３      光軸補正部（撮影方向変更手段）
１４４      歪曲補正部（撮影方向変更手段）
１４５      照射位置補正部
１５１      エンコーダ（撮影方向変更手段、回転量検出手段）
１６１      制御フィルタ（回転量制御手段）
１６２      駆動回路（回転量制御手段）
１６３      ゲイン制御部（回転量制御手段、停止補助手段）
１８１      軸接触部（撮影方向変更手段、停止補助手段、摩擦付与手段）
１８２      バネ（撮影方向変更手段、停止補助手段、摩擦付与手段）
１８３      摩擦制御部（撮影方向変更手段、停止補助手段、摩擦付与手段、摩擦力決定手段）
１８４      整定時間学習部（撮影方向変更手段、時間計測手段、許容時間記憶手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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