JP2003050993A - 指紋読取方法および指紋読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 指紋照合面に押し当てられた指先が本物（生
体）であるか、コピー等の擬似指であるかを簡単な構成
で判別できるようにする。 【解決手段】 指紋照合面２に対して検知光線を発光す
る光源として、赤色発光されるＬＥＤ４と、緑色発光さ
れるＬＥＤ５との２種類設けられる。指紋照合面２に指
先Ｙを押し当てた状態で、ＬＥＤ４のみを発光させて、
このときの指紋照合面２からの反射光が撮像手段１０に
入射されて、第１の画像が得られる。同様に、ＬＥＤ５
のみを発光させて、第２の画像が得られる。指紋の凹凸
に応じた反射光の強弱の差つまりコントラスト差が、第
１の画像についてはＤ１として決定され、第２の画像に
ついてはＤ２として決定される。Ｄ１とＤ２との差の絶
対値が、しきい値Ｒよりも大きいときに、指Ｙが生体の
本物であると判定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は指紋読取方法および
指紋読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本人確認のためのパスワードを用いる代
わりに、指紋照合によって本人であるか否かの確認を行
うことが多くなっており、このために指紋照合装置が用
いられる。光学式の指紋照合装置にあっては、指紋の凹
凸を光りの強弱に変換して、これを撮像手段にて電気信
号（指紋に応じた画像信号）に変換し、得られた電気信
号をあらかじめ記憶されている本人用の電気信号と比較
することにより、本人であるか否かの確認が行われるよ
うになっている。指紋の凹凸に応じた光の強弱の信号を
得るために、光源から発光された検知光線が、指先が押
し当てられる指紋照合面に対して照射され、この指紋照
合面で反射された検知光線つまり反射光が、結象レンズ
等を経て撮像手段に入射されることになる。

【０００３】ところで、指紋照合装置にあっては、指紋
照合面に対して本物の指先を押し当てる代わりに、他人
の指先の指紋を有する擬似指を押し当てる欺瞞行為、つ
まり本人でないもかかわらず本人であるとの認識を得よ
うとする欺瞞行為が行われる可能性がある。擬似指とし
は種々のものが考えられるが、例えば他人の指先（の指
紋）がコピーされたコピー画像がある。

【０００４】上述した擬似指を利用した欺瞞行為を防止
するために、指紋照合面に押し当てられた指先が本物の
指先であるか否かの確認、つまり指先の真偽の確認を行
うことが行われている。このような指先の真偽の確認を
行う１つの手法として、指紋照合面に押し当てられた物
体が生体であるか否か判別するものがある（例えば特許
第２６３７２５３号公報、特許第２７７４３１３号公
報、特許第２７７３７５０号公報、特開２０００−２０
１９０７号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
公報に記載の手法では、いずれにあっても、指紋照合に
必要な光学系に対して、生体検知のための特別な構造を
別途付加する必要があり、装置が大型化したりコストア
ップの大きな原因となる。

【０００６】したがって、本発明の目的は、簡単な構成
によって、指紋照合面に押し当てられた指先の真偽を確
認できるようにした指紋読取方法および指紋読取装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明における指紋読取方法にあっては、次のよう
な解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲
における請求項１に記載のように、第１の発光色を有す
る検知光線（例えば図１のＬＥＤ４からの検知光線）を
指先（例えば図１の指先Ｙ）が押し当てられる指紋照合
面（例えば図１の指紋照合面２）に照射して、該指紋照
合面からの反射光に応じた第１の画像を得る第１ステッ
プと、前記第１の発光色とは異なる色となる第２の発光
色を有する検知光線（例えば図１のＬＥＤ５からの検知
光線）を前記指紋照合面に照射して、該指紋照合面から
の反射光に応じた第２の画像を得る第２ステップと、前
記第１の画像と第２の画像とを比較して、前記指紋照合
面に押し当てられた指先の真偽を判定する第３ステップ
と、を備えたものとしてある。

【０００８】用いる検知光線の色の相違によって、得ら
れる画像状態、例えば指紋の凹凸に応じた光の強弱の差
となるコントラストの差が変化する。そして、このコン
トラストの差は、生体である本物の指と生体でない擬似
指との間では、検知光線がある特定の色の場合は相違し
ない場合もあるが、検知光線の色を変えることによって
大きく相違することになる。

【０００９】つまり、本発明のように、検知光線の色と
して２種類用いて、この２種類の色に応じた画像同士を
比較することによって、指紋照合面に押し当てられた指
先が本物指であるか擬似指であるかの判定精度を高める
ことができる。そして、指紋照合に必要な本来の光学系
に対しては、検知光線の光源として２種類の色を発光で
きるようにするだけでよく、構成が簡単で安価に実施で
きる。勿論、３種類以上の色の光を用いることも可能で
ある。

【００１０】前記解決手法を前提として、次のような手
法を合わせて採択することができる。すなわち、前記第
１の画像および第２の画像がそれぞれ白黒画像とされ、
前記第３ステップでの判定が、前記第１の画像中でのコ
ントラストの差（例えば図７のコントラスト差Ｄ１）と
前記第２の画像中でのコントラストの差（例えば図７の
コントラスト差Ｄ２）との差を、所定のしきい値（例え
ば図７のしきい値Ｒ）と比較することにより行われる、
ようにすることができる。この場合、撮像手段（例えば
図１の撮像手段１０）は白黒画像を得ればよいので、カ
ラー画像を得る場合に比して、極めて安価なものとなり
かつ画像処理のための制御系の負担も小さいものです
む。また、指先の真偽の判定を極力簡単に行えるように
する上でも好ましいものとなる。

【００１１】前記第１発光色および第２発光色の発光源
がそれぞれＬＥＤ（例えば図１のＬＥＤ４、５）とさ
れ、前記第１発光色と第２発光色とのいずれか一方が赤
色とされ、他方が緑色とされている、ようにすることが
できる。この場合、光源として、指紋照合装置用の光源
として一般的に用いられているＬＥＤを利用でき、しか
も発光色の関係から安価なＬＥＤを用いることができ、
さらに得られる画像の差が大きい色関係とすることがで
きる。勿論、赤と緑以外の色の光を用いることもでき
る。

【００１２】前記第１の画像および第２の画像を記憶す
る（例えば図６のＳＲＡＭ２１）第４ステップをさらに
有し、前記第３ステップで用いる第１の画像および２第
２の画像がそれぞれ、前記第４ステップで記憶されてい
る第１の画像および第２の画像とされる、ようにするこ
とができる。この場合、指紋照合面に押し当てられて指
先の指紋画像を各色毎にすみやかに得るようにして、指
紋照合面に指先をおしあてておくのに必要な時間を極力
短くする上で好ましいものとなる。

【００１３】前記目的を達成するため、本発明における
指紋読取装置にあっては次のような解決手法を採択して
ある。すなわち、特許請求の範囲における請求項５に記
載のように、光源からの検知光線を指先が押し当てられ
る指紋照合面（例えば図１の指紋照合面２）に照射し
て、該指紋照合面からの反射光を撮像手段（例えば図１
の撮像手段１０）に入力させて該反射光に応じた画像を
得るようにした指紋読取装置において、前記光源とし
て、第１の発光色を有する検知光線を発光するための第
１の光源（例えば図１のＬＥＤ４）と、該第１の発光色
とは異なる色とされた第２の発光色を有する検知光線を
発光するための第２の光源（例えば図１のＬＥＤ５）と
が設けられている、ようにしてある。上記解決手法によ
れば、前述した本発明における指紋読取方法を実施する
場合において、光源から撮像手段までの光学系の構造が
提供される。

【００１４】前記第２の光源を発光させないで前記第１
の光源のみを発光させる第１の発光状態と、該第１の光
源を発光させないで該第２の光源のみを発光させる第２
の発光状態とを切換える発光切換手段（例えば図１の発
光制御回路Ｕ１）をさらに備えている、ようにすること
ができる。この場合、発光切換手段をさらに有する構造
のものが提供される。

【００１５】前記第１の発光状態で得られた第１の画像
と、前記第２の発光状態で得られた第２の画像との差に
基づいて、前記指紋照合面に押し当てられた指先の真偽
を判定する判定手段（例えば図６の真偽判別回路Ｕ３）
を備えている、ようにすることができる。この場合、最
終的に、指先の真偽を判定することができる構造が提供
される。

【００１６】前記光源と指紋照合面との間に、該光源か
ら発光された検知光線を面発光にして該指紋照合面に照
射させる拡散板（例えば図１の拡散板３）が設けられて
いる、ようにすることができる。これにより、指紋照合
面に押し当てられ指先を極力均一光線で照射することが
でき、指紋の凹凸部のコントラスト差を均一にする上で
好ましいものとなる。

【００１７】指紋読取方法でも述べたように、前記第１
の光源および第２の光源がそれぞれＬＥＤとされ、前記
第１発光色と第２発光色とのいずれか一方が赤色とさ
れ、他方が緑色とされている、ようにすることができ
る。

【００１８】、前記第１の画像と第２の画像とをそれぞ
れ記憶する記憶手段（例えば図６のＳＲＡＭ２１）をさ
らに備え、前記判定手段が用いる前記第１の画像および
第２の画像がそれぞれ、前記記憶手段に記憶されている
第１の画像および第２の画像とされる、ようにすること
ができる。この場合、指紋読取方法についての説明にお
いて述べたが、指紋照合面に押し当てられて指先の指紋
画像を各色毎にすみやかに得るようにして、指紋照合面
に指先を押し当てておくのに必要な時間を極力短くする
上で好ましいものとなる。

【００１９】前記撮像手段が、白黒画像を得るものとさ
れ、前記判定手段による判定が、前記第１の画像中での
コントラストの差（例えば図７のコントラスト差Ｄ１）
と前記第２の画像中でのコントラストの差（例えば図７
のコントラスト差Ｄ２）との差を、所定のしきい値（例
えば図７のしきい値Ｒ）と比較することにより行われ
る、ようにすることができる。この場合、撮像手段とし
て白黒画像を得ればよいので、カラー画像を得る場合に
比して極めて安価ですむ。また、指先の真偽の判定を極
力簡単に行えるようにする上でも好ましいものとなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１において、１は、光学ガラス
あるいは光学プラスチックにより形成されたプリズムで
あり、後述する検知光線の経路を示す関係上、そのハッ
チングを省略して示してある。

【００２１】プリズム１は、断面４角形とされた４角プ
リズムとされて、その４つの面は次のようになってい
る。まず、上面に相当する所定面１ａは、平坦面とされ
て、その殆どの面積部分が、指先Ｙが押し当てられる指
紋照合面２として構成されている。実施形態では、指紋
照合面２となる部分には、所定面１ａの所定面積部分に
対して、指先の指紋（の凹凸）を強調するための膜部材
（例えばシリコン膜）を塗布することにより形成されて
いる。

【００２２】プリズム１の４つの面のうち、所定面１ａ
（指紋照合面２）に対向する対向面１ｂは、所定面１ａ
に対して若干傾斜されている。より具体的には、図１中
左方から右方に向かうにつれて、プリズム１の上下方向
厚さが徐々に厚くなるように、対向面１ｂが傾斜されて
いる。

【００２３】プリズム１の４つの面のうち、図１中左側
となる一方の側端面１ｃは、所定面１ａと直角に伸びて
いる。プリズム１の４つの面のうち、図１中右方側とな
る他方の側端面１ｄは、所定面１ａに対して若干傾斜さ
れている。すなわち、他方の側端面１ｄは、所定面１ａ
から離れるにしたがって、一方の側端面１ｃからの離間
距離が徐々に大きくなるように傾斜されている。

【００２４】プリズム１の直下方、つまり対向面１ｂ直
近には、拡散板（導光板）３が配設されている。拡散板
３は、全体的に平板状とされて、その大きな面積を有す
る板面が、プリズム１の対向面１ｂ直近で（対向面１ｂ
に当接させてもよい）、かつ対向面１ｂと平行に配設さ
れている。拡散板３は、図１中左方に向かうにつれて徐
々に薄肉となるようにされて、その底面３ａは、プリズ
ム１の所定面１ａと平行あるいはほぼ平行とされてい
る。

【００２５】図３にも示すように、拡散板３の図１中左
端側には、光源としてとしてのＬＥＤ４、５が配設され
ている。ＬＥＤ４は、例えば赤色発光用とされて、紙面
直角方向に間隔をあけて複数設けられている（実施形態
では２個）。ＬＥＤ５は、例えば緑色発光用とされて、
紙面直角方向に間隔をあけて複数設けられている（実施
形態では２個）。ＬＥＤ４と５とは互いに対をなすもの
で、互いに近接配置された１つづつのＬＥＤ４と５との
組が、合計２組構成されている。

【００２６】拡散板３は、ＬＥＤ４、５から発光された
検知光線を、拡散して、プリズム１の対向面１ｂに向け
て面発光するものである。このような拡散板３は、例え
ば図４に示すような構造のものを採択することができ
る。すなわち、拡散板３は、それぞれ光透過性部材から
なる本体板部３Ａと、本体板部３Ａの上面に一体化され
た表面板部３Ｂとから構成されている。本体板部３Ａの
上面には、そのほぼ全面に渡って、細かい溝部３Ｃが形
成されている。この溝部３Ｃは、入射された光源として
のＬＥＤ４、５からの検知光線を広く面状に分散させる
ものであって、ＬＥＤ４，５から出射される光が進む方
向とほぼ平行な方向（図１および図３において左右方
向）に伸びており、かつＬＥＤ４、５の配設方向（図１
紙面直角方向で、図３上下方向）に多数形成されてい
る。上記表面板部３Ｂによって、本体板部３Ａで広く拡
散された検知光線が、所定方向に向けて発光される均一
光線となるように矯正される。

【００２７】これに対して、プリズム１の拡散板３と接
する面１ｂには、図５に示されるように、拡散板３の溝
部３Ｃ（図４）と垂直な方向に伸びるマイクロプリズム
１Ａが、ＬＥＤ４，５からの光が進行する方向（図１の
左右方向）に多数設けられている。このように、マイク
ロプリズム１Ａを形成することで、光を効果的に指紋照
合面２の方向に拡散することができる。

【００２８】拡散板３により面発光状態とされた検知光
線は、前述したプリズム１の４つの面１ａ〜１ｄの設定
によって、プリズム１内を、図１矢印で示すように伝達
されて、最終的にプリズム１の一方の側端面１ｃから外
部へ出射される。すなわち、拡散板３からの検知光線
は、対向面１ｂからプリズム１内に入射されて、プリズ
ム１内を進んで、所定面１ａつまり指紋照合面２に対し
て斜めに入射される。指紋照合面２で反射された検知光
線つまり反射光は、プリズム１内を通って対向面１ｂに
対して斜めに入射される。対向面１ｂに入射された反射
光は、この対向面１ｂにおいて反射されて、プリズム１
２内を進んで、他方の側端面１ｄに対して斜めに入射さ
れる。この他方の側端面１ｄに入射された反射光は、他
方の側端面で反射されて、プリズム１内を通って、一方
の側端面１ｃに向かい、この一方の側端面１ｃからプリ
ズム１の外部へ出射されることになる。

【００２９】プリズム１の図１左方側、つまりプリズム
１からの検知光線の出射方向には、結象レンズ体ＲＺが
配置されている。この結象レンズ体ＲＺは、第１レンズ
６とアイリス７（絞り）と第２レンズ８とを組み合わせ
て構成されている。第２レンズ８は、アイリス７を挟ん
で、第１レンズ６とは反対側に配設されて、アイリス７
を通過した後の検知光線が入射される入射面が凸面とさ
れ、出射面が平坦面とされた片面凸レンズとされてい
る。

【００３０】結象レンズ体ＲＺの左方には、反射ミラー
９が配設され、この反射ミラー９の下方に、撮像手段１
０が配設されている。この撮像手段１０としては、例え
ばｎ個×ｍ個のマトリクス状に配置された多数のフォト
ダイオードから構成することができ、またＣＭＯＳイメ
ージセンサによって構成することもできる。なお、撮像
手段１０は、白黒画像のみを得ることのできる白黒画像
用とされて、安価なものとなっている。上記反射ミラー
９と撮像手段１０とは、上下方向に近接していて全体的
に上下方向に薄くなるような配置とされている。

【００３１】図１中、破線で示すのは、光学系を構成す
る部材を覆うケーシングＫである。ケーシングＫは、プ
リズム１の厚さよりも若干厚い程度の厚さとされて、極
めて薄くされている。

【００３２】すなわち、プリズム１の下方直近に薄い拡
散板３が配置されて、このプリズム１と拡散板３との組
付状態での上下方向厚さが小さいものとされて、ケーシ
ングＫの上下方向厚さを小さくすることに大きく寄与し
ている。特に、プリズム１と拡散板３との上下方向の厚
さの変化方向が図１左右方向において互いに逆になって
いるので、つまり、図１において、プリズム１は右方に
向かうにつれて徐々に厚くされているのに対して、拡散
板３は右方に向かうにつれて徐々に薄くされ、プリズム
１と拡散板３とを上下方向に重ねるように配置した場合
に、その合計の上下方向厚さが小さくなるようにされて
いる。ちなみに、拡散板３を、プリズム１と同様に、図
１右方に向かうにつれて徐々に厚くなるようにした場合
は、プリズム１と拡散板３との上下方向厚さは、図１に
示す場合よりもかなり厚くなってしまう。

【００３３】プリズム１と拡散板３との組立体を図１左
方へ延長した軌跡内に、結象レンズ体５とＬＥＤ４、５
とが上下方向に隔置された状態で配設される。そして、
この結象レンズ体ＲＺとＬＥＤ４、５よりも図１左方に
配置された反射ミラー９と薄板状の撮像手段１０とが、
上記延長軌跡内において、上下方向に隔置して配設され
ている。このように、プリズム１と拡散板３とを上下方
向に重ねた厚さの範囲内で、各種部品ＲＺ（６〜８）、
９、１０を配置して、ケーシングＫが極力薄くなうよう
にされている。なお、前述した第１レンズ６、アイリス
７、第２レンズ９は、あらかじめ保持ケース１１に保
持、一体化された組立体とされて、この保持ケース１１
がケーシングＫの所定位置に固定される。なお、結象レ
ンズ体ＲＺの光軸を基準に考えたとき、この光軸を挟ん
で一方側に指紋照合面２が位置され、他方側に拡散板
３、ＬＥＤ４、５が位置され、光軸上にプリズム１が位
置される（プリズム１の上下方向ほぼ中間位置に光軸が
位置される）。

【００３４】ここで、ＬＥＤ４と５とは、そのいずれか
一方のみが先に発光され、次に他方のＬＥＤが発光され
るようになっており、このとき、一方が発光されている
ときは他方は消灯される。すなわち、例えば赤色発光と
なるＬＥＤ４が先に所定時間発光され（このとき緑色発
光となるＬＥＤ５は消灯）、次いでＬＥＤ５が所定時間
発光される（このときＬＥＤ４は消灯）。このようなＬ
ＥＤ４と５との発光状態を切換える発光制御回路が、図
１中符号Ｕ１で示される。

【００３５】図６には、撮像手段１０によって撮像され
た画像を処理するための回路が示される。この図６にお
いて、制御回路Ｕ２は、撮像手段１０で撮像された画像
を、記憶手段としての例えばＳＲＡＭ２１に記憶させて
おくためのものである。すなわち、撮像手段１０から画
像（画像信号）が、画像素子コントロール回路２２、信
号増幅器２３、Ａ／Ｄ変換器２４を経て、ＳＲＡＭ２１
に入力（記憶）される。そして、タイミング制御回路２
５によって、コントロール回路２２とＡ／Ｄ変換器２４
とＳＲＡＭ２１との同期が図られる。

【００３６】制御回路Ｕ３は、指先Ｙが本物の指先であ
るか否かを判別するための判別手段を構成するものであ
る。この制御回路Ｕ３の機能については後述するが、指
先Ｙの真偽の判定のために、ＳＲＡＭ２１に記憶されて
いる画像（ＬＥＤ４のみを発光させたときに得られる第
１の画像、およびＬＥＤ５のみを発光させたときに得ら
れる第２の画像）が読み込まれようになっている。そし
て、制御回路Ｕ３からは、指先Ｙの真偽の判定結果が出
力される。勿論、指先Ｙが本物である判定されたことを
前提に、今回読み込まれた画像（上記第１の画像あるい
は第２の画像の少なくともいずれか一方の画像）が、あ
らかじめ記憶（登録）されている本人の指紋画像と比較
されて、本人であるか否かの判定が別途行われることに
なる。

【００３７】ここで、図２を参照しつつ、指先Ｙの指紋
の凹凸に応じた反射光の強弱について、また色の相違す
る２種類の検知光線を利用した指先の真偽判定の考え方
について説明する。

【００３８】まず、図２において、指先Ｙが部分的に拡
大されて示され、指紋の凸部に相当する部分が符号３１
で示され、指紋の凹部に相当する部分が符号３２で示さ
れる。凸部３１に入射された検知光線は、この凸部部分
において種々の方向に拡散されることになり、この結
果、凸部３１で反射された反射光は光の強度が弱いもの
となる。

【００３９】これに対して、凹部３２に入射された検知
光線は、ここで拡散されることなく鏡面反射されること
になる。この結果、凹部３２で反射された反射光は、光
の強度が強いものとなる。したがって、撮像手段１０に
よって得られる画像は、凸部３１に相当する部分におい
ては光の強度が弱くなり、凹部３２に相当する部分では
光の強度が強いものとなり、全体として、指紋の凹凸に
応じたコントラストの差が大きいものが得られて、指紋
照合を精度よく行う上で好ましいものとなる（指紋凹凸
形状の明確な認識が可能）。

【００４０】上記凸ｂ３１と凹部３２との光の強度の差
は、コントラストの差として数値化され得る。いま、赤
色の検知光線のみを用いて、指紋照合面２に本物の指先
Ｙを押し当てたときに得られる画像において、上記コン
トラストの差をＨＲＣとすると、ＨＲＣは例えば２と数
値化される。同様に、赤色の検知光線のみを用いて、指
紋照合面２に対して、上記ＨＲＣ＝２を得た指先を白黒
コピーしてなる擬似指を押し当てたときに得られる画像
において、上記コントラストをＮＲＣとすると、ＮＲＣ
＝６である。

【００４１】同様に、緑色の検知光線のみを用いて、指
紋照合面２に本物の指先Ｙを押し当てたときに得られる
画像において、上記コントラストの差をＨＧＣとする
と、ＨＧＣは例えば５と数値化される。同様に、緑色の
検知光線のみを用いて、指紋照合面２に対して、上記Ｈ
ＧＣ＝５を得た指先を白黒コピーしてなる擬似指を押し
当てたときに得られる画像において、上記コントラスト
をＮＧＣとすると、ＮＧＣ＝５である。

【００４２】このように、検知光線として異なる色を用
いるとコントラスト差が相違してくる理由は、次のとお
りである。まず、指紋の凸部３１における光の拡散の強
弱は、検知光線の色と被検出物となる凸部３１の色との
相関関係が成立する。また、光の拡散の強弱は、取得画
像の凸部と凹部のコントラストの差違として表れる。し
たがって、指紋の凹凸形状が同一である擬似指であって
も、検知光線の色を相違させることによって、本物の指
とは異なるコントラスト差を生じることになる。換言す
れば、生体である本物の指先の場合は、検知光線の色を
変更すると、ある色での上記コントラスト差と、別の色
での上記コントラスト差との差がかなり大きくなる（擬
似指の場合はこの差が小さくなる）。

【００４３】より具体的に指先の真偽の判定手法につい
て説明すると、上述のように、緑色の検知光線のみを用
いたときのコントラスト差を、本物の指先と擬似指とで
比較したとき、本物の指先のコントラスト差ＨＧＣ＝５
で、擬似指のコントラスト差ＮＧＣ＝５で同一となり、
指先が本物であるか偽物であるか判定できないものとな
る。しかしながら、赤色の検知光線のみを用いたときの
コントラスト差は、本物がＨＲＣ＝２で、偽物がＮＲＣ
＝６であり、コントラスト差に大きな相違を有すること
になる。

【００４４】ここで、指先が本物であるときに、検知光
線を赤色としたときのコントラスト差（ＨＲＣ＝２）
と、緑色としたときとのコントラスト差（ＨＧＣ＝５）
の差をその絶対値で見ると「３」となり、かなり大きい
値となる。

【００４５】一方、指先が擬似指であるときに、検知光
線を赤色としたときのコントラスト差（ＮＲＣ＝６）
と、緑色としたときとのコントラスト差（ＮＧＣ＝５）
の差をその絶対値で見ると「１」となり、かなり小さい
値となる。

【００４６】指紋照合しているときは、指先Ｙが本物で
あるか擬似指であるか不明の状態である。したがって、
検知光線を赤色としたときに得られる画像におけるコン
トラスト差Ｄ１を得て、検知光線を緑色としたときに得
られる画像におけるコントラスト差Ｄ２を得て、この両
方のコントラスト差Ｄ１とＤ２との差をｄＤ（例えば絶
対値で示すことができる）とする。この差ｄＤがある所
定のしきい値Ｒよりも大きければ本物の指先であると判
定することができ、逆に差ｄＤがしきい値Ｒよりも小さ
いときは擬似指であると判定することができる。

【００４７】図６の真偽判別回路Ｕ３が、上述した指先
の真偽の判定を行うものである。以下図７のフローチャ
ートを参照しつつ、ＳＲＡＭ２１への画像記憶の処理を
も含めて（発光制御回路Ｕ１の発光状態切換制御と回路
Ｕ２とを利用したＳＲＡＭ２１へ画像記憶する処理）、
真偽判別回路Ｕ３の制御内容について説明する。なお、
以下の説明でＱはステップを示す。

【００４８】まず、Ｑ１において、赤色発光するＬＥＤ
４のみが発光されて（緑色発光のＬＥＤ５は消灯）、こ
のときに撮像手段１０で得られた画像が、第１の画像と
してＳＲＡＭ２１に記憶される。次に、Ｑ２において、
緑色発光するＬＥＤ５のみが発光されて（赤色発光のＬ
ＥＤ４は消灯）、このときに撮像手段１０で得られた画
像が、第２の画像としてＳＲＡＭ２１に記憶される。

【００４９】Ｑ３では、ＳＲＡＭ２１に記憶されている
第１の画像が、真偽判別回路Ｕ３に読み出されて、この
第１の画像中における指紋の凹凸に応じて生じるコント
ラスト差Ｄ１が決定される。同様に、Ｑ４において、Ｓ
ＲＡＭ２１に記憶されている第２の画像が、真偽判別回
路Ｕ３に読み出されて、この第２の画像中における指紋
の凹凸に応じて生じるコントラスト差Ｄ２が決定され
る。

【００５０】Ｑ５では、コントラスト差Ｄ１とＤ２との
差（ｄＤ）の絶対値が、所定のしきい値Ｒよりも大きい
か否かが判別される。このＱ５の判別でＹＥＳのとき
は、Ｑ６において、本物の指先であると判定される。Ｑ
５の判別でＮＯのときは、Ｑ７において、擬似指である
と判定される。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、極めて簡単な構成、特
に光学系を簡単な構成としつつ、指紋照合面に押し当て
られている指先の真偽を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されされ光学系の一例を示す簡略
側面図。

【図２】指紋照合面に押し当てられて指先を拡大して示
す図。

【図３】拡散板と光源とを示す簡略平面図。

【図４】拡散板の断面図で、図３Ｘ４−Ｘ４線相当断面
図。

【図５】プリズムの構成を示す斜視図。

【図６】画像の記憶と指先の真偽判定とを行う回路例を
示す図。

【図７】画像の記憶とこれに基づく指先の真偽判定を行
う制御例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１：プリズム ２：指紋照合面 ３：拡散板 ４：ＬＥＤ（赤色発光の光源） ５：ＬＥＤ（緑色発光の光源） １０：撮像手段 ２１：ＳＲＡＭ（記憶手段） Ｕ１：発光制御回路（発光切換手段） Ｕ２：記憶回路 Ｕ３：真偽判定回路（判定手段）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の発光色を有する検知光線を指先が押
   し当てられる指紋照合面に照射して、該指紋照合面から
   の反射光に応じた第１の画像を得る第１ステップと、 前記第１の発光色とは異なる色となる第２の発光色を有
   する検知光線を前記指紋照合面に照射して、該指紋照合
   面からの反射光に応じた第２の画像を得る第２ステップ
   と、 前記第１の画像と第２の画像とを比較して、前記指紋照
   合面に押し当てられた指先の真偽を判定する第３ステッ
   プと、を備えていることを特徴とする指紋読取方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１の画像および第２の画像がそれぞれ白黒画像と
   され、 前記第３ステップでの判定が、前記第１の画像中でのコ
   ントラストの差と前記第２の画像中でのコントラストの
   差との差を、所定のしきい値と比較することにより行わ
   れる、ことを特徴とする指紋読取方法。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記第１発光色および第２発光色の発光源がそれぞれＬ
   ＥＤとされ、 前記第１発光色と第２発光色とのいずれか一方が赤色と
   され、他方が緑色とされている、ことを特徴とする指紋
   読取方法。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記第１の画像および第２の画像を記憶する第４ステッ
   プをさらに有し、 前記第３ステップで用いる第１の画像および２第２の画
   像がそれぞれ、前記第４ステップで記憶されている第１
   の画像および第２の画像とされる、ことを特徴とする指
   紋読取方法。
5. 【請求項５】光源からの検知光線を指先が押し当てられ
   る指紋照合面に照射して、該指紋照合面からの反射光を
   撮像手段に入力させて該反射光に応じた画像を得るよう
   にした指紋読取装置において、 前記光源として、第１の発光色を有する検知光線を発光
   するための第１の光源と、該第１の発光色とは異なる色
   とされた第２の発光色を有する検知光線を発光するため
   の第２の光源とが設けられている、ことを特徴とする指
   紋読取装置。
6. 【請求項６】請求項５において、 前記第２の光源を発光させないで前記第１の光源のみを
   発光させる第１の発光状態と、該第１の光源を発光させ
   ないで該第２の光源のみを発光させる第２の発光状態と
   を切換える発光切換手段をさらに備えている、ことを特
   徴とする指紋読取装置。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記第１の発光状態で得られた第１の画像と、前記第２
   の発光状態で得られた第２の画像との差に基づいて、前
   記指紋照合面に押し当てられた指先の真偽を判定する判
   定手段を備えている、ことを特徴とする指紋読取装置。
8. 【請求項８】請求項６において、 前記光源と指紋照合面との間に、該光源から発光された
   検知光線を面発光にして該指紋照合面に照射させる拡散
   板が設けられている、ことを特徴とする指紋読取装置。
9. 【請求項９】請求項６において、 前記第１の光源および第２の光源がそれぞれＬＥＤとさ
   れ、 前記第１発光色と第２発光色とのいずれか一方が赤色と
   され、他方が緑色とされている、ことを特徴とする指紋
   読取装置。
10. 【請求項１０】請求項７において、 前記第１の画像と第２の画像とをそれぞれ記憶する記憶
    手段をさらに備え、 前記判定手段が用いる前記第１の画像および第２の画像
    がそれぞれ、前記記憶手段に記憶されている第１の画像
    および第２の画像とされる、ことを特徴とする指紋読取
    装置。
11. 【請求項１１】請求項７において、 前記撮像手段が、白黒画像を得るものとされ、 前記判定手段による判定が、前記第１の画像中でのコン
    トラストの差と前記第２の画像中でのコントラストの差
    との差を、所定のしきい値と比較することにより行われ
    る、ことを特徴とする指紋読取装置。