指静脈認証装置に用いられる外光遮断カバー、および、指静脈認証装置
【課題】指静脈認証装置において、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくする技術を提供する。
【解決手段】指静脈認証装置１００は、手の指Ｆを載置するための載置部１０と、載置部１０に載置された指Ｆの静脈パターンを撮像する撮像部３０と、撮像部３０によって撮像された静脈パターンを用いて認証処理を行う制御部４０（認証処理部）と、載置部１０に載置された指Ｆを覆って、撮像部３０に入射する外光を遮断する外光遮断カバー５０と、を備える。外光遮断カバー５０は、外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０の外部から視認するためのスリット５２を備える。このスリット５２は、指Ｆの可視角度を６０度以下に制限する。
【解決手段】指静脈認証装置１００は、手の指Ｆを載置するための載置部１０と、載置部１０に載置された指Ｆの静脈パターンを撮像する撮像部３０と、撮像部３０によって撮像された静脈パターンを用いて認証処理を行う制御部４０（認証処理部）と、載置部１０に載置された指Ｆを覆って、撮像部３０に入射する外光を遮断する外光遮断カバー５０と、を備える。外光遮断カバー５０は、外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０の外部から視認するためのスリット５２を備える。このスリット５２は、指Ｆの可視角度を６０度以下に制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指静脈認証装置に用いられる外光遮断カバー、および、指静脈認証装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金融機関のＡＴＭ（Automated teller machine；現金自動預払機）もしくはＣＤ（Cash Dispenser；現金自動支払機）や、入退室管理装置、鍵管理装置などに、個人を認証する手段として、生体認証装置の導入が進んでいる。生体認証装置は、生体固有の情報である生体情報を取得し、あらかじめ登録しておいた生体情報と照合して、その照合の度合いに基づいて認証を行う。このような生体認証装置としては、生体情報として、手の指の静脈パターンを用いる指静脈認証装置が知られている。
【０００３】
ところで、指静脈認証装置では、指の静脈パターンを撮像するときに撮像部（カメラ）に入射する外乱光が、静脈パターンの撮像、および、認証の精度に悪影響を及ぼす。そこで、従来、指静脈認証装置では、手の指で撮像面全体を覆う、装置の一部をカバーとして撮像面全体を覆う、外乱光の撮像部への入射を遮断するための外光遮断カバーを設けるなど、外乱光の撮像部への入射を遮断して、外乱光の影響を抑制する工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８５３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、指静脈認証装置において、撮像面全体をカバーで覆う場合には、撮像面上に置かれた指を視認することができないため、利用者にとって心理的抵抗が大きいことや、利用者が適切な位置に指を置いたかどうか分からないなどの課題が生じていた。また、一般的な指静脈認証装置では、２次元的な静脈パターンが用いられ、撮像部によって撮像される静脈パターンは、撮像時の指の軸を中心としたロール方向の姿勢（以下、単に「姿勢」とも言う）によって変化する。しかし、撮像面全体をカバーで覆う場合には、撮像面上に置かれた指を視認することができないため、指の姿勢が静脈パターンの登録時の姿勢（静脈パターンの登録時の姿勢とみなすことができる姿勢）となるように調整することが難しかった。そして、この指の姿勢の調整についての課題は、上記特許文献１に記載された発明のように、外光遮断カバーに採光用のスリットを設けた場合でも生じていた。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、指静脈認証装置において、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
手の指を載置するための載置部と、前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、を備える指静脈認証装置に用いられ、前記載置部に載置された前記指を覆って、前記撮像部に入射する外光を遮断する外光遮断カバーであって、
前記外光遮断カバーによって覆われた前記指を、前記外光遮断カバーの外部から視認するための窓部を備え、
前記窓部は、
前記載置部に載置された前記指の軸に対して垂直な平面上において、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の第１のエッジ点を通り、前記指の輪郭線に接する第１の接線と、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の前記第１のエッジ点と向かい合う第２のエッジ点を通り、前記指の輪郭線に接する第２の接線と、
のなす角度である前記指の可視角度を６０度以下に制限する、
外光遮断カバー。
【０００９】
本明細書において、「遮断する」とは、広義に、「妨げる」ことを意味する。
【００１０】
適用例１の外光遮断カバーを指静脈認証装置に用いることによって、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、外光遮断カバーの外部から窓部を通して指を目視しつつ、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくすることができる。この結果、指静脈認証装置における認証精度の低下を抑制することができる。
【００１１】
なお、上記外光遮断カバーにおいて、上記窓部が制限する指の可視角度を６０度以下とすることによって、上記窓部が制限する指の可視角度が６０度より大きい場合よりも、利用者は、外光遮断カバーと、窓部から視認される指とのコントラストを明確に把握することが可能となり、指の姿勢の調整を行いやすくすることができる。
【００１２】
［適用例２］
適用例１の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、可視光を透過するとともに、前記可視光以外の波長を有する光であって、上記撮像部による静脈パターンの撮像に悪影響を及ぼす波長を有する光である外乱光を遮断するフィルタを備える、
外光遮断カバー。
【００１３】
適用例２の外光遮断カバーによって、上記窓部からの指の視認性を確保しつつ、上記窓部から入射する外乱光を遮断することができる。
【００１４】
［適用例３］
適用例２記載の外光遮断カバーであって、
前記フィルタは、前記外乱光として、赤外光を遮断する、
外光遮断カバー。
【００１５】
適用例３の外光遮断カバーによって、上記静脈パターンの撮像に及ぼす影響が比較的大きい赤外光を遮断することができる。
【００１６】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれかに記載の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、前記載置部に載置された前記指の軸を中心としたロール方向に沿って、複数設けられている、
外光遮断カバー。
【００１７】
適用例４の外光遮断カバーによって、複数の使用態様に対応することが可能となり、すなわち、外光遮断カバーの外部の複数の角度から、いずれかの窓部を通して指を目視することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００１８】
［適用例５］
適用例４記載の外光遮断カバーであって、
前記複数の窓部として、
前記載置部に載置された右手の指を視認するための右指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して左側にずらした位置に配置された右指用窓部と、
前記載置部に載置された左手の指を視認するための左指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して右側にずらした位置に配置された左指用窓部と、
を備える外光遮断カバー。
【００１９】
適用例５の外光遮断カバーによって、指静脈認証装置が、右手の指を置きやすい位置に配置される場合にも、左手の指を置きやすい位置に配置される場合にも対応することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００２０】
なお、適用例４，５の外光遮断カバーにおいて、使用しない窓部を閉じる蓋部を設けるようにしてもよい。こうすることによって、使用していない窓部からの外乱光の入射を防止することができる。
【００２１】
［適用例６］
指静脈認証装置であって、
手の指を載置するための載置部と、
前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、
適用例１ないし５のいずれかに記載の外光遮断カバーと、
を備える指静脈認証装置。
【００２２】
適用例６の指静脈認証装置では、上記外光遮断カバーを備えるので、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、外光遮断カバーの外部から窓部を通して指を目視しつつ、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくすることができる。この結果、指静脈認証装置における認証精度の低下を抑制することができる。
【００２３】
本発明は、上述の外光遮断カバー、指静脈認証装置としての構成の他、上述の指静脈認証装置を備える現金自動預払機（ＡＴＭ）、現金自動支払機（ＣＤ）、入退室管理装置、鍵管理装置等の発明として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例としての指静脈認証装置１００の概略構成を示す説明図である。
【図２】制御部４０の内部構成を示す説明図である。
【図３】外光遮断カバー５０、および、外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０の上面から見た説明図である。
【図４】赤外線カットフィルタ５４の光透過特性を示す説明図である。
【図５】外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計について示す説明図である。
【図６】外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計例を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施例としての指静脈認証装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。
【図８】外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計について示す説明図である。
【図９】外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計例を示す説明図である。
【図１０】変形例としての外光遮断カバー５０Ｂを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．指静脈認証装置：
図１は、本発明の第１実施例としての指静脈認証装置１００の概略構成を示す説明図である。この指静脈認証装置１００は、手の指の静脈パターンを用いた生体認証を行う装置である。図示するように、指静脈認証装置１００は、手の指Ｆを載置するための載置部１０と、載置部１０に載置された指Ｆを覆って、撮像部３０に入射する外光を遮断する外光遮断カバー５０と、載置部１０に載置された指Ｆに光を照射する光源部２０と、載置部１０に載置された指Ｆの静脈パターンを撮像する撮像部３０と、認証処理を含む指静脈認証装置１００の制御を行う制御部４０と、を備える。
【００２６】
外光遮断カバー５０は、この外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０の外部から視認するためのスリット５２を備える。このスリット５２は、外光遮断カバー５０の外部からの指Ｆの可視角度を６０度以下に制限する。指Ｆの可視角度については、後から説明する。また、スリット５２には、可視光を透過し、外乱光としての赤外光の入射を遮断する赤外線カットフィルタ５４が設けられている。なお、本実施例では、外光遮断カバー５０において、指Ｆの軸方向から見たときの、スリット５２が形成されている部位（上面）の断面は、載置部１０の表面に対して平行であるものとした。
【００２７】
光源部２０としては、例えば、近赤外光を発光する発光ダイオードを用いることができる。また、撮像部３０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを用いることができる。
【００２８】
図２は、制御部４０の内部構成を示す説明図である。図示するように、制御部４０は、ＣＰＵ４１０と、主記憶部４２０と、光源制御部４３０と、カメラ制御部４４０と、通信制御部４５０と、を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ４１０は、主記憶部４２０に記憶された所定のコンピュータプログラムを実行することによって、指静脈認証装置１００全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ４１０は、主記憶部４２０に記憶された認証プログラム４２２を実行することによって、認証処理を行う認証処理部４１２として機能する。光源制御部４３０は、光源部２０の動作を制御する。カメラ制御部４４０は、撮像部３０の動作を制御する。通信制御部４５０は、指静脈認証装置１００への命令の受信や、指静脈認証装置１００における異常の通知等、他の装置との情報のやり取りを行う。
【００３０】
Ａ２．外光遮断カバー：
図３は、外光遮断カバー５０、および、外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを、外光遮断カバー５０の上面から見た説明図である。図示するように、本実施例では、外光遮断カバー５０には、指Ｆの長さ方向が長手方向となる、矩形形状を有するスリット５２が設けられている。そして、このスリット５２からは、指Ｆの第一関節から第二間接付近まで視認することができる。そして、指静脈認証装置１００の利用者は、外光遮断カバー５０におけるスリット５２から指Ｆを視認しつつ、指Ｆの位置やスリット５２に対する角度や姿勢を調整する。
【００３１】
図４は、赤外線カットフィルタ５４の光透過特性を示す説明図である。図示するように、赤外線カットフィルタ５４は、波長が約７５０（ｎｍ）以上の赤外光、および、波長が約３８０（ｎｍ）以下の紫外光の透過をカットし、波長が約３８０〜７５０（ｎｍ）の可視光を透過する。
【００３２】
Ａ３．スリット：
図５は、外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計について示す説明図である。図５（ａ）に示したように、指Ｆの軸方向から見たときの指Ｆの断面形状（輪郭線）は、半径がｂの円であるものとする。また、指Ｆの軸方向から見たときの、載置部１０における載置面に対して垂直な方向をＸ軸方向とし、載置部１０における載置面に対して平行な方向をＹ軸方向とする。そして、図示した指Ｆの中心を原点Ｏ（０，０）とする。また、外光遮断カバー５０において、スリット５２は、Ｘ軸上に形成されているものとする。そして、指Ｆの中心から外光遮断カバー５０の内面のスリット５２までの距離をａとする。また、外光遮断カバー５０において、スリット５２が形成されている部位の厚さをｘとする。また、スリット５２の幅を２ｙとする。指Ｆの可視角度２θは、外光遮断カバー５０の外部からスリット５２を通して指Ｆを視認できる角度であり、載置部１０に載置された指Ｆの軸に対して垂直な平面上において、外光遮断カバー５０の外面におけるスリット５２のエッジ点ｅ１（ａ＋ｘ，ｙ）を通り、指Ｆの輪郭線に接する接線Ｌ１と、外光遮断カバー５０の外面におけるスリット５２のエッジ点ｅ１と向かい合うエッジ点ｅ２（ａ＋ｘ，−ｙ）を通り、指Ｆの輪郭線に接する接線Ｌ２とのなす角度である。θは、Ｘ軸と接線Ｌ１とのなす角度である。また、接線Ｌ１と円との接点は、点Ｃ１（ｘ0，ｙ0）であるものとする。
【００３３】
この場合、接線Ｌ１は、エッジ点ｅ１、および、点Ｃ１を通ることから、以下に示す式（１），（２）が成り立つ。
【００３４】
【数１】
【００３５】
そして、上記式（１），（２）からなる連立方程式の解は、以下に示す式（３），（４）となる。
【００３６】
【数２】
【００３７】
この解から、接線Ｌ１の傾きαは、以下に示す式（５）、または、式（６）となる。
【００３８】
【数３】
【００３９】
ここで、接線Ｌ１の傾きαは正であり、また、スリット５２の幅２ｙは十分に小さいことから、上記式（５）が接線Ｌ１の傾きとなる。
【００４０】
したがって、指Ｆの可視角度２θの１／２であるθは、以下に示す式（７）で表すことができる。
【００４１】
【数４】
【００４２】
本実施例では、指Ｆの可視角度２θは、６０度以下に制限されるから、スリット５２は、上記式（７）において、θが３０度以下となるように、各値を設定すればよい。
【００４３】
なお、スリット５２は、指Ｆの軸を中心としてロール方向に傾いた方向から、外光遮断カバー５０の内部が見えるように設計される必要がある。したがって、図５（ｂ）に示した、外光遮断カバー５０の外面におけるスリット５２のエッジ点ｅ１と、外光遮断カバー５０の内面におけるスリット５２のエッジ点ｅ３と、を通る直線Ｌと、Ｘ軸と、のなす角度をθｎとすると、ｘ（外光遮断カバー５０において、スリット５２が形成されている部位の厚さ）、および、ｙ（スリット５２の幅の１／２）は、以下に示す式（８）を満たす必要がある。
【００４４】
【数５】
【００４５】
図６は、外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計例を示す説明図である。図５に示した各パラメータにおいて、制限する指Ｆの可視角度２θの１／２であるθを３０度、指の太さ２ｂを１７（ｍｍ）、載置部１０の表面から外光遮断カバー５０におけるスリット５２までの距離ｈ＝ａ＋ｂを２８（ｍｍ）とする。なお、図示した例では、指の太さ２ｂは、一般的な成人男性の手の指の太さを基準として設定されている。この場合、上記式（７），（８）を満たすスリット５２の形状の有効範囲は、図６において、ハッチングを付した範囲になる。
【００４６】
以上説明した第１実施例の指静脈認証装置１００によれば、外光遮断カバー５０が備えるスリット５２が、指Ｆの可視角度２θを６０度以下に制限するので、指静脈認証装置１００の利用者は、指Ｆの可視角度２θが６０度より大きい場合よりも、外光遮断カバー５０と、スリット５２から視認される指Ｆとのコントラストを明確に把握することができる。したがって、外乱光の撮像部３０への入射を遮断するとともに、外光遮断カバー５０の外部からスリット５２を通して指Ｆを目視しつつ、撮像面上における指Ｆの姿勢の調整を行いやすくすることができる。
【００４７】
また、外光遮断カバー５０において、スリット５２には、赤外線カットフィルタ５４が設けられているので、スリット５２から入射する外乱光であって、静脈パターンの撮像に与える影響が比較的大きい赤外光を遮断することができる。
【００４８】
この結果、指静脈認証装置１００における認証精度の低下を抑制することができる。
【００４９】
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．指静脈認証装置：
図７は、本発明の第２実施例としての指静脈認証装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。指静脈認証装置１００Ａは、第１実施例の指静脈認証装置１００における外光遮断カバー５０の代わりに、外光遮断カバー５０Ａを備えている。そして、外光遮断カバー５０Ａは、第１実施例における外光遮断カバー５０と同様に、この外光遮断カバー５０Ａによって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０Ａの外部から視認するためのスリット５２Ａを備えている。なお、指静脈認証装置１００Ａにおける外光遮断カバー５０Ａと、指静脈認証装置１００における外光遮断カバー５０とは、例えば、図７と図１との比較から分かるように、上面の形状、および、スリット５２，５２Ａの形成位置が異なっている。
【００５０】
外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａは、外光遮断カバー５０におけるスリット５２と同様に、矩形形状を有しており、指Ｆの可視角度を６０度以下に制限する。また、スリット５２Ａには、スリット５２と同様に、可視光を透過し、外乱光としての赤外光の入射を遮断する赤外線カットフィルタ５４が設けられている。なお、本実施例では、外光遮断カバー５０Ａにおいて、指Ｆの軸方向から見たときの、スリット５２Ａが形成されている部位（上面）の断面は、外光遮断カバー５０と異なり、円弧形状であるものとした。
【００５１】
Ｂ２．スリット：
図８は、外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計について示す説明図である。図８に示したように、指Ｆの軸方向から見たときの指Ｆの断面形状（輪郭線）は、半径がｂの円であるものとする。また、指Ｆの軸方向から見たときの、載置部１０における載置面に対して垂直な方向をＸ軸方向とし、載置部１０における載置面に対して平行な方向をＹ軸方向とする。そして、図示した指Ｆの中心を原点Ｏ（０，０）とする。また、外光遮断カバー５０Ａの上面（外面）の曲率半径をＲ1とする。そして、この半径がＲ1の円は、Ｘ軸上に中心点を持つ。また、指Ｆの中心から外光遮断カバー５０Ａの内側の頂点までの距離をａとする。また、外光遮断カバー５０Ａにおいて、スリット５２Ａが形成されている部位の厚さをｘとする。また、外光遮断カバー５０Ａにおいて、スリット５２Ａは、Ｘ軸から角度φずれた位置に設けられるものとする。また、スリット５２Ａの幅を２ｙとする。指Ｆの可視角度２θは、外光遮断カバー５０Ａの外部からスリット５２Ａを通して指Ｆを視認できる角度であり、θは、指Ｆの中心とスリット５２Ａの中心とを通る直線Ｌ０と、接線Ｌ１とのなす角度である。接線Ｌ１は、外光遮断カバー５０Ａの外面におけるスリット５２Ａのエッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）を通る円の接線である。なお、接線Ｌ１と円との接点は、点Ｃ１（ｘ0，ｙ0）であるものとする。また、エッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）と向かい合うエッジ点とエッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）との高さの差は無視できるものとする。
【００５２】
この場合、曲率半径がＲ1である円弧の中心点は、（−（Ｒ1−（ａ＋ｘ）），０）となり、この円の方程式は、以下に示す式（９）となる。
【００５３】
【数６】
【００５４】
また、図８において、直線Ｌ０は、Ｘ軸から角度φ回転し、スリット幅の半分であるｙだけ水平移動させたものであるから、以下に示す式（１０）となる。
【００５５】
【数７】
【００５６】
そして、外光遮断カバー５０Ａの外面におけるスリット５２Ａのエッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）は、上記式（９）と上記式（１０）との交点であり、これらからなる連立方程式の解は、以下に示す式（１１），（１２）となる。
【００５７】
【数８】
【００５８】
ここで、（Ｘγ，Ｙγ）＞０であるから、（Ｘγ，Ｙγ）は、それぞれ、以下に示す式（１３），（１４）となる。
【００５９】
【数９】
【００６０】
また、接線Ｌ１は、指Ｆを表す円の接線であり、点γ、および、点Ｃ１を通ることから、以下に示す式（１５），（１６）が成り立つ。
【００６１】
【数１０】
【００６２】
そして、上記式（１５），（１６）からなる連立方程式の解は、以下に示す式（１７），（１８）となる。
【００６３】
【数１１】
【００６４】
そして、この解から、第１実施例と同様に、接線Ｌ１の傾きαを求めることができる。接線Ｌ１の傾きαは、以下に示す式（１９）となる。
【００６５】
【数１２】
【００６６】
そして、接線Ｌ１の傾きα＝φ＋θであるから、指Ｆの可視角度２θの１／２であるθは、以下に示す式（２０）で表すことができる。
【００６７】
【数１３】
【００６８】
本実施例においても、第１実施例と同様に、指Ｆの可視角度２θは、６０度以下に制限されるから、スリット５２Ａは、上記式（２０）において、θが３０度以下となるように、各値を設定すればよい。また、ｘ（外光遮断カバー５０Ａにおいて、スリット５２Ａが形成されている部位の厚さ）、および、ｙ（スリット５２Ａの幅の１／２）は、第１実施例と同様に、先に示した式（８）を満たす必要がある。
【００６９】
図９は、外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計例を示す説明図である。図８に示した各パラメータにおいて、曲率半径Ｒ1を３０（ｍｍ）、スリット５２ＡをＸ軸に対して傾ける角度φを３０度とする。また、指Ｆの可視角度２θの１／２であるθを３０度、指の太さ２ｂを１７（ｍｍ）、載置部１０の表面から外光遮断カバー５０Ａの内側の頂点までの距離ｈ＝ａ＋ｂを２８（ｍｍ）とする。この場合、上記式（２０），（８）を満たすスリット５２Ａの形状の有効範囲は、図９において、ハッチングを付した範囲になる。
【００７０】
以上説明した第２実施例の指静脈認証装置１００Ａによっても、第１実施例の指静脈認証装置１００と同様に、外光遮断カバー５０Ａが備えるスリット５２Ａが、指Ｆの可視角度２θを６０度以下に制限するので、指静脈認証装置１００Ａの利用者は、指Ｆの可視角度２θが６０度より大きい場合よりも、外光遮断カバー５０Ａと、スリット５２Ａから視認される指Ｆとのコントラストを明確に把握することができる。したがって、外乱光の撮像部３０への入射を遮断するとともに、外光遮断カバー５０Ａの外部からスリット５２Ａを通して指Ｆを目視しつつ、撮像面上における指Ｆの姿勢の調整を行いやすくすることができる。
【００７１】
Ｃ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。
【００７２】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、例えば、外光遮断カバー５０は、１つのスリット５２を備えるものとしたが、本発明は、これに限られない。外光遮断カバー５０において、スリットは、載置部１０に載置された指Ｆの軸を中心としたロール方向に沿って、複数設けられているようにしてもよい。こうすることによって、複数の使用態様に対応することが可能となり、すなわち、外光遮断カバー５０の外部の複数の角度から、いずれかのスリットを通して指を目視することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００７３】
図１０は、変形例としての外光遮断カバー５０Ｂを示す説明図である。図１０（ａ）に、外光遮断カバー５０Ｂ、および、外光遮断カバー５０Ｂによって覆われた指Ｆを、外光遮断カバー５０Ｂの上面から見た様子を示した。また、図１０（ｂ）に、指Ｆの軸方向から見たときの外光遮断カバー５０Ｂの断面図を示した。図示するように、外光遮断カバー５０Ｂは、その上面の両脇に、すなわち、指Ｆの付け根から指先に向かう方向を前方としたときに、指Ｆの中心を通り、載置部１０における載置面に対して垂直な軸に対して、それぞれ左右にずらして配置されたスリット５２Ｒ、および、スリット５２Ｌを備えている。スリット５２Ｒは、載置部１０に載置された右手の指Ｆを視認するための右指用のスリットである。スリット５２Ｌは、載置部１０に載置された右手の指Ｆを視認するための左指用のスリットである。そして、スリット５２Ｒ，５３Ｌには、それぞれ、赤外線カットフィルタ５４Ｒ，５４Ｌが備えられている。この外光遮断カバー５０Ｂによって、指静脈認証装置が、右手の指を置きやすい位置に配置される場合にも、左手の指を置きやすい位置に配置される場合にも対応することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００７４】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、例えば、スリット５２には、赤外線カットフィルタ５４が備えられるものとしたが、赤外線カットフィルタ５４を省略するようにしてもよい。
【００７５】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、例えば、外光遮断カバー５０は、矩形形状を有するスリット５２を備えるものとしたが、本発明は、これに限られない。外光遮断カバーは、一般に、外光遮断カバーによって覆われた指を外光遮断カバーの外部から視認するための窓部であって、指の可視角度を６０度以下に制限する窓部を備えるようにすればよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００，１００Ａ…指静脈認証装置
１０…載置部
２０…光源部
３０…撮像部
４０…制御部
４１０…ＣＰＵ
４１２…認証処理部
４２０…主記憶部
４２２…認証プログラム
４３０…光源制御部
４４０…カメラ制御部
４５０…通信制御部
５０，５０Ａ，５０Ｂ…外光遮断カバー
５２，５２Ａ，５２Ｌ，５２Ｒ…スリット
５４，５４Ｌ，５４Ｒ…赤外線カットフィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指静脈認証装置に用いられる外光遮断カバー、および、指静脈認証装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金融機関のＡＴＭ（Automated teller machine；現金自動預払機）もしくはＣＤ（Cash Dispenser；現金自動支払機）や、入退室管理装置、鍵管理装置などに、個人を認証する手段として、生体認証装置の導入が進んでいる。生体認証装置は、生体固有の情報である生体情報を取得し、あらかじめ登録しておいた生体情報と照合して、その照合の度合いに基づいて認証を行う。このような生体認証装置としては、生体情報として、手の指の静脈パターンを用いる指静脈認証装置が知られている。
【０００３】
ところで、指静脈認証装置では、指の静脈パターンを撮像するときに撮像部（カメラ）に入射する外乱光が、静脈パターンの撮像、および、認証の精度に悪影響を及ぼす。そこで、従来、指静脈認証装置では、手の指で撮像面全体を覆う、装置の一部をカバーとして撮像面全体を覆う、外乱光の撮像部への入射を遮断するための外光遮断カバーを設けるなど、外乱光の撮像部への入射を遮断して、外乱光の影響を抑制する工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８５３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、指静脈認証装置において、撮像面全体をカバーで覆う場合には、撮像面上に置かれた指を視認することができないため、利用者にとって心理的抵抗が大きいことや、利用者が適切な位置に指を置いたかどうか分からないなどの課題が生じていた。また、一般的な指静脈認証装置では、２次元的な静脈パターンが用いられ、撮像部によって撮像される静脈パターンは、撮像時の指の軸を中心としたロール方向の姿勢（以下、単に「姿勢」とも言う）によって変化する。しかし、撮像面全体をカバーで覆う場合には、撮像面上に置かれた指を視認することができないため、指の姿勢が静脈パターンの登録時の姿勢（静脈パターンの登録時の姿勢とみなすことができる姿勢）となるように調整することが難しかった。そして、この指の姿勢の調整についての課題は、上記特許文献１に記載された発明のように、外光遮断カバーに採光用のスリットを設けた場合でも生じていた。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、指静脈認証装置において、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
手の指を載置するための載置部と、前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、を備える指静脈認証装置に用いられ、前記載置部に載置された前記指を覆って、前記撮像部に入射する外光を遮断する外光遮断カバーであって、
前記外光遮断カバーによって覆われた前記指を、前記外光遮断カバーの外部から視認するための窓部を備え、
前記窓部は、
前記載置部に載置された前記指の軸に対して垂直な平面上において、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の第１のエッジ点を通り、前記指の輪郭線に接する第１の接線と、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の前記第１のエッジ点と向かい合う第２のエッジ点を通り、前記指の輪郭線に接する第２の接線と、
のなす角度である前記指の可視角度を６０度以下に制限する、
外光遮断カバー。
【０００９】
本明細書において、「遮断する」とは、広義に、「妨げる」ことを意味する。
【００１０】
適用例１の外光遮断カバーを指静脈認証装置に用いることによって、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、外光遮断カバーの外部から窓部を通して指を目視しつつ、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくすることができる。この結果、指静脈認証装置における認証精度の低下を抑制することができる。
【００１１】
なお、上記外光遮断カバーにおいて、上記窓部が制限する指の可視角度を６０度以下とすることによって、上記窓部が制限する指の可視角度が６０度より大きい場合よりも、利用者は、外光遮断カバーと、窓部から視認される指とのコントラストを明確に把握することが可能となり、指の姿勢の調整を行いやすくすることができる。
【００１２】
［適用例２］
適用例１の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、可視光を透過するとともに、前記可視光以外の波長を有する光であって、上記撮像部による静脈パターンの撮像に悪影響を及ぼす波長を有する光である外乱光を遮断するフィルタを備える、
外光遮断カバー。
【００１３】
適用例２の外光遮断カバーによって、上記窓部からの指の視認性を確保しつつ、上記窓部から入射する外乱光を遮断することができる。
【００１４】
［適用例３］
適用例２記載の外光遮断カバーであって、
前記フィルタは、前記外乱光として、赤外光を遮断する、
外光遮断カバー。
【００１５】
適用例３の外光遮断カバーによって、上記静脈パターンの撮像に及ぼす影響が比較的大きい赤外光を遮断することができる。
【００１６】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれかに記載の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、前記載置部に載置された前記指の軸を中心としたロール方向に沿って、複数設けられている、
外光遮断カバー。
【００１７】
適用例４の外光遮断カバーによって、複数の使用態様に対応することが可能となり、すなわち、外光遮断カバーの外部の複数の角度から、いずれかの窓部を通して指を目視することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００１８】
［適用例５］
適用例４記載の外光遮断カバーであって、
前記複数の窓部として、
前記載置部に載置された右手の指を視認するための右指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して左側にずらした位置に配置された右指用窓部と、
前記載置部に載置された左手の指を視認するための左指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して右側にずらした位置に配置された左指用窓部と、
を備える外光遮断カバー。
【００１９】
適用例５の外光遮断カバーによって、指静脈認証装置が、右手の指を置きやすい位置に配置される場合にも、左手の指を置きやすい位置に配置される場合にも対応することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００２０】
なお、適用例４，５の外光遮断カバーにおいて、使用しない窓部を閉じる蓋部を設けるようにしてもよい。こうすることによって、使用していない窓部からの外乱光の入射を防止することができる。
【００２１】
［適用例６］
指静脈認証装置であって、
手の指を載置するための載置部と、
前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、
適用例１ないし５のいずれかに記載の外光遮断カバーと、
を備える指静脈認証装置。
【００２２】
適用例６の指静脈認証装置では、上記外光遮断カバーを備えるので、外乱光の撮像部への入射を遮断するとともに、外光遮断カバーの外部から窓部を通して指を目視しつつ、撮像面上における指の姿勢の調整を行いやすくすることができる。この結果、指静脈認証装置における認証精度の低下を抑制することができる。
【００２３】
本発明は、上述の外光遮断カバー、指静脈認証装置としての構成の他、上述の指静脈認証装置を備える現金自動預払機（ＡＴＭ）、現金自動支払機（ＣＤ）、入退室管理装置、鍵管理装置等の発明として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例としての指静脈認証装置１００の概略構成を示す説明図である。
【図２】制御部４０の内部構成を示す説明図である。
【図３】外光遮断カバー５０、および、外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０の上面から見た説明図である。
【図４】赤外線カットフィルタ５４の光透過特性を示す説明図である。
【図５】外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計について示す説明図である。
【図６】外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計例を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施例としての指静脈認証装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。
【図８】外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計について示す説明図である。
【図９】外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計例を示す説明図である。
【図１０】変形例としての外光遮断カバー５０Ｂを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．指静脈認証装置：
図１は、本発明の第１実施例としての指静脈認証装置１００の概略構成を示す説明図である。この指静脈認証装置１００は、手の指の静脈パターンを用いた生体認証を行う装置である。図示するように、指静脈認証装置１００は、手の指Ｆを載置するための載置部１０と、載置部１０に載置された指Ｆを覆って、撮像部３０に入射する外光を遮断する外光遮断カバー５０と、載置部１０に載置された指Ｆに光を照射する光源部２０と、載置部１０に載置された指Ｆの静脈パターンを撮像する撮像部３０と、認証処理を含む指静脈認証装置１００の制御を行う制御部４０と、を備える。
【００２６】
外光遮断カバー５０は、この外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０の外部から視認するためのスリット５２を備える。このスリット５２は、外光遮断カバー５０の外部からの指Ｆの可視角度を６０度以下に制限する。指Ｆの可視角度については、後から説明する。また、スリット５２には、可視光を透過し、外乱光としての赤外光の入射を遮断する赤外線カットフィルタ５４が設けられている。なお、本実施例では、外光遮断カバー５０において、指Ｆの軸方向から見たときの、スリット５２が形成されている部位（上面）の断面は、載置部１０の表面に対して平行であるものとした。
【００２７】
光源部２０としては、例えば、近赤外光を発光する発光ダイオードを用いることができる。また、撮像部３０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを用いることができる。
【００２８】
図２は、制御部４０の内部構成を示す説明図である。図示するように、制御部４０は、ＣＰＵ４１０と、主記憶部４２０と、光源制御部４３０と、カメラ制御部４４０と、通信制御部４５０と、を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ４１０は、主記憶部４２０に記憶された所定のコンピュータプログラムを実行することによって、指静脈認証装置１００全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ４１０は、主記憶部４２０に記憶された認証プログラム４２２を実行することによって、認証処理を行う認証処理部４１２として機能する。光源制御部４３０は、光源部２０の動作を制御する。カメラ制御部４４０は、撮像部３０の動作を制御する。通信制御部４５０は、指静脈認証装置１００への命令の受信や、指静脈認証装置１００における異常の通知等、他の装置との情報のやり取りを行う。
【００３０】
Ａ２．外光遮断カバー：
図３は、外光遮断カバー５０、および、外光遮断カバー５０によって覆われた指Ｆを、外光遮断カバー５０の上面から見た説明図である。図示するように、本実施例では、外光遮断カバー５０には、指Ｆの長さ方向が長手方向となる、矩形形状を有するスリット５２が設けられている。そして、このスリット５２からは、指Ｆの第一関節から第二間接付近まで視認することができる。そして、指静脈認証装置１００の利用者は、外光遮断カバー５０におけるスリット５２から指Ｆを視認しつつ、指Ｆの位置やスリット５２に対する角度や姿勢を調整する。
【００３１】
図４は、赤外線カットフィルタ５４の光透過特性を示す説明図である。図示するように、赤外線カットフィルタ５４は、波長が約７５０（ｎｍ）以上の赤外光、および、波長が約３８０（ｎｍ）以下の紫外光の透過をカットし、波長が約３８０〜７５０（ｎｍ）の可視光を透過する。
【００３２】
Ａ３．スリット：
図５は、外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計について示す説明図である。図５（ａ）に示したように、指Ｆの軸方向から見たときの指Ｆの断面形状（輪郭線）は、半径がｂの円であるものとする。また、指Ｆの軸方向から見たときの、載置部１０における載置面に対して垂直な方向をＸ軸方向とし、載置部１０における載置面に対して平行な方向をＹ軸方向とする。そして、図示した指Ｆの中心を原点Ｏ（０，０）とする。また、外光遮断カバー５０において、スリット５２は、Ｘ軸上に形成されているものとする。そして、指Ｆの中心から外光遮断カバー５０の内面のスリット５２までの距離をａとする。また、外光遮断カバー５０において、スリット５２が形成されている部位の厚さをｘとする。また、スリット５２の幅を２ｙとする。指Ｆの可視角度２θは、外光遮断カバー５０の外部からスリット５２を通して指Ｆを視認できる角度であり、載置部１０に載置された指Ｆの軸に対して垂直な平面上において、外光遮断カバー５０の外面におけるスリット５２のエッジ点ｅ１（ａ＋ｘ，ｙ）を通り、指Ｆの輪郭線に接する接線Ｌ１と、外光遮断カバー５０の外面におけるスリット５２のエッジ点ｅ１と向かい合うエッジ点ｅ２（ａ＋ｘ，−ｙ）を通り、指Ｆの輪郭線に接する接線Ｌ２とのなす角度である。θは、Ｘ軸と接線Ｌ１とのなす角度である。また、接線Ｌ１と円との接点は、点Ｃ１（ｘ0，ｙ0）であるものとする。
【００３３】
この場合、接線Ｌ１は、エッジ点ｅ１、および、点Ｃ１を通ることから、以下に示す式（１），（２）が成り立つ。
【００３４】
【数１】
【００３５】
そして、上記式（１），（２）からなる連立方程式の解は、以下に示す式（３），（４）となる。
【００３６】
【数２】
【００３７】
この解から、接線Ｌ１の傾きαは、以下に示す式（５）、または、式（６）となる。
【００３８】
【数３】
【００３９】
ここで、接線Ｌ１の傾きαは正であり、また、スリット５２の幅２ｙは十分に小さいことから、上記式（５）が接線Ｌ１の傾きとなる。
【００４０】
したがって、指Ｆの可視角度２θの１／２であるθは、以下に示す式（７）で表すことができる。
【００４１】
【数４】
【００４２】
本実施例では、指Ｆの可視角度２θは、６０度以下に制限されるから、スリット５２は、上記式（７）において、θが３０度以下となるように、各値を設定すればよい。
【００４３】
なお、スリット５２は、指Ｆの軸を中心としてロール方向に傾いた方向から、外光遮断カバー５０の内部が見えるように設計される必要がある。したがって、図５（ｂ）に示した、外光遮断カバー５０の外面におけるスリット５２のエッジ点ｅ１と、外光遮断カバー５０の内面におけるスリット５２のエッジ点ｅ３と、を通る直線Ｌと、Ｘ軸と、のなす角度をθｎとすると、ｘ（外光遮断カバー５０において、スリット５２が形成されている部位の厚さ）、および、ｙ（スリット５２の幅の１／２）は、以下に示す式（８）を満たす必要がある。
【００４４】
【数５】
【００４５】
図６は、外光遮断カバー５０におけるスリット５２の設計例を示す説明図である。図５に示した各パラメータにおいて、制限する指Ｆの可視角度２θの１／２であるθを３０度、指の太さ２ｂを１７（ｍｍ）、載置部１０の表面から外光遮断カバー５０におけるスリット５２までの距離ｈ＝ａ＋ｂを２８（ｍｍ）とする。なお、図示した例では、指の太さ２ｂは、一般的な成人男性の手の指の太さを基準として設定されている。この場合、上記式（７），（８）を満たすスリット５２の形状の有効範囲は、図６において、ハッチングを付した範囲になる。
【００４６】
以上説明した第１実施例の指静脈認証装置１００によれば、外光遮断カバー５０が備えるスリット５２が、指Ｆの可視角度２θを６０度以下に制限するので、指静脈認証装置１００の利用者は、指Ｆの可視角度２θが６０度より大きい場合よりも、外光遮断カバー５０と、スリット５２から視認される指Ｆとのコントラストを明確に把握することができる。したがって、外乱光の撮像部３０への入射を遮断するとともに、外光遮断カバー５０の外部からスリット５２を通して指Ｆを目視しつつ、撮像面上における指Ｆの姿勢の調整を行いやすくすることができる。
【００４７】
また、外光遮断カバー５０において、スリット５２には、赤外線カットフィルタ５４が設けられているので、スリット５２から入射する外乱光であって、静脈パターンの撮像に与える影響が比較的大きい赤外光を遮断することができる。
【００４８】
この結果、指静脈認証装置１００における認証精度の低下を抑制することができる。
【００４９】
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．指静脈認証装置：
図７は、本発明の第２実施例としての指静脈認証装置１００Ａの概略構成を示す説明図である。指静脈認証装置１００Ａは、第１実施例の指静脈認証装置１００における外光遮断カバー５０の代わりに、外光遮断カバー５０Ａを備えている。そして、外光遮断カバー５０Ａは、第１実施例における外光遮断カバー５０と同様に、この外光遮断カバー５０Ａによって覆われた指Ｆを外光遮断カバー５０Ａの外部から視認するためのスリット５２Ａを備えている。なお、指静脈認証装置１００Ａにおける外光遮断カバー５０Ａと、指静脈認証装置１００における外光遮断カバー５０とは、例えば、図７と図１との比較から分かるように、上面の形状、および、スリット５２，５２Ａの形成位置が異なっている。
【００５０】
外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａは、外光遮断カバー５０におけるスリット５２と同様に、矩形形状を有しており、指Ｆの可視角度を６０度以下に制限する。また、スリット５２Ａには、スリット５２と同様に、可視光を透過し、外乱光としての赤外光の入射を遮断する赤外線カットフィルタ５４が設けられている。なお、本実施例では、外光遮断カバー５０Ａにおいて、指Ｆの軸方向から見たときの、スリット５２Ａが形成されている部位（上面）の断面は、外光遮断カバー５０と異なり、円弧形状であるものとした。
【００５１】
Ｂ２．スリット：
図８は、外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計について示す説明図である。図８に示したように、指Ｆの軸方向から見たときの指Ｆの断面形状（輪郭線）は、半径がｂの円であるものとする。また、指Ｆの軸方向から見たときの、載置部１０における載置面に対して垂直な方向をＸ軸方向とし、載置部１０における載置面に対して平行な方向をＹ軸方向とする。そして、図示した指Ｆの中心を原点Ｏ（０，０）とする。また、外光遮断カバー５０Ａの上面（外面）の曲率半径をＲ1とする。そして、この半径がＲ1の円は、Ｘ軸上に中心点を持つ。また、指Ｆの中心から外光遮断カバー５０Ａの内側の頂点までの距離をａとする。また、外光遮断カバー５０Ａにおいて、スリット５２Ａが形成されている部位の厚さをｘとする。また、外光遮断カバー５０Ａにおいて、スリット５２Ａは、Ｘ軸から角度φずれた位置に設けられるものとする。また、スリット５２Ａの幅を２ｙとする。指Ｆの可視角度２θは、外光遮断カバー５０Ａの外部からスリット５２Ａを通して指Ｆを視認できる角度であり、θは、指Ｆの中心とスリット５２Ａの中心とを通る直線Ｌ０と、接線Ｌ１とのなす角度である。接線Ｌ１は、外光遮断カバー５０Ａの外面におけるスリット５２Ａのエッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）を通る円の接線である。なお、接線Ｌ１と円との接点は、点Ｃ１（ｘ0，ｙ0）であるものとする。また、エッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）と向かい合うエッジ点とエッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）との高さの差は無視できるものとする。
【００５２】
この場合、曲率半径がＲ1である円弧の中心点は、（−（Ｒ1−（ａ＋ｘ）），０）となり、この円の方程式は、以下に示す式（９）となる。
【００５３】
【数６】
【００５４】
また、図８において、直線Ｌ０は、Ｘ軸から角度φ回転し、スリット幅の半分であるｙだけ水平移動させたものであるから、以下に示す式（１０）となる。
【００５５】
【数７】
【００５６】
そして、外光遮断カバー５０Ａの外面におけるスリット５２Ａのエッジ点γ（Ｘγ，Ｙγ）は、上記式（９）と上記式（１０）との交点であり、これらからなる連立方程式の解は、以下に示す式（１１），（１２）となる。
【００５７】
【数８】
【００５８】
ここで、（Ｘγ，Ｙγ）＞０であるから、（Ｘγ，Ｙγ）は、それぞれ、以下に示す式（１３），（１４）となる。
【００５９】
【数９】
【００６０】
また、接線Ｌ１は、指Ｆを表す円の接線であり、点γ、および、点Ｃ１を通ることから、以下に示す式（１５），（１６）が成り立つ。
【００６１】
【数１０】
【００６２】
そして、上記式（１５），（１６）からなる連立方程式の解は、以下に示す式（１７），（１８）となる。
【００６３】
【数１１】
【００６４】
そして、この解から、第１実施例と同様に、接線Ｌ１の傾きαを求めることができる。接線Ｌ１の傾きαは、以下に示す式（１９）となる。
【００６５】
【数１２】
【００６６】
そして、接線Ｌ１の傾きα＝φ＋θであるから、指Ｆの可視角度２θの１／２であるθは、以下に示す式（２０）で表すことができる。
【００６７】
【数１３】
【００６８】
本実施例においても、第１実施例と同様に、指Ｆの可視角度２θは、６０度以下に制限されるから、スリット５２Ａは、上記式（２０）において、θが３０度以下となるように、各値を設定すればよい。また、ｘ（外光遮断カバー５０Ａにおいて、スリット５２Ａが形成されている部位の厚さ）、および、ｙ（スリット５２Ａの幅の１／２）は、第１実施例と同様に、先に示した式（８）を満たす必要がある。
【００６９】
図９は、外光遮断カバー５０Ａにおけるスリット５２Ａの設計例を示す説明図である。図８に示した各パラメータにおいて、曲率半径Ｒ1を３０（ｍｍ）、スリット５２ＡをＸ軸に対して傾ける角度φを３０度とする。また、指Ｆの可視角度２θの１／２であるθを３０度、指の太さ２ｂを１７（ｍｍ）、載置部１０の表面から外光遮断カバー５０Ａの内側の頂点までの距離ｈ＝ａ＋ｂを２８（ｍｍ）とする。この場合、上記式（２０），（８）を満たすスリット５２Ａの形状の有効範囲は、図９において、ハッチングを付した範囲になる。
【００７０】
以上説明した第２実施例の指静脈認証装置１００Ａによっても、第１実施例の指静脈認証装置１００と同様に、外光遮断カバー５０Ａが備えるスリット５２Ａが、指Ｆの可視角度２θを６０度以下に制限するので、指静脈認証装置１００Ａの利用者は、指Ｆの可視角度２θが６０度より大きい場合よりも、外光遮断カバー５０Ａと、スリット５２Ａから視認される指Ｆとのコントラストを明確に把握することができる。したがって、外乱光の撮像部３０への入射を遮断するとともに、外光遮断カバー５０Ａの外部からスリット５２Ａを通して指Ｆを目視しつつ、撮像面上における指Ｆの姿勢の調整を行いやすくすることができる。
【００７１】
Ｃ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。
【００７２】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、例えば、外光遮断カバー５０は、１つのスリット５２を備えるものとしたが、本発明は、これに限られない。外光遮断カバー５０において、スリットは、載置部１０に載置された指Ｆの軸を中心としたロール方向に沿って、複数設けられているようにしてもよい。こうすることによって、複数の使用態様に対応することが可能となり、すなわち、外光遮断カバー５０の外部の複数の角度から、いずれかのスリットを通して指を目視することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００７３】
図１０は、変形例としての外光遮断カバー５０Ｂを示す説明図である。図１０（ａ）に、外光遮断カバー５０Ｂ、および、外光遮断カバー５０Ｂによって覆われた指Ｆを、外光遮断カバー５０Ｂの上面から見た様子を示した。また、図１０（ｂ）に、指Ｆの軸方向から見たときの外光遮断カバー５０Ｂの断面図を示した。図示するように、外光遮断カバー５０Ｂは、その上面の両脇に、すなわち、指Ｆの付け根から指先に向かう方向を前方としたときに、指Ｆの中心を通り、載置部１０における載置面に対して垂直な軸に対して、それぞれ左右にずらして配置されたスリット５２Ｒ、および、スリット５２Ｌを備えている。スリット５２Ｒは、載置部１０に載置された右手の指Ｆを視認するための右指用のスリットである。スリット５２Ｌは、載置部１０に載置された右手の指Ｆを視認するための左指用のスリットである。そして、スリット５２Ｒ，５３Ｌには、それぞれ、赤外線カットフィルタ５４Ｒ，５４Ｌが備えられている。この外光遮断カバー５０Ｂによって、指静脈認証装置が、右手の指を置きやすい位置に配置される場合にも、左手の指を置きやすい位置に配置される場合にも対応することが可能となり、利便性を向上させることができる。
【００７４】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、例えば、スリット５２には、赤外線カットフィルタ５４が備えられるものとしたが、赤外線カットフィルタ５４を省略するようにしてもよい。
【００７５】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、例えば、外光遮断カバー５０は、矩形形状を有するスリット５２を備えるものとしたが、本発明は、これに限られない。外光遮断カバーは、一般に、外光遮断カバーによって覆われた指を外光遮断カバーの外部から視認するための窓部であって、指の可視角度を６０度以下に制限する窓部を備えるようにすればよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００，１００Ａ…指静脈認証装置
１０…載置部
２０…光源部
３０…撮像部
４０…制御部
４１０…ＣＰＵ
４１２…認証処理部
４２０…主記憶部
４２２…認証プログラム
４３０…光源制御部
４４０…カメラ制御部
４５０…通信制御部
５０，５０Ａ，５０Ｂ…外光遮断カバー
５２，５２Ａ，５２Ｌ，５２Ｒ…スリット
５４，５４Ｌ，５４Ｒ…赤外線カットフィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手の指を載置するための載置部と、前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、を備える指静脈認証装置に用いられ、前記載置部に載置された前記指を覆って、前記撮像部に入射する外光を遮断する外光遮断カバーであって、
前記外光遮断カバーによって覆われた前記指を、前記外光遮断カバーの外部から視認するための窓部を備え、
前記窓部は、
前記載置部に載置された前記指の軸に対して垂直な平面上において、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の第１のエッジ点を通り、前記指の輪郭線に接する第１の接線と、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の前記第１のエッジ点と向かい合う第２のエッジ部を通り、前記指の輪郭線に接する第２の接線と、
のなす角度である前記指の可視角度を６０度以下に制限する、
外光遮断カバー。
【請求項２】
請求項１の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、可視光を透過するとともに、前記可視光以外の波長を有する光であって、上記撮像部による静脈パターンの撮像に悪影響を及ぼす波長を有する光である外乱光を遮断するフィルタを備える、
外光遮断カバー。
【請求項３】
請求項２記載の外光遮断カバーであって、
前記フィルタは、前記外乱光として、赤外光を遮断する、
外光遮断カバー。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、前記載置部に載置された前記指の軸を中心としたロール方向に沿って、複数設けられている、
外光遮断カバー。
【請求項５】
請求項４記載の外光遮断カバーであって、
前記複数の窓部として、
前記載置部に載置された右手の指を視認するための右指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して左側にずらした位置に配置された右指用窓部と、
前記載置部に載置された左手の指を視認するための左指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して右側にずらした位置に配置された左指用窓部と、
を備える外光遮断カバー。
【請求項６】
指静脈認証装置であって、
手の指を載置するための載置部と、
前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、
請求項１ないし５のいずれかに記載の外光遮断カバーと、
を備える指静脈認証装置。
【請求項１】
手の指を載置するための載置部と、前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、を備える指静脈認証装置に用いられ、前記載置部に載置された前記指を覆って、前記撮像部に入射する外光を遮断する外光遮断カバーであって、
前記外光遮断カバーによって覆われた前記指を、前記外光遮断カバーの外部から視認するための窓部を備え、
前記窓部は、
前記載置部に載置された前記指の軸に対して垂直な平面上において、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の第１のエッジ点を通り、前記指の輪郭線に接する第１の接線と、
前記外光遮断カバーの外面における前記窓部の前記第１のエッジ点と向かい合う第２のエッジ部を通り、前記指の輪郭線に接する第２の接線と、
のなす角度である前記指の可視角度を６０度以下に制限する、
外光遮断カバー。
【請求項２】
請求項１の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、可視光を透過するとともに、前記可視光以外の波長を有する光であって、上記撮像部による静脈パターンの撮像に悪影響を及ぼす波長を有する光である外乱光を遮断するフィルタを備える、
外光遮断カバー。
【請求項３】
請求項２記載の外光遮断カバーであって、
前記フィルタは、前記外乱光として、赤外光を遮断する、
外光遮断カバー。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の外光遮断カバーであって、
前記窓部は、前記載置部に載置された前記指の軸を中心としたロール方向に沿って、複数設けられている、
外光遮断カバー。
【請求項５】
請求項４記載の外光遮断カバーであって、
前記複数の窓部として、
前記載置部に載置された右手の指を視認するための右指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して左側にずらした位置に配置された右指用窓部と、
前記載置部に載置された左手の指を視認するための左指用窓部であって、前記指の付け根から先端に向かう方向を前方としたときに、前記指の中心を通り、前記載置部における載置面に対して垂直な軸に対して右側にずらした位置に配置された左指用窓部と、
を備える外光遮断カバー。
【請求項６】
指静脈認証装置であって、
手の指を載置するための載置部と、
前記載置部に載置された指の静脈パターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記静脈パターンを用いて認証処理を行う認証処理部と、
請求項１ないし５のいずれかに記載の外光遮断カバーと、
を備える指静脈認証装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７３９３８（Ｐ２０１２−１７３９３８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４６１９（Ｐ２０１１−３４６１９）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
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