KR100760033B1 - 개인 인증장치 - Google Patents

Abstract

혈관 패턴을 이용한 개인 인증장치에 있어서, 특히 장치의 소형화가 가능한 수단을 제공한다. 개인 인증장치는 적외광원과 복수의 수광소자를 포함하는 수광소자열을 가진다. 인증시에는 손가락을 수광소자열 위를 주사시킨다. 수광소자열의 출력과 상기 주사에 의한 변위정보로부터 손가락의 2차원의 혈관 패턴을 포함하는 화상을 생성한다. 이와 같이 하여 얻어진 혈관 패턴과 미리 등록되어 있는 패턴을 대조하여 개인 인증을 행한다. 장치의 소형화가 가능하게 되어 자동차, 휴대전화 등의 탑재공간이 한정되는 장소에 탑재하기 쉬워진다.

Description

개인 인증장치{PERSONAL IDENTIFICATION DEVICE}

본 발명은 생체정보를 사용하여 개인을 인증하는 개인 인증장치에 관한 것으로, 특히 손가락의 혈관 패턴에 의거하여 개인을 인증하는 개인 인증장치에 관한 것이다.

재산이나 정보의 안전한 관리를 목적으로 하여 개인 인증기술에 대한 기대가 높아지고 있다. 특히, 인체의 일부를 열쇠로 하여 이용하는 생체 인증기술은, 종래의 암증번호나 암호열쇠를 사용하는 방법에 비하여 유실이나 도난 등에 의한 부정행사의 염려가 적기 때문에 주목을 받고 있다. 생체 인증기술로서는 지문, 얼굴, 홍채, 손이나 손가락의 혈관 패턴 등을 사용한 여러가지 방법이 연구되고 있다. 그 중에서도 손가락의 혈관 패턴을 사용한 인증방법은, 지문과 같이 범죄를 연상시키는 일도 없고, 홍채와 같이 직접 안구에 빛을 조사하는 일이 없기 때문에 심리적 저항감이 적다. 또 생체의 표면이 아니라 내부의 특징을 취급하기 때문에 위조가 곤란하다는 이점이 있다.

손가락의 혈관 패턴을 사용한 인증방법의 예로서, 일본국 특개2003-30632호 공보에 개시되어 있는 방법이 있다. 이 공보의 예에서는 근적외광을 발하는 광원을 준비하고, 그것에 대치하도록 카메라를 설치한다. 카메라에는 근적외영역의 파 장만을 통과시키는 광학 필터를 장착한다. 인증시에는 카메라와 광원의 사이에 손가락을 삽입하여 손가락의 화상을 촬영한다. 혈액 중의 성분은 근적외광을 잘 흡수하기 때문에 혈관부분은 빛이 투과하지 않고 어둡게 비친다. 이와 같이 하여 촬영된 혈관 패턴의 특징을 파라미터화처리하여 미리 등록한 파라미터와의 사이에서 대조를 행하여 개인 인증을 행한다.

그런데 일본국 특개2003-30632호 공보에 개시되어 있는 장치에서는 촬영하는 카메라에 렌즈가 구비되어 있어 장치를 소형화하는 것이 곤란하다. 예를 들면 렌즈를 광각화하면 좋으나, 한계가 있다. 또 광각화하면 화상에 왜곡이 생기기 쉬워진다. 등록하였을 때에 촬상한 손가락의 위치와 인증시에 촬상한 손가락의 위치는 다른 경우가 있다. 예를 들면 등록시의 촬영에서는 손가락을 화상범위의 중심에 배치하였으나, 인증시의 촬상에서는 손가락을 화상범위의 끝에 배치한 경우, 인증시의 화상이 왜곡된다. 따라서 인증시의 혈관 패턴은 등록시의 혈관 패턴과 동일하지 않다고 판단된다.

한편, 개인 인증장치는 자동차, 휴대전화 등의 탑재 공간이 한정되는 장소에 탑재하고 싶다는 요구가 있다.

따라서 본 발명은 혈관 패턴 등의 생체정보를 이용한 개인 인증장치에 있어서, 장치의 소형화를 가능하게 하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 저소비 전력화하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 손가락의 중심 축선 주위의 회전의 영향을 작게 하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 촬상하는 수광소자열에 붙는 티끌, 먼지 등의 영향을 저감하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위하여 개략, 이하에 나타내는 구성으로 하였다.

(1) 적외광원과 복수의 수광소자를 포함하는 수광소자열을 배치한다. 피인증체, 바람직하게는 손가락, 또는 손을 수광소자열에 대하여 상대적으로 주사시킨다. 즉, 피인증체를 주사시켜도 좋으나, 수광소자열을 주사시켜도 좋다. 수광소자열의 출력과 상기 주사에 의한 변위정보로부터 손가락, 또는 손의 2차원의 혈관 패턴 화상을 생성하고, 그것에 의하여 개인 인증을 행한다.

(2) 변위정보를 얻기 위하여 손가락, 또는 손의 유무를 검출하는 센서를 설치한다. 또는 변위정보를 얻기 위한 변위센서를 설치하여도 좋다.

(3) 수광소자열은 곡선상에 배치되어서 좋다.

(4) 손가락의 주사에 의하여 수광소자열에 붙은 티끌나 먼지를 제거하는 기구를 배치한다.

본 발명에 의하면 혈관 패턴 등의 생체정보로부터 개인을 인증하는 개인 인증장치를 적외광원과 수광소자열에 의하여 구성하기 때문에, 장치의 소형화와 저소비 전력화가 가능해진다.

도 1은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 외관을 나타내는 도,

도 2는 손가락의 혈관 패턴의 예를 나타내는 도,

도 3은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 1 구성예를 나타내는 도,

도 4는 본 발명에 의한 적외광원 구동회로의 예를 나타내는 도,

도 5는 손가락에 반사된 광을 설명하기 위한 설명도,

도 6은 본 발명에 의한 수광소자열의 제 1의 예를 나타내는 도,

도 7은 본 발명에 의한 수광소자열의 제 2의 예를 나타내는 도,

도 8은 본 발명에 의한 개인 인증장치에 있어서의 개인 인증처리를 설명하기 위한 플로우차트,

도 9는 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 2 구성예를 나타내는 도,

도 10은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 3 구성예를 나타내는 도,

도 11은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 적외광원의 위치를 설명하기 위한 설명도,

도 12는 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 4 구성예의 외관을 나타내는 도,

도 13은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 5 구성예의 외관을 나타내는 도,

도 14는 본 발명에 의한 개인 인증장치의 수광소자열의 위치를 설명하기 위한 설명도,

도 15는 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 6 구성예를 나타내는 도,

도 16은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 7 구성예를 나타내는 도,

도 17은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 8 구성예의 외관을 나타내는 도 ,

도 18은 본 발명에 의한 개인 인증장치의 제 9 구성예를 나타내는 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 인증장치 3 : 외부 입출력 라인

10 : 수광소자열 12 : 적외광원

13 : 신호처리장치 14 : 입출력 단자

15 : 마이크로 컴퓨터 16 : 인터페이스회로

17 : 전원회로 20 : 케이싱

21 : 구멍 22 : 천정부

23 : 바닥면부 31 : 바닥면부

32 : 프레임부재 40 : 지지부재

41 : 기붕부 42 : 바닥면부

43 : 지지부 200 : 손가락

201 : 혈관 패턴

도 1을 참조하여 본 발명에 의한 손가락의 혈관 패턴을 이용한 인증장치(1)의 개략 구성을 설명한다. 인증장치(1)는 대략 직육면체의 케이싱(20)을 가지고, 케이싱의 전면에는 손가락(200)을 삽입하기 위한 구멍(21)이 설치되어 있다. 케이싱(20)의 안쪽의 천정부(22)에는 적외선을 발생하는 적외광원(12)이 설치되고, 케이싱의 안쪽의 바닥면부(23)에는 1열로 배치된 수광소자를 포함하는 수광소자열 (10)이 배치되어 있다. 인증장치(1)는 또한 수광소자열(10)로부터의 신호를 처리하여 혈관 패턴을 인식하는 신호처리장치(13) 및 외부기기와의 사이에서 정보의 교신을 행하는 입출력 단자(14)를 가진다.

적외광원(12) 및 수광소자열(10)은 서로 대치하도록 케이싱(20)내의 구멍(21)의 입구부근에 설치되어 있다. 수광소자열(10)은 손가락(200)의 삽입방향과 직교하 도록 배치되어 있다. 손가락(200)의 선단을 케이싱(20)의 구멍(21)에 삽입하면, 적외광원(12)으로부터 손가락(200)의 등의 표면에 적외광이 조사된다. 적외광의 일부는 손가락(200)을 투과하여 손가락의 바닥의 표면으로부터 밖으로 나와 수광소자열(10)에 의하여 수광된다. 손가락(200)을 수광소자열(10)상을 주사시켜 케이싱(20)의 구멍(21) 속에 삽입하면 수광소자열(10)에 의하여 적외광에 의한 손가락의 상이 얻어진다. 적외광은 혈관을 흐르는 혈액에 흡수되기 때문에, 수광소자열에 의하여 얻어지는 적외선의 상은, 혈관에 의한 그림자를 포함하여 휘도분포가 생긴다.

도 2는 수광소자열(10)에 의하여 얻어진 혈관 패턴의 상을 나타낸다. 수광소자열에 대한 손가락의 상대적인 변위를 가로축에, 수광소자열의 출력을 세로축에 취한다. 도시한 바와 같이 손가락의 상(202)과 함께 혈관 패턴(201)이 어두운 선에 의하여 나타난다.

신호처리장치(13)는 수광소자열에 의하여 얻어진 혈관 패턴과 미리 등록되어 있는 패턴을 대조하여 대조결과를 입출력 단자(14)를 거쳐 출력한다.

또한 본 예의 인증장치(1)는 기본적으로는 광원으로서 1개의 적외광원(12)이 있으면 좋고, 종래와 같이 복수의 적외광원을 사용할 필요가 없어 저소비 전력화가 가능해진다.

도 3을 참조하여 본 발명에 의한 인증장치(1)의 제 1의 예를 설명한다. 인증장치(1)는 적외광원(12), 수광소자열(10), 손가락 검출소자(185, 186), 인터페이스회로(16), 마이크로컴퓨터(15), 전원회로(17) 및 입출력 단자(14)를 가지고, 이들은 케이싱(20)에 장착되어 있다.

적외광원(12)은 케이싱(20)내의 천정부(22)에 장착되고, 수광소자열(10) 및 손가락 검출소자(185, 186)는 케이싱(20)내의 바닥면부(23)에 장착되어 있다. 적외광원(12) 및 수광소자열(10)은, 케이싱(20)내의 구멍(21)의 입구부근에 배치되어 있다. 손가락 검출소자(185, 186)의 한쪽(185)은, 구멍의 입구부근에 배치되고, 다른쪽(186)은 구멍 속에 배치되어 있다. 수광소자열(10) 및 손가락 검출소자(185, 186)는 도시하는 바와 같이 손가락(200)의 삽입방향으로 직교하도록 배치되어 있다.

도시한 예에서는 입구측의 손가락 검출소자(185)와 수광소자열(10)은 별개의 것으로서 설치되어 있으나, 양자를 하나의 소자에 의하여 겸용하여도 좋다.

적외광원(12)은 예를 들면 GaAs계의 소자를 이용한 몰드타입의 LED(발광 다이오드)이어도 좋다. 수광소자열(10)은 일렬로 배열된 복수의 수광소자를 가지고, 각 수광소자는 수광한 빛을 전기신호로 변환한다.

손가락 검출소자(185, 186)는 손가락(200)이 존재하는지의 여부를 판정한다. 손가락 검출소자(185, 186)로서 포토 다이오드 등의 광학소자, 정전용량소자, 전극 등을 사용할 수 있다.

손가락(200)을 구멍(21)에 삽입하면, 먼저 입구측의 손가락 검출소자(185)가 손가락을 검출한다. 마이크로컴퓨터(15)는 수광소자열(10)로부터의 출력의 도입을 개시한다. 손가락(200)을 다시 구멍(21) 속에 삽입하면, 안의 손가락 검출소자(186)가 손가락을 검출한다. 마이크로 컴퓨터(15)는 수광소자열(10)로부터의 출력의 도입을 종료한다. 2개의 손가락 검출소자(185, 186) 사이의 거리(L)와, 출력의 도입 개시로부터 종료까지의 시간(t)을 측정함으로써 손가락의 평균 이동속도(v)를 구할 수 있다. 손가락의 이동속도에 의하여 수광소자열(10)로부터의 출력의 도입 피치를 구할 수 있다.

마이크로 컴퓨터(15)는 적외광원(12)의 광량의 제어, 손가락 검출소자(185, 186)로부터의 손가락 검출신호 및 수광소자열(10)로부터의 광강도 신호의 처리 및 혈관 패턴의 대조처리에 의한 개인 인식처리를 행한다. 인터페이스회로(16)는 적외광원(12), 수광소자열(10) 및 손가락 검출소자(185, 186)와 마이크로 컴퓨터(15)와의 사이를 접속한다. 전원회로(17)는 인증장치(1)의 각 요소에 필요한 전력을 공급한다.

도 4를 참조하여 적외광원(121)을 구동하기 위한 구동회로의 예를 설명한다. 본 예의 구동회로(160)는 저항(161, 162, 163) 및 Nch-MOS 트랜지스터(164)를 가진다. 마이크로 컴퓨터(15)는 듀티비 제어 가능한 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 출력하여, Nch-MOS 트랜지스터(164)를 구동한다. 이 구동 주파수로서 수십 내지 수백 kHz를 사용한다. 도 3에 나타낸 수광소자열(10)의 각 수광소자의 수광의 적분시간이, Nch-MOS 트랜지스터(164)의 구동주기보다도 충분히 크면, 수광소자열(10)의 각 수광소자는 저대역 통과형이 된다. 즉, DC 성분만이 수광되게 되어 얼룩이 없는 화상이 얻어진다. 또한 구동신호로서는 PWM 신호 외에 직류전압신호, PAM(Pulse Amplitude Modulation)신호 등을 사용하는 것도 가능하다.

도 5를 참조하여 적외광원(121), 손가락(200) 및 수광소자열(10) 사이의 위치관계를 설명한다. 본 예에서는 적외광원(121)으로부터의 빛은 케이싱 천정부(22)의 창(25)을 통하여 손가락(200)의 등(200a)에 조사된다. 손가락(200)은 조사된 적외광이 손가락의 등(200a)의 표면내에 지향 특성의 반값각(θ) 1/2내에 조사되도록 배치된다. 손가락의 등(200a)의 표면에 조사된 적외광의 일부는 손가락(200)을 투과하여 손가락의 바닥(200b)의 표면으로부터 나와 수광소자열(10)에 의하여 수광된다. 손가락의 등(200a)의 표면에 조사된 적외광의 나머지의 부분은 손가락의 등(200a)의 표면에서 반사된다. 반사된 빛의 일부는 케이싱의 천정부(22)에서 반사된다.

본 예에 의하면, 천정부(22)의 표면은 바람직하게는 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 평활하다. 천정부(22)의 표면이 평활하면 천정부(22)를 반사한 빛은 손가락으로부터 떨어지는 방향으로 진행하고, 수광소자열(10)에 가지 않는다. 따라서 반사광은 노이즈가 되지 않는다.

도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 천정부(22)의 표면이 비평활하면 천정부(22)를 반사한 빛은 여러 방향으로 반사하여, 그 일부가 수광소자열(10)에 도달한다. 이 반사광은 손가락의 혈관 패턴의 촬상에 대한 노이즈가 된다.

도 6을 참조하여 수광소자열(10)의 구성의 예를 설명한다. 수광소자열(10)은 표면에 배치된 보호막(103)과, 그 아래쪽에 배치된 제 1 필터(102)와, 또한 그 아래쪽에 배치된 제 2 필터(101)와, 그 아래쪽에 배치된 빛을 전기신호로 변환하는 1열로 배치된 복수의 수광소자(10, 10 …)를 가진다.

제 1 필터(102)는 가시광을 차단하고 적외광 성분만을 투과시킨다. 한편, 수광소자(10a, 10b)는 어느 파장보다 긴 파장에 대하여 감도를 가지지 않는 특성을 가진다. 즉, 필터(102)의 투과특성과 수광소자(10a, 10b …)의 파장감도 특성으로부터 수광소자(10a, 10b)는 임의 파장폭에만 감도를 가진다. 이에 의하여 콘트라스트가 좋은 혈관 패턴을 촬상할 수 있다.

제 2 필터(101)는 입사하는 빛 중 수직하게 입사하는 성분만을 투과시킨다. 이 필터(101)를 배치하는 이유를 설명한다. 적외광은 손가락(200)의 혈관에 의하여흡수되나, 손가락의 내부에서 산란되어 모든 방향의 성분을 가지게 된다. 따라서 수광소자(10)는 여러가지 입사각을 가진 성분을 수광한다. 제 2 필터(101)를 설치하지 않으면 수광소자(10a, 10b)는 손가락의 바닥의 표면의 광범위한 부분으로부터 방사되는 빛의 성분의 합을 검출하여 혈관 패턴의 콘트라스트가 저하한다. 본 예에서는 제 2 필터(101)를 설치함으로써 수광소자는 수직방향으로 입사하는 성분만을 수광한다.

수광소자(10a, 10b)로서 실리콘 기판상에 집적된 포토다이오드 등이 사용되어 서 좋다. 인접하는 수광소자(10a, 10b)의 간격은 손가락의 혈관의 굵기에 의거하여 정해진다. 이 간격을 0.02 mm 내지 0.5 mm 정도로 하면 인증에 충분한 혈관 패턴 화상을 얻을 수 있다.

도 7은 수광소자열(10)의 다른 예를 나타낸다. 본 예에서는 도 6의 제 2 필터(101) 대신에 렌즈 어레이(104)를 사용한다. 렌즈 어레이(104)에 의하여 손가락의 표면에서 산란된 빛을 집광시킴으로써, 콘트라스트가 좋은 화상을 얻을 수 있다.

도 8을 참조하여 인증처리의 동작을 설명한다. 인증동작은 마이크로 컴퓨터(15)의 메모리에 기억된 프로그램에 의하여 실행된다. 먼저 단계 S1에 있어서 입구측의 손가락 검출소자(185)가 손가락(200)을 검출하였는지의 여부를 판정한다. 검출하지 않고 있으면 단계 S1로 되돌아가고, 검출한 경우는 단계 S2로 진행한다.

단계 S2에서 마이크로 컴퓨터(15)는 혈관 패턴의 화상의 도입을 개시한다. 단계 S3에서 마이크로 컴퓨터(15)는 수광소자열(10)로부터 화상의 1라인분의 신호를 도입한다. 마이크로 컴퓨터(15)는 수광소자열(10)로부터의 광강도 신호에 의거하여 적외광원(12)이 발하는 광량을 혈관 패턴의 부분과 그것 이외의 부분과의 콘트라스트가 적합하게 되도록 제어한다. 단계 S4에서 마이크로 컴퓨터(15)는 수광소자열(10)로부터 화상의 전라인분의 신호를 도입하였는지의 여부를 판정한다.

전라인분의 신호의 도입이 완료하였는지는 도 3의 예에서는 안의 손가락 검출소자(186)가 손가락을 검출함으로써 알 수 있다. 또한 도 9에 나타내는 예와 같이 버튼의 이동량을 리니어 인코더(183)에 의하여 검출함으로써, 전라인분의 신호의 도입이 완료하였는지를 검출하여도 좋다.

전라인분의 화상을 도입하고 있지 않은 경우에는 단계 S3으로 되돌아가고, 전 라인분의 화상을 도입한 경우에는 단계 S5로 진행한다.

단계 S5에서 마이크로 컴퓨터(15)는 혈관 패턴을 생성한다. 먼저 화상의 도입의 개시로부터 종료까지의 시간과 손가락의 이동거리에 의하여 손가락의 이동속도를 계산한다. 다음에 손가락의 이동속도에 의하여 화상의 도입 피치를 계산한다. 도입시간과 도입 피치로부터 손가락의 중심 축선방향을 따른 도입한 데이터의 절대위치를 구하여 화상이 되는 휘도의 2차원 분포를 얻는다.

단계 S6에서 손가락의 혈관 패턴의 특징 파라미터추출처리를 행한다. 다음에 단계 S7에서 추출된 특징 파라미터와, 미리 기억된 단수 또는 복수의 특징 파라미터와의 대조를 행한다. 자동차의 사용자를 인증하는 경우와 같이 특정한 사람을 식별하는 경우에는 단수의 특징 파라미터를 준비하면 좋다. 건물에 입실하는 사람을 인증하는 경우와 같이 복수의 유자격자를 식별하는 경우에는 복수의 특징 파라미터를 준비한다.

단계 S8에 있어서, 대조결과의 판정을 행한다. 대조결과가 합치하면 등록자로서 소정의 출력이 되고, 합치하는 특징 파라미터가 없으면, 미등록자, 또는 대조실패의 출력이 된다.

도 9를 참조하여 본 발명에 의한 인증장치의 제 2 예를 설명한다. 본 예의 인증장치(1)는 적외광원(12), 수광소자열(10), 버튼(181), 스프링(182), 리니어 인코더(183), 인터페이스회로(16), 마이크로 컴퓨터(15), 전원회로(17) 및 입출력 단자(14)를 가지고, 이들은 케이싱(20)에 장착되어 있다. 본 예의 인증장치는 도 3에 나타낸 인증장치와 비교하여 손가락 검출소자(185, 186) 대신에, 버튼(181), 스 프링(182), 리니어 인코더(183)가 설치되어 있는 점이 다르다. 여기서는 버튼(181), 스프링(182) 및 리니어 인코더(183)의 동작을 설명한다.

손가락(200)을 구멍(21)에 삽입하면 버튼(181)에 맞닿는다. 손가락(200)을 더욱 삽입하면 버튼(181)이 이동한다. 버튼(181)의 위치는 리니어 인코더(183)에 의하여 검출된다. 리니어 인코더(183)가 버튼(181)의 이동개시를 검출하면 마이크로 컴퓨터(15)는 수광소자열(10)로부터 광강도 신호의 판독을 개시한다. 리니어 인코더 (183)는 버튼(181)의 위치를 검출하여 그것을 마이크로 컴퓨터(15)에 송신한다. 마이크로 컴퓨터(15)는 리니어 인코더(183)로부터의 버튼(181)의 위치와 수광소자열(10)로부터 광강도 신호에 의거하여 도 2에 나타낸 화상이 되는 휘도의 2차원 분포를 얻는다. 손가락(200)을 구멍으로부터 꺼내면 스프링(182)에 의하여 버튼(181)은 원래의 위치로 되돌아간다.

도 10을 참조하여 본 발명에 의한 인증장치의 제 3 예를 설명한다. 도 10은 본 예의 인증장치가 자동차의 도어에 설치된 상태를 나타낸다. 본 예의 인증장치는 적외광원(12), 수광소자열(10), 셔터(187), 인터페이스회로(16), 마이크로 컴퓨터(15), 전원회로(17) 및 입출력 단자(14)를 가진다.

적외광원(12)은 자동차의 도어(5)에 설치되고, 투명한 보호막(12A)에 의하여 덮여져 있다. 수광소자열(10)은 도어 핸들(4)의 안쪽에 적외광원(12)과 대치하도록 설치되어 있다. 도어핸들(4)에는 오목부가 형성되고, 이 오목부에 수광소자열(10)이 배치되어 있다. 수광소자열(10)은 투명한 보호막(10A)에 의하여 덮여져 있다. 도어핸들의 안쪽에는 이동 가능한 셔터(187)가 배치되어 있다. 셔터(187)의 이동은 도시 생략한 리니어 인코더에 의하여 검출된다. 손가락(200)으로 셔터(187)를 움직이면 리니어 인코더는 트리거를 발생시킨다. 마이크로 컴퓨터(15)는 리니어 인코더로부터의 트리거에 의하여 화상의 도입을 개시한다.

도 11, 도 12 및 도 13을 참조하여 적외광원과 수광소자열(10)의 위치관계를 설명한다. 도 11(a)에 나타내는 예에서는 손가락의 등(200a)측에 적외광원(121)이 배치되고, 손가락의 바닥(200b)측에 수광소자열(10)이 배치되어 있다. 이것은 도 1및 도 3의 예와 동일하다. 그러나 예를 들면 도 11(b)에 나타내는 예와 같이, 2개의 적외광원(121a, 121b)을 서로 사이를 두고 배치하여 비스듬하게 윗쪽으로부터 아래쪽을 향하여 서로 다른 각도로 빛을 조사하여도 좋다. 이에 의하여 최대 광량을 크게 할 수 있다.

도 11(c)에 나타내는 예와 같이, 2개의 적외광원(121a, 121b)을 손가락의 양측에 배치하여, 손가락의 바닥(200b)측의 비스듬하게 아래쪽으로부터 윗쪽을 향하여 서로 다른 각도로 빛을 조사하여도 좋다. 이 경우, 수광소자열(10)은 반사 또는 산란광 성분을 수광한다. 도 12는 2개의 적외광원(121a, 121b)을 손가락의 바닥(200b)측의 비스듬하게 아래쪽으로부터 윗쪽으로 조사하도록 구성된 인식장치의 예를 나타낸다. 본 예의 인식장치는 바닥면부(31)와 그 3변에 설치된 프레임부재(32)를 가진다. 적외광원(121a, 121b)은 프레임부재(32)의 안쪽에 장착되어 있다. 수광소자열(10)은 바닥면부(31)상에 설치되어 있다. 본 예에서는 도 1에 나타낸 바와 같은 케이싱(20)을 사용하지 않기 때문에, 적외광원에 의하여 손가락의 등(200a)부가 숨겨지는 일이 없고, 인증시에 손가락(200)을 둔 경우, 개방감이 있고, 또 인증장치(1)의 소형화가 가능하게 된다.

도 11(d)에 나타내는 예에서는 칩타입의 적외광원(122)을 사용한다. 이것에 의하여 적외광원 부분의 두께를 작게 할 수 있다. 도 13에 나타내는 예에서는 칩타입의 적외광원(122)이 구부리기 가능한 캔틸레버 빔(191)에 장착되어 있다. 도 13 (a)에 나타내는 바와 같이 사용할 때는 캔틸레버 빔(191)을 세우고, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이 사용하지 않을 때에는 캔틸레버 빔(191)을 구부린다. 본 예의 인식장치는 소형이고, 휴대에 편리하다.

도 14를 참조하여 수광소자열(10)의 형상에 대하여 설명한다. 도 14(a)에 나타내는 예에서는 수광소자열(10)은 직선형상이다. 이것은 도 1 및 도 3의 예와 동일하다. 그러나 도 14(b)에 나타내는 바와 같이 복수의 수광소자열(11a, 11b, 11c …) 을 설치하고, 이들을 손가락을 둘러 싸도록 배치하여도 좋다. 또 도 14(c)에 나타내는 예와 같이, 곡선형상으로 형성된 수광소자열(11d)을 사용하여도 좋다. 또 도 14(d)에 나타내는 예와 같이 수광소자열(10)상에 오목렌즈(111)를 배치하여도 좋다.

도 14(b), 도 14(c) 및 도 14(d)의 예에서는 수광소자열이 둘레방향을 따라 배치되어 있기 때문에, 손가락(200)의 삽입시에 손가락의 중심 축선 주위의 회전이 있어도 위치보정은 필요하나, 손가락의 중심 축선 주위의 회전에 의한 화상의 왜곡이 적다. 혈관패턴의 오차를 작게 할 수 있다. 즉, 손가락의 중심 축선 주위의 회전이 있어도 얻어진 데이터와 등록한 데이터와의 대조가 가능해진다.

도 15 및 도 16은 도 9에 나타낸 본 발명에 의한 인증장치의 제 2 예의 변형 예를 나타낸다. 도 15의 예에서는 버튼(181)의 끝면에 솔(81)이 설치되어 있다. 버튼(181)이 이동하면 솔(81)에 의하여 수광소자열(10)의 표면이 청소된다. 그것에 의하여 수광소자열(10)의 표면에 부착된 먼지, 티끌, 오염이 제거된다. 따라서 수광소자열(10)의 표면이 오염에 기인하는 화상의 흩어짐을 저감할 수 있다. 또 도 16의 예에서는 구멍의 입구에 솔(82)이 설치되어 있다. 손가락(200)을 구멍에 삽입하면 솔(82)에 의하여 손가락의 표면이 청소되어, 손가락에 부착된 먼지, 티끌, 오염이 제거된다. 따라서 손가락(200) 표면의 오염에 기인하는 화상의 흩어짐을 저감할 수 있다. 또 구멍의 내부에 먼지, 티끌이 침입하는 것이 방지되어 수광소자열(10)의 표면이 오염되는 것이 방지된다.

도 17에 본 발명에 의한 개인 인증장치의 다른 예를 나타낸다. 본 예의 개인 인증장치는 대략 C 자형의 지지부재(40)를 가지고, 지지부재(40)는 지붕부(41)와 바닥면부(42)와 지지부(43)를 가진다. 지붕부(41)와 바닥면부(42) 사이의 3면이 개방되어 있다. 지붕부(41)에 적외광원(12)이 장착되고, 바닥면부(42)상의 가장자리 부근에 수광소자열(10)이 장착되어 있다. 인증시에는 손가락(200)을 수광소자열(10)의 배치방향에 직교하는 방향으로 수광소자열(10)상을 주사시킨다. 즉, 손가락을 손가락의 중심 축선방향에 수직한 방향으로 수평으로 주사시킨다. 본 예에서는 수광소자열(10)에 수광되는 빛의 휘도의 변화에 의하여 광강도 신호의 도입개시, 종료의 트리거를 인가할 수 있다. 또한 도 17에 예로서 지붕부(41)와 바닥면부(42) 사이에 측면부를 설치하여 지붕부(41)와 바닥면부(42) 사이의 2면이 개방되도록 구성하여도 좋다.

도 18에 나타내는 예에서는 수광소자열(10)이 가동이다. 수광소자열(10)의 이동 및 위치는 리니어 인코더(183)에 의하여 검출된다. 도 18a에 나타내는 예에서는 복수의 적외광원(12)을 사용한다. 손가락(200)을 적외광원(12)과 수광소자열(10)의 사이에 배치하면, 수광소자열(10)은 손가락의 중심 축선방향을 따라 주사한다. 이 경우, 적외광원(12)의 점등의 제어는, 수광소자열(10)의 위치에 따라 1개씩 점등을 제어하거나, 모두 동시에 제어하거나, 어느 쪽의 방법이어도 좋다. 도 18b에 나타내는 예에서는 적외광원(12)은 수광소자열(10)과 함께 이동한다. 어느 쪽의 경우도 리니어 인코더(183)에 의하여 얻어지는 수광소자열(10)의 위치와 광강도 신호에 의하여 2차원의 화상이 얻어진다. 광강도 신호의 도입의 개시는 수광소자열(10)에 입사되는 밝기의 변화로부터 손가락이 놓여진 것을 판단하여 개시한다.

도 18c에 나타내는 예는, 도 18b에 나타내는 예의 변형예이다. 도 18c에 나타내는 예에서는 푸시버튼 스위치(181)가 설치되어 있다. 손가락(20)을 적외광원(12)과 수광소자열(10)의 사이에 삽입하여 푸시버튼 스위치(181)를 누른다. 푸시버튼 스위치(181)는 트리거를 생성하고, 적외광원(12)과 수광소자열(10)의 양자는 이동을 개시하여 광강도 신호의 도입을 개시한다.

상기한 본 발명의 개인 인증장치에서는 손가락의 혈관 패턴을 대조 데이터로서 사용하였다. 그러나 손가락의 혈관 패턴 대신에, 손등이나 손바닥의 혈관패턴을 대조 데이터로서 사용하여도 좋다. 손의 혈관 패턴을 대조하는 경우에는 장치가 더욱 커지나, 그 구조는 기본적으로는 동일하다.

이상, 본 발명의 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기한 예에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위에서 여러가지 변경이 가능한 것은 당업자에게 용이하게 이해될 것이다.

본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허출원을 그대로 참고로 하여 명세서에 있어서 도입하는 것으로 한다.

Claims (20)

1. 적외광원과,

   상기 적외광원에 대치하여 설치되고, 복수의 수광소자로 이루어지는 수광소자열과,

   피인증체가 상기 적외광원과 상기 수광소자열과의 사이를 가로질러 통과하였을 때의 상기 수광소자열의 출력과 상기 피인증체의 상대적인 변위정보로부터 상기 피인증체의 혈관패턴을 생성하고, 이것을 미리 기억된 특징 파라미터와 대조하는 대조수단을 구비한 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 피인증체는 사람의 손 또는 손가락인 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 수광소자열은 1열로 배치된 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 피인증체의 위치를 검출하는 위치검출소자를 배치하고, 상기 수광소자열의 출력과 상기 위치검출소자로부터의 위치정보로부터 상기 피인증체의 2차원의 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 수광소자열로부터 떨어진 위치에 상기 피인증체의 유무를 검출하는 피인증체 검출소자를 배치한 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 피인증체 검출소자는 복수이고, 상기 복수의 피인증체 검출소자에 의하여 검출한 상기 피인증체의 끝을 통과한 시각의 차로부터 상기 피인증체의 속도를 계산하고, 상기 피인증체의 속도로부터 상기 화상의 주사방향의 거리보정을 행하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 수광소자열과 하나 또는 복수의 상기 피인증체 검출소자에 의하여 검출한 상기 피인증체의 끝을 통과한 시각의 차로부터 상기 피인증체의 속도를 계산하고, 상기 피인증체의 속도로부터 상기 화상의 주사방향의 거리보정을 행하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
10. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 수광소자열은 직선을 따라 배열된 복수의 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
11. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 수광소자열은 곡선을 따라 배열된 복수의 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
12. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 수광소자열은 복수의 수광소자열로 이루어지고, 상기 복수의 수광소자열은 곡선을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
13. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 수광소자열의 인접하는 2개의 수광소자 사이의 간격은 0.02 mm 내지 0.5 mm 인 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
14. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

    상기 수광소자열은 빛이 대략 수직으로 입사하는 성분만을 투과시키는 필터부재를 가지는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

    미리 등록된 화상의 특징 파라미터와 상기 수광소자열의 출력으로부터 얻은 화상의 특징 파라미터를 대조함으로써 개인의 인증을 행하는 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.
20. 제 6항에 있어서,

    상기 위치검출소자에 손가락으로 누르는 것이 가능한 버튼이 배치되어 있고, 상기 버튼에는 청소수단이 장착되어 있으며, 상기 버튼의 주사에 의하여 상기 수광소자열의 표면을 청소 가능한 것을 특징으로 하는 개인 인증장치.

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