JP3788043B2

JP3788043B2 - 指紋像入力装置

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Publication number: JP3788043B2
Application number: JP18430398A
Authority: JP
Inventors: 正博鹿井; 利郎中島; 照夫宇佐美
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000020684A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋照合装置等に対して指の指紋像を入力するための指紋像入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータに保存した機密文書へのアクセス、コンピュータネットワーク上での電子商取引、重要施設への入退場などにおけるセキュリティ機能を高めるために、個人識別技術の研究が盛んに行われている。中でも指紋は、万人不同、終生不変の性質を持ち、個人識別を実現する重要な特徴として利用され、指紋照合装置等が開発されている。
しかし、既に登録済みの特定個人の指紋を複製した、いわゆるレプリカを用いられると、セキュリティが確保されない。このため、人間の指、即ち生体か否かを識別する必要が生じ、この種の生体識別の方法が提案されている。
【０００３】
例えば、図５は特開平３−８７９８１号公報に示された、従来の生体識別機能を備えた指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。図５において、１は指Ｆに対して光Ｌを照射する光源、２は透明体で、一端に絞り２ａを介してレンズ２ｂを設け、他端に検出面２ｃに接触した指Ｆからの光を、レンズ２ｂの方向へ反射する鏡２ｄを設けている。３は例えば赤色（Ｒ）成分、緑色（Ｇ）成分および青色（Ｂ）成分の色識別機能を有するカラーＣＣＤ（電荷結合素子、ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）で構成されている画像検出器で、指Ｆの指紋像を検出する。４はＲＧＢ分離回路、５は指紋像入力処理手段で、画像検出器３で検出した指紋像を利用して指紋照合等の処理を行う。６は色ずれ補正回路６ａと色識別回路６ｂとで構成された生体識別手段で、指Ｆの生体識別を行う。
【０００４】
生体識別手段６においては、色ずれ補正回路６ａが、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の指紋像画像信号の色ずれを補正し、色識別回路６ｂに、色ずれ補正された指紋像信号を供給する。色識別回路６ｂでは、指Ｆが検査面２ｃに接触した瞬間の指紋像と、指Ｆが検査面２ｃに押し当てられた後の指紋像との色の変化を比較識別する。指Ｆが生体のものであれば、指Ｆが検査面２ｃに接触した瞬間の指紋像は検査面２ｃに対する押圧力が小さいので、赤みを帯びている。しかし、指Ｆが検査面２ｃに押し当てられた後の指紋像は検査面２ｃに対する押圧力が大きいので、白っぽい肌色として検出される。このようにして、指紋像の色情報の変化から、生体か否かの識別を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の指紋像入力装置は以上のように構成されているので、例えば低温の状況によって冷えた指Ｆの表面の色が、検査面２ｃに接触する前から白っぽい肌色である場合、押圧力による色情報の変化が起こらないため、生体であるにも拘わらず、生体でないという誤った識別をするという問題点があった。
また、指Ｆを検査面２ｃに軽く接触する場合は、色情報の変化が起こり難いため、生体であるにも関らず、生体でないと誤った識別をするという問題点があった。
またさらに、指紋像の色情報の変化を生ずるに要するある程度の時間を、継続してモニターする必要があり、生体識別にある程度の時間を要するという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、指紋像の色情報の変化がなくても、確実に生体識別をすることができる指紋像入力装置を得ることを目的とする。
また、生体識別の時間を短縮することができる指紋像入力装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る指紋像入力装置においては、指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを指に照射する生体識別用光源と、プローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光を受光し、透過プローブ光の光強度に応じた電気信号と、参照光が指の内部を透過した透過参照光を受光し、透過参照光の光強度に応じた電気信号とを出力する透過光検出手段と、透過光検出手段から出力された両電気信号により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比を求め、透過光強度比から指が生体であるか否かを識別する生体識別手段とを備えたものである。
【０００８】
この発明に係る指紋像入力装置においては、検査面を有する透明体と、指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを検査面に接触された指に照射する生体識別用光源と、プローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光を受光し、透過プローブ光の光強度に応じた電気信号と、参照光が指の内部を透過した透過参照光を受光し、透過参照光の光強度に応じた電気信号とを出力する透過光検出手段と、透過光検出手段から出力された両電気信号により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比を求め、透過光強度比から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別する生体識別手段とを備えたものである。
【０００９】
この発明に係る指紋像入力装置においては、検査面を有する透明体と、指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを検査面に接触された指に照射する生体識別用光源と、プローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光を受光し、透過プローブ光の光強度に応じた電気信号と、参照光が指の内部を透過した透過参照光を受光し、透過参照光の光強度に応じた電気信号とを出力する透過光検出手段と、透過光検出手段から出力された両電気信号により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度の差を求め、透過光強度の差から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別する生体識別手段とを備えたものである。
【００１０】
また、プローブ光の波長は、６６０ｎｍ付近のものである。
【００１１】
また、透過光検出手段は、透過プローブ光の波長の光のみを電気信号に変換し出力する手段と、透過参照光の波長の光のみを電気信号に変換し出力する手段とを有するものである。
【００１２】
またさらに、透過光検出手段は、透過プローブ光の波長の光を電気信号に変換し出力する手段と、透過参照光の波長の光を電気信号に変換し出力する手段とを共通にしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１である指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。図１において、１１は生体識別用光源であり、プローブ光Ｌ１と参照光Ｌ２とを、例えばガラス、透明プラスチックなどの透明体１２に設けられた検査面１２ａに接触した指Ｆに照射する。生体識別用光源１１としては、例えば半導体レーザーを使用してもよいが、必ずしもレーザーの出力光のようなコヒーレント光に近い状態の光を必要とせず、６００〜７００ｎｍの領域の波長、例えば６６０ｎｍ付近の波長を有するプローブ光Ｌ１と、８００〜９００ｎｍの領域の波長、例えば８００ｎｍ付近の波長を有する参照光Ｌ２とのインコヒーレント光を照射する１個の発光ダイオード、あるいは白色光源を使用する。
【００１４】
１３は透過光検出手段であり、生体識別用光源１１から照射され、指Ｆの内部を透過した透過プローブ光Ｌ１１と透過参照光Ｌ１２とが、レンズ１４を介して受光される。透過光検出手段１３は、例えばバンドパスフィルタ付きホトダイオードなどの透過プローブ光用光電変換手段１３ａと、透過参照光用光電変換手段１３ｂとを有し、透過プローブ光用光電変換手段１３ａで透過プローブ光Ｌ１１を光電変換して透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１を出力し、透過参照光用光電変換手段１３ｂで透過参照光Ｌ１２を光電変換して透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２を出力する。
【００１５】
１５は生体識別手段であり、割算回路１５ａと比較回路１５ｂとを有する。割算回路１５ａでは、透過光検出手段１３から出力された透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１を、透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２で割って得られた透過光強度比Ｓ３を比較回路１５ｂに出力する。比較回路１５ｂでは、割算回路１５ａから出力された透過光強度比Ｓ３を、予め設定した上限値および下限値で比較し、指Ｆが生体であるか否かの識別信号Ｓ４を出力する。
【００１６】
１６は例えば発光ダイオードなどの指紋像用光源で、検査面１２ａに接触した指Ｆに光Ｌ３を照射する。１７はカラーＣＣＤなどの２次元固体撮像素子からなる画像検出器であり、光Ｌ３が指Ｆで反射した光Ｌ１３を、レンズ１８を介して受光し、指Ｆの指紋像を検出する。この検出された指Ｆの指紋像は、画像取り込み回路１９に取り込まれる。２０は指紋照合回路であり、比較回路１５ｂから出力される識別信号Ｓ４により、指Ｆの指紋像を照合する。
【００１７】
図２は、人体の血液中の酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの各波長における吸光係数を示す説明図である。吸光係数とは、ある物質の一定濃度と一定光路長に対する光吸収を表わす単位である。酸化ヘモグロビンの濃度と還元ヘモグロビンの濃度の和が全ヘモグロビンの濃度である。プローブ光Ｌ１の６００〜７００ｎｍの領域の波長、例えば６６０ｎｍ付近では、酸化ヘモグロビンの吸光係数は還元ヘモグロビンの吸光係数に対して小さいため、酸化ヘモグロビンの濃度が高いほど光の吸収が少なくなり、透過光である透過プローブ光Ｌ１１の光強度は大きくなることが顕著に現れる。
【００１８】
一方、参照光Ｌ２に対応する８００〜９００ｎｍの領域の波長、例えば８００ｎｍの付近では、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが、ほぼ同じであるため、酸化ヘモグロビンの濃度に拘わらず、透過光である透過参照光Ｌ１２の光強度は一定である。
従って、指Ｆを透過した透過参照光Ｌ１２の光強度に対する透過プローブ光Ｌ１１の光強度が大きいほど、指Ｆ内の血液における酸化ヘモグロビンの濃度が高いことがわかる。
【００１９】
次に、動作について説明する。
生体識別用光源１１から検査面１２ａに接触した指Ｆに照射され、指Ｆから透過してきた透過プローブ光Ｌ１１と透過参照光Ｌ１２とが、レンズ１４を介して透過光検出手段１３に受光される。透過プローブ光Ｌ１１は、透過プローブ光用光電変換手段１３ａで光電変換され、透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１を出力する。透過参照光Ｌ１２は、透過参照光用光電変換手段１３ｂで光電変換され、透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２を出力する。
【００２０】
透過光検出手段１３から出力された両電気信号Ｓ１，Ｓ２は、割算回路１５ａで、電気信号Ｓ１を電気信号Ｓ２で割って透過光強度比Ｓ３を求め、この透過光強度比Ｓ３が比較回路１５ｂに出力される。透過光強度比Ｓ３が大きいほど、指Ｆに含まれる血液の酸化ヘモグロビンの濃度が高いことを示す。割算回路１５ａから出力された透過光強度比Ｓ３は、比較回路１５ｂで、予め設定した上限値および下限値で比較される。透過光強度比Ｓ３が上限値と下限値との間にある場合、指Ｆが生体であると判定し、透過光強度比Ｓ３が上限値と下限値との間にない場合、指Ｆが生体でないと判定し、その判定結果を識別信号Ｓ４として出力する。
【００２１】
一方、指紋像用光源１６から光Ｌ３が検査面１２ａに接触した指Ｆに照射され、指Ｆで反射した光Ｌ１３が、レンズ１８を介して画像検出器１７に受光されて指Ｆの指紋像を検出する。画像取り込み回路１９に取り込まれた指Ｆの指紋像は、比較回路１５ｂで出力された識別信号Ｓ４が、指Ｆを生体であると判定されたものである場合に指紋照合回路２０で照合されるが、指Ｆを生体でないと判定されたものである場合には指紋照合回路２０で照合されない。
【００２２】
このように、本発明の実施の形態１によれば、生体識別用光源１１で検査面１２ａに接触された指Ｆにプローブ光Ｌ１と参照光Ｌ２とを照射し、透過光検出手段１３でプローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１と、参照光が指の内部を透過した透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２とを出力し、生体識別手段１５で出力された両電気信号Ｓ１，Ｓ２により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比Ｓ３を求め、透過光強度比から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別しているので、指紋像の色情報の変化がなくても、レプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００２３】
また、指Ｆの血液に含まれる還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンとのうち、プローブ光Ｌ１が酸化ヘモグロビンの吸光係数の方が還元ヘモグロビンの吸光係数より小さい領域の波長であり、また参照光Ｌ２は酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とがほぼ同じ領域の波長であるので、透過プローブ光Ｌ１１の光強度と透過参照光Ｌ１２の光強度との透過光強度比が顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指Ｆがレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００２４】
また、プローブ光Ｌ１の波長は、６６０ｎｍ付近であるので、透過プローブ光Ｌ１１の光強度が顕著に大きくなり、透過プローブ光Ｌ１１の光強度と透過参照光Ｌ１２の光強度との透過光強度比がより顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指Ｆがレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００２５】
またさらに、透過光検出手段１３は、透過プローブ光の波長の光のみを電気信号に変換し出力する透過プローブ光用光電変換手段１３ａと、透過参照光の波長の光のみを電気信号に変換し出力する透過参照光用光電変換手段１３ｂとを有するので、プローブ光Ｌ１と参照光Ｌ２とを同時に指Ｆに照射できる。このため、従来例のように指紋像の色情報の変化を生ずるに要するある程度の時間を、継続してモニターすることが不要となり、生体識別の時間を短縮することができる。
【００２６】
尚、参照光Ｌ２の波長は、８００〜９００ｎｍの領域の波長としたが、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とがほぼ同一であればよく、他の波長、例えば４００〜５３０ｎｍの領域の波長としても上記と同様の効果を奏する。
また、割算回路１５ａでは、透過光検出手段１３から出力された透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１を、透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２で割って得られた透過光強度比Ｓ３を比較回路１５ｂに出力しているが、電気信号Ｓ１と電気信号Ｓ２との差を求めて得られた透過光強度差を比較回路１５ｂに出力しても上記と同様の効果を奏する。
【００２７】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２である指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。図３で使用した符号のうち、図１で使用した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、その説明を省略する。図３において図１と異なるところは、プローブ光Ｌ１を照射する生体識別用光源２１と、参照光Ｌ２を照射する生体識別用光源２２とが個別になっている。生体識別用光源としては、例えば半導体レーザーを使用してもよいが、必ずしもレーザーの出力光のようなコヒーレント光に近い状態の光を必要とせず、例えば生体識別用光源２１では６６０ｎｍ付近の波長を有するプローブ光Ｌ１、生体識別用光源２２では８００〜９００ｎｍのうちのいずれかの波長を有する参照光Ｌ２のインコヒーレント光を照射する発光ダイオード、あるいは白色光源を使用する。また透過光検出手段２３は、単一の例えばバンドパスフィルタ付きホトダイオードなどの透過光用光電変換手段２３ａで、透過プローブ光用光電変換手段と透過参照光用光電変換手段とを共通にしている。
【００２８】
次に、動作について説明する。
まず、生体識別用光源２１によりプローブ光Ｌ１を検査面１２ａに接触した指Ｆに照射する。このとき、生体識別用光源２２は参照光Ｌ２を照射しない。生体識別用光源２１から指Ｆに照射され、指Ｆから透過してきた透過プローブ光Ｌ１１が、レンズ１４を介して透過光用光電変換手段２３ａに受光されて光電変換され、透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１を出力する。
次に、生体識別用光源２２より参照光Ｌ２を検査面１２ａに接触した指Ｆに照射する。このとき、生体識別用光源２１はプローブ光Ｌ１を照射しない。つまり、生体識別用光源２１と生体識別用光源２２とは交互に照射することになる。生体識別用光源２２から指Ｆに照射され、指Ｆから透過してきた透過参照光Ｌ１２が、レンズ１４を介して透過光用光電変換手段２３ａに受光されて光電変換され、透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２を出力する。
【００２９】
透過光用光電変換手段２３ａから出力された各電気信号Ｓ１，Ｓ２は一旦記録され、割算回路１５ａで、電気信号Ｓ１を電気信号Ｓ２で割って透過光強度比Ｓ３を求め、この透過光強度比Ｓ３が比較回路１５ｂに出力される。透過光強度比Ｓ３が大きいほど、指Ｆに含まれる血液の酸化ヘモグロビンの濃度が高いことを示す。割算回路１５ａから出力された透過光強度比Ｓ３は、比較回路１５ｂで、予め設定した上限値および下限値と比較される。透過光強度比Ｓ３が上限値と下限値との間にある場合、指Ｆが生体であると判定し、透過光強度比Ｓ３が上限値と下限値との間にない場合、指Ｆが生体でないと判定し、その判定結果を識別信号Ｓ４として出力する。
【００３０】
本発明の実施の形態２によれば、生体識別用光源２１，２２で検査面１２ａに接触された指Ｆにプローブ光Ｌ１と参照光Ｌ２とを照射し、透過光検出手段２３でプローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１と、参照光が指の内部を透過した透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２とを出力し、生体識別手段１５で出力された両電気信号Ｓ１，Ｓ２により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比Ｓ３を求め、透過光強度比から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別しているので、指紋像の色情報の変化がなくても、レプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００３１】
また、指Ｆの血液に含まれる還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンとのうち、プローブ光Ｌ１が酸化ヘモグロビンの吸光係数の方が還元ヘモグロビンの吸光係数より小さい領域の波長であり、参照光Ｌ２が酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とがほぼ同じ領域の波長であるので、透過プローブ光Ｌ１１の光強度と透過参照光Ｌ１２の光強度との透過光強度比が顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指Ｆがレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００３２】
また、プローブ光Ｌ１の波長は、６６０ｎｍ付近であるので、透過プローブ光Ｌ１１の光強度が顕著に大きくなり、透過プローブ光Ｌ１１の光強度と透過参照光Ｌ１２の光強度との透過光強度比がより顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指Ｆがレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００３３】
またさらに、単一の透過光用光電変換手段２３ａで、透過プローブ光Ｌ１１の波長の光を電気信号に変換し出力する透過プローブ光用光電変換手段と、透過参照光Ｌ１２の波長の光を電気信号に変換し出力する透過参照光用光電変換手段とを共通にしたので、透過プローブ光用光電変換手段と透過参照光用光電変換手段とが個別の場合に片方が劣化により感度が変化するとき、割算回路１５ａの出力に誤差が生ずるが、単一の透過光用光電変換手段２３ａの場合では劣化により感度が変化するときでも、割算回路１５ａの出力に誤差が生じない。
尚、生体識別用光源２１と生体識別用光源２２とを交互に照射する時間間隔を短くすれば、生体識別の時間を短縮できる。
【００３４】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３である指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。図４で使用した符号のうち、図３で使用した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、その説明を省略する。図４において図３と異なるところは、画像検出器２４により、光Ｌ３が指Ｆで反射した光Ｌ１３を、レンズ２５を介して受光して指Ｆの指紋像を検出し、この指紋像が画像取り込み回路１９に取り込まれる。指紋像を検出するときには、生体識別用光源２１および生体識別用光源２２は、プローブ光Ｌ１および参照光Ｌ２を照射しない。
また、画像検出器２４は、生体識別用光源２１および生体識別用光源２２から、検査面１２ａに接触された指Ｆに、プローブ光Ｌ１および参照光Ｌ２を照射されると、プローブ光Ｌ１および参照光Ｌ２が指Ｆを透過した透過プローブ光Ｌ１１および透過参照光Ｌ１２を、レンズ２５を介して受光して光電変換し、透過プローブ光Ｌ１１および透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号を出力する透過光検出手段としての機能をも有する。
【００３５】
次に、動作について説明する。
まず、生体識別用光源２１によりプローブ光Ｌ１を検査面１２ａに接触した指Ｆに照射する。このとき、生体識別用光源２２は参照光Ｌ２を照射しない。生体識別用光源２１から指Ｆに照射され、指Ｆから透過してきた透過プローブ光Ｌ１１が、レンズ２５を介して画像検出器２４に受光されて光電変換され、透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１を出力する。
次に、生体識別用光源２２より参照光Ｌ２を検査面１２ａに接触した指Ｆに照射する。このとき、生体識別用光源２１はプローブ光Ｌ１を照射しない。つまり、生体識別用光源２１と生体識別用光源２２とは交互に照射することになる。生体識別用光源２２から指Ｆに照射され、指Ｆから透過してきた透過参照光Ｌ１２が、レンズ２５を介して画像検出器２４に受光されて光電変換され、透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２を出力する。
【００３６】
画像検出器２４から出力された両電気信号Ｓ１，Ｓ２は一旦記録され、割算回路１５ａで、電気信号Ｓ１を電気信号Ｓ２で割って透過光強度比Ｓ３を求め、この透過光強度比Ｓ３が比較回路１５ｂに出力される。透過光強度比Ｓ３が大きいほど、指Ｆに含まれる血液の酸化ヘモグロビンの濃度が高いことを示す。割算回路１５ａから出力された透過光強度比Ｓ３は、比較回路１５ｂで、予め設定した上限値および下限値で比較される。透過光強度比Ｓ３が上限値と下限値との間にある場合、指Ｆが生体であると判定し、透過光強度比Ｓ３が上限値と下限値との間にない場合、指Ｆが生体でないと判定し、その判定結果を識別信号Ｓ４として出力する。
【００３７】
本発明の実施の形態３によれば、生体識別用光源２１，２２で検査面１２ａに接触された指Ｆにプローブ光Ｌ１と参照光Ｌ２とを照射し、透過光検出手段としての画像検出器２４でプローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光Ｌ１１の光強度に応じた電気信号Ｓ１と、参照光が指の内部を透過した透過参照光Ｌ１２の光強度に応じた電気信号Ｓ２とを出力し、生体識別手段１５で出力された両電気信号Ｓ１，Ｓ２により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比Ｓ３を求め、透過光強度比から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別しているので、指紋像の色情報の変化がなくても、レプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００３８】
また、指Ｆの血液に含まれる還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンとのうち、プローブ光Ｌ１が酸化ヘモグロビンの吸光係数の方が還元ヘモグロビンの吸光係数より小さい領域の波長であり、参照光Ｌ２が酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とがほぼ同じ領域の波長であるので、透過プローブ光Ｌ１１の光強度と透過参照光Ｌ１２の光強度との透過光強度比が顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指Ｆがレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００３９】
また、プローブ光Ｌ１の波長は、６６０ｎｍ付近のものであるので、透過プローブ光Ｌ１１の光強度が顕著に大きくなり、透過プローブ光Ｌ１１の光強度と透過参照光Ｌ１２の光強度との透過光強度比がより顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指Ｆがレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００４０】
またさらに、単一の透過光検出手段としての画像検出器２４で、透過プローブ光Ｌ１１の波長の光を電気信号に変換し出力する透過プローブ光検出手段と、透過参照光Ｌ１２の波長の光を電気信号に変換し出力する透過参照光検出手段とを共通にしたので、透過プローブ光検出手段と透過参照光検出手段とが個別の場合に片方が劣化により感度が変化するとき、割算回路１５ａの出力に誤差が生ずるが、単一の画像検出器２４の場合では劣化により感度が変化するときでも、割算回路１５ａの出力に誤差が生じない。
尚、生体識別用光源２１と生体識別用光源２２とを交互に照射する時間間隔を短くすれば、生体識別の時間を短縮できる。
また、単一の画像検出器２４は、透過光検出手段も有するので、装置を小型化できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の指紋像入力装置によれば、生体識別用光源で指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを指に照射し、透過光検出手段でプローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光の光強度に応じた電気信号と、参照光が指の内部を透過した透過参照光の光強度に応じた電気信号とを出力し、生体識別手段で透過光検出手段から出力された両電気信号により透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比を求め、透過光強度比から、指が生体であるか否かを識別しているので、透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比が顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、レプリカか生体の指かの生体識別を確実にすることができる。
【００４２】
また、生体識別用光源で指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを検査面に接触された指に照射し、透過光検出手段でプローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光の光強度に応じた電気信号と、参照光が指の内部を透過した透過参照光の光強度に応じた電気信号とを出力し、生体識別手段で透過光検出手段から出力された両電気信号に応じた透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比を求め、透過光強度比から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別しているので、透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比が顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、レプリカか生体の指かの生体識別を確実にすることができる。
【００４３】
また、生体識別用光源で指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを検査面に接触された指に照射し、透過光検出手段でプローブ光が指の内部を透過した透過プローブ光の光強度に応じた電気信号と、参照光が指の内部を透過した透過参照光の光強度に応じた電気信号とを出力し、生体識別手段で透過光検出手段から出力された両電気信号に応じた透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度の差を求め、透過光強度の差から検査面に接触された指が生体であるか否かを識別しているので、透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度の差が顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、レプリカか生体の指かの生体識別を確実にすることができる。
【００４４】
また、プローブ光の波長は、６６０ｎｍ付近のものであるので、透過プローブ光の光強度が顕著に大きくなり、透過プローブ光の光強度と透過参照光の光強度との透過光強度比がより顕著になり、指紋像の色情報の変化がなくても、指がレプリカか生体の指かを確実に生体識別をすることができる。
【００４５】
また、透過光検出手段は、透過プローブ光の波長の光のみを電気信号に変換し出力する透過プローブ光用光電変換手段と、透過参照光の波長の光のみを電気信号に変換し出力する透過参照光用光電変換手段とを有するものであるので、プローブ光と参照光とを同時に指に照射できる。このため、従来例のように指紋像の色情報の変化を生ずるに要するある程度の時間を、継続してモニターすることが不要となり、生体識別の時間を短縮することができる。
【００４６】
またさらに、単一の透過光検出手段で、透過プローブ光の波長の光を電気信号に変換し出力する透過プローブ光用光電変換手段と、透過参照光の波長の光を電気信号に変換し出力する透過参照光用光電変換手段とを共通にするものであるので、透過プローブ光用光電変換手段と透過参照光用光電変換手段とが個別の場合に片方が劣化により感度が変化するとき、割算回路の出力に誤差が生ずるが、単一の透過光検出手段の場合では劣化により感度が変化するときでも、割算回路の出力に誤差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】人体の血液中の酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの各波長における吸光係数を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施例による指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施例による指紋像入力装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の指紋像入力装置の構成を示すブロック図ある。
【符号の説明】
１１，２１，２２生体識別用光源
１２透明体
１２ａ検査面
１３，２３，２４透過光検出手段
１５生体識別手段
Ｆ指
Ｌ１プローブ光
Ｌ２参照光
Ｌ１１透過プローブ光
Ｌ１２透過参照光

Claims

指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と上記酸化ヘモグロビンの吸光係数と上記還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを指に対して照射する生体識別用光源、
上記プローブ光による上記指の内部への透過によって生じた透過プローブ光を受光して上記透過プローブ光の光強度に応じた電気信号を出力する手段と、上記参照光による上記指の内部への透過によって生じた透過参照光を受光して上記透過参照光の光強度に応じた電気信号を出力する手段とを具備した透過光検出手段、および
上記透過光検出手段から出力された上記両電気信号に基づき上記透過プローブ光の光強度と上記透過参照光の光強度との透過光強度比を演算し、上記透過光強度比から上記指が生体であるか否かを識別する生体識別手段
を備えたことを特徴とする指紋像入力装置。
検査面を有する透明体、
指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と上記酸化ヘモグロビンの吸光係数と上記還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを上記検査面に接触された指に対して照射する生体識別用光源、
上記プローブ光による上記指の内部への透過によって生じた透過プローブ光を受光して上記透過プローブ光の光強度に応じた電気信号を出力する手段と、上記参照光による上記指の内部への透過によって生じた透過参照光を受光して上記透過参照光の光強度に応じた電気信号を出力する手段とを具備した透過光検出手段、および
上記透過光検出手段から出力された上記両電気信号に基づき上記透過プローブ光の光強度と上記透過参照光の光強度との透過光強度比を演算し、上記透過光強度比から上記検査面に接触された指が生体であるか否かを識別する生体識別手段
を備えたことを特徴とする指紋像入力装置。
検査面を有する透明体、
指の血液に含まれた酸化ヘモグロビンの吸光係数が指の血液に含まれる還元ヘモグロビンの吸光係数より小さくなる波長領域のプローブ光と上記酸化ヘモグロビンの吸光係数と上記還元ヘモグロビンの吸光係数とが同等になる波長領域の参照光とを上記検査面に接触された指に対して照射する生体識別用光源、
上記プローブ光による上記指の内部への透過によって生じた透過プローブ光を受光して上記透過プローブ光の光強度に応じた電気信号を出力する手段と、上記参照光による上記指の内部への透過によって生じた透過参照光を受光して上記透過参照光の光強度に応じた電気信号を出力する手段とを具備した透過光検出手段、および
上記透過光検出手段から出力された上記両電気信号に基づき上記透過プローブ光の光強度と上記透過参照光の光強度との透過光強度の差を演算し、上記透過光強度の差から上記検査面に接触された指が生体であるか否かを識別する生体識別手段
を備えたことを特徴とする指紋像入力装置。
指紋像用光を指に対して照射する指紋像用光源、
上記指紋像用光のうち上記指から反射された光を検出する画像検出手段、
この画像検出手段によって検出された指紋像を取込む画像取込み手段、
この画像取込み手段によって取込まれた上記指紋像を照合する指紋照合手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の指紋像入力装置。
指紋像用光を検査面に接触された指に対して照射する指紋像用光源、
上記指紋像用光のうち上記指から反射された光を検出する画像検出手段、
この画像検出手段によって検出された指紋像を取込む画像取込み手段、
この画像取込み手段によって取込まれた上記指紋像を照合する指紋照合手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の指紋像入力装置。
プローブ光の波長は、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の指紋像入力装置。
参照光の波長は、８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の指紋像入力装置。
透過光検出手段と画像検出手段とが一体化していることを特徴とする請求項４または５のいずれか１項に記載の指紋像入力装置。