JP2008065446A - 指紋センサユニット及び該指紋センサユニットを適用した指紋照合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、より小形化することができるとともに、より確実に指紋照合に十分なデータ量の指紋データを作成できる指紋センサユニット及び指紋照合装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】指紋読取時に指を支持する円筒状の指支持部２の内部には、指紋読取時に指が挿入される円柱状の指挿入領域５が設けられている。また、指支持部２には、下部開口部６及び上部開口部７が設けられている。下部開口部６は、指挿入領域５に挿入された指の指紋部分が合わせられるように配置されている。光源部３は、指挿入領域５の指を透過し下部開口部６を通過する光を発するような指挿入領域５の側方に配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、利用者の指紋を読み取る指紋センサユニット、及び該指紋センサユニットによって読み取られた指紋を用いて個人認証する指紋照合装置に関するものである。

従来の指透過形の指紋照合装置では、指支持部に設けられた下部開口部に指紋部分が合うように指が置かれるようになっている。つまり、指支持部は、指紋読取時に指が挿入される指挿入領域を有している。指挿入領域の真上には、照射する光が指挿入領域の指を透過し下部開口部を通過するように光源部が設けられている。指支持部の下部には、光源部が照射した光を検出するセンサ部が設けられている。そして、該センサ部の出力に基づいて、指紋データが作成される（例えば、特許文献１参照）。
また、別の従来装置では、登録された指紋データの改ざん等による成りすましを防ぐために、指紋登録時に、読み取られた１つの指紋データがランダム分割され、分割されたデータが第１及び第２の記憶部に分けて記憶される（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２０８８７６号公報 特開２００２−３１２３１７号公報

上記のような従来の指紋照合装置では、光源部は、指挿入領域の真上に配置されているので、光源部の分だけ装置自体の高さ（装置の設置方法によっては厚さ又は幅）が大きくなってしまうという問題があった。また、照射される光の領域が爪や指の骨の位置に重なりやすく、爪のマネキュアや指の骨の影響を受けてしまい、センサ部で検出できる指紋が不鮮明になり、指紋照合に十分なデータ量を得ることができなかった。
また、別の従来装置では、指紋データをランダム分割するので、指紋データのフォーマットやソフトウェアが複雑になり、コスト高の要因となる。また、ランダム分割した指紋データを復元するのに時間を要し照合時間が長くなる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より小形化することができるとともに、より確実に指紋照合に十分なデータ量の指紋データを作成できる指紋センサユニット及び指紋照合装置を提供することである。
また、セキュリティ性を保ちつつ、製造コストを低減できるとともに、照合時間を短縮できる指紋照合装置を提供することである。

この発明に係る指紋センサユニットは、指紋読取時に指が挿入される指挿入領域と該指挿入領域に挿入された指の指紋部分が合わせられる下部開口部とが設けられ、指紋読取時に指を支持する指支持部、照射する光が指挿入領域の指を透過し下部開口部を通過するような指挿入領域の側方に配置された光源部、及び光源部が照射した光を検出するセンサ部を備える。
また、この発明に係る指紋照合装置は、指紋読取時に指が挿入される指挿入領域と該指挿入領域に挿入された指の指紋部分が合わせられる下部開口部とが設けられ、指紋読取時に指を支持する指支持部、指挿入領域の指を透過し下部開口部を通過する光を照射する光源部、及び光源部が照射した光を検出するセンサ部を含む指紋センサユニットと、指紋データを記憶している記憶手段と、光源部の発光動作を制御するとともに、センサ部の出力に基づいて指紋データを作成する指紋読取部、及び読取制御部の指紋データと記憶手段の指紋データとを照合する照合部を含む制御手段とを備え、光源部は、指挿入領域の指に対して互いに異なる方向から光を照射する第１及び第２の発光器を含み、記憶手段は、第１及び第２の記憶部を含み、指紋読取部は、第１の発光器を発光させた際に第１の指紋データを作成するとともに第２の発光器を発光させた際に第２の指紋データを作成し、指紋登録時に、該第１及び第２の指紋データを第１の記憶部と第２の記憶部とに分けて記憶させる。

この発明の指紋センサユニットによれば、光源部は、照射する光が指挿入領域の指を透過し下部開口部を通過するような指挿入領域の側方に配置されているので、装置の高さに与える光源部の影響を小さくすることができるとともに、爪や指の骨の位置に重なる光の領域をより狭くでき、指紋センサユニット自体及び該指紋センサユニットが適用された指紋照合装置をより小形化することができるとともに、より確実に指紋照合に十分なデータ量の指紋データを作成できる。
また、この発明の指紋照合装置によれば、指紋読取部は、第１の発光器を発光させた際に第１の指紋データを作成するとともに第２の発光器を発光させた際に第２の指紋データを作成し、指紋登録時に、該第１及び第２の指紋データを第１の記憶部と第２の記憶部とに分けて記憶させるので、指紋データをランダム分割する必要を無くすことができ、上記の別の従来装置に比べて、ソフトウェアや回路構成を簡易化することができ、セキュリティ性を保ちつつ、製造コストを低減できる。なお、他の課題に対応する手段及びその効果は、以下の実施の形態の中で説明する。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による指紋照合装置の要部の断面図であり、側方から見た指紋センサユニット１を示している。図において、指紋センサユニット１は、指紋読取時に指を支持する円筒状の指支持部２、光源部３、及びセンサ部４を含んでいる。指支持部２の内部には、円柱状の指挿入領域５が設けられている。指挿入領域５には、指紋読取時に、図中に２点鎖線で示すように指が挿入される。指支持部２の周壁には、下部開口部６及び上部開口部７が設けられている。下部開口部６は、指挿入領域５に挿入された指の指紋部分が合わせられるように配置されている。即ち、下部開口部６は、指支持部２の下部から指紋部分をのぞけるように設けられている。

光源部３は、照射する光が指挿入領域５の指を透過し下部開口部６を通過するような指挿入領域５の側方に配置されている。即ち、光源部３は、図１のように光源部３及び指挿入領域５を側方からみたときに指挿入領域５に重なるように配置されるとともに、指の挿入方向から指挿入領域５を見たときに指挿入領域５の斜め上方に配置されている（後に図示する）。

センサ部４は、集光レンズ４ａと、撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤと呼ぶ）４ｂとを含んでいる。集光レンズ４ａは、指を透過し下部開口部６を通過した光を集光する。ＣＣＤ４ａは、集光レンズ４ａによって集光された光を検出する。

制御手段１０は、ＣＣＤ４ａの出力に基づいて指挿入領域５の明るさの変化を判定することで、指挿入領域５に指が挿入されたか否かを判定する。また、制御手段１０は、指挿入領域５に指が挿入されたと判定した場合に、光源部３の動作を制御するとともに、そのときのＣＣＤ４ａの出力に基づいて、指紋データを作成する。なお、制御手段１０は、プログラム等の情報を記憶している記憶部（ＲＡＭ及びＲＯＭ）と、記憶部が記憶している情報に基づいて演算処理を行う演算処理部（ＣＰＵ）とを有するコンピュータである。

次に、図２は、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図であり、指の挿入方向から指挿入領域５を見た状態を示している。なお、図２では、光源部３のケースは省略されている。図３は、図１の制御手段１０によって作成される指紋データを示す説明図である。図２において、光源部３は、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒを含んでいる。第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、図２のように指の挿入方向から指挿入領域５を見たときに、下部開口部６の開口平面６ａの垂直２等分線６ｂから互いに逆方向にずらされている。即ち、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、図２のように指の挿入方向から指挿入領域５を見たときに、垂直２等分線６ｂを中心として左右に配置されている。なお、従来の発光器５０は、図２において２点鎖線で示すように、垂直２等分線６ｂ上に配置されている。

制御手段１０は、第１の発光器３Ｌを発光させた際のＣＣＤ４ａの出力に基づいて、第１の指紋データ１１Ｌを作成する。また、制御手段１０は、第２の発光器３Ｒを発光させた際のＣＣＤ４ａの出力に基づいて、第２の指紋データ１１Ｒを作成する。つまり、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒは、互いに異なる２つの方向から読み取られた指紋のデータである。

第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、制御手段１０で作成される第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒに重複部分１１Ａが設けられるように配置されている。つまり、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、それぞれが照射する光の領域が指紋の同一部分で互いに重なるように配置されている。この実施の形態では光の領域が互いに重なるようにするために、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、それらの光軸が第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒに対向する下部開口部６の端部６Ｌ，６Ｒを通過するように配置されている。

制御手段１０は、第１の指紋データ１１Ｌにおける重複部分１１Ａに対応するＣＣＤ４ａの画素座標、及び第２の指紋データ１１Ｒにおける重複部分１１Ａに対応するＣＣＤ４ａの画素座標を予め記憶している。制御手段１０は、該画素座標に基づいて、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを合成し合成指紋データ１１Ｄを作成する。また、制御手段１０は、合成指紋データ１１Ｄを作成する際に、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒのパターンマッチングを行うことで合成の微調整を行う。即ち、制御手段１０は、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒの重複部分１１Ａに基づいて、それら指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを合成する。

ここで、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、それらの光軸と開口平面６ａとの間の角度が３０度〜７０度になるよう配置される。これは、該角度が７０度よりも大きく設定されると、照射される光の領域が爪及び指の骨の位置に広く重なってしまい、センサ部４で検出できる指紋が不鮮明になる可能性が高くなってしまうためである。また、該角度が３０度よりも小さく設定されると、該角度が小さすぎることで下部開口部６を通過する光量が少なくってしまい、センサ部４で検出できる指紋が不鮮明になる可能性が高くなってしまうためである。

特に、該角度を４０度〜６５度に設定した場合、より好適な指紋データを得ることができる。具体的には、該角度を４０度〜６５度に設定した場合、センサ部４で鮮明に指紋を検出するのに十分な光量を得つつ、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを個々に用いて照合するのにも十分な読取範囲を確保することができる。この実施の形態では、該角度が６５度になるように、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒが配置されている。即ち、別の実施の形態で説明するが、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを個々に照合するのに十分なデータ量が得られるように配置されている。

次に、図４は、図１の指紋照合装置の全体を示す構成図である。図において、指紋照合装置本体１５は、指紋の読み取り、指紋データの作成、指紋データの登録、及び指紋データの照合を行うものであり、例えば通行管理が行われる出入口等に配置されている。指紋照合装置本体１５は、指紋センサユニット１、制御手段１０、本体通信部１６、登録ボタン１７、及び、第１の記憶部である本体メモリ１８を有している。これら指紋センサユニット１、制御手段１０、本体通信部１６、登録ボタン１７、及び本体メモリ１８は、同一筐体内に設けられている。

本体通信部１６は、所定の通信エリアを有している。本体通信部１６は、通信エリア内の携帯端末２０との間で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離電波無線や赤外線無線等の無線通信を行うものである。携帯端末２０としては、最近の電子マネーや液の改札等で利用されている近距離無線通信機能を有するＩＣカードや携帯電話が用いられる。携帯端末２０は、第２の記憶部である携帯端末メモリ２１、携帯端末通信部２２、及び処理部２３を有している。携帯端末メモリ２１には、利用者ＩＤ２１ａが予め記憶されている。

ここで、制御手段１０の動作モードには、待機モード、利用者の指紋データを登録する登録モード、及び利用者の指紋データを照合する照合モードが含まれている。制御手段１０は、指紋読取動作を行う指紋読取部１０ａと、指紋データの照合を行う照合部１０ｂとを含んでいる。

指紋読取部１０ａは、待機モードで動作しているときに、本体通信部１６にＩＤ要求信号を入力する。本体通信部１６は、指紋読取部１０ａからのＩＤ要求信号を通信エリアに対して発する。携帯端末通信部２２は、本体通信部１６からのＩＤ要求信号を受信した場合に、該ＩＤ要求信号を処理部２３に入力する。処理部２３は、ＩＤ要求信号を検出した場合に、携帯端末通信部２２を介して、携帯端末メモリ２１の利用者ＩＤ２１ａを本体通信部１６に送信する。本体通信部１６は、受信した利用者ＩＤ２１ａを制御手段１０に入力する。

利用者は、自分の指紋を登録する場合、登録ボタン１７を操作するとともに、携帯している携帯端末２０の利用者ＩＤ２１ａを指紋照合装置本体１５に読み取らせる。登録ボタン１７は、利用者の操作に応じて、制御手段１０に登録指令信号を入力する。即ち、指紋読取部１０ａは、待機モードで動作しているときに、登録ボタン１７からの登録指令信号を検出するとともに本体通信部１６からの利用者ＩＤ２１ａを検出した場合、動作モードを登録モードに切り替える。

指紋読取部１０ａは、登録モードで動作する場合、指紋センサユニット１の動作を制御するとともに、指紋センサユニット１の出力に基づいて、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを作成する。これ以降は、説明の便宜上、登録モードで作成された第１の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを第１の登録指紋データＬｔ，Ｒｔと呼ぶ。

また、指紋読取部１０ａは、作成した第１の登録指紋データＬｔを利用者ＩＤ２１ａに関連付けて本体メモリ１８に記憶させる。さらに、指紋読取部１０ａは、ＩＤ要求信号を本体通信部１６に入力し、利用者ＩＤ２１ａを携帯端末２０から再度取得する。さらにまた、指紋読取部１０ａは、動作モードを切り替えた際の利用者ＩＤ２１ａと、指紋を読み取った後の利用者ＩＤ２１ａとが一致しているか否かを判定し、一致したと判定した場合に、作成した第２の登録指紋データＲｔを本体通信部１６に入力し携帯端末２０に送信させる。処理部２３は、携帯端末通信部２２が受信した第２の登録指紋データＲｔを携帯端末メモリ２１に記憶させる。また、処理部２３は、第２の登録指紋データＲｔを携帯端末メモリ２１に記憶させた後に、本体通信部１６に利用者ＩＤ２１ａを送信する。

指紋読取部１０ａは、第２の登録指紋データＲｔを本体通信部１６に入力した後に、所定時間内に本体通信部１６が携帯端末２０からの利用者ＩＤ２１ａを受信するか否かを判定する。また、指紋読取部１０ａは、本体通信部１６が利用者ＩＤ２１ａを受信したと判定した場合に、該利用者ＩＤ２１ａが動作モード切替時のものと一致するか否かを判定し、一致すると判定した場合、表示部に登録完了を表示させる。即ち、指紋読取部１０ａは、作成した第１及び第２の指紋データを、本体メモリ１８と携帯端末メモリ２１とに記憶させる。また、指紋読取部１０ａは、本体通信部１６で受信された利用者ＩＤ２１ａが動作モード切替時のものと不一致であると判定した場合、本体メモリ１８に記憶させた第１の登録指紋データＬｔ及び利用者ＩＤ２１ａを削除するとともに、表示部（図示せず）に登録失敗を表示させる。

また、利用者は、指紋照合を行う場合、登録ボタン１７を操作せずに、携帯端末２０の利用者ＩＤを指紋照合装置本体１５に読み取らせる。即ち、指紋読取部１０ａは、待機モードで動作しているときに、登録指令信号を検出せずに、本体通信部１６からの利用者ＩＤ２１ａのみを検出した場合、動作モードを照合モードに切り替える。

指紋読取部１０ａは、照合モードで動作する場合、指紋センサユニット１の動作を制御するとともに、指紋センサユニット１の出力に基づいて第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを作成する。これ以降、説明の便宜上、照合モードで動作しているときに作成された第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓと呼ぶ。指紋読取部１０ａは、第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓを互いに関連付けて本体メモリ１８に一時記憶させるとともに、照合部１０ｂに利用者ＩＤ２１ａと照合指令とを入力する。

照合部１０ｂは、指紋読取部１０ａからの利用者ＩＤ２１ａと照合指令とに基づいて、該利用者ＩＤ２１ａに関連付けられている第１の登録指紋データＬｔを本体メモリ１８から取得する。また、照合部１０ｂは、ＩＤ要求信号を本体通信部１６に入力し、携帯端末２０から利用者ＩＤ２１ａを改めて取得する。さらに、照合部１０ｂは、指紋読取部１０ａから入力された利用者ＩＤ２１ａと、ＩＤカード２０から取得した利用者ＩＤ２１ａとを照合し、一致していると判定した場合に、指紋データ要求信号を本体通信部１６に入力し、ＩＤカード２０から第２の登録指紋データＲｔを取得する。さらにまた、照合部１０ｂは、取得した第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔを本体メモリ１８に一時記憶させる。

また、照合部１０ｂは、本体メモリ１８に一時記憶させている第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓをそれらの重複部分１１Ａに基づいて合成することで合成照合指紋データＤｓを作成するとともに、第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔをそれらの重複部分１１Ａに基づいて合成されることで、合成登録指紋データＤｔを作成する。さらに、照合部１０ｂは、作成した合成照合指紋データＤｓと合成登録指紋データＤｔとを照合して、照合結果を制御対象３０に出力する。制御対象３０は、例えば電気錠の施錠及び解錠を制御する錠制御装置等である。

次に、動作について説明する。図５は、図４の制御手段１０が登録モードで行う指紋登録動作を示すフローチャートである。図において、登録ボタン１７が操作されるとともに、利用者ＩＤ２１ａの入力が検出されることで指紋登録動作が開始されると、ＣＣＤ４ａの出力に基づいて指挿入領域５の明るさの変化が判定されることで、指挿入領域５で指が検出されるか否かが指紋読取部１０ａによって判定される（ステップＳ１）。

このとき、指を検出したと判定された場合、指紋読取部１０ａの制御によって第１の発光器３Ｌが発光動作されるとともに（ステップＳ２）、そのときのＣＣＤ４ａの出力に基づいて第１の登録指紋データＬｔが作成される（ステップＳ３）。その次に、指紋読取部１０ａの制御によって第２の発光器３Ｒが発光動作されるとともに（ステップＳ４）、そのときのＣＣＤ４ａの出力に基づいて第２の登録指紋データＲｔが作成される（ステップＳ５）。

その次に、第１の登録指紋データＬｔが利用者ＩＤ２１ａに関連付けられて本体メモリ１８に記憶されるとともに（ステップＳ６）、指紋読取部１０ａから本体通信部１６にＩＤ要求信号が入力され、携帯端末２０から利用者ＩＤ２１ａが再度取得される（ステップＳ７）。

その次に、動作モードが切り替えられた際の利用者ＩＤ２１ａと、再度取得された利用者ＩＤ２１ａとが一致しているか否かが指紋読取部１０ａによって判定され（ステップＳ８）、一致していると判定された場合、指紋読取部１０ａから本体通信部１６に第２の登録指紋データＲｔが入力され、該第２の登録指紋データＲｔが携帯端末２０に送信される（ステップＳ９）。携帯端末２０では、受信した第２の登録指紋データＲｔが携帯端末メモリ２１に記憶される。そして、第２の登録指紋データＲｔの記憶が正常に終了した場合、携帯端末２０から指紋照合装置本体１５に利用者ＩＤ２１ａが送信される。

該第２の登録指紋データＲｔが携帯端末２０に送信された後に、所定時間内に携帯端末２０からの利用者ＩＤ２１ａが本体通信部１６で受信されるか否かが指紋読取部１０ａによって判定され（ステップＳ１０）、受信されたと判定された場合、携帯端末２０から再度受信した利用者ＩＤ２１ａと、動作モード切替時の利用者ＩＤ２１ａとが一致するか否かが指紋読取部１０ａによって判定される（ステップＳ１１）。このとき、一致すると判定された場合、表示部に登録完了が表示され（ステップＳ１２）、この指紋登録動作が終了される。

これに対して、所定時間内に携帯端末２０からの利用者ＩＤ２１ａが本体通信部１６で受信されなかったと判定された場合、及び第２の登録指紋データＲｔが携帯端末２０に送信される前後に利用者ＩＤ２１ａが一致しないと判定された場合には、表示部に登録失敗が表示されるとともに（ステップＳ１３）、この動作で本体メモリ１８に記憶させた第１の登録指紋データＬｔと利用者ＩＤ２１ａとが削除される（ステップＳ１４）。

次に、図６は、図４の制御手段１０が照合モードで行う指紋照合動作を示すフローチャートである。図において、登録ボタン１７からの登録指令信号が検出されずに、本体通信部１６からの利用者ＩＤ２１ａのみが検出されることで指紋照合動作が開始されると、ＣＣＤ４ａの出力に基づいて、指挿入領域５の明るさの変化が判定されることで、指挿入領域５で指が検出されるか否かが指紋読取部１０ａによって判定される（ステップＳ１）。

このとき、指を検出したと判定された場合、指紋読取部１０ａの制御によって第１の発光器３Ｌが発光動作されるとともに（ステップＳ２）、そのときのＣＣＤ４ａの出力に基づいて第１の照合指紋データＬｓが指紋読取部１０ａによって作成される（ステップＳ１５）。その次に、指紋読取部１０ａの制御によって第２の発光器３Ｒが発光動作されるとともに（ステップＳ４）、そのときのＣＣＤ４ａの出力に基づいて第２の照合指紋データＲｓが指紋読取部１０ａによって作成される（ステップＳ１６）。その次に、作成された第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓが互いに関連付けられて本体メモリ１８に一時記憶されるとともに（ステップＳ１７）、指紋読取部１０ａから照合部１０ｂに利用者ＩＤ２１ａと照合指令とが入力される。

その次に、入力された利用者ＩＤ２１ａに関連付けられている第１の登録指紋データＬｔが、本体メモリ１８から取得されるとともに（ステップＳ１８）、照合部１０ｂから本体通信部１６にＩＤ要求信号が入力され、携帯端末２０から利用者ＩＤ２１ａが再度取得される（ステップＳ１９）。

その次に、指紋読取部１０ａから入力された利用者ＩＤ２１ａと、携帯端末２０から改めて取得された利用者ＩＤ２１ａとが一致するか否かが照合部１０ｂによって判定され（ステップＳ２０）、一致すると判定された場合に、照合部１０ｂから本体通信部１６に指紋データ要求信号が入力され、携帯端末２０から第２の登録指紋データＲｔが取得され（ステップＳ２１）、第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔが本体メモリ１８に一時記憶される（ステップＳ２２）。

その次に、本体メモリ１８に一時記憶されている第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓが照合部１０ｂによって合成されることで合成照合指紋データＤｓが作成されるとともに、第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔが合成されることで合成登録指紋データＤｔが作成され（ステップＳ２３）、それら合成照合指紋データＤｓと合成登録指紋データＤｔとが照合部１０ｂによって照合される（ステップＳ２４）。このとき、それら合成照合指紋データＤｓと合成登録指紋データＤｔとが一致すると判定された場合、照合成功信号が照合部１０ｂから制御対象３０に入力される（ステップＳ２５）。

これに対して、第２の登録指紋データＲｔが携帯端末２０から取得される前に利用者ＩＤ２１ａが不一致と判定された場合、及び合成照合指紋データＤｓと合成登録指紋データＤｔとが不一致と判定された場合には、照合失敗信号が照合部１０ｂから制御対象３０に入力される（ステップＳ２６）。

このような指紋センサユニット１及び指紋照合装置では、光源部３は、照射する光が指挿入領域の指を透過し下部開口部を通過するような指挿入領域５の側方に配置されているので、装置の高さに与える光源部の影響を小さくすることができるとともに、爪や指の骨の位置に重なる光の領域をより狭くでき、指紋センサユニット１自体及び該指紋センサユニット１が適用された指紋照合装置をより小形化することができるとともに、より確実に指紋照合に十分なデータ量の指紋データを作成できる。

また、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、指の挿入方向から指挿入領域５を見たときに下部開口部６の開口平面６ａの垂直２等分線から互いに逆方向にずらされて配置されているので、指紋部分の左右両側の指紋データを作成でき、作成した指紋データの信頼性を向上させることができる。

さらに、このような指紋照合装置では、指紋読取部１０ａは、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒを発光させた際にそれぞれ作成した第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを、本体メモリ１８と携帯端末メモリ２１とに分けて記憶させるので、登録された指紋データの改ざん等による成りすましをより確実に防ぐことができ、セキュリティの信頼性を向上させることができる。

さらにまた、携帯端末２０としてＩＣカードや携帯電話を利用でき、顧客のニーズにより広く対応できる。

また、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒに重複部分１１Ａが設けられるように配置され、照合部１０ｂは、重複部分１１Ａに基づいて、第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓを合成するとともに第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔを合成するので、合成処理を容易に行うことができ、ソフトウェアや回路構成を簡易化できるとともに、指紋の照合時間を短縮できる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２による指紋照合装置の全体としての構成は、実施の形態１の指紋照合装置の構成と同様であるので、図４を用いて説明する。図において、指紋照合装置本体１５には、ネットワークを介して管理端末４０が接続されている。出入管理が行われる扉毎に指紋照合装置本体１５が設置されている場合には、管理端末４０は各扉の施錠状況を集中管理する管理センタのサーバ等である。管理端末４０には、管理端末メモリ４１が設けられている。

実施の形態１では、第２の登録指紋データＲｔは、携帯端末メモリ２１に記憶されると説明したが、この実施の形態２では、第２の登録指紋データＲｔは、管理端末メモリ４１に記憶される。また、第１の登録指紋データＬｔを管理端末メモリ４１に記憶させてもよい。つまり、第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔを２つのメモリに分けて記憶させる場合には、本体メモリ１８、携帯端末メモリ２１、及び管理端末メモリ４１のいずれか２つに分けて記憶させればよい。このように、この発明の指紋照合装置は、各種メモリに対応でき、顧客のニーズにより広く対応できる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３による指紋照合装置の全体としての構成は、実施の形態１の指紋照合装置の構成と同様であるので、図１〜図４を用いて説明する。前述したが、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒは、それらの光軸と開口平面６ａとの間の角度が６５度になるように配置されており、第１及び第２の指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを個々に照合するのに十分なデータ量が得られるように配置されている。

実施の形態１では、照合部１０ｂは、第１及び第２の照合指紋データＬｓ，Ｒｓと第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔとをそれぞれ合成した上で照合すると説明したが、この実施の形態２では、照合部１０ｂは、合成処理を行わずに、第１の照合指紋データＬｓ及び第１の登録指紋データＬｔと、第２の照合指紋データＲｓ及び第２の登録指紋データＲｔとを個々に照合する。

このような指紋照合装置では、照合部１０ｂは、合成処理を行わずに、第１の照合指紋データＬｓ及び第１の登録指紋データＬｔと、第２の照合指紋データＲｓ及び第２の登録指紋データＲｔとを個々に照合するので、第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔのいずれか一方が改ざんされたことを容易に把握でき、保守性及び管理性を向上させることができる。

なお、実施の形態３では、照合部１０ｂは、合成処理を行わないと説明したが、各指紋データを個々に照合するとともに、合成した指紋データの照合を行ってもよい。即ち、実施の形態１，３の個人認証装置を組み合わせることもできる。このようにすることで指紋照合の精度をより向上させることができ、セキュリティの信頼性をさらに向上させることができる。

また、実施の形態１〜３では、第１及び第２の登録指紋データＬｔ，Ｒｔを本体メモリ１８、携帯端末メモリ２１、及び管理端末メモリ４１に分けて記憶させると説明したが、装置の簡易化を目的として、１つのメモリにまとめて記憶させてもよい。指紋データ１１Ｌ，１１Ｒを１つのメモリに記憶させる場合の照合方法は、合成した上で照合してもよいし、個々に照合してもよい。このようにすることで、指紋データ１１Ｌ，１１Ｒをメモリに記憶させる処理、及び照合時に指紋データ１１Ｌ，１１Ｒをメモリから取得する処理を簡易化できる。

さらに、実施の形態１〜３では、光源部３は、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒを含むと説明したが、装置の簡易化を目的として、第１及び第２の発光器３Ｌ，３Ｒのいずれか１一方を省略してもよい。

この発明の実施の形態１による指紋照合装置の要部の断面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。 図１の制御手段によって作成される指紋データを示す説明図である。 図１の指紋照合装置の全体を示す構成図である。 図４の制御手段が登録モードで行う指紋登録動作を示すフローチャートである。 図４の制御手段が照合モードで行う指紋照合動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 指紋センサユニット、２ 指支持部、３ 光源部、３Ｌ，３Ｒ 第１及び第２の発光器、４ センサ部、５ 指挿入領域、６ 下部開口部、１０ 制御手段、１０ａ 指紋読取部、１０ｂ 照合部、１８ 本体側メモリ、２０ 携帯端末、２１ 携帯端末メモリ、４０ 管理端末、４１ 管理端末メモリ。

Claims (17)

1. 指紋読取時に指が挿入される指挿入領域と該指挿入領域に挿入された指の指紋部分が合わせられる下部開口部とが設けられ、指紋読取時に指を支持する指支持部、
   照射する光が上記指挿入領域の指を透過し上記下部開口部を通過するような上記指挿入領域の側方に配置された光源部、及び
   上記光源部が照射した光を検出するセンサ部
   を備えていることを特徴とする指紋センサユニット。
2. 上記光源部は、指の挿入方向から上記指挿入領域を見たときに上記下部開口部の開口平面の垂直２等分線から互いに逆方向にずらされて配置されている第１及び第２の発光器を含むことを特徴とする請求項１記載の指紋センサユニット。
3. 指紋読取時に指が挿入される指挿入領域と該指挿入領域に挿入された指の指紋部分が合わせられる下部開口部とが設けられ、指紋読取時に指を支持する指支持部、照射する光が上記指挿入領域の指を透過し上記下部開口部を通過するような上記指挿入領域の側方に配置された光源部、及び上記光源部が照射した光を検出するセンサ部を含む指紋センサユニットと、
   指紋データを記憶している記憶手段と、
   上記光源部の発光動作を制御するとともに、上記センサ部の出力に基づいて指紋データを作成する指紋読取部、及び上記読取制御部の指紋データと上記記憶手段の指紋データとを照合する照合部を含む制御手段と
   を備えていることを特徴とする指紋照合装置。
4. 上記光源部は、指の挿入方向から上記指挿入領域を見たときに上記下部開口部の開口平面の垂直２等分線から互いに逆方向にずらされて配置されている第１及び第２の発光器を含むことを特徴とする請求項３記載の指紋照合装置。
5. 上記指紋読取部は、上記第１の発光器を発光させた際に第１の指紋データを作成するとともに、上記第２の発光器を発光させた際に第２の指紋データを作成し、指紋登録時に該第１及び第２の指紋データを上記記憶手段に記憶させ、
   上記第１及び第２の発光器は、該第１及び第２の指紋データに重複部分が設けられるように配置されており、
   上記照合部は、指紋照合時に、上記重複部分に基づいて、上記指紋読取部の第１及び第２の指紋データを合成するとともに上記記憶手段の第１及び第２の指紋データを合成し、該合成した指紋データを照合することを特徴とする請求項４記載の指紋照合装置。
6. 上記指紋読取部は、上記第１の発光器を発光させた際に第１の指紋データを作成するとともに、上記第２の発光器を発光させた際に第２の指紋データを作成し、指紋登録時に該第１及び第２の指紋データを上記記憶手段に記憶させ、
   上記第１及び第２の発光器は、該第１及び第２の指紋データを個々に照合するのに十分なデータ量が得られるように配置されており、
   上記照合部は、指紋照合時に、上記指紋読取部の第１の指紋データと上記記憶手段の第１の指紋データとを照合するとともに、上記指紋読取部の第２の指紋データと上記記憶手段の第２の指紋データとを照合することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の指紋照合装置。
7. 上記記憶手段は、第１及び第２の記憶部を含み、
   上記指紋読取部は、上記第１の発光器を発光させた際に第１の指紋データを作成するとともに上記第２の発光器を発光させた際に第２の指紋データを作成し、指紋登録時に、該第１及び第２の指紋データを上記第１の記憶部と上記第２の記憶部とに分けて記憶させることを特徴とする請求項４記載の指紋照合装置。
8. 少なくとも上記指紋センサユニットと上記制御手段とを含む指紋照合装置本体と、
   上記指紋照合装置と無線通信可能な携帯端末及び上記指紋照合装置本体に接続された管理端末の少なくとも一方と
   を備え、
   上記第１及び第２の記憶部は、上記指紋照合装置本体のメモリ、上記携帯端末のメモリ、及び上記管理端末のメモリのうちのいずれか２つであることを特徴とする請求項７記載の指紋照合装置。
9. 上記携帯端末は、ＩＣカード又は携帯電話であることを特徴とする請求項８記載の指紋照合装置。
10. 上記第１及び第２の発光器は、該第１及び第２の指紋データに重複部分が設けられるように配置されており、
    上記照合部は、指紋照合時に、上記重複部分に基づいて、上記指紋読取部の第１及び第２の指紋データを合成するとともに上記第１及び第２の記憶部の第１及び第２の指紋データを合成し、該合成した指紋データを照合することを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の指紋照合装置。
11. 上記第１及び第２の発光器は、該第１及び第２の指紋データを個々に照合するのに十分なデータ量が得られるように配置されており、
    上記照合部は、指紋照合時に、上記指紋読取部の第１の指紋データと上記第１の記憶部の第１の指紋データとを照合するとともに、上記指紋読取部の第２の指紋データと上記第２の記憶部の第２の指紋データとを照合することを特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載の指紋照合装置。
12. 指紋読取時に指が挿入される指挿入領域と該指挿入領域に挿入された指の指紋部分が合わせられる下部開口部とが設けられ、指紋読取時に指を支持する指支持部、上記指挿入領域の指を透過し上記下部開口部を通過する光を照射する光源部、及び上記光源部が照射した光を検出するセンサ部を含む指紋センサユニットと、
    指紋データを記憶している記憶手段と、
    上記光源部の発光動作を制御するとともに、上記センサ部の出力に基づいて指紋データを作成する指紋読取部、及び上記読取制御部の指紋データと上記記憶手段の指紋データとを照合する照合部を含む制御手段と
    を備え、
    上記光源部は、上記指挿入領域の指に対して互いに異なる方向から光を照射する第１及び第２の発光器を含み、
    上記記憶手段は、第１及び第２の記憶部を含み、
    上記指紋読取部は、上記第１の発光器を発光させた際に第１の指紋データを作成するとともに上記第２の発光器を発光させた際に第２の指紋データを作成し、指紋登録時に、該第１及び第２の指紋データを上記第１の記憶部と上記第２の記憶部とに分けて記憶させることを特徴とする指紋照合装置。
13. 上記第１及び第２の発光器は、照射する光が上記指挿入領域の指を透過し上記下部開口部を通過するような上記指挿入領域の側方に配置されていることを特徴とする請求項１２記載の指紋照合装置。
14. 上記第１及び第２の発光器は、上記第１及び第２の指紋データに重複部分が設けられるように配置されており、
    上記照合部は、指紋照合時に、上記重複部分に基づいて、上記指紋読取部の第１及び第２の指紋データを合成するとともに上記第１及び第２の記憶部の第１及び第２の指紋データを合成し、該合成した指紋データを照合することを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の指紋照合装置。
15. 上記第１及び第２の発光器は、上記第１及び第２の指紋データを個々に照合するのに十分なデータ量が得られるように配置されており、
    上記照合部は、指紋照合時に、上記指紋読取部の第１の指紋データと上記第１の記憶部の第１の指紋データとを照合するとともに、上記指紋読取部の第２の指紋データと上記第２の記憶部の第２の指紋データとを照合することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の指紋照合装置。
16. 少なくとも上記指紋センサユニットと上記制御手段とを含む指紋照合装置本体と、
    上記指紋照合装置と無線通信可能な携帯端末及び上記指紋照合装置本体に接続された管理端末の少なくとも一方と
    を備え、
    上記第１及び第２の記憶部は、上記指紋照合装置本体のメモリ、上記携帯端末のメモリ、及び上記管理端末のメモリのうちのいずれか２つであることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか１項に記載の指紋照合装置。
17. 上記携帯端末は、ＩＣカード又は携帯電話であることを特徴とする請求項１６記載の指紋照合装置。

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