JP3893028B2 - 指紋測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指の指紋を照合するなどのために指の指紋の紋様を取り込む指紋測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展と現代社会の環境において、セキュリティ技術への関心が高まっている。例えば、情報化社会では、電子現金化などのシステム構築のための本人認証技術が、重要なかぎとなってきる。また、盗難やカードの不正使用を防止する対策のための認証技術についても研究開発が活発になっているのが実情である（例えば、清水良真他、個人認証付き機能付きＩＣカードに関する一検討、信学技報、Technical report of IEICE,OFS92-32,p25-30(1992)）。
【０００３】
このような、不正使用防御策のための認証方式には、指紋や声紋などを利用したものが種々あるが、中でも、指紋認証技術については、これまで多くの技術開発がなされている。指紋認証においては、指紋の像を入力することができる指紋測定装置と、指紋測定装置が取り込んだ指紋像と登録済みの特徴情報とを照合する照合装置とが必要となる。
【０００４】
指紋測定装置は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、指紋画像を取り込む指紋センサチップ６０１を、上板６０２に配置した構成となっている。センサチップ６０１の位置に合わせて指６０４をセンサチップ６０１上に置き、置いた指６０４の指紋画像を指紋センサチップ６０１により測定する。
このようにして測定して得られた指紋の画像は、図７に示すように得られる。このように画像として得られる指紋は、特に指紋模様における対称性の中心７０１近傍の形状が各人毎に大きく異なっている。このため、得られる指紋画像の領域のほぼ中央に、中心７０１が配置されるようにすると、指紋照合の精度を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図６に示した指紋測定装置では、小型化を図るためやセンサチップ６０１のコストを低減するためなどにより、センサチップ６０１を７〜８ｍｍ角程度と小さいものとしている。このため、指紋照合精度の向上を図るためには、位置ずれの許容範囲をあまり大きくできない。
しかしながら、小さなセンサチップは、指を置くと隠れてしまうため、従来では、利用者にはセンサチップと指との位置関係を把握することが非常に困難であった。また、従来では、指の置く位置がずれていることに起因して認証ができない場合でも、これを利用者が認知することができなかった。
【０００６】
したがって、従来では、小さなセンサチップに対して、許容誤差以内で指を配置することが難しく、指紋照合精度を確保しにくい状態であった。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、指紋照合精度をより容易に確保できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように筐体上部に配置された枠状のガイドとを備え、ガイドは、指の配置位置を利用者に知覚させるために、指紋測定部側の第１の部材と、指紋測定部とは反対側の第１の部材と熱伝導率が異なる第２の部材とから構成されているようにしたものである。
この発明によれば、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【０００８】
本発明の他の形態の指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように筐体上部に配置された複数の錐形のガイドとを備え、ガイドは、指の配置位置を利用者に知覚させるために、指紋測定部側の第１の部材と、指紋測定部とは反対側の第１の部材と熱伝導率が異なる第２の部材とから構成されているようにしたものである。
この発明によれば、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【０００９】
なお、指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る平面視長方形の指紋測定部と、人間の指先より小さい範囲内で、指紋測定部の中心と４隅を結ぶ各々の直線の延長線上に配置された錐形のガイドとを備えてもよい。
この指紋測定装置では、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【００１０】
また、指紋測定装置は、筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る平面視長方形の指紋測定部と、人間の指先より小さい範囲内で、指紋測定部の中心と４辺の中点を結ぶ各々の直線の延長線上に配置された錐形のガイドとを備えてもよい。
この指紋測定装置では、指を指紋測定部上部に載置すると、ガイドが指に接触する。
【００１１】
また、ガイドに指が接触したことを検出する接触検出部と、筐体上面に視覚可能に配置された発光部と、接触手段が接触を検出すると発光部を点灯させる点灯制御部とを備え、発光部をガイド各々に対応して設けるようにしても良い。
【００１２】
上述した発明において、指紋の紋様データが格納されている記憶部と、この記憶部に格納されている指紋の紋様データと指紋測定部が読み取った画像データとを比較照合する比較照合部とを備えたものであり、指紋測定部と記憶部と比較照合部とは、１つのセンサチップに集積されたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図（ａ），断面図（ｂ），構成図（ｃ）である。本指紋測定装置は、センサチップ１０１を筐体１０２の上面に配置し、センサチップ１０１の周囲の筐体１０２上面に、ガイド１０３を備えるようにしたものである。センサチップ１０１は、図１（ｂ）に示すように、指紋測定部１１１，指紋画像処理部１１２，記憶部１１３，指紋照合部１１４，制御部１１５を備えている。すなわち、図１の指紋測定装置は、指紋照合装置である。
【００１４】
ガイド１０３は、センサチップ１０１周囲を、人間の指先より小さい範囲内で囲う枠状に形成され、指１０４をセンサチップ１０１上に配置したとき、図１（ｃ），（ｄ）に示すように、ガイド１０３先端部が指１０４に接触する。ガイド１０３の断面は、図１（ｄ）に拡大して示すように、三角形である。このようにガイド１０３を設けることで、利用者が、指１０４をセンサチップ１０１上に置いたときに、指１０４の腹にガイド１０３が接触し、利用者は触覚によりこの状態を認知する。したがって、利用者が、指の触覚によりガイド１０３の形状を認識することで、指１０４とセンサチップ１０１との接触状態を把握しやすくなる。
【００１５】
このように、指１０４をセンサチップ１０１上に配置すると、制御部１１５は、指紋測定部１１１に置かれた指の指紋画像を読み取らせる。指紋測定部１１１が指紋画像を読み取ると、制御部１１５は、指紋画像処理部１１２に、読み取った指紋画像に所定の画像処理を施させる。最後に、制御部１１５は、画像処理を施した指紋画像と、記憶部１１３に格納されている認識対象者の指紋画像とを、指紋照合部１１４に比較させ、指紋の照合を行う。
【００１６】
上述した指紋測定装置によれば、前述したように、ガイド１０３により指１０４の配置状態を認識しやすいものとしているので、利用者は、指紋の中心部分がガイド１０３の中央部分に位置させるように指１０４を配置させることが可能となる。したがって、指紋の中心部分が指紋測定部１１１の中心部分となるように指１０４が配置されるようになる。この結果、上述した指紋の照合精度がより向上するようになる。
【００１７】
上述では、枠状のガイドを設けるようにしたが、これに限るものではなく、図２に示すように、例えば円錐状の複数のガイド２０３を、センサチップ１０１の周囲の筐体１０２上面に設けるようにしても良い。例えば、図２（ａ）に示すように、平面視長方形のセンサチップ１０１の４隅の延長線上で、かつ、人間の指先より小さい範囲に入るように、ガイド２０３を設けるようにしても良い。
【００１８】
また、図２（ｂ）に示すように、センサチップ１０１の中心と４辺の中点を結ぶ各々の直線の延長線上に、ガイド２０３を設けるようにしても良い。また、図２（ｃ）に示すように、センサチップ１０１の周囲に、複数のガイド２０３を並べて配置するようにしても良い。なお、ガイド２０３は円錐に限るものではなく、四角錐や三角錐また筒状など、上部に隆起した突起形状になっていれば良い。
【００１９】
また、指がガイドに接触した状態が、視覚的に認識できるようにしても良い。
図３に示すように、センサチップ１０１の４隅の延長線上に、円錐状のガイド２０３ａ〜２０３ｄを設け、ガイド２０３ａ〜２０３ｄの周囲に、ガイド２０３ａ〜２０３ｄが指に接触すると点灯する発光部２１１ａ〜２１１ｄを配置する。図３（ｂ）に示すように、筐体１０２内部には、ガイド２０３ａ〜２０３ｄが指１０４に接触したことを検出する接触検出部２１２が設けられ、接触検出部２１２ａ〜２１２ｄが接触状態を検出すると、点灯制御部２１３が発光部２１１ａ〜２１１ｄを点灯状態とする。
【００２０】
各発光部２１１ａ〜２１１ｄに対して、各々接触検出部２１２ａ〜２１２ｄが設けられ、各々一対一に対応づけられている。例えば、接触検出部２１２ａが、ガイド２０３ａに対する指の接触を検出すると、発光部２１１ａが点灯する。したがって、指を置いたときに、発光部２１１ａ〜２１１ｄ全てが点灯すれば、指がガイド２０３ａ〜２０３ｄ全てに接触していることとなる。この結果、利用者にとっては、発光部２１１ａ〜２１１ｄの点灯状態によって、指の配置状態を把握しやすくなる。
【００２１】
＜実施の形態１＞
ところで、上述では、ガイドを同一材料で構成するようにしたが、これに対し、ガイドのセンサチップ側とこの外側とで材料を異なるものとし、指に対する感触が異なるようにすると良い。
例えば、図４に示すように、センサチップ１０１周囲に配置する枠状のガイド４０３を、熱伝導性の良い金属からなる外側部分４０３ａと、熱伝導性の悪いプラスチックからなる内側部分４０３ｂとから構成する。このようにすることで、指が接触したときの感触が、利用者により鮮明に知覚できるようになる。
【００２２】
同様に、図５に示すように、筐体１０２上面のセンサチップ１０１の周囲２〜３ｍｍの枠状の領域５０３は、熱伝導性の良い金属から構成し、領域５０３より外側の領域５０４を、熱伝導性の悪いプラスチックから構成しても良い。このようにすることで、突起状の部分を設けなくても、領域５０３に指が接触したときの感触により、前述したガイドを設けた場合と同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、指紋測定部に対して精度良指を配置できるようになるので、指紋照合精度をより容易に確保できるようになるというすぐれた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 指紋測定装置の構成を示す構成図である。
【図２】 他の形態の指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図である。
【図３】 他の形態の指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図および構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態における指紋測定装置の概略的な構成を示す部分断面図である。
【図５】 本発明の他の形態における指紋測定装置の概略的な構成を示す平面図である。
【図６】 従来の指紋測定装置の構成を示す平面図および断面図である。
【図７】 指紋測定装置で得られた指紋画像の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１…センサチップ、１０２…筐体、１０３…ガイド、１０４…指、１１１…指紋測定部、１１２…指紋画像処理部、１１３…記憶部、１１４…指紋照合部。

Claims (5)

1. 筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、
   この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように前記筐体上部に配置された枠状のガイドと を備え、
   前記ガイドは、
   指の配置位置を利用者に知覚させるために、
   前記指紋測定部側の第１の部材と、
   前記指紋測定部とは反対側の前記第１の部材と熱伝導率が異なる第２の部材とから構成されたものである ことを特徴とする指紋測定装置。
2. 筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、
   この指紋測定部を人間の指先の面積より小さい範囲で囲うように前記筐体上部に配置された複数の錐形のガイドと を備え、
   前記ガイドは、
   指の配置位置を利用者に知覚させるために、
   前記指紋測定部側の第１の部材と、
   前記指紋測定部とは反対側の前記第１の部材と熱伝導率が異なる第２の部材とから構成されたものである ことを特徴とする指紋測定装置。
3. 筐体上部に配置され指紋の紋様を画像データとして読み取る指紋測定部と、
   この指紋測定部を人間の指先より小さい範囲内で囲うように前記筐体上部に配置された枠状の領域と を備え、
   指の配置位置を利用者に知覚させるために、
   前記枠状の領域は第１の部材から構成され、
   前記枠状の領域の外側の領域は、前記第１部材とは熱伝導率が異なる第２の部材から構成され たことを特徴とする指紋測定装置。
4. 請求項１〜３何れか１項に記載の指紋測定装置において、
   指紋の紋様データが格納されている記憶部と、
   この記憶部に格納されている指紋の紋様データと前記指紋測定部が読み取った画像データとを比較照合する比較照合部と を備えたことを特徴とする指紋測定装置。
5. 請求項４記載の指紋測定装置において、
   前記指紋測定部と記憶部と比較照合部とは、１つのセンサチップに集積されたことを特徴とする指紋測定装置。

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