JP2000512167A - 個人識別 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 眼(110)の像を捕捉する可搬型結像装置（125）はハウジング（125）として、後部窓（120）にアイカップ（115）を設けて、眼を位置付けるようにしたものを含む。ハウジング（125）は、装置を通って正面窓（140）に至る視線を与える。視線上の角度を付けた半反射ミラー（145）は、眼の像をカメラ（135）へ方向付けて、像を捕捉する。この装置はさらに送信機（160）および受信機（162）を含み、アイリスイメージ情報に関係するデータを遠隔の装置との間で送受信する。

Description

【発明の詳細な説明】 個人識別 本発明は、個人識別と、その装置、方法、および使用とに関する。 今日の電子通信および通商の世界において、遠隔地における取引のセキュリテ ィのために個人を識別する能力は主要な課題である。セキュリティの一般的な形 態は簡単なパスワードであり、例えばユーザがコンピュータネットワークにアク セスしたいとき、それを入力する。セキュリティの別の形態として、銀行の自動 預金支払機（ＡＴＭ）で幅広く使用されているものに個人識別カードがあり、こ れは磁気ストリップ上に所有者の個人的な詳細および口座番号のような情報をコ ード化して保持し、取引を開始するときにユーザが入力する個人識別番号（ＰＩ Ｎ）と一緒に使用する。 上述のおよび他の一般的に使用されるセキュリティの基準(measure)を不正に （詐欺行為により）経由しないで、個人情報または資源へのアクセスを得る種々 の方法が示されている。このようなセキュリティの問題は、文献（“Industrial Cryptography”,IEE Review，1996年５月）に記載されている。文献名が示唆し ているように、この文献は、セキュリティを向上する１つの方法として、どのよ うに効果的に暗号法を使用できるかに焦点を当てている。 人物の識別子を保証する別の方法は、人物からの生物測定情報を捕捉してコー ド化し、その結果を先に記憶した、または予め記憶した、または登録した結果、 例えば遠隔地のデータベースシステムに記憶した結果と比較することである。こ の目的に対しては、生物測定情報は人物の生物学的特徴の統計的または定量的測 度である。識別のために人間に使用する最も良く知られている生物測定情報は指 紋である。“邪魔をされない(ロバストな)”生物測定情報、例えば指紋は、人物 を識別するのに確実に繰り返し使用することができる。 最近、識別のためのロバストな生物測定情報として眼のアイリス（虹彩）を使 用することが提案されている。1994年３月１日付けの米国特許第5,291,560号は 、アイリスの像を２５６バイトのアイリスコードにコード化する方法を記載して いる。このようなコードは非常に確実な人物識別子として使用できることが示さ れている。 アイリスコードを使用する１つの提案された例は、ＡＴＭ（自動預金支払機） から現金を引き出す顧客の試みを識別するためのものである。提案されたＡＴＭ には、顧客が観察する窓および自動焦点カメラを含む結像システムがある。カメ ラは、顧客の視線の直線上に配置されている。顧客が窓を通して観察して、例え ば銀行のカードをＡＴＭへ挿入すると、カメラは眼の像を捕捉する。 システムが眼の適切な現れ方（表示）を捕捉すると、この表示は（まだディジ タルになっていないときは）ディジタイズされ、コード化され、アイリスのコー ドを作る。次に、このアイリスコードは主張上同一とされている人物について記 憶されたアィリスコードと比較することができる。２つのコードが十分に似てい るときは、顧客の識別子を確認して、例えば現金の引き出しが許可される。 このシステムは、非侵襲的(non-lntrusive)に設計され、ＡＴＭから金銭を引 き出したい者が使用できる。 装置が固定されていて、眼の像を捕捉するのに顧客がその装置に対して頭を動 かさなければならないシステムには問題がある。捕捉した像が焦点があっていて 、アイリスの十分な詳細を含むように、顧客は頭を位置つけなければらない。し たがって、固定焦点の像捕捉装置を使用するとき、顧客は装置から正しい距離を とったところにいなければならない。このために装置は使用しにくくなる。この 問題は、自動焦点および自動ズーム機能をもつ像捕捉装置を用意することによっ てある程度緩和されるが、そのために装置は大型になり、製造費が高くなってし まう。 別の解決方法は米国特許第5,369,669号に開示されている。この特許は移動可 能な網膜層走査識別子を提供している。この装置は固定された装置を使用するよ りも簡単であるが、走査光学系を使用するので、複雑で、かつ製造費が高い。 本発明の第１の態様にしたがって、眼の特徴を示す情報信号を与える装置であ り、ユーザによって動作位置に運ばれるようにされており： ハウジングと； ハウジング上にマウントされ、眼の表面の瞳孔の外側領域全体に入射波を作 るように動作する波源と； ハウジング上にマウントされ、眼から反射した波に応答する前眼房の１また は複数の特徴を表す像信号を作るように動作する像捕捉装置と； 前記像から遠隔の装置へ導き出された前記情報を送るように動作する送信装 置とを含む装置を提供する。 既知のアイリス認識装置においては、捕捉された情報は眼の視像を含む。しか しながら、眼の特徴を示す情報の他の形態、例えば反射した音響波パターンを使 用して、種々の眼を独特に識別するのに使用できると考えられる。したがって、 以下の記述は全体的に捕捉した光学像を示しているが、これは単に便宜的なもの であり、他のタイプの情報捕捉を使用する実施形態も本発明の範囲内に含まれる ことが意図された記述であることがわかるであろう。しかしながら、光学像捕捉 を使用する実施形態が好ましい。 人間または動物の前眼房（例えば、アイリス、角膜、強膜、眼瞼、など）の像 を捕捉する装置を準備することによって、光学系を走査する必要はなくなる。こ の結果、この装置は従来の装置よりもかさ張ばらなくなり、しかも廉価になる。 調べられる眼がユーザの眼であるときは、ユーザは装置に対して眼を適切な位置 へ移動するのではなく、この装置を動作位置へ運ぶので、この装置は使用しやす くなる。この装置は、例えば移動電話の一部であってもよく、または腕時計の上 にあるいは眼鏡の一部として身につけることができる。この装置によって生成さ れる波は、瞳孔上および瞳孔の外側領域上の両方の入射波であってもよい。 もちろん、１人の人がこの装置を使用して、別の人の眼の特徴を示す情報信号 を得ることもある。このやり方ではこの装置は、警官が逮捕した人の身元を識別 または確認したいときに便利である。後述の実施形態は、ユーザが自分の眼に対 してこの装置を使用することに関する。しかしながら、調べられる眼はユーザ以 外の人または動物の眼でもよいことが理解される。 好ましくは、この装置は手で保持できるようにされており、したがってユーザ が保持して、使用するときに自分の眼のところへもってくることができる。可搬 型であるので、１つの特定の装置または遠隔の装置と関係付ける必要はなく、実 際は異なるタイプの遠隔の装置と使用できる。 送信デバイスにはコードレス送信デバイスを含んでもよい。この構成は、ユー ザが、例えばＰＣ後部の物理的なケーブル接続に関して心配する必要がないとい う長所をもつ。さらに、ユーザはこの装置の使用中にＰＣ、または遠隔の装置に 対して自分の位置を制限されない。種々のタイプのコードレスリンク、例えば超 音波、光、またはＲＦリンクが使用できる。 この装置と遠隔の装置との間の別の通信リンクには、電話線、または類似の接 続を含むことができる。この場合、この装置は電気のアイリスコードデータを可 聴信号に変換して、電話線に沿って送信する手段を含んでいる。音と電気間のデ ータ変換手段には標準的なモデム技術を使用することができる。 好ましくは、この装置は、眼が調べられている人によって見ることができる目 標物体を含むことである。 好ましい実施形態では、この目標物体は第２の窓を含み、第２の窓はユーザに 第１の窓を通る“視線”を与えて、ユーザはこの装置を超えた向うの環境を見る ことができる。第２の窓は、ハウジング内の簡単な開口部でもよく、またはビジ ュアルディスプレイを含んでもよい。 第２の窓を設けることは、コードレスの構成（装置）と組合わせるときに、と くに好都合である。その理由は、ユーザが眼の像を捕捉するためにこの装置を見 つめながら、この装置が指している所を正確に見ることができる、すなわちユー ザは遠隔の装置の受信機のところはこの装置を適切に向けることができるからで ある。さらに装置を遠隔の装置の上に固定させることができることにより、眼の 瞳孔を収縮させて、アイリスにより大きく、はっきりとした視野を与えることが できると考えられる。さらに、大部分で範囲で、第２の窓を通る視野は、眼を結 像手段に対して正確に整列させる手段を提供することができる。しかしながら、 整列を補助する別の手段、例えば十字線を備えてもよい。 第２の窓を使用して、ユーザは１または複数の捕捉した眼の像が表示されてい る遠隔のスクリーンを観ることができる。この場合のユーザに対する恩恵は、ユ ーザは結像手段が見ているものを実質的にスクリーン上で観察することができ、 必要であれば正しい整列に眼の位置を調節できることである。この場合、結像手 段は、眼の実時間像をスクリーンへ送ることができるビデオカメラであってもよ い。 好ましい実施形態では、前記像捕捉デバイスは、前記対物レンズからの光とは スペクトルが異なるユーザから反射したユーザの光に応答することができる。こ の構成により、波長に依存する光学デバイスを使用して、ユーザの光および対物 レンズからの光と別々に対話することができる。 この装置は、捕捉した情報を送る前にそれをコード化するコード化手段を含む ことが好ましい。これは、（所定の時間内に送信が達成されると仮定すると）こ の装置から送られる信号に必要な帯域幅が、像信号を送るのに必要な帯域幅より も狭いという長所をもつ。 コード化手段は、捕捉した像の少なくともアイリス部分、またはその一部分を コード化するようにされていることが好ましい。コード化手段は、眼またはその 周囲の顔の１または複数の別の特徴をコード化することができる。例えば、この コードは瞳孔、角膜、強膜、および／または眼瞼、等の詳細を含むことができる 。 好ましい実施形態では、結像装置はコード化した像を暗号化する手段をさらに 含む。 暗号化により、装置の使用はさらに安全になる。暗号化した像のコードデータ は通常、他の暗号化したデータ、日付、時刻、装置のシリアル番号、および／ま たはＧＳＰ（衛星航法システム）の座標記録までも含む。このような特別な情報 は、暗号化された形で保持されると、システムのセキュリティをさらに増す。例 えば、暗号化した時間および時刻情報を含む暗号化したコードは、盗聴者によっ て傍受されることがあるが、日付と時刻の組合わせが独特であるので、容易に使 用できない。 この装置はさらに受信機手段を含み、遠隔の装置と双方向通信をすることがで きる。好ましくは、赤外線送信機および受信機（例えば、光ダィオード）を使用 して光通信を利用することができる。このような‘コードレス’構成は、適切な 光送受信機構成をもつ遠隔の装置で使用することができる。 照明手段は、実質的に不可視の波長の光放射、例えば近赤外線(ＮＩＲ)、およ び赤外線（ＩＲ）の光放射を供給するのが好い。実質的に不可視の照明源は、ユ ーザにとってより心地よいと考えられる。さらに、視線の実施形態では、実質的 に不可視の照明源は、可視光線放射源よりも環境の視線像からユーザの注意を引 く度合いが少ない。単に便宜的な意味合いで、本明細書では“光”という用語は 光放射の不可視の波長を含むことが意図されている。このために、“光”および “光放射”という用語は相互に交換可能である。 本発明の実施形態では、主要領域で光学素子の主要でない領域よりも可視の光 放射を通す量が少ない光要素を備えることによって、正しく眼を整列させること ができる。主要でない領域は窓の中心またはその近くに位置することが好ましく 、眼の瞳孔が入射窓の近くに位置するのに必要上十分に小さく、主要でない領域 と整列していて、例えば目標装置をこの装置を介して合理的な視野を見るために 適したものにする。したがって、使用の際に、窓を通して観察している人は、眼 の瞳孔を窓の主要でない領域と整列させた上で、眼のアイリスを実質的に中心に 位置付けて像を捕捉するために、窓に対して正しく整列させることを保証するこ とを促される。さらにある程度、主要でない領域の大きさを適切に定めることに よって、ユーザの眼とスクリーンとの距離を制御することになる。これは、結像 手段を焦点合わせする必要を少なくするまたは取り除くのに有益である。 窓の主要でない領域は、主要な領域の異なる光学要素をもつ材料を含むことが できる。主要な領域は可視の光放射に対して実質的に透明であり、例えば透き通 ったガラスまたはプラスチック材料を含むことができる。その代りに、主要でな い領域は、主要な領域の窓材料内に適切に位置するホールであってもよい。主要 な領域は、例えばＩＲおよびＮＩＲの放射に対して透明なゼラチンフィルタを含 むことができる。 好ましくは、眼の照明および像の捕捉のために、光放射の不可視の波長、例え ばＮＲおよびＮＩＲを使用するとき、窓は窓領域において不可視の波長に対して ほぼ均一に透明である。したがって、窓が観察、したがって整列に適した主要で ない領域のみをもちながら、窓の全体的な領域を像捕捉のために使用することが できる。 この装置はトリガ手段を含むことが好ましい。トリガ手段はユーザにより、装 置それ自身により、また双方向の実施形態のときは遠隔の装置によっても動作で きる。像を捕捉するとき、またはデータ転送を行なうとき、あるいはその両方の とき、このような構成により、ユーザ、または前記装置の１つが正確に制御でき るようにする。この特徴は、コードレスの構成を使用するとき、特定の応用が見 付けられる。 人間を識別するのに使用するのと同様に、この装置を適切に使用して、動物を 識別することができる。このような装置は通常は、（動物の眼の大きさに依存し て）さらに大きく、丈夫である必要がある。このような使用に適切な候補には、 馬、とくに高価な競走馬がある。 ここで本発明の実施形態を添付の図面を参照して例示的に記載することにする ： 図ｌは、結像装置の模式図である； 図２は、結像装置１つの可能なハードウエアアーキテクチャを示す模式図であ る； 図３は、像の捕捉および暗号化プロセスのフローチャートである； 図４は、照明源の可能な構造を示す図である； 図５ａおよび５ｂは、それぞれ正しい眼の整列および正しくない眼の整列を示 す図である； 図６は、図５ｂに示した正しくない整列を克服する装置の構成を示す図である 。 図１は、使用時の結像装置を示している。結像装置は主として、単一のユーザ が使用されることを意図されており、したがって非侵襲的であるように設計され 、ユーザによってユーザ自身の眼（および眼の周囲の顔）を装置と直接に接触す るように置くことが必要である。２以上のユーザが装置を使用することが意図さ れている場合は、交換可能なアイカップを準備してもよい。 この装置は適切なハウジング125内に収められている。ユーザは、ハウジング1 25内の後部窓120のアイカップ115に適切に顔を置くことによって眼110の位置を 決める。アイカップは、装置に入射する周辺光の量を最小にする手段として、ま たユーザの眼と窓とを整列させる手段として機能する。 アイカップ115はハウジング125内に形成されたバレル130に取りつけられてお り、ハウジング125は眼110と固定焦点の電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ135との 間で一定の間隔を作っている。しかし、バレル130の長さは異なるユーザに適す るように調節可能であり、正しい長さを決めて、ロックすることができる。バレ ル130はさらに、後部窓120からハウジング125を介して正面窓140への 視線をユーザに与える。調節可能なバレルと固定焦点とのカメラ構成は自動焦点 カメラ構成に置き換えができる。しかしながら、このような構成は、光、電子、 および機械的装置の複雑性を増すことになる。 眼110とカメラ135との間の光路は、バレル130の視線内にある部分反射用４５ °ミラー145によって９０°の角度を描いている。 赤外線（ＩＲ）の照明源150は、ミラー145と眼110との間に配置され、眼を照 らす。この光源は関係するスクリーン155をもち、源150から、ミラー145を介し て、カメラ135へ光が直接に進むのを妨げている。 ＩＲ送信機160および受信機162は、バレル130の視線（照準線）と整列してハ ウジング125の正面に配置されており、トリガボタン165は、像を捕捉するかまた は遠隔の装置（図示されていない）へ送るか、あるいはその両方のときにユーザ が制御するようにハウジングに含まれている。 既に記載したように、その代りにこの装置と遠隔の装置との間の接続は、電話 線または類復の接続を含むことができ、したがって周知のモデム技術を使用して 、電話線を横切って遠隔の装置との間のデータ転送を容易にすることができる。 バレル130の正面ではＩＲフィルタ170を含み、装置へ入射する迷光ＩＲ放射量 を最小にする。さらに、フィルタ170は、送信機160の出力から放出された放射の 偶発的な放射からユーザの眼を保護するのに便利なときがある。ＣＣＤカメラ13 5は、カメラとバレルとの間に配置された可視光フィルタ175で迷可視光から保護 される。ＣＣＤカメラは標準の白黒カメラであり、ＩＲの光放射に対して感度が 高い。他のタイプのカメラ、例えばカラーカメラは、像の捕捉に等しく使用する ことができる。 装置はさらに、ハウジング内に収容されている適切な電子回路180を含む(図２ により詳しく示されている)。 光学式インジケータ185が、ユーザの視界中のバレル内に配置されている。イ ンジケータは種々の色の１または複数のＬＥＤを含み、異なる装置の状態（下記 参照）を示すことができるように照明される。当業者には明白な他の表示システ ムでも、効果的な解決を与えることができる。そのような表示システムとして、 例えば表示パネルまたは音響、あるいはその両方の使用することができる。 実際には、２つのフィルタ170および175を交差した偏光器のスクリーンと交換 して、この装置の外側からカメラ135に到達する迷光および望ましくない光を防 ぐことができる。偏光器はフィルタと同様のやり方で配置される。フイルタまた は偏光器の特徴は使用する照明のタイプに依存する。例えば、結像の波長が近赤 外線（ＮＩＲ）またはＩＲであるときは、迷ＩＲ放射が正面窓140を通って装置 へ入射するのを防ぐためにＩＲフィルタが要求される。その代りに、結像の波長 が可視光であるときは、正面窓140およびカメラ135で交差した偏光器を使用でき る。他の類似の光ブロッキングまたはフィルタリング構成は、当業者には明白で あり、同じように効果的な解を与えることができる。 ‘ホットミラー’145（例えば、Ealing Optics of Greylaine Rd,Watford,U.K .によってカタログ番号３５−６６８１で販売されている）は、ＣＣＤカメラの すぐ上に配置されている。ミラー145は４５°でバレル130の長手方向軸に対して 下方向前方に傾斜している。このミラーは、絶縁体材料で下側をコーティングし たガラススライドから形成されている。ガラススライドの他方の側は、反射防止 膜147でコーティングされている。絶縁体材料のコーティング146は、ガラススラ イドへ入射する近赤外線の約８０％を反射するのに効果的であり、ガラススライ ドへ入射する可視光の約９０％を通すことができる。 このタイプのミラーの長所は、少なくともある程度ミラーが、眼に到達するＩ Ｒ放射、およびカメラに到達する可視光に対するフィルタとしても機能すること である。レンズ、フィルタ、ビームスプリッタ、および／またはプリズム構成の 他の形態も使用できる。 この装置の全体的な大きさは主として、開いた眼120の大きさと、この装置の ユーザが要求する使い心地の良さおよび使い易さのレベルに依存している。この 装置のハードウエアは、単一の応用に特定の集積回路（ＡＳＩＣ）チップに対し て設計され、その大きさは装置の大きさを制限する要因ではない。さらに、周知 のＣＣＤカメラはミリメートルのオーダの寸法をもち、装置の大きさを制限する 要因ではない。 図１はバレルを真っ直ぐに通る結像装置の視線を示し、その代りに視線はミラ ーまたはプリズム、あるいは時にはレンズのような光路曲げ光学系を経由するこ とが分かるであろう。このような構成によりさらに一層コンパクトな設計となり 、ユーザが受取る外部環境の像またはカメラが受取る眼の像を向上することがで きる。 図１において、視線はバレルを通る光路である。しかしながら視線は、例えば 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン上で、この装置を超えた外の環境につい てのスクリーン表示された像によって与えることができることも考えられる。像 は、装置の正面にマウントされたＣＣＤカメラによって与えることができる。し たがって、グラフィカルインジケータを像に重ね合わせて、この装置を遠隔の装 置と整列させるときにユーザを援助することができる。その代りに、ＬＣＤスク リーンは実質的に透明として、ユーザがこの装置を超えた実際の環境を見ること ができるようにし、スクリーンが実像上に整列情報、または他の情報を単に重ね 合わせるために使用することができるものとする。正確な整列は、結像装置の１ つによって放出される一連の信号を監視し、他の結像装置によって受取られ処理 されることによって確立することができる。このような構成はバレルを通る簡単 な視線構成よりも技術的により複雑であるが、電子デバイス、例えばＣＣＤカメ ラおよびＬＣＤディスプレイは小型で廉価になるので、このように技術的に複雑 な構成はさらに実際的になる。ＬＣＤは、代わりになるものとして像捕捉装置に よって出力される像信号のエコーを作ることになろう。 図２は、装置用の１つの可能なハードウエア構成を示す。上述のように、処理 用ハードウエアは単一のＡＳＩＣチップ上に設計されることが好ましい。装置は 、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）205内に保持されているソフトウエアを走行する プロセッサ200によって制御される。プロセッサ200は、バス210を介してＲＯＭ2 05、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）215のブロック、および入力／出力（Ｉ ／Ｏ）制御装置220へ接続される。ＲＡＭは、眼の少なくとも１つの捕捉した像 を保持するのに十分な大きさである。Ｉ／Ｏ制御装置220は適切な回路およびド ライバ（図示されていない）によってＩＲ送信機160並びに受信機162、ＣＣＤカ メラ135、トリガ165、ＩＲ照明源150、および光学インジケータ185に接続される 。全本的な装置は、適切なバッテリ（図示されていない）によって電力を与えら れる。 プロセッサ200は、トリガ165、ＩＲ受信機162、およびＣＣＤカメラ135から受 取った信号を感知する。さらに、プロセッサはＩＲ送信機160、ＩＲ照明源、Ｃ ＣＤカメラオペレーション、および光学インジケータ185を制御する。 図３のフローチャートは、ユーザ確認システムのもつ像の捕捉、処理、および 送信といった特徴についての１つの可能なプロセスを示す。この手続きはセキュ リティのレベルを向上する暗号化を含む。この暗号化システムは‘パブリックキ ー’を使用して、データおよびプライベートキー（暗号化したデータの受信者の みが知っている）を暗号化して、データを解読する。 段階３００は、イメージング装置（結像装置）がプロセスを開始するためにト リガの始動を待機している状態である。ユーザがトリガを押すと、トリガはプロ セッサによって受信される信号を生成する。次にプロセッサはＩＲ送信機を制御 して、段階305で遠隔の装置へ信号を送り、通信を開始する。応答において、遠 隔の装置は結像装置にリターンメッセージを送る。 他の実施形態では、トリガは結像装置、または遠隔の装置によって置換され、 正しい整列を監視する。正しい整列がユーザによって確立されるとき、捕捉、コ ード化、および送信動作が開始される。信号を放出する１または複数の装置が監 視され、この信号を他の装置が受取って処理し、正しい整列を示す。 段階315でリターンメッセージが、例えば遠隔の装置が第１の信号を受取らな い結果として、結像装置によって受取られないときには、段階320で光学インジ ケータは赤色に点灯して、失敗を示し、トリガを再び押すことによって処理を再 開する。 段階315でリターンメッセージが受取られるときは、遠隔の装置からの信号は 何れの公開暗号化キーを選択したか、および送信を成功させるために結像装置が 何れのアイリスコードフォーマットを使用しなければならないかを含んでいる。 選択することができる複数の公開暗号キーおよび複数のアイリスコードアルゴリ ズムは結像装置内のＲＡＭ（もしくはＲＯＭ）に記憶できる。遠隔の装置はさら に、データおよびタイムスタンプを結像装置に送る。 遠隔の装置によって送られるリターン信号の情報は、次のアクセスのために結 像装置内のＲＡＭに記憶される。 次に段階325で、処理手段は単数もしくは複数の像を捕捉しなければならない カメラに信号を送る。捕捉された像はＲＡＭ内に記憶される。段階330では、処 理手段が、記憶した像か、または何れの像がコード化に適しているかを判断する 。適している像があっても、なくても、プロセッサはカメラに信号を送って、像 を再び捕捉することにする。 像捕捉段階は、照明源の制御を含む。照明源を制御ループ内に接続することに よって、プロセッサは、例えばユーザのアイリスの色に依存して照明源の光強度 を変化させることができる：薄い青色のアイリスははるかに多くの光を反射し、 濃い茶色のアイリスよりも少ない量の照明が必要である。ビデオシーケンスに類 似した、いくつかの連続的に捕捉した像は、プロセッサおよびソフトウエアにと って、少なくとも１つの適切な像を得る前に眼に対する最良の照明を決めるのに 必要である。 照明源をパルスとすることは連続的な源を使用するよりも望ましいとされてい るが、像捕捉は光パルスと同期することが、適切な照明を保証するのに必要とな る。パルス光の長所は、ユーザを眼の平均的に露出して、光の放射を低減するこ とであろ。さらに、パルスとされた源はエネルギの使用量が少ない。 多数の像を捕捉することによって、例えば１つの像を捕捉したときのユーザブ リンキングといった問題を克服することができる。既知のディジタル信号処理方 法は、何れの像が最良であるかを設定して、不適切な像を排除するのに使用する ことができる。 適切な像が得られると、像データをＲＡＭから呼出して、段階315で遠隔の装 置が選択したアイリスコード生成アルゴリズムを使用して、段階335でアイリス コードを形成するように処理する。例示したアルゴリズムは、米国特許第５，２ ９１，５６０号で開示されている。生成されたアイリスコードは、ＲＡＭに記憶 される。 次に段階340でプロセッサは、段階315で遠隔の装置によって準備されたデータ およびタイムスタンプと一緒に選択したパブリックキーを使用して、アイリスコ ードを暗号化する。生成されたデータはＲＡＭに記憶される。次にコード化され たおよび暗号化されたデータは、段階345でＩＲ送信機によって遠隔の装置に 送られる。 像捕捉、処理、および暗号化段階はＲＡＭ内にデータを記憶するといった介入 段階なしで完了すること、すなわち処理は“進行中(オンザフライ)”に行われ、 この装置の動作速度を著しく増加することが現実にできる。しかしながらこのよ うな処理は高価で、複雑な電子装置を必要とする。 最後に、遠隔の装置がデータを受取るのに成功すると、段階350で‘成功’信 号を結像装置に戻す。処理手段は、それに応答して、光学インジケータを緑色に 点灯して、段階360で手続きが成功したことをユーザに示す。データ送信を繰り 返し、例えば５回失敗すると、光学インジケータは段階355で赤色に点灯し、そ の結果ユーザは全手続きを再度開始することが必要となる。 上述よりも簡単な処理は、結像装置に複数のパブリックキーの何れを使用する かを示すことを包含している。この選択は、結像装置内の擬似乱数生成装置を使 用して行なうことができる。各パブリックキーは索引参照をもっていれば、各参 照はもとより暗号化されていない形で含まれ、暗号化されたデータは遠隔の装置 に、何れのパブリックキーを使用したか、したがって何れのパブリックキーを暗 号解読に使用すべきかを知らせることができる。このやり方を拡張すると、取引 が成功するたびごとに、パブリックキーの新しい組を遠隔の装置から結像装置に ダウンロードすることができる。さらに別の暗号化の可能性は、当業者には明ら かになるであろう。 別の実施形態では、個人識別カード、例えば個人識別情報を磁気ストリップ上 に保持している銀行のカードに類似したカードを使用してヤキュリティをさらに 向上することができる。その代りに、個人識別カードは、電子形式でデータを保 持しているスマートカードであってもよい。カード、スマートカード、または等 価のカードあるいはデバイスは、カード上に保持されている磁気または電子デー タの形態で情報を提供し、特定のユーザを識別する。この情報は、結像装置内に 設けられた適切なスロットにカードを挿入して、他のタイムスタンプおよび装置 識別情報と一緒にアイリスコードと組合わせて、結像装置によって読取ることが できる。別の類似の実施形態は当業者に明らかになるであろう。 図４ａは、複数の異なる波長源412,414,および416をもつ照明の１つの可能な 構成を表している。図４ａは、第１の窓を通って、カメラ405への視界を表して いる（この図では４５°のミラーを考慮に入れていない）。視界の底部では装置 の本体内に、３つのＬＥＤを含む発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが準備されて おり、それぞれ７００ｎｍを超える異なる波長帯域のＮＩＲ光放射を生成する。 例えば、各帯域は約２０ｎｍに広がり、各帯域は互いに約２００ｎｍ離れている 。その代りにＬＥＤの１つは可視光を準備してもよい。 異なる波長をもつという観察結果に基づいて照明源を準備する１つの理由は、 異なる照明状態がある程度異なる像を作ることである。光の異なる波長が異なる 深さに浸透し、そこから反射するので、眼のアイリスから生成されるのは３次元 の物体である。例えば、ＩＲ光放射は可視光よりも深くアイリスに浸透する。し たがって、広帯域幅の光源は狭帯域幅の光源よりもアイリスの像を豊かで複雑に することができる。狭帯域幅の光源を使用する長所は、比較的に廉価な光学系を 使用して捕捉できる簡単な像を生成することである。 異なる波長をもつ照明源を準備する別の理由は、例えば近赤外線のアイリスに よる吸収度がその色に依存することである。したがって必要な輝度をもつ像を得 るために、異なる波長源を異なる色の眼に使用することができる。 発明者は、異なる狭帯域の光源を使用して、異なるアイリスの像を生成して、 １つのアイリスに対する像の族(family)を１つのグループとして形成できると判 断した。したがって、１以上の像を使用して、ユーザを識別または確認すること ができる。使用する像の選択は遠隔の装置によって判断することができる。この 方法はユーザを眼の写真で代用することによって可能にできたかもしれない不正 行為に勝ることによってセキュリティを高める。写真は二次元に過ぎないのであ るから、生成された像には異なる波長の依存性が全く無いか、少なくとも１つあ る。何れの波長源を使用したかとは無関係に像は変化がない。 照明の異なる波長から生成される別々の像を異なるやり方で結合する１つの実 施形態は、当業者に明白になるであろう。 実際には、アレイ、各ＬＥＤはそれぞれ、（図示されていない適切な電気回路 を介して）プロセッサによって制御される。プロセッサは、それ自身の制御ソフ トウエアに依存して、または遠隔の装置から受取った信号に応答して、いつおよ び どのＬＥＤが点灯して眼を照明するかを制御する。プロセッサはさらに、いつ、 または何れの照明状態のもとで、像捕捉プロセスを行なうかも判断する。前記照 明状態は、遠隔の装置によって要求される像に依存し、既に記載したようにパル ス化してもよい。 図４ｂは、図４ａに類似しているが、４つの識別ＬＥＤアレイを準備して、眼 をより均等に照明するところが異なる。 種々の波長源の代りに、１または複数の広帯域源を使用してアイリスを照明し 、光フィルタを使用して、要求される異なる波長の帯域を分離してもよい。 手続きは遠隔の装置に依存し、相補的なやり方で結像装置と送受信、およびや り直しをするようにされている。１つの実施形態では、遠隔の装置は適切なソフ トウエアでプログラムされ、適切な送受信機構成をもつＰＣである。さらに、一 般的にＰＣはデータネットワークを介して他の遠隔の装置、例えばデータサーバ に接続される。動作の際に、暗号化したアイリスコードデータがＰＣによって受 信されると、それはネットワークを通ってデータベースサーバに向けられる。デ ータベースサーバはデータをデコードし、ユーザを有効なまたは無効のユーザと して受理または拒絶する。 図５ａは、装置の後部窓520に対する眼の正しい整列を示す。この例では正し い整列は、眼500の全アイリス530が窓520の視界内にあることを要求する。 図５ｂでは図５ａと同じ参照番号を使用し、装置の後部窓520に対する眼の整 列に関する潜在的な問題を示す。図示されているように、眼500の瞳孔510は窓52 0を通る視界をもつが、同時にアイリス530の重要な部分は窓を通る視界から不明 瞭にされる可能性がある。ユーザは、例えば目標施設の装置を通して合理的な視 界をもつことができる一方で、ＣＣＤカメラ135は全アイリス像を捕捉できず、 アイリス認識の成功を妨げることになる。 図６は、ユーザが眼を装置の後部窓620に対して正しく整列するのを助ける１ つの可能な方法を示している。装置の後部窓620はスクリーン625を組込んでいる 。スクリーンはゼラチンフィルタ、例えばＫｏｄａｋ^TMラッテンフィルタNo.８ ９Ｂを含み、これは７００ｎｍよりも大きい波長に対して透明であり、低い、可 視波長には不透明である。スクリーンは、光の全波長がスクリーンを通すこと ができる中心またはその周囲にホール628をもつ。ホール628は、眼の瞳孔がスク リーンを通して視界（実線の投影線によって示される）を与えるのに十分な大き さをもつ。この視界は４５°のミラー645によって妨げられない。４５°のミラ ー645は、光反射の可視波長に対して実質的に透明であるが、ＩＲおよびＮＩＲ の波長を反射する。 スクリーン625の大きい部分は放射の可視波長に対して不透明であるが、ＩＲ およびＮＩＲの波長に対しては透明である。したがって、適切なＩＲまたはＮＩ Ｒの照明（図示されていない）を使用して、スクリーン625を通して見ることが でき、ミラー645を介してカメラ（図示されていない）へ投影される眼のアイリ ス612の像を捕捉することができる（破線の投影線によって示されている）。 スクリーンの他の適切な構成要素は選考する記述の観点から当業者に明白にな るであろう。実際、同様の長所をもつ変更型のスクリーンを使用することができ る。例えば、主要な方の領域は可視光に対して不透明ではなく半透明であっても よい。その代りに、主要な方の領域は主要でない方の領域に対して単に淡い色が 付けられており、瞳孔アライニング領域は正しい領域を取り入れるようにユーザ を促す。さらに、スクリーンをガラスまたはプラスチック材料で補強して、ホー ルを覆い、ダストが、例えばこの装置を入るのを防ぐことができる。 明らかに、上述のようなスクリーンを使用する眼の整列方法は、本発明の装置 と共に使用するよりも広く応用される可能性をもつ。実際に、スクリーンをデバ イスまたは装置に結合して、各装置に対して同様の正しい眼の整列を要求するこ とができる。 上述の実施形態で使用されるホットミラーの代りとして、コールドミラーを使 用してもよい。コールドミラーはホットミラーと同じ位置および方向をもつが、 その下側には別のコーティングが施されている。コーティングはほとんどの可視 光を反射するのに効果的であり、一方で近赤外線を通すことができる。この代り の実施形態で行われた別の変更は、ＣＣＤカメラおよびＬＣＤディスプレイの辺 りを交換することである。 明らかに、本発明の結像装置はデータベースのアクセスユーザ確認よりもはる かに広く応用される。例えば、この装置を使用して、車内にあるエンジンインモ ビライザ(不動作装置)に対して車の所有者を識別することができる：ユーザが所 有者でない限り、車を始動することはできない。当業者は本明細書を読むことに よって本発明の多くの他の使用は明らかになるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９７３０２５８０．２ (32)優先日 平成９年４月15日(1997．4．15) (33)優先権主張国 ヨーロッパ特許庁（ＥＰ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 ギフォード、モーリス・メーリック イギリス国、アイピー５・７ジーアール、 サフォーク、イプスウィッチ、ケスグレー ブ、ディッキンソン・テラス １ (72)発明者 マッカートニー、デイビッド・ジョン イギリス国、アイピー４・２ティーエイ チ、サフォーク、イプスウィッチ、サウ ス・クローズ ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．眼の特徴を示す情報信号を与える装置であり、ユーザによって動作位置に運 ばれるようにされており： ハウジングと； ハウジング上にマウントされ、眼の表面の瞳孔の外側領域全体に入射波を作 るように動作する波源と； ハウジング上にマウントされ、眼から反射した波に応答する前眼房の１また は複数の特徴を表す像信号を作るように動作する像捕捉デバイスと； 前記像から遠隔の装置へ導き出された前記情報を送るように動作する送信デ バイスとを含む装置。 ２．前記ハウジングが入射窓をもち； 前記波源が眼を照明するのに動作できる照明源を含み： 前記像捕捉デバイスがハウジング内にマウントされ、前記入射窓と光通信を している：請求項１記載の装置。 ３．この装置が可搬型にされている請求項１または２記載の装置。 ４．前記送信デバイスがコードレス送信手段を含む請求項１乃至３の何れか１項 記載の装置。 ５．使用時に眼で見ることができ、眼と前記入射窓との整列を容易にする対物レ ンズをさらに含む請求項２乃至４の何れか１項記載の装置。 ６．前記目標物本が最初に記載した窓と光学的に通信している別の窓を含み、ハ ウジングを超えて眼に視界を与える請求項１乃至５の何れか１項記載の装置。 ７．前記目標物体が、使用時に眼で見ることができるビジュアルディスプレイ手 段を含む請求項５または６記載の装置。 ８．前記像捕捉デバイスがスペクトルが前記目標物体からの光とは異なる眼から 反射した光に応答する請求項５乃至７の何れか１項記載の装置。 ９．前記像捕捉デバイスが不可視光に応答する請求項８記載の装置。 １０．前記像捕捉デバイスが近赤外線光に応答する請求項９記載の装置。 １１．前記装置がさらに、前記可視光または異なるスペクトルの前記光の何れか 一方を反射して、他方を通すことができる波長選択反射器を含み； 使用の際に、可視光が第１の光路に沿って目標物体から波長選択反射器を介 して眼へ進み、光が第２の光路に沿って前記照明源から前記波長選択反射器を介 して前記像捕捉デバイスへ進む：請求項８乃至１０の何れか１項記載の装置。 １２．前記眼と前記目標物体との間に挿入された光学要素をさらに含み、前記要 素が不可視の放射に対して実質的に透明であり、可視光放射に対して第２の領域 よりも透明な第１の領域を含む請求項９または10記載の装置。 １３．前記第１の領域が前記第２の領域によって取り囲まれている請求項12記載 の装置。 １４．動作時に前記像信号の少なくとも一部分をコード化して、前記情報信号を 供給するようにされているコード化手段をさらに含み、前記情報信号が前記像信 号よりも少ない範囲をもつ請求項１乃至１３の何れか１項記載の装置。 １５．コード化手段が、捕捉した像の少なくともアイリス部分、またはその一部 をコード化するようにされている請求項１４記載の装置。 １６．コード化手段が、眼またはそれを取り囲む顔の１または複数の別の特徴を コード化するようにされている請求項１乃至15の何れか１項記載の装置。 １７．コード化手段が、複数のコード化アルゴリズムの１以上を選択するように 制御可能な請求項１４乃至１６の何れか１項記載の装置。 １８．前記コード化された情報を暗号化する手段をさらに含む請求項１乃至１７ 記載の装置。 １９．パルス式に照明源を動作する手段をさらに含む請求項２乃至１８の何れか １項記載の装置。 ２０．前記照明源が、各異なる波長帯域で光を放出する複数の光源を含む請求項 ２乃至１９の何れか１項記載の装置。 ２１．前記源が、眼を照明して情報を捕捉するのに個々に制御可能である請求項 ２０記載の装置。 ２２．前記遠隔の装置との双方向通信を可能にする受信手段をさらに含む請求項 １乃至２２の何れか１項記載の装置。 ２３．前記装置の１以上の機能が遠隔の装置によって制御可能である請求項２２ 記載の装置。 ２４．別の処理のために複数の速続的に捕捉される像から少なくとも１つの像を 選択する手段をさらに含む請求項１乃至２３の何れか１項記載の装置。 ２５．前記像捕捉デバイスが固定焦点長をもつ請求項１乃至２４の何れか１項記 載の装置。 ２６．前記入射窓と所定の関係で眼を位置付ける手段をさらに含む請求項１乃至 ２５の何れか１項記載の装置。 ２７．前記遠隔の装置によって動作可能なトリガ手段をさらに含む請求項１乃至 ２６の何れか１項記載の装置。 ２８．個人識別カードからデータを読取る手段を設けられた請求項１乃至２７の 何れか１項記載の装置。 ２９．人間を識別または確認する請求項１乃至２８の何れか１項記載の装置の使 用。 ３０．人間を識別または確認する請求項１乃至２９の何れか１項記載の装置の使 用。 ３１．人間または動物を識別する方法であり： （ａ）人間または動物の眼の像を捕捉すること； （ｂ）前記像をコード化して、眼の少なくともアイリス部分またはその一部 のコードを形成することと； （ｃ）前記コードを遠隔の装置へコードレスで送ることとを含む方法。 ３２．添付の図面の１以上を引用して上述で実質的に記載した結像装置。 ３３．ユーザの眼の１または複数の特徴を示す情報を捕捉する装置であり、この 装置が、 ａ）窓をもつハウジングと； ｂ）ユーザの眼の一方または両方を窓との所定の関係で位置付ける手段とを 含み： 該ハウジングが、 ｄ）眼を照明する手段と； ｆ）眼の特徴を示す情報を捕捉する手段と； ｄ）情報を遠隔の装置へ送る手段とを備えている装置。 ３４．ハウジングが、前記装置を使用するときにこの装置を超えてユーザに視界 を与える最初に記載した窓と光学的整列をしている別の窓を備えている請求項３ ３記載の装置。