JP2008028434A - 撮影装置、認証装置および撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】音や表示装置が利用できない環境であっても、利用者に対して適切な撮影位置を誘導可能な撮影装置、認証装置および撮影方法を提供する。
【解決手段】撮影装置１は、被写体を撮影し、被写体の画像データを取得する撮影部１０と、取得した画像データから被写体の撮影状態を検出する撮影状態検出部２０と、検出された撮影状態に応じた制御信号を出力する振動制御部３１と、振動制御部３１からの制御信号に応じて振動を発生する振動部３２とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮影装置、認証装置および撮影方法に関し、特に、被写体を適切な撮影位置で撮影するための撮影装置、認証装置および撮影方法に関する。

近年、入退室管理装置や個人情報などの重要な情報が記憶された情報装置など、高いセキュリティ性が求められる装置におけるアクセス時の本人認証の方法として、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、腕や手などの血管パターンなど、被写体固有のいわゆるバイオメトリクス情報を用いた様々な認証方法が実用化されている。

そのひとつとして、眼の虹彩部分の皺の模様の違いを利用した認証方法（以下、この認証方法を「虹彩認証方法」という）が提案され、実用化されている。

この虹彩認証方法では、近赤外線照明などで被写体の眼およびその周辺を照明し、カメラを用いて被写体の眼を含む領域を撮影する。そして、カメラで撮影して得た眼を含む画像（以下、「眼画像」という）から虹彩領域を抽出し、虹彩部分の皺の模様の違いが数値情報として表されるようにコード化した認証情報を作成し、この認証情報をあらかじめ登録された認証情報（以下、「登録認証情報」という）と比較照合する。さらに、比較照合の結果、互いに一致すると判定された場合には、被写体があらかじめ登録された者であると判定する。このようにして、虹彩認証方法は、本人であるとするような認証を行う。

一方、前述のような虹彩認証方法によって本人認証を行う認証装置では、認証装置が認証可能な眼画像、すなわち被写体の眼の虹彩部分を適切な大きさと位置で撮影し、撮影によって得た鮮明な眼画像を認証装置内に取り込まなければならない。特に、携帯電話機、携帯情報端末、デジタルスチルカメラなどの携帯機器は、利用者が装置を持って操作するため、適切な撮影位置に誘導するのが難しかった。

このような状況を鑑みて、従来、例えば、認証機能を有する携帯電話機では、撮影装置が正面の液晶ディスプレイの側に配置され、個人認証時に使用者が液晶ディスプレイに表示される指示内容を見ながら目の位置を合わせ、眼画像を撮影していた（例えば、特許文献１参照）。

また、自動化されたカメラで、極端にコントラストが低いため合焦が困難な場合、通常モードの設定によりファイダー内のランプを点滅させて利用者に告知していた。さらに、夜間の撮影でランプの使用ができない場所では、振動モードの設定によりカメラを振動させることにより告知していた（例えば、特許文献２参照）。

また、偏心回転子を利用し、同一方向に力などを提示し、携帯情報端末などにおいて操作者に指示や案内などを可能とした技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−３３０３１８号公報 特開２００３−３０２６９２号公報 特開２００５−１９０４６５号公報

しかしながら、従来の撮影装置では、液晶ディスプレイを見ることができない構造の携帯端末や音声などを使用できない環境などでは目の撮影位置を適切な位置に誘導することができないといった課題があった。

また、カメラを振動させることにより、液晶ディスプレイを見ることができない構造の携帯端末や、音声などを使用できない環境などにおいても適切な撮影位置を利用者に通知可能であったが、このような振動によりカメラがぶれることとなり、認証精度が悪化するという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、認証精度の悪化を招くことなく、音声や表示装置を使用できない環境であっても、利用者に対して適切な撮影位置を誘導可能な撮影装置、認証装置および撮影方法を提供することを目的とする。

本発明の撮影装置は、被写体を撮影し、被写体の画像データを取得する撮影部と、撮影部が取得した画像データから被写体の撮影状態を検出する撮影状態検出部と、撮影状態検出部により検出された撮影状態に応じた制御信号を出力する振動制御部と、振動制御部からの制御信号に応じて振動を発生する振動部とを備える。

このような構成により、利用者は適切な目の撮影範囲を振動によって知ることができる。

また、撮影状態検出部は、撮影部からの画像データに基づき眼画像の位置を検出し、検出した眼画像の位置を撮影状態として振動制御部に通知する眼位置検出部と、撮影部からの画像データに基づき画像のぼけ量を検出し、検出したぼけ量を撮影状態として振動制御部に通知する画像ぼけ検出部とを備え、振動制御部は、通知された眼画像の位置およびぼけ量に応じて振動部での振動の有無を制御するための制御信号を出力してもよい。

これによれば、さらに、利用者は、適切な画角内であり、画像ぼけのない適切な撮影距離を振動により知ることができる。

また、振動制御部は、眼画像の位置およびぼけ量に応じた複数のパターンの振動を振動部に発生させる制御信号を出力してもよい。

これによれば、利用者は、撮影状態を振動パターンの違いから知ることができる。

また、振動のパターンは、振動する振動期間と振動しない非振動期間とが繰り返されるパターンであってもよい。

さらに、振動のパターンは、所定の期間振動を休止する休止期間を含んでもよい。

これらによれば、利用者が認識しやすい振動を発生させることができる。

また、撮影状態検出部は、非振動期間中に取得された画像データに基づき眼画像の位置およびぼけ量を検出する。

さらに、撮影状態検出部は、休止期間中に取得された画像データに基づき眼画像の位置およびぼけ量を検出する。

これらによれば、眼画像の位置やぼけ量などの撮影状態の検出精度を高めることができる。

また、振動制御部は、通知された眼画像の位置およびぼけ量に基づき、撮影状態が所定の撮影範囲に入ったと判定したときに、振動部を停止させる制御信号を出力してもよい。

これによれば、振動が停止した状態で撮影できるため、撮影位置ではぶれのない眼画像を得ることができる。

また、振動部は、振動制御部からの制御信号に応じた方向性を有する振動を発生させてもよい。

これによれば、利用者に対し、振動の方向を用いて、眼画像の位置が撮影範囲に入るように誘導することができる。

さらに、本発明の認証装置は、上記撮影装置と、撮影部が取得した画像データとあらかじめ登録された画像データとを比較照合することで認証処理を行う認証部とを備え、認証部は、撮影装置の振動制御部により眼画像の位置が撮影範囲に入ったと判定されるに伴なって、認証処理を実行する。

これによれば、利用者は適切な目の撮影範囲を振動によって知ることができるとともに、眼画像の位置が認証処理に適切な位置となったとき、振動が停止するため振動のぶれによる認証精度の低下を防止できる。

また、本発明の認証装置は、上記撮影装置と、撮影部が取得した画像データとあらかじめ登録された画像データとを比較照合することで認証処理を行う認証部とを備え、認証部は、撮影装置の振動制御部により眼画像の位置が撮影範囲に入ったと判定されるに伴なって、休止期間に認証処理を実行する。

これによれば、利用者は最も適切な目の撮影位置を振動によって知ることができるとともに、眼画像の位置が認証処理に最適な位置となったとき、振動の休止期間に画像データを取得するため、振動のぶれによる認証精度の低下を防止できる。

さらに、本発明の携帯情報端末装置は、上記認証装置を備える。

これによれば、音声や表示装置を使用できない環境であっても、利用者に対して適切な撮影位置へと誘導でき、精度よい認証を行うことができる。

さらに、本発明の撮影方法は、振動部を有する撮影装置を用いた撮影方法であって、被写体を撮影し、被写体の画像データを出力する撮影ステップと、画像データから被写体の眼画像の位置を検出する眼位置検出ステップと、検出された眼画像の位置に応じた制御信号を出力する振動制御ステップと、振動制御ステップでの制御信号に応じて振動部に振動を発生させる振動発生ステップとを備える。

この方法によれば、利用者は適切な目の撮影範囲を振動によって知ることができる。

また、振動制御ステップは、眼画像の位置が撮影範囲に入ったときに振動部を停止させる制御信号を出力するようにしてもよい。

これによれば、さらに、撮影範囲内では画像ぶれのない眼画像を取得することができる。

本発明によれば、音声や表示装置を使用できない環境であっても、利用者に対して適切な撮影位置へと誘導可能な撮影装置、認証装置および撮影方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における認証装置は、撮影装置と、撮影装置から得られた画像データを用いて認証を行う認証部とを備えており、特に、撮影装置から得られた画像データである被写体の眼画像を利用し、認証部によって、被写体が本人であるかどうかのような個人認証を行う。さらに、本実施の形態の認証装置は、撮影装置の構造上、あるいは夜間などで表示装置が利用できない場合でも、利用者が適切な目の撮影位置を検知できるように、利用者に対して適切な目の撮影位置を振動によって知らせる機能を有している。

このような機能を実現するため、撮影装置は、被写体を撮影する撮影部と、撮影部により撮影して得た画像データから被写体の撮影状態を検出する撮影状態検出部と、撮影状態検出部により検出された撮影状態に応じて振動を制御するための制御信号を出力する振動制御部と、振動制御部からの制御信号に応じて振動を発生する振動部とを備えている。さらに、本実施の形態の認証装置における撮影装置は、ぶれのない眼画像を得るため、撮影した被写体の目の位置が画角に入ったときなど撮影状態が所定の撮影範囲に入ったとき、振動制御部が、振動部を停止させるための制御信号を出力することを特徴としている。

なお、認証装置が本人認証に用いることができる被認証者に固有な生体情報として、眼の虹彩、顔の特徴などがあるが、本実施の形態では、上述したように、被写体の眼を利用するような一例を挙げて説明する。

また、認証装置は、デジタルスチルカメラ、携帯電話機や情報処理機器などの携帯情報端末装置、ゲーム機器、入室管理装置などの認証機能として利用可能であるが、ここでは携帯情報端末装置のひとつであり、本実施の形態における認証装置を備えた携帯電話機の一例を挙げて説明する。

以下、本発明の実施の形態１における認証装置を備えた携帯電話機について、図１から図４までを用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における認証装置を備えた携帯電話機３の構造を示す図である。また、図１（ａ）は、携帯電話機３の構造を背面から見たときの背面図であり、図１（ｂ）は、同構造を横面から見たときの横面図である。

図１（ａ）に示すように、携帯電話機３は、認証装置２の撮影部１０を筺体部３００の裏側に備え、撮影部１０で被写体を撮影して認証する。また、携帯電話機３は、筺体部３００と筺体部３０２とを、連結部３０１において折りたたむことができ、それぞれを折りたたんだ状態では、筺体部３００に配置された表示部９５を内側に格納できるような構造となっている。また、利用者の利便性を図るため、撮影部１０は、携帯電話機３が折りたたまれた状態でも、操作部（図示せず）により被写体の撮影が可能になっている。

図２は、携帯電話機３に設けた本発明の実施の形態１における認証装置２の構成を示すブロック図である。

次に、本実施の形態における認証装置２の構成について図２を用いて説明する。

図２に示すように、本実施の形態における認証装置２は、撮影装置１と認証部４０とを備えている。

また、撮影装置１は、図２に示すように、被写体を撮影する撮影部１０と、撮影部１０により取得した画像データから被写体の撮影状態を検出する撮影状態検出部２０と、撮影状態検出部２０により検出された撮影状態に応じた制御信号を出力する振動制御部３１と、振動制御部３１からの制御信号に応じて振動を発生する振動部３２と、振動パターンを記憶した振動パターン記憶部３３とを備えている。

また、撮影状態検出部２０は、撮影部１０からの画像データに基づき、眼画像の位置、すなわち左右上下方向における被写体の目の位置を検出し、検出した眼画像の位置を撮影状態として振動制御部３１に通知する眼位置検出部２１と、撮影部１０からの画像データに基づき、画像のぼけ具合であるぼけ量を検出し、検出したぼけ量を撮影状態として振動制御部３１に通知する画像ぼけ検出部２２とを備える。

さらに、認証部４０は、振動制御部３１からの指示に従って、撮影部１０が取得した画像データを用いて認証処理を実行する。

以上のように構成された本実施の形態の認証装置２において、撮影部１０が、利用者の目とするような被写体を撮影し、撮影部１０からは、撮影した画像の画像データが出力される。撮影状態検出部２０は、撮影部１０による撮影で取得した画像データから、左右上下方向における被写体の目の位置や画像のぼけ具合などの撮影状態を検出する。なお、撮影状態の詳細については後述する。さらに、撮影状態検出部２０は、検出した撮影状態に関する情報を、振動制御部３１に通知する。振動制御部３１は、撮影状態検出部２０から通知された撮影状態に関する情報に応じて、後述する振動パターン記憶部３３に格納されているそれぞれが異なった振動パターンおよびそれぞれが異なった制御信号を振動部３２に出力する。さらに、振動部３２は、振動制御部３１からの制御信号に応じて、撮影装置１あるいは携帯電話機３の本体をプランジャにより振動させる。

なお、プランジャは、マグネット軸とコイルとを有し、マグネット軸の周囲にコイルを捲回している。さらに、マグネット軸の上側および下側には硬質のゴムが配置され、コイルへの極性を交互に切り替えながら通電することにより、マグネット軸を上下に往復直線運動させる。これにより、マグネット軸は、硬質ゴムに衝突して衝撃が発生する。

また、振動パターン記憶部３３は、あらかじめ撮影状態に応じて用意された振動パターンを、検出する撮影状態の数に応じて複数種類記憶している。

このように、撮影装置１において、撮影状態検出部２０が、目の位置や画像のぼけ具合などの撮影状態を検出し、振動制御部３１が、撮影状態検出部２０から通知された撮影状態に関する情報に応じた振動パターンおよび制御信号を振動部３２に出力し、振動部３２が、その制御信号に応じた振動パターンで振動する。このため、利用者は、例えば周期の早い振動から遅い振動へというように、このような振動パターンが変化するような振動によって、適切な目の撮影位置を知ることができ、これによって精度よく認証部４０による認証処理が実行される。

次に、撮影状態検出部２０の詳細について説明する。

撮影状態検出部２０は、上述したように、被写体の眼画像の位置を検出する眼位置検出部２１と、被写体の眼画像のぼけ量を検出する画像ぼけ検出部２２とを備える。

眼位置検出部２１は、撮影して得た画像データから、被写体の眼画像の位置、すなわち目の位置が画角に入っているか否かを検出し、検出結果を振動制御部３１に出力する。

ここで、このような眼位置検出部２１による目位置の検出について、図３を用いて説明する。

図３（ａ）は目位置が画角１１０に入っていない状態を説明する説明図、図３（ｂ）は目位置が画角１１０に入った状態を説明する説明図である。

図３（ａ）に示すように、被写体の目１００の撮影位置が撮影装置１の画角１１０に入っていない場合は、画像データから認証するための眼画像を切り出すことが不可能であるため、画角１１０における撮影状態の検出結果としてＮＧ画像を表す「０」を出力する。一方、図３（ｂ）に示すように、被写体の目１００の撮影位置が撮影装置１の画角１１０に入っている場合は、画像データから認証するための眼画像を切り出すことが可能であるため、画角１１０における撮影状態の検出結果としてＯＫ画像を表す「１」を出力する。後述する認証部４０において、切り出された眼画像から、虹彩１０１の認証情報を抽出し、本人認証が行われる。

また、画像ぼけ検出部２２は、撮影部１０が取得した画像データから、画像のぼけの程度であるぼけ量を検出する。画像ぼけ検出部２２は、検出したぼけ量から目の撮影距離を推定し、認証に使用可能な目の撮影距離の場合には合焦範囲にあると判断し、認証に使用不可能な目の撮影距離の場合には非合焦範囲にあると判断する。すなわち、眼位置検出部２１は、撮影部１０に対して目の位置が左右上下方向において適切な位置であるかどうかを検出するのに対して、画像ぼけ検出部２２は、撮影部１０から目の位置までの距離が適切であるかどうかを検出する。画像ぼけ検出部２２は、このようにして、認証のための目の距離が合焦範囲に入っているか否かを検出し、その検出結果を振動制御部３１に出力する。

すなわち、より具体的には、画像ぼけ検出部２２は、画像データから得られる画質の鮮鋭度を評価し、ぼけ具合を判断する。その結果、認証可能な画質ならば、合焦における撮影状態の合焦範囲ＯＫを表す「１」を出力する。一方、認証不可能な画質ならば、合焦における撮影状態の合焦範囲ＮＧを表す「０」を出力する。なお、画像ぼけ検出部２２は、眼位置検出部２１の検出結果がＯＫ画像を表す「１」のとき、眼画像の鮮鋭度を評価し、ぼけ具合を判断するようにしてもよい。

なお、以上の説明では、撮影部１０から目の位置までの距離、すなわち目の位置が合焦範囲に入っているかどうかを、画像ぼけ検出部２２によるぼけ量に基づき検出するような一例を挙げて説明したが、例えば、眼位置検出部２１で検出した虹彩１０１の大きさを利用して目の距離が合焦範囲に入っているか否かを判定してもよい。すなわち、画像ぼけ検出部２２に代えて、眼位置検出部２１が、被写体の眼画像が画角１１０に入ったことを検出するとともに、さらにその眼画像の虹彩１０１の大きさである虹彩径を検出し、検出した虹彩径の大きさが所定の範囲内であるとき合焦範囲に入っていると判定するような構成とすることも可能である。

以上のように、撮影状態検出部２０は、撮影部１０からの画像データに基づき眼画像の位置を検出し、検出した眼画像の位置を撮影状態として振動制御部３１に通知する眼位置検出部２１と、撮影部１０からの画像データに基づき画像のぼけ量を検出し、検出したぼけ量を撮影状態として振動制御部３１に通知する画像ぼけ検出部２２とを備えている。そして、振動制御部３１は、通知された眼画像の位置およびぼけ量に応じて振動部３２での振動の有無を制御するための制御信号を出力する。

次に、認証装置２において、認証部４０は、撮影装置１により撮影して得た被写体の画像データから被写体が登録されている本人であるか否かを判断し、認証結果を出力する。特に、本実施の形態における認証装置２では、認証部４０は、撮影装置１の振動制御部３１から振動を停止したことの通知を受けた後、撮影部１０より画像データを取得し、この画像データを用いて認証処理を開始する。これにより、画像データからぶれのない眼画像を得ることができる。

次に、本発明の特徴とする振動パターンについて、図４を用いて説明する。

図４（ａ）は本発明の実施の形態１における振動のパターンＡを説明する説明図、図４（ｂ）は同振動のパターンＢを説明する説明図、図４（ｃ）は同振動のパターンＣを説明する説明図である。

振動パターン記憶部３３は、例えば、次のような３つの振動パターンを記憶している。すなわち、振動パターンＡでは、図４（ａ）に例示するように、振動期間２００と非振動期間２０１とが交互に同じ時間づつ繰り返して振動を行う。また、振動パターンＢでは、図４（ｂ）に例示するように、振動期間２００と非振動期間２０１とが１：３の比で交互に繰り返して振動を行う。また、振動パターンＣでは、図４（ｃ）に例示するように、振動期間２００と非振動期間２０１とが１：９の比で交互に繰り返して振動を行う。なお、振動の周期を変更し、周波数を異ならせてもよい。

ところで、撮影装置１は、適切な撮影範囲以外の位置において、このような振動を発生させるような構成であるため、この振動により、例えば画像ぼけ検出部２２によるぼけ量の検出精度や眼位置検出部２１による目位置の検出精度を悪化させる可能性がある。このため、例えば、上述した各振動パターンにおける非振動期間２０１を利用して、このようなぼけ量検出精度や目位置検出精度の悪化を防止することが可能である。すなわち、例えば撮影状態検出部２０におけるぼけ量検出においては、画像ぼけ検出部２２が、各振動パターンにおける非振動期間２０１に同期し、この非振動期間２０１中に撮影部１０が取得した画像データを用いて、ぼけ量を検出するような構成とすればよい。これにより、このような振動によって生じる画像のぼけを防ぐことができ、目の撮影距離に応じたぼけ量のみが検出されることになるため、ぼけ量検出精度の悪化を防ぐことができる。また、同様に、眼位置検出部２１も、各振動パターンにおける非振動期間２０１に同期し、この非振動期間２０１中に撮影部１０が取得した画像データを用いて目位置を検出するような構成としてもよい。

以上のようなそれぞれの振動パターンを振動パターン記憶部３３に記憶させ、撮影状態に応じてそれぞれの振動パターンを選択するように構成することで、利用者に撮影状態の違いを知らせることができる。なお、適切な撮影範囲以外の位置では、同じ振動パターンを用いてもよい。さらに、上述のように、撮影状態検出部２０が各振動パターンにおける非振動期間２０１に同期し、非振動期間２０１中に取得した画像データを用いて眼画像の位置やぼけ量などの撮影状態を検出するように構成してもよく、これにより、撮影状態の検出精度を高めることができる。

次に、以上のように構成された携帯電話機３の認証装置２における認証動作について、図５を用いて説明する。

図５は、本発明の実施の形態１における携帯電話機３での認証動作を説明するためのフローチャートである。

図５に示すように、まず、携帯電話機３は、被写体を撮影し画像データを取得する（Ｓ１０１）。

次に、携帯電話機３は、眼位置検出部２１によって、撮影して得た画像データから被写体の目が画角に入っているか否かを示す眼画像の位置を検出し、検出結果を振動制御部３１に出力する（Ｓ１０２）。

次に、携帯電話機３は、画像ぼけ検出部２２により、撮影して得た画像データから、画像のぼけ量を検出し、認証に使用可能な合焦範囲に目の位置があるか否かを示すような検出結果を振動制御部３１に出力する（Ｓ１０３）。

次に、携帯電話機３は、認証に使用可能な撮影画像か否かを判断する（Ｓ１０４）。

ここで、認証に使用不可能と判断される撮影画像が得られた場合、携帯電話機３は、振動制御部３１により、振動パターン記憶部３３の記憶済みパターンから撮影状態に応じた振動パターンを選択し、振動部３２に出力する（Ｓ１０５）。このとき、振動パターンは、例えば、図４（ａ）から図４（ｃ）に示されるような振動パターンを用いる。

次に、振動部３２は、設定された振動パターンに応じて携帯電話機３の本体を振動させる（Ｓ１０６）。

一方、認証に使用可能と判断される撮影画像が得られた場合、携帯電話機３は、振動制御部３１により、振動部３２の振動を停止させ（Ｓ１０７）、撮影部１０より再度、画像データを取得する（Ｓ１０８）。

次に、携帯電話機３は、認証部４０により、取得した画像データから眼画像を切り出し、認証情報を抽出して、被写体が登録した者であるか否かの認証を行い（Ｓ１０９）、認証結果を出力する（Ｓ１１０）。

なお、振動パターンは、あらかじめ記憶するようにしたが、必要に応じて演算により、作成するようにしてもよい。

このように、携帯電話機３において、認証装置２が図５のステップＳ１０１からＳ１１０で示したような処理を実行することにより、振動パターンを用いて、利用者が認証に適切な撮影位置へと携帯電話機３を配置できるよう誘導できる。

次に、このような振動パターンを利用して、利用者を適切な撮影位置へと誘導するような一例について説明する。

図６は、本発明の実施の形態１における目の位置と振動パターンとの一動作例を説明するための図である。図６では、携帯電話機３と対面する面の左右方向をＸとし、上下方向をＹとし、また、携帯電話機３と垂直な方向をＺ方向として説明する。また、図６において、目１１Ａは、目の位置が認証に使用可能な合焦範囲および画角範囲のそれぞれに位置していない場合を示し、目１１Ｂは、目の位置が認証に使用可能な合焦範囲には位置するが画角範囲には位置していない場合を示し、目１１Ｃは、目の位置が認証に使用可能な画角範囲には位置するが合焦範囲には位置していない場合を示し、目１１は、目の位置が認証に使用可能な合焦範囲および画角範囲に位置する場合を示している。このような目の位置に対し、眼位置検出部２１と画像ぼけ検出部２２はそれぞれ、目１１Ａの場合には「０」「０」、目１１Ｂの場合には「０」「１」、目１１Ｃの場合には「１」「０」、目１１の場合には「１」「１」を、振動制御部３１に通知する。また、ここでは、振動制御部３１に「０」「０」が通知されたときには振動パターンＡ、「０」「１」が通知されたときには振動パターンＢ、「１」「０」が通知されたときには振動パターンＣを振動制御部３１は選択して振動部３２に通知し、さらに、「１」「１」が通知されたときには振動を実行させない制御信号を振動部３２に通知するような構成として説明する。

このような携帯電話機３の構成において、撮影装置１を含む認証装置２は図５で示したような処理を実行する。すなわち、利用者の目の位置が目１１Ａのような位置の場合、合焦範囲および画角範囲のそれぞれに位置していないため、図５でのステップＳ１０５において、振動パターンＡが選択され、振動部３２は振動パターンＡで振動する。また、利用者の目の位置が目１１Ｂのような位置の場合、画角範囲のみが適切な位置ではないため、ステップＳ１０５において、振動パターンＢが選択され、振動部３２は振動パターンＢで振動する。また、利用者の目の位置が目１１Ｃのような位置の場合、合焦範囲のみが適切な位置ではないため、ステップＳ１０５において、振動パターンＣが選択され、振動部３２は振動パターンＣで振動する。また、利用者の目の位置が目１１のような位置の場合、目の位置は認証に使用可能な合焦範囲および画角範囲に位置することとなるため、ステップＳ１０４において認証に使用可能な画像と判断される。このため、ステップＳ１０７において、振動部３２の振動は停止され、振動が停止された状態で認証処理が実行される。

携帯電話機３は、以上のような動作を行うため、利用者は、例えば次のようにして自身の認証を行う。すなわち、まず、利用者は携帯電話機３の撮影部１０に利用者の目を対面させる。このとき、例えば、目の位置が図６における目１１Ａの位置のような場合、携帯電話機３は、図４で示した振動パターンＡのように振動する。利用者は、振動パターンＡのように短い周期の振動であるため、認証に適さない目の位置であると認知する。このため、利用者は、自身の目あるいは携帯電話機３を、振動の変化があるような位置へと動かす。

これにより、例えば、目の位置が目１１Ｂのような位置となり、図４で示した振動パターンＢのような振動へと変化すると、Ｚ方向の距離、すなわち目と携帯電話機３との間の距離が適切となったことを認知する。これにより、利用者は、次に対面位置を合わせればよいことがわかるため、自身の目のあるいは携帯電話機３をＸ方向やＹ方向、すなわち左右方向や上下方向へと動かす。

また、例えば、目の位置が目１１Ｃのような位置となり、図４で示した振動パターンＣのような振動へと変化すると、利用者は、その振動パターンにより、目の対面位置が適切となったことを認知する。これにより、利用者は、次に目と携帯電話機３との間の距離、すなわちＺ方向の距離を合わせればよいことがわかるため、自身の目のあるいは携帯電話機３を近づけたり離したりする。

このように、利用者が自身の目あるいは携帯電話機３の位置を移動させ、目と携帯電話機３との間の距離および画角位置が適切な位置になると、携帯電話機３の振動が停止することとなる。このようにして、携帯電話機３は、振動により、認証するのに適切な位置へと利用者を誘導する。さらに、本実施の形態における認証装置２を備えた携帯電話機３は、認証するのに適切な位置を振動が停止することで利用者に知らせるため、振動のない状態で認証のための画像データを取得でき、ぶれのない眼画像を用いて精度よく認証処理を行うことができる。

なお、簡易的には、例えば、目の位置が図６に示す目１１Ａ、１１Ｂおよび目１１Ｃのような合焦範囲および画角範囲のそれぞれに位置していない場合には、例えば振動パターンＡ、Ｂ、Ｃのいずれかの振動パターンで振動させ、目の位置が図６に示す目１１のような合焦範囲および画角範囲に位置したとき、振動を停止させるような構成としてもよい。

以上のように、本発明の実施の形態１によれば、表示装置や音声を使用できない場所であっても、利用者は、撮影する目の位置が画角に入っているかどうかを振動によって知ることができる。また、同様に、利用者は、携帯電話機と目の距離が、撮影に適切な距離であるかどうかを振動によって知ることができる。また、適切な目の位置となったとき、振動は停止するため、ぶれのない眼画像を用いて精度よく認証処理を行うことができる。

ところで、以上の説明では、適切な位置からのずれ位置に合わせた振動パターンによって、認証するのに適切な位置へと利用者を誘導するような構成について説明したが、例えば、振動とともに、振動とは異なった提示手段を加えることで、より利便性を図った認証装置を実現することができる。すなわち、例えば、上述した説明では、図６に示す目１１Ｂの位置の場合には振動パターンＢ、図６に示す目１１Ｃの位置の場合には振動パターンＣを用いて利用者を誘導するような一例を用いて説明したが、このような振動のパターンの差異を判別しにくい場合がある。このため、振動とは異なった提示手段により、適切な位置へと移動させる方向を利用者に知らせることにより、利便性をより高めることができる。

図７は、振動とともに、このような振動とは異なった提示手段により、利用者の目を適切な位置へと誘導するような本発明の実施の形態１における携帯電話機３の他の構成例を示した図である。図７（ａ）は、例えば提示手段として発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）などを利用し光により誘導方向を示すような構成例である。また、図７（ｂ）は、提示手段として、例えば特許文献３のような振動の方向を発生させるような手段を利用し、利用者の手に方向を示すような感覚を与えて誘導するような構成例である。

まず、図７（ａ）に示す携帯電話機３は、図６で示したＸ方向およびＹ方向を発光によって示すＬＥＤ５１と、Ｚ方向を発光によって示すＬＥＤ５２とを有している。このような携帯電話機３において、利用者の目の位置が図６で示す目１１Ａ、１１Ｂおよび目１１Ｃのように合焦範囲および画角範囲の少なくともいずれかの範囲からずれた位置となった場合、例えば振動パターンＡ、Ｂ、Ｃのいずれかの振動パターンで振動させる。さらに、利用者の目の位置が図６で示す目１１Ｂのような位置の場合、画角範囲のみが適切な位置ではないため、ＬＥＤ５１を発光させる。これにより、利用者は、容易に、目あるいは携帯電話機３を左右上下方向へ移動させればよいことがわかる。また、利用者の目の位置が図６で示す目１１Ｃのような位置の場合、合焦範囲のみが適切な位置ではないため、ＬＥＤ５２を発光させる。これにより、利用者は、容易に、目と携帯電話機３との距離を近づけたり離したりすればよいことがわかる。さらに、利用者の目の位置が図６に示す目１１のような合焦範囲および画角範囲に位置すると、振動を停止させるとともに、例えば、ＬＥＤ５１およびＬＥＤ５２の発光をも停止させる。このように、図７（ａ）に示したような携帯電話機３の構成とすることにより、振動とともにＬＥＤの発光を利用して利用者を誘導でき、利用者に対してわかりやすく適切な方向へと誘導することができる。

また、図７（ｂ）に示す携帯電話機３は、図６で示したＸ方向の振動５３の感覚を与えるような振動手段と、Ｚ方向の振動５４の感覚を与えるような振動手段とを有している。このような携帯電話機３において、利用者の目の位置が図６で示す目１１Ａのように合焦範囲および画角範囲のそれぞれに位置していない場合、Ｘ方向の振動５３とＺ方向の振動５４とを発生させる。さらに、利用者の目の位置が図６で示す目１１Ｂのような位置の場合、画角範囲のみが適切な位置ではないため、Ｘ方向の振動５３を発生させる。これにより、利用者は、容易に、目あるいは携帯電話機３を左右上下方向へ移動させればよいことがわかる。また、利用者の目の位置が図６で示す目１１Ｃのような位置の場合、合焦範囲のみが適切な位置ではないため、Ｚ方向の振動５４を発生させる。これにより、利用者は、容易に、目と携帯電話機３との距離を近づけたり離したりすればよいことがわかる。さらに、利用者の目の位置が図６に示す目１１のような合焦範囲および画角範囲に位置すると、振動を停止させる。このように、図７（ｂ）に示したような携帯電話機３の構成とすることによっても、方向性を有した振動を利用して利用者を誘導でき、利用者に対してわかりやすく適切な方向へと誘導することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における認証装置について説明する。本発明の実施の形態２における認証装置も、実施の形態１と同様に、撮影装置と、撮影装置から得られた画像データを用いて認証を行う認証部とを備えている。また、本発明の実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、本実施の形態における認証装置を備えた携帯電話機の一例を用いて説明する。

実施の形態１では、撮影する目の位置が画角および合焦範囲からずれたときに振動によって利用者に知らせるとともに、画角および合焦範囲内に入ったとき振動を停止させることで、利用者に認証するのに適切な位置であることを知らせるような認証装置について説明した。これに対し、本実施の形態では、撮影する目の位置が画角および合焦範囲である適切な位置に入ったときにおいても、さらに振動により適切な位置へと撮影する目を誘導するような認証装置について説明する。

すなわち、実施の形態１の場合、目の位置が画角および合焦範囲に入ったとき、振動が停止するため、画角および合焦範囲内においての目の位置のずれやぼけなどに対し、最も適切な位置、すなわち最適な位置であるかどうか利用者は判別できない。一方、本実施の形態では、目の位置が画角および合焦範囲に入ったときにおいても、さらに振動により適切な位置へと撮影する目を誘導するような構成としている。特に、本実施の形態では、振動のパターンにおいて、振動における非振動期間を利用したりあるいは振動の休止期間を設けたりし、この期間に認証のための画像データを取得することにより、実施の形態１と同様に振動によるぶれの影響を抑制した画像データを取得できることを特徴としている。

以下、本発明の実施の形態２における認証装置の構成および動作について説明する。なお、本実施の形態における認証装置の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため、図１から図７までを用いて説明する。また、実施の形態１との比較において、本実施の形態における認証装置２は、振動パターン記憶部３３において、さらに、画角および合焦範囲内においての振動パターンを記憶しており、また、振動制御部３１は振動パターンと同期した制御信号により認証部４０に対して画像データの取り込みを指示する。

図８は、本発明の実施の形態２の認証装置２を備えた携帯電話機における振動パターンおよびその他の信号のタイミングを示す図であり、認証装置２の振動パターン記憶部３３に記憶した振動パターンの振動におけるタイミングおよび画像データの取り込みのタイミングを示す。

本実施の形態では、実施の形態１と同様に、振動パターンとして、図４に示したような振動パターンＡ、ＢおよびＣの振動を発生させることが可能であるとともに、図８に示すようなタイミングで振動する振動パターンＤ０からＤｎまでの振動を発生させることが可能である。なお、図８において、パルス状の期間が振動期間２００であり、それ以外の期間は非振動期間２０１である。このようなそれぞれの振動を発生させるため、振動パターン記憶部３３は、振動パターンＡ、ＢおよびＣに加えて、振動パターンＤ０からＤｎまでのような振動パターンを記憶している。

このような振動パターンＤ０からＤｎまでの振動パターンは、目の位置が認証に使用可能な合焦範囲および画角範囲に位置する場合において利用する振動パターンである。図８では、このような振動パターンとして、２回の振動と２回分の振動の休止とを繰り返すような振動パターンの一例を示している。また、振動パターンＤ０からＤｎまでの振動パターンのそれぞれは、その休止期間が異なるよう振動パターンである。すなわち、図８において、振動パターンＤ０の場合には休止期間ｔ０、振動パターンＤ１の場合には休止期間ｔ１というように、休止期間ｔｎの振動パターンＤｎまで順次休止期間を長くしていくような振動パターンを設けている。

また、振動制御部３１は、撮影状態検出部２０から通知された撮影状態に関する情報に応じて、図８に示すようなそれぞれが異なった振動パターンおよびそれぞれが異なった制御信号を振動部３２に出力する。特に、振動制御部３１は、撮影状態検出部２０から通知された眼画像の位置およびぼけ量において、合焦範囲および画角範囲において適切な範囲であると判断すると、振動パターンを振動パターンＤ０からＤｎまでに切り替えて振動するよう振動部３２を制御する。さらに、振動制御部３１は、撮影状態検出部２０から通知された眼画像の位置およびぼけ量に基づき、眼画像の位置が画角の中心付近に近づき、かつぼけ量が減少するほど、振動パターンＤ０からＤｎまでにおける休止期間の長い振動パターンを選択し、その選択した振動パターンで振動するよう振動部３２を制御する。振動制御部３１は、このような合焦範囲および画角範囲においての振動の制御を行いながら、振動パターンが振動パターンＤｎになるような眼画像の位置およびぼけ量となったとき、図８に示すような最適位置検出信号を、振動パターンに同期して認証部４０に出力する。認証部４０は、所定の時間ｔｄの後、休止期間中に画像取り込み信号を発生し、撮影部１０から認証のための画像データを取り込む。なお、所定の時間ｔｄは、振動の影響を抑制するために設けた期間である。

このように、本実施の形態における認証装置２では、目の位置が画角および合焦範囲に入ったときにおいても、振動パターンＤ０からＤｎまでのような振動パターンを発生させ、目の位置が画角の中心付近に近づき、かつぼけ量が最も少なくなるような合焦位置に近づくほど、休止期間が長くなるような振動パターンを発生させる。さらに、利用者がこのような振動パターンに誘導され、目の位置を認証には最適となるような位置としたとき、長くなった休止期間を利用して、この休止期間中に認証のための画像データを取り込む。このため、本実施の形態における認証装置２によっても、撮影する目を最適な位置へと誘導できるとともに、ぶれのない眼画像を用いて精度よく認証処理を行うことができる。

なお、本実施の形態においても、図７で示したように、振動と、振動とは異なった提示手段とを組み合わせて誘導するような構成とすることも可能である。例えば、図７（ｂ）を用いて説明したような振動の方向を発生させるような手段を利用することで、認証には最適となるような目の位置へと誘導できる。また、眼画像の中心からのずれ量や動きベクトルを検出し、その動きベクトルなどに応じて振動の方向を発生させるような手段を制御することにより、例えば、目の位置が右の方向へ移動した場合には、利用者の手に対して左方向を示すような感覚を与えて最適位置へと誘導することなども可能となる。

また、本実施の形態２においても、撮影状態検出部２０が各振動パターンにおける非振動期間２０１や休止期間に同期し、非振動期間２０１や休止期間中に取得した画像データを用いて眼画像の位置やぼけ量などの撮影状態を検出するように構成してもよい。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における携帯電話機３の構成を示した図である。また、図９（ａ）は、携帯電話機３を正面から見た図、図９（ｂ）は、携帯電話機３の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態３では、図９を参照しながら、本人認証により機器の使用許可を行うような機能を有した携帯情報端末装置のひとつである携帯電話機３について説明する。なお、実施の形態１と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

実施の形態１や実施の形態２で説明した認証装置２は、目の位置と画像のぼけを検出し、適切な撮影位置を利用者に振動によって直感的に報知できるので、携帯情報端末、情報処理装置、ゲーム機器などの機器に好適であり、離れた位置よりたえず動く被写体の目を適切な撮影位置で撮影できる。

以下、このような認証装置２を備え、この認証装置２を用いて利用者の認証を行う携帯電話機３について詳細に説明する。

まず、図９（ａ）の正面図に示すように、携帯電話機３は、その中心付近に設けた回動連結部で連結された一方の筺体部３００に液晶表示パネルなどを使った表示部９５を搭載し、その背面側に認証装置２の撮影部１０を配置している。よって、携帯電話機３は、筺体部３００と筺体部３０２を閉じた状態では、表示部９５を見ることができない構造となっている。

また、筺体部３００の内部に配置した認証装置２は、実施の形態１や実施の形態２で説明したように撮影部１０などを有した撮影装置１を備え、撮影装置１によって、被写体の目を撮影に適した撮影位置まで前述したようなパターンの振動によって誘導し、その被写体の眼を撮影する。認証装置２は、この撮影して得た被写体の眼画像から虹彩部分を切り出して認証情報を生成し、あらかじめ携帯電話機３の記憶部９３に保存してある登録認証情報と比較照合することで、本人であるか否かの認証を行う。

また、表示部９５が配置された筺体部３００には、さらに、アンテナ９８、スピーカ９６が搭載されている。さらに、筺体部３００と回動可能に連結された他方の筺体部３０２には、マイクロフォン９７、およびテンキーやその他の操作ボタンを有するキー入力部９０や、情報処理、制御のための構成要素が搭載されている。

図９（ｂ）に示したその構成の一例のように、この携帯電話機３は、アンテナ９８と接続され、音声信号や映像信号、その他各種信号の無線通信を可能にするために、これらの信号を変調または復調するための無線送受信部９１、認証装置２やキー入力部９０からの情報、無線送受信部９１との間で授受する情報に基づいて各種制御をする制御部９２、授受した情報、認証情報などを記憶する記憶部９３、および各種制御に必要な情報やメッセージ情報などを格納したＲＯＭ、ＲＡＭ（図示せず）などを有する。また、制御部９２からの音声情報を音声信号にしてスピーカ９６に伝える音声信号入出力部９４を有する。なお、音声信号入出力部９４はマイクロフォン９７から得た音声情報を制御部９２に供給する機能もある。さらに、制御部９２は、ダイヤルパルス発生部など無線電話機として、また情報処理機器として必要な各種の回線装置（図示せず）も備えている。

制御部９２は、認証装置２において被写体は登録した本人ではないと判断された場合、キー入力部９０でのキーの受付を拒否するなどし、携帯電話機３が使用できないようにする。

以上のように、本発明の実施の形態３によれば、表示ディスプレイが利用できない場合であっても、利用者は、目の位置や距離などの適切な撮影位置を振動によって知ることができる。

これにより、本人認証を行う画質を向上させることができ、認証精度を高めることができる。

なお、本発明の実施の形態における撮影状態検出機能、振動制御機能、認証機能は、集積回路などを用いたハードウェアにより実施してもよいし、中央処理装置、デジタル信号処理装置などを用いて動作するソフトウェアにより実施してもよい。

本発明による撮影装置、認証装置および撮影方法によれば、被写体の画像データを精度よく取得することができ、特に、音や表示装置が利用できない環境であっても、利用者に対して適切な撮影位置で撮影する撮影装置、認証装置および撮影方法などとして有用である。

（ａ）本発明の実施の形態１の認証装置を備えた携帯電話機の構造を背面から見たときの背面図（ｂ）同構造を横面から見たときの横面図 同認証装置の構成を示すブロック図 （ａ）同目位置が画角に入っていない状態を説明する説明図（ｂ）同目位置が画角に入った状態を説明する説明図 （ａ）同振動のパターンＡを説明する説明図（ｂ）同振動のパターンＢを説明する説明図（ｃ）同振動のパターンＣを説明する説明図 同携帯電話機での認証動作を説明するためのフローチャート 同目の位置と振動パターンとの一動作例を説明するための図 同携帯電話機の他の構成例を示す図 本発明の実施の形態２の認証装置を備えた携帯電話機における振動パターンおよびその他の信号のタイミングを示す図 （ａ）本発明の実施の形態３における携帯電話機を正面から見た図（ｂ）同携帯電話機の構成を示すブロック図

符号の説明

１ 撮影装置
２ 認証装置
３ 携帯電話機
１０ 撮影部
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１００ 目
２０ 撮影状態検出部
２１ 眼位置検出部
２２ 画像ぼけ検出部
３１ 振動制御部
３２ 振動部
３３ 振動パターン記憶部
４０ 認証部
５１，５２ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
９０ キー入力部
９１ 無線送受信部
９２ 制御部
９３ 記憶部
９４ 音声信号入出力部
９５ 表示部
９６ スピーカ
９７ マイクロフォン
９８ アンテナ
１０１ 虹彩
１１０ 画角
２００ 振動期間
２０１ 非振動期間
３００，３０２ 筺体部
３０１ 連結部

Claims (14)

1. 被写体を撮影し、前記被写体の画像データを取得する撮影部と、
   前記撮影部が取得した画像データから前記被写体の撮影状態を検出する撮影状態検出部と、
   前記撮影状態検出部により検出された撮影状態に応じた制御信号を出力する振動制御部と、
   前記振動制御部からの前記制御信号に応じて振動を発生する振動部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
2. 前記撮影状態検出部は、
   前記撮影部からの画像データに基づき眼画像の位置を検出し、検出した前記眼画像の位置を前記撮影状態として前記振動制御部に通知する眼位置検出部と、
   前記撮影部からの画像データに基づき画像のぼけ量を検出し、検出した前記ぼけ量を前記撮影状態として前記振動制御部に通知する画像ぼけ検出部とを備え、
   前記振動制御部は、通知された前記眼画像の位置および前記ぼけ量に応じて前記振動部での振動の有無を制御するための制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記振動制御部は、前記眼画像の位置および前記ぼけ量に応じた複数のパターンの振動を前記振動部に発生させる前記制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
4. 前記振動のパターンは、振動する振動期間と振動しない非振動期間とが繰り返されるパターンであることを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
5. 前記撮影状態検出部は、前記非振動期間中に取得された画像データに基づき前記眼画像の位置および前記ぼけ量を検出することを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
6. 前記振動のパターンは、さらに、所定の期間振動を休止する休止期間を含むことを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
7. 前記撮影状態検出部は、前記休止期間中に取得された画像データに基づき前記眼画像の位置および前記ぼけ量を検出することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
8. 前記振動制御部は、通知された前記眼画像の位置および前記ぼけ量に基づき、前記撮影状態が所定の撮影範囲に入ったと判定したときに、前記振動部を停止させる制御信号を出力することを特徴とする請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の撮影装置。
9. 前記振動部は、前記振動制御部からの前記制御信号に応じた方向性を有する振動を発生させることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
10. 請求項８に記載の撮影装置と、
    前記撮影部が取得した画像データとあらかじめ登録された画像データとを比較照合することで認証処理を行う認証部とを備え、
    前記認証部は、前記撮影装置の振動制御部により前記眼画像の位置が撮影範囲に入ったと判定されるに伴なって、前記認証処理を実行することを特徴とする認証装置。
11. 請求項６に記載の撮影装置と、
    前記撮影部が取得した画像データとあらかじめ登録された画像データとを比較照合することで認証処理を行う認証部とを備え、
    前記認証部は、前記撮影装置の振動制御部により前記眼画像の位置が撮影範囲に入ったと判定されるに伴なって、前記休止期間に前記認証処理を実行することを特徴とする認証装置。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の認証装置を備えたことを特徴とする携帯情報端末装置。
13. 振動部を有する撮影装置を用いた撮影方法であって、
    被写体を撮影し、前記被写体の画像データを出力する撮影ステップと、
    前記画像データから前記被写体の眼画像の位置を検出する眼位置検出ステップと、
    検出された前記眼画像の位置に応じた制御信号を出力する振動制御ステップと、
    前記振動制御ステップでの前記制御信号に応じて前記振動部に振動を発生させる振動発生ステップと、
    を備えたことを特徴とする撮影方法。
14. 前記振動制御ステップは、前記眼画像の位置が撮影範囲に入ったときに前記振動部を停止させる制御信号を出力することを特徴とする請求項１３に記載の撮影方法。

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