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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-03
(45)【発行日】2024-06-11
(54)【発明の名称】検査治具、検査装置、及び検査方法
(51)【国際特許分類】
G01M 11/00 20060101AFI20240604BHJP
G01N 21/01 20060101ALI20240604BHJP
A61B 5/1172 20160101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
G01M11/00 T
G01N21/01 A
A61B5/1172
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023506592
(86)(22)【出願日】2021-03-17
(86)【国際出願番号】 JP2021010837
(87)【国際公開番号】W WO2022195766
(87)【国際公開日】2022-09-22
【審査請求日】2023-09-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100181135
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 隆史
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 英樹
【審査官】横尾 雅一
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０９７９１１７７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００５－２９２０９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１０５０３０２６（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１９３１１５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０２０－０８６７４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０６０１８６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ １１／００ － Ｇ０１Ｍ １１／０８
Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１
Ａ６１Ｂ ５／０６ － Ａ６１Ｂ ５／２２
Ｇ０６Ｔ １／００
Ｇ０６Ｔ ７／００
Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
皮膚紋様入力装置の撮像面に接触される接触面を有し、前記接触面に設けられると共に前記接触面の外縁に接続された溝部を有する
ことを特徴とする検査治具。
【請求項2】
前記溝部は、環状に設けられた環状部と、
前記環状部と前記接触面の外縁とを接続する接続部と
を有することを特徴とする請求項１記載の検査治具。
【請求項3】
前記接続部は、前記環状部に対して複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の検査治具。
【請求項4】
前記溝部は、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部を有することを特徴とする請求項１～３いずれか一項に記載の検査治具。
【請求項5】
少なくとも前記接触面は、シリコン樹脂を用いて形成されていることを特徴とする請求項１～４いずれか一項に記載の検査治具。
【請求項6】
請求項１～５いずれか一項に記載の検査治具を用いて皮膚紋様入力装置で撮像された前記接触面の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で取得された前記画像に基づいて前記皮膚紋様入力装置の光学特性を算出する光学特性算出手段と、
前記光学特性算出手段で算出された前記光学特性に基づいて前記皮膚紋様入力装置の状態を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項7】
前記光学特性算出手段は、前記画像に含まれる前記溝部の位置を基準として、前記接触面に沿った第１基準線と、前記接触面に沿うと共に前記第１基準線と直交する第２基準線とを規定し、
前記光学特性の少なくとも１つとして、前記第１基準線と前記第２基準線との交点位置に基づいて前記皮膚紋様入力装置の光軸位置を算出する
ことを特徴とする請求項６記載の検査装置。
【請求項8】
前記光学特性算出手段は、前記画像に含まれる前記溝部の位置を基準として、前記接触面に沿った第１基準線と、前記接触面に沿うと共に前記第１基準線と直交する第２基準線とを規定し、
前記光学特性の少なくとも１つとして、前記第１基準線の長さ寸法と前記第２基準線の長さ寸法とに基づいて前記皮膚紋様入力装置の画角を算出する
ことを特徴とする請求項６または７記載の検査装置。
【請求項9】
前記検査治具の前記溝部が、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部を有し、前記光学特性算出手段は、前記画像に含まれる前記解像力検査部の形状に基づいて、前記光学特性の少なくとも１つとして前記皮膚紋様入力装置の解像力を算出する
ことを特徴とする請求項６～８いずれか一項に記載の検査装置。
【請求項10】
検査治具が、皮膚紋様入力装置の撮像面に接触される接触面を有し、前記接触面に設けられると共に前記接触面の外縁に接続された溝部を有し、
前記検査治具を用いて皮膚紋様入力装置で撮像された前記接触面の画像を取得し、
前記画像に基づいて前記皮膚紋様入力装置の光学特性を算出し、
前記光学特性に基づいて前記皮膚紋様入力装置の状態を判定する
ことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この開示は、検査治具、検査装置、及び検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、プリズムを介して、指紋を撮像する撮像装置が開示されている。特許文献１に開示された撮像装置は、プリズムを介して、２つの撮像部を用いて指紋を撮像する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－８６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されたような皮膚紋様を撮像する撮像装置は、製造過程において製品性能の光学特性が妥当であることを確認するため、撮像範囲の光軸や画角の光学特性を検査する必要がある。例えば、特許文献１の撮像装置では、指紋が接触するプリズム面が撮像範囲となっている。安定した光学検査を実行するためには、実際の人間の皮膚ではなく、光学特性を測定するためのテストチャートを用いる必要がある。
【0005】
しかし、特許文献１に開示された撮像装置は、人間の皮膚の屈折率（約１．４）と空気の屈折率（約１．０）の違いを利用したプリズム方式である。このため、一般的な光学検査に用いられる印画紙やフィルムに印字したテストチャートを使用する場合、プリズムとテストチャート間の空気を抜く必要があり、安定した光学検査が困難である問題があった。
【0006】
この開示の目的は、上述した課題を鑑みて、安定した光学検査が可能な検査治具、検査装置、及び検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この開示の一態様である検査治具は、皮膚紋様入力装置の撮像面に接触される接触面を有し、上記接触面に設けられると共に上記接触面の外縁に接続された溝部を有する。
【0008】
この開示の一態様である検査装置は、この開示の一態様である検査治具を用いて皮膚紋様入力装置で撮像された上記接触面の画像を取得する画像取得手段と、上記画像取得手段で取得された上記画像に基づいて上記皮膚紋様入力装置の光学特性を算出する光学特性算出手段と、上記光学特性算出手段で算出された上記光学特性に基づいて上記皮膚紋様入力装置の状態を判定する判定手段とを備える。
【0009】
この開示の一態様である検査方法は、検査治具が、皮膚紋様入力装置の撮像面に接触される接触面を有し、上記接触面に設けられると共に上記接触面の外縁に接続された溝部を有し、上記検査治具を用いて皮膚紋様入力装置で撮像された上記接触面の画像を取得し、上記画像に基づいて上記皮膚紋様入力装置の光学特性を算出し、上記光学特性に基づいて上記皮膚紋様入力装置の状態を判定する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】この開示の第１実施形態におけるテストチャートの斜視図である。
【図2】この開示の第１実施形態におけるテストチャートの接触面の正面図である。
【図3】テストチャートを用いて検査が実施される指紋入力装置の概略構成を示す断面図である。
【図4】この開示の第２実施形態の検査システムの概略構成図である。
【図5】この開示の第２実施形態において、テストチャート及び検査装置を用いた指紋入力装置の光学特性の検査方法について説明するフローチャートである。
【図6】指紋撮像カメラで撮像された画像の写真である。
【図7】自然画像撮像カメラで撮像された画像の写真である。
【図8】この開示の第３実施形態のテストチャートの接触面の正面図である。
【図9】この開示の第４実施形態の検査システムの概略構成図である。
【図10】この開示の第４実施形態において、テストチャート及び検査装置を用いた指紋入力装置の光学特性の検査方法について説明するフローチャートである。
【図11】この開示の第５実施形態におけるテストチャートの接触面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、この開示に係る各実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において用いられた図面および具体的な構成を、発明の解釈に用いてはならない。
【0012】
＜第１実施形態＞
図１は、この開示の第１実施形態におけるテストチャート１（検査治具）の斜視図である。テストチャート１は、検査対象である後述する指紋入力装置１００（皮膚紋様入力装置）の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａと、接触面１ａの外縁１ａ１に沿って設けられた周面１ｂとを有するブロック形状に形成されている。本実施形態のテストチャート１は、人間の皮膚の屈折率に近い屈折率（約１．４）を持つシリコン樹脂を材料として形成されている。
図１は、この開示の第１実施形態におけるテストチャート１（検査治具）の斜視図である。テストチャート１は、検査対象である後述する指紋入力装置１００（皮膚紋様入力装置）の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａと、接触面１ａの外縁１ａ１に沿って設けられた周面１ｂとを有するブロック形状に形成されている。本実施形態のテストチャート１は、人間の皮膚の屈折率に近い屈折率（約１．４）を持つシリコン樹脂を材料として形成されている。
【0013】
図２は、テストチャート１の接触面１ａの正面図である。図１及び図２に示すように、テストチャート１の接触面１ａには、溝部２が設けられている。溝部２は、接触面１ａが指紋入力装置１００の撮像面に押圧された場合に、接触面１ａと撮像面との間に存在する空気を接触面１ａと撮像面との界面から外部に排出する案内路である。また、溝部２は、指紋入力装置１００の光学特性を検査するテストパターンとして用いられる。この溝部２は、接触面１ａから一定の深さ寸法で窪むように形成されており、１つの枠状部３と、複数（本実施形態では４つ）の接続部４とを有している。
【0014】
枠状部３は、接触面１ａの法線方向から見て、長方形状に形成されている。つまり、枠状部３は、環状に設けられている。この枠状部３は、一対の長辺部（第１長辺部３ａ及び第２長辺部３ｂ）と、一対の短辺部（第１短辺部３ｃ及び第２短辺部３ｄ）とを有している。第１長辺部３ａの一端が第１短辺部３ｃの一端に接続され、第１長辺部３ａの他端が第２短辺部３ｄの一端に接続され、第２長辺部３ｂの一端が第１短辺部３ｃの他端に接続され、第２長辺部３ｂの他端が第２短辺部３ｄの他端に接続されている。これらの長辺部と短辺部とが接続されることで、枠状部３は上述のように長方形状に形成されている。このような枠状部３に囲まれた領域は、指紋入力装置１００の光学特性を検査する際に用いられる中央領域Ｒとして用いられる。つまり、環状に形成された枠状部３は、指紋入力装置１００の光学特性の検査時に用いられる中央領域Ｒを形成している。
【0015】
接続部４は、枠状部３と接触面１ａの外縁１ａ１とを接続する部位である。本実施形態では、接続部４は４つ設けられている。図１及び図２に示すように、１つの接続部４は、第１長辺部３ａの中央と外縁１ａ１とを接続するように直線状に形成されている。１つの接続部４は、第２長辺部３ｂの中央と外縁１ａ１とを接続するように直線状に形成されている。１つの接続部４は、第１短辺部３ｃの中央と外縁１ａ１とを接続するように直線状に形成されている。１つの接続部４は、第２短辺部３ｄの中央と外縁１ａ１とを接続するように直線状に形成されている。上述のように接触面１ａの外縁１ａ１に沿って周面１ｂが形成されているため、各々の接続部４は、枠状部３と周面１ｂとを接続する。
【0016】
本実施形態のテストチャート１を用いて指紋入力装置１００の光学特性を検査する場合には、指紋入力装置１００が備える後述の自然画像用カメラの光学特性上の水平方向が枠状部３の長辺部に沿った方向となる。また、自然画像用カメラの光学特性上の垂直方向が枠状部３の短辺部に沿った方向となる。このため、図２に示すように、長辺部と平行に延伸しかつ短辺部の長さ方向における中央に配置された仮想的な線分を水平中心線Ｌ１と称する。また、短辺部と平行に延伸しかつ長辺部の長さ方向における中央に配置された仮想的な線分を垂直中心線Ｌ２と称する。
【0017】
溝部２は、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面に対して押圧した場合に、空気が流れる流路となる。溝部２の接続部４が接触面１ａの外縁１ａ１（周面１ｂ）と接続されているため、溝部２を流れる空気は、テストチャート１の外部に排出される。このように、本実施形態のテストチャート１は、指紋入力装置１００の撮像面に接するシリコン樹脂面（接触面１ａ）に周辺へ空気が抜けやすい構造を持つ。さらに溝部２は、指紋入力装置１００の光学検査において、光軸及び画角を検査するためのパターン（ガイド）も兼ねている。このテストチャート１を指紋入力装置１００の撮像面に向けて加圧することで、撮像面と接触面１ａとの間の空気を抜くことができる。なお、接触面１ａは、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａと間に余分な空気が入らないように、鏡面処理が施されていることが好ましい。
【0018】
また、このテストチャート１が人間の皮膚の屈折率に近い材料（シリコン樹脂）を使用していることから、接触面１ａを鮮明に撮像することができる。一方で、撮像面に接触しない溝部２の部分は、空気層となる。このため、溝部２が設けられた部分でのコントラストは非常に低い値となる。これを利用し、撮像画像の溝部２の位置から、光軸及び画角を算出し、光学特性を検査することができる。なお、この光学特性の検査方法については、後の実施形態にて詳細に説明する。
【0019】
図３は、テストチャート１を用いて検査が実施される指紋入力装置１００の概略構成を示す断面図である。指紋入力装置１００は、指端部（人の指の端部）の指紋を撮像し、撮像画像を出力する装置である。なお、テストチャート１を用いた検査の対象装置は、指紋入力装置１００に限定されるものではない。手のひらの掌紋を撮像する掌紋入力装置等、皮膚紋様を撮像する皮膚紋様入力装置が検査の対象となる。検査対象となる皮膚紋様入力装置は、撮影面の大きさ等が異なる以外は、略同一の構成である。このため、ここでは、代表して指紋入力装置１００の説明を行う。
【0020】
図３に示すように、指紋入力装置１００は、白色光ＬＥＤ基板１０１と、近赤外光ＬＥＤ基板１０２と、プリズム１０３と、指紋撮像カメラ１０４と、自然画像撮像カメラ１０５と、制御基板１０６とを備えている。
【0021】
白色光ＬＥＤ基板１０１は、プリズム１０３の下方に設けられ、白色ＬＥＤ（Light emitting diode）等の可視光ＬＥＤを有していて、白色光を図３の上方へ向けて出力する。白色光は、波長が３８０～８００ｎｍ程度の可視光成分を含む。白色光は、プリズム１０３の対向面１０３ｂ側からプリズム１０３の内部に入射し、プリズム１０３の撮像面１０３ａに載置された指端部（検査時は、テストチャート１の接触面１ａ）へ照射される。
【0022】
近赤外光ＬＥＤ基板１０２は、プリズム１０３を側方から囲うように設けられ、複数の近赤外光ＬＥＤを有していて、白色光より波長が長い近赤外光を出力する。近赤外光は、波長が８００ｎｍ～１０００ｎｍ程度の赤外光成分を含む。近赤外光ＬＥＤ基板１０２とプリズム１０３の撮像面１０３ａの側方との間には、近赤外光を導光するライトガイド１０７が配置されている。ライトガイド１０７で導光されることで、近赤外光は、撮像面１０３ａに沿って指端部（検査時は、テストチャート１の接触面１ａ）へ照射される。
【0023】
ライトガイド１０７は、撮像面１０３ａを囲むように配置されている。本実施形態のテストチャート１は、ライトガイド１０７で囲われた範囲に嵌合される形状に形成されている。つまり、テストチャート１の接触面１ａが撮像面１０３ａに接触した場合に、テストチャート１の周面１ｂがライトガイド１０７に当接するように、テストチャート１が形成されている。
【0024】
プリズム１０３は、撮像対象である指端部が載置される撮像面１０３ａと、撮像面１０３ａに対向する対向面１０３ｂとを有する。このプリズム１０３は、屈折率が空気と異なる多面体（例えば六面体）であり、例えば、ガラス、水晶等で形成することができる。対向面１０３ｂは、撮像面１０３ａと平行であってもよいし、平行でなくてもよい。また、指紋撮像カメラ１０４が対向配置される面は、撮像面１０３ａと所定の角度で交わる交わり面１０３ｃである。また、交わり面１０３ｃの反対側に位置する面１０３ｄには、画像のコントラストを高めるため、黒色塗料等が塗布されている。なお、黒色塗料の塗布に代えて黒板を貼り付けても良い。
【0025】
指紋撮像カメラ１０４は、交わり面１０３ｃ側から対象物である指端部（検査時は、テストチャート１の接触面１ａ）を撮像する。指紋撮像カメラ１０４は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等の撮像素子を有し、入力された可視光成分と赤外光成分を画像信号に変換して出力する。この場合、指紋撮像カメラ１０４は、赤外光カットフィルターを有しておらず、白色光と近赤外光に対して高感度である。
【0026】
自然画像撮像カメラ１０５は、対向面１０３ｂ側から対象物である指端部（検査時は、テストチャート１の接触面１ａ）を撮像する。自然画像撮像カメラ１０５は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子と、赤外光カットフィルターを有し、入力された可視光成分を画像信号に変換して出力する。この場合、自然画像撮像カメラ１０５は、近赤外光に対して低感度である。ただし、自然画像撮像カメラ１０５は、赤外光カットフィルターを有せず、例えば、画像処理等を用いて赤外光カットフィルターを設けた場合と同等の効果を得るようにしてもよい。
【0027】
制御基板１０６は、演算処理用の演算回路チップや記憶用のメモリチップが実装された基板である。制御基板１０６は、指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５を制御する。つまり、制御基板１０６は、指紋撮像カメラ１０４に、指紋（検査時には、テストチャート１の接触面１ａ）を撮像させる。また、制御基板１０６は、自然画像撮像カメラ１０５に、指紋（検査時には、テストチャート１の接触面１ａ）を撮像させる。また、制御基板１０６は、白色光ＬＥＤ基板１０１及び近赤外光ＬＥＤ基板１０２の制御も行う；
【0028】
このような指紋入力装置１００で指紋を撮像する場合には、プリズム１０３の撮像面１０３ａに指端部が載置される。白色光ＬＥＤ基板１０１が出力した白色光は、指紋の隆線部及び谷線部で反射されてプリズム１０３へ入射する。また、近赤外光ＬＥＤ基板１０２が出力した近赤外光は、指端部を透過し、撮像面１０３ａに設置された指紋の隆線部及び谷線部から出射されて、撮像面１０３ａからプリズム１０３へ入射する。
【0029】
指紋の隆線部は撮像面１０３ａと接触している。このため、隆線部から入射または隆線部で反射された光の屈折率はプリズム１０３（ガラス等）の屈折率とほぼ同じである。よって、隆線部から出射または隆線部で反射された光は、撮像面１０３ａで反射された光と同様に考えることができ、プリズム１０３内のほぼ全方位にほぼ均等に放射され、撮像面１０３ａより下側のすべての領域に達する。
【0030】
一方、指紋の谷線部は撮像面１０３ａとは接触しておらず、谷線部と撮像面１０３ａとの間には空気層がある。したがって、谷線部からの出射光または谷線部での反射光は、空気層を介して撮像面１０３ａに入射する。ここで、空気の屈折率は１．０である。ガラスの屈折率は、一般に１．５前後で１．３～２．０の範囲である。水分と皮膚の屈折率は、１．３～１．４である。これらの屈折率に違いがあるため、谷線部からの出射光及び反射光には、隆線部の出射光および反射光とは異なる屈折現象が生じる。このため、谷線部からの出射光及び反射光は、全方位に放射されない。また、入射角より屈折角が小さくなるので、谷線部からの出射光及び谷線部での反射光はプリズム１０３内の下向きへの光に偏ることになる。
【0031】
上述のように、隆線部からの光は撮像面１０３ａから全方位にほぼ均等に放射され、谷線部からの光は撮像面１０３ａから下向きの方向へ偏って放射される。また、谷線部からの光は下向きの方向へ偏って放射されるため、隆線部からの光と比較して交わり面１０３ｃへの入射角が大きくなる。そのため、隆線部からの光と比較して、谷線部からの光は、入射角が臨界角を超える割合が大きくなり、交わり面１０３ｃで全反射される割合が大きくなる。したがって、交わり面１０３ｃ側から指端部を撮像する指紋撮像カメラ１０４へは、隆線部からの光の方が、谷線部からの光より多く到達する。よって、指紋撮像カメラ１０４が撮像する画像は、隆線部が明るく、谷線部が暗い画像となり、コントラストの高い指紋画像（以下、ハイコントラスト画像と称する）となる。
【0032】
また、撮像の際、指端部は、白色光で対向面１０３ｂ側から照射されるとともに、近赤外光で撮像面１０３ａの周辺部から照射される。この場合、白色光が到達し難い指端部の周辺部を近赤外光で明るくことができる。よって、指紋撮像カメラ１０４は、指紋全体が適切に照明された状態で指紋を撮像することができる。したがって、指紋入力装置１００によれば、指紋画像の全体にわたってコントラストを高くすることができる。
【0033】
一方、対向面１０３ｂ側から指端部を撮像する自然画像撮像カメラ１０５へは、隆線部からの光と谷線部からの光が、指紋撮像カメラ１０４への到達割合と比較して、おおむね均等な割合で到達する。この自然画像撮像カメラ１０５が撮像する画像は撮像面１０３ａに設置された指端部を対向面１０３ｂから直視するものと同様な画像となる。また、自然画像撮像カメラ１０５が撮像した画像は、赤外光成分が抑制された画像である。したがって、自然画像撮像カメラ１０５で撮像される画像は、指端部の自然な画像（以下、自然画像と称する）となる。
【0034】
指紋撮像カメラ１０４で撮像されたハイコントラスト画像は例えば指紋照合に使用される。指紋入力装置１００では、指紋撮像カメラ１０４が全体にわたってコントラストが高い指紋画像を撮像することができるので、例えば指紋照合の精度を容易に高めることができる。一方、自然画像撮像カメラ１０５が撮像する自然画像は例えば偽物か本物が判断するために使用される。
【0035】
次に、テストチャート１を撮像する例について説明する。指紋入力装置１００の製造時には、指紋入力装置１００の光学特性の合否を判定する検査が行われる。本実施形態のテストチャート１は、このような指紋入力装置１００の製造時に行われる光学特性の合否検査に用いられる。ただし、製造時に限らず、メンテナンス時等にテストチャート１を用いて指紋入力装置１００の検査を行っても良い。
【0036】
テストチャート１を用いて検査を行う場合には、テストチャート１の姿勢を接触面１ａが下側に向けられた姿勢とし、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触させる。この状態で接触面１ａの撮像を行う。白色光ＬＥＤ基板１０１が出力した白色光は、テストチャート１の接触面１ａで反射されてプリズム１０３へ入射する。また、近赤外光ＬＥＤ基板１０２が出力した近赤外光は、テストチャート１の周面１ｂを透過し、テストチャート１の接触面１ａから出射されて、撮像面１０３ａからプリズム１０３へ入射する。
【0037】
接触面１ａの溝部２を除く部位（以下、接触部位と称する）は撮像面１０３ａと接触している。このため、接触部位から入射または接触部位で反射された光の屈折率はプリズム１０３（ガラス等）の屈折率とほぼ同じである。よって、接触部位から出射または接触部位で反射された光は、撮像面１０３ａで反射された光と同様に考えることができ、プリズム１０３内のほぼ全方位にほぼ均等に放射され、撮像面１０３ａより下側のすべての領域に達する。
【0038】
一方、溝部２は撮像面１０３ａとは接触しておらず、溝部２の内壁面と撮像面１０３ａとの間には空気層がある。したがって、溝部２からの出射光または溝部２での反射光は、空気層を介して撮像面１０３ａに入射する。上述のように、空気の屈折率は１．０である。ガラスの屈折率は、一般に１．５前後で１．３～２．０の範囲である。テストチャート１の屈折率は、人間の皮膚の屈折率に近い屈折率（約１．４）である。これらの屈折率に違いがあるため、溝部２からの出射光及び反射光には、接触部位の出射光および反射光とは異なる屈折現象が生じる。このため、溝部２からの出射光及び反射光は、全方位に放射されない。また、入射角より屈折角が小さくなるので、溝部２からの出射光及び溝部２での反射光はプリズム１０３内の下向きへの光に偏ることになる。
【0039】
上述のように、接触部位からの光は撮像面１０３ａから全方位にほぼ均等に放射され、溝部２からの光は撮像面１０３ａから下向きの方向へ偏って放射される。また、溝部２からの光は下向きの方向へ偏って放射されるため、接触部位からの光と比較して交わり面１０３ｃへの入射角が大きくなる。そのため、接触部位からの光と比較して、溝部２からの光は、入射角が臨界角を超える割合が大きくなり、交わり面１０３ｃで全反射される割合が大きくなる。したがって、交わり面１０３ｃ側から指紋撮像カメラ１０４へは、接触部位からの光の方が、溝部２からの光より多く到達する。よって、指紋撮像カメラ１０４が撮像する画像は、接触部位が明るく、溝部２が暗い画像となり、ハイコントラスト画像となる。
【0040】
また、撮像の際、テストチャート１は、白色光で対向面１０３ｂ側から照射されるとともに、近赤外光で撮像面１０３ａの周辺部から照射される。この場合、白色光が到達し難いテストチャート１の外縁１ａ１付近を近赤外光で明るくことができる。よって、指紋撮像カメラ１０４は、接触面１ａ全体が適切に照明された状態で接触面１ａを撮像することができる。したがって、指紋入力装置１００によれば、接触面１ａの画像の全体にわたってコントラストを高くすることができる。
【0041】
一方、対向面１０３ｂ側から接触面１ａを撮像する自然画像撮像カメラ１０５へは、接触部位からの光と溝部２からの光が、指紋撮像カメラ１０４への到達割合と比較して、おおむね均等な割合で到達する。この自然画像撮像カメラ１０５が撮像する画像は撮像面１０３ａに設置された指端部を対向面１０３ｂから直視するものと同様な画像となる。また、自然画像撮像カメラ１０５が撮像した画像は、赤外光成分が抑制された画像である。したがって、自然画像撮像カメラ１０５で撮像される画像は、接触面１ａの自然画像となる。
【0042】
このようなテストチャート１を用いて得られた画像に基づいて、指紋入力装置１００の光学特性の合否の検査が行われる。具体的には、上述の指紋撮像カメラ１０４で撮像された接触面１ａのハイコントラスト画像に基づいて、指紋撮像カメラ１０４の光学特性の検査が行われる。また、上述の自然画像撮像カメラ１０５が撮像する接触面１ａの自然画像に基づいて自然画像撮像カメラ１０５の光学特性の検査が行われる。なお、このような画像に基づく光学特性の検査の詳細については、後の実施形態で説明する。
【0043】
以上のような本実施形態のテストチャート１は、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、テストチャート１は、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャート１の外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャート１を用いることで、安定した光学検査が可能となる。
【0044】
また、本実施形態のテストチャート１において溝部２は、環状に設けられた枠状部３と、枠状部３と接触面１ａの外縁１ａ１とを接続する接続部４とを有している。このため、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気を排出すると共に、例えば枠状部３の形状を光学特性の検査用パターンとして用いることが可能となる。なお、枠状部３の形状を用いた検査方法については、後の実施形態で詳説する。
【0045】
また、本実施形態のテストチャート１において接続部４は、枠状部３に対して複数設けられている。このため、各々の接続部４を介して、空気を接触面１ａと指紋入力装置１００の撮像面１０３ａとの界面から排出することができる。したがって、より効率的かつ確実に空気を排出することが可能となる。
【0046】
また、本実施形態のテストチャート１においてこのテストチャート１が人間の皮膚の屈折率に近いシリコン樹脂を使用して形成されている。つまり、接触面１ａがシリコン樹脂で形成されている。このため、接触面１ａを鮮明に撮像することができる。
【0047】
（第２実施形態）
次に、この開示の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
次に、この開示の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【0048】
図４は、本実施形態の検査システム１０の概略構成図である。この図に示すように、本実施形態の検査システム１０は、上記第１実施形態のテストチャート１と、検査装置２０とを備えている。
【0049】
検査装置２０は、検査対象の指紋入力装置１００の光学特性を検出すると共に、光学特性が予め定められた範囲の性能を有しているか否かの合否反転を行う装置である。この検査装置２０は、図４に示すように、設置台２１（固定手段）と、加圧台２２と、重り２３と、アクチュエータ２４と、制御演算部２５とを備えている。
【0050】
設置台２１は、検査対象の指紋入力装置１００が設置される台であり、指紋入力装置１００を検査位置に固定する。加圧台２２は、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触面１ａが接触されたテストチャート１に対して上方から当接する台であり、昇降可能に支持されている。重り２３は、加圧台２２上に載置され、加圧台２２による支持されている。なお、図４に示すように、重り２３の数は変更可能である。アクチュエータ２４は、制御演算部２５の制御の下にロッドを上下方向に伸縮することで加圧台２２を昇降する装置であり、設置台２１に固定されている。また、アクチュエータ２４は、加圧台２２の支持力を調整可能であり、支持力を調整することで加圧台２２からテストチャート１に作用する荷重を調整可能に構成されている。
【0051】
これらの加圧台２２と、重り２３と、アクチュエータ２４とが連動することでテストチャート１の接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに押圧する。つまり、これらの加圧台２２と、重り２３と、アクチュエータ２４とは、テストチャート１の接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに押圧する押圧部２６を構成する。なお、設置台２１と、加圧台２２と、重り２３と、アクチュエータ２４とを備えずに、制御演算部２５からなる検査装置２０とすることも可能である。
【0052】
制御演算部２５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、通信モジュール等の各ハードウェアを有するコンピュータからなる。制御演算部２５は、図４に示すように、上記ハードウェアで具現化される機能部として、アクチュエータ制御部３０と、指紋入力装置制御部３１と、画像取得部３２（画像取得手段）と、光学特性算出部３３（光学特性算出手段）と、記憶部３４と、判定部３５（判定手段）とを有している。
【0053】
アクチュエータ制御部３０は、アクチュエータ２４を制御し、アクチュエータ２４に加圧台２２を昇降させる。また、アクチュエータ制御部３０は、アクチュエータ２４を制御することで、加圧台２２の支持力を調整すると共にテストチャート１に作用する押圧力を調整する。
【0054】
指紋入力装置制御部３１は、設置台２１に固定された指紋入力装置１００と接続され、指紋入力装置１００の制御基板１０６を通じて指紋入力装置１００の全体を制御する。つまり、指紋入力装置制御部３１は、指紋入力装置１００の指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５にテストチャート１の接触面１ａを撮像させる。
【0055】
画像取得部３２は、指紋入力装置制御部３１の制御の下に、指紋入力装置１００の指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５で撮像したテストチャート１の接触面１ａの画像を取り込む。つまり、画像取得部３２は、テストチャート１を用いて指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する。
【0056】
光学特性算出部３３は、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する。光学特性算出部３３は、指紋入力装置１００の光学特性として、指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５の光軸と、指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５の画角を算出する。
【0057】
光学特性算出部３３は、光軸を算出する場合には、まず画像に含まれる溝部２の位置を基準として、上述の水平中心線Ｌ１（接触面１ａに沿った第１基準線）と、上述の垂直中心線Ｌ２（接触面１ａに沿うと共に第１基準線と直交する第２基準線）とを規定する。続いて、光学特性算出部３３は、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２との交点位置に基づいて光軸位置を算出する。
【0058】
より具体的には、光学特性算出部３３は、指紋撮像カメラ１０４の光軸を算出する場合には、まず指紋撮像カメラ１０４で撮像した画像に含まれる溝部２の位置を基準として、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２とを規定する。続いて、光学特性算出部３３は、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２との交点位置に基づいて指紋撮像カメラ１０４の光軸位置を算出する。
【0059】
また、光学特性算出部３３は、自然画像撮像カメラ１０５の光軸を算出する場合には、まず自然画像撮像カメラ１０５で撮像した画像に含まれる溝部２の位置を基準として、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２とを規定する。続いて、光学特性算出部３３は、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２との交点位置に基づいて自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置を算出する。
【0060】
光学特性算出部３３は、画角を算出する場合には、水平中心線Ｌ１の長さ寸法と、垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とに基づいて、指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５の画角を算出する。より具体的には、光学特性算出部３３は、指紋撮像カメラ１０４の画角を算出する場合には、指紋撮像カメラ１０４で撮像した画像から水平中心線Ｌ１の長さ寸法と垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とを求め、これらの長さ寸法から指紋撮像カメラ１０４の画角を算出する。また、光学特性算出部３３は、自然画像撮像カメラ１０５の画角を算出する場合には、自然画像撮像カメラ１０５で撮像した画像から水平中心線Ｌ１の長さ寸法と垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とを求め、これらの長さ寸法から自然画像撮像カメラ１０５の画角を算出する。
【0061】
記憶部３４は、各種データを記憶しており、例えば判定部３５で光学特性の合否を判定するための判定基準値を記憶している。本実施形態では、判定基準値として、指紋撮像カメラ１０４の光軸位置の設計値、指紋撮像カメラ１０４の画角の設計値、自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置の設計値、及び自然画像撮像カメラ１０５の画角の設計値を記憶している。
【0062】
判定部３５は、光学特性算出部３３で算出された上述の光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する。ここで言う指紋入力装置１００の状態とは、光学特性算出部３３で算出した各種光学特性が記憶部３４に記憶された各種光学特性の設計値に対して予め定められた範囲に収まっているか否かを示す。なお、光学特性算出部３３で算出した各種光学特性が記憶部３４に記憶された各種光学特性の設計値に対して予め定められた範囲に収まっている場合には、正常判定となる。一方で、光学特性算出部３３で算出した各種光学特性が記憶部３４に記憶された各種光学特性の設計値に対して予め定められた範囲に収まっていない場合には、異常判定となる。
【0063】
続いて、このようなテストチャート１及び検査装置２０を用いた指紋入力装置１００の光学特性の検査方法について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【0064】
事前作業として、実際に検査で使用するテストチャート１の水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２の寸法測定を行う（ステップＳ１０１）。指紋入力装置１００の光学特性の検査における後述のステップＳ２０７及びステップＳ２１２の光軸、画角の算出の際に、ステップＳ１０１で測定した寸法を使用する。ステップＳ１０１の測定は、指紋入力装置１００の検査毎に行う必要はない。テストチャート１の寸法個体差を反映させることが目的のため、実際に指紋入力装置１００の検査に使用するテストチャート１の個体毎に実施する。
【0065】
検査開始後、被検査装置である指紋入力装置１００を検査装置２０に設置するため、アクチュエータ２４を動作させ、加圧台２２及び加圧調整用の重り２３を、指紋入力装置１００が設置できる位置まで上昇させる（ステップＳ２０１）。ここでは、制御演算部２５のアクチュエータ制御部３０でアクチュエータ２４が制御される。
【0066】
加圧台２２及び加圧調整用の重り２３を上昇後、設置台２１の検査位置に合わせて、指紋入力装置１００を設置する（ステップＳ２０２）。指紋入力装置１００の設置後、テストチャート１を、ライトガイド１０７とプリズム１０３に接する形でかつ、接触面１ａが撮像面１０３ａと接触する形で設置する。これらの指紋入力装置１００及びテストチャート１の設置は、作業者や作業ロボットにて行われる。
【0067】
テストチャート１の設置後、アクチュエータ２４を動作させ、テストチャート１が指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに押し付けられる方向（本実施形態では下方向）に、加圧台２２と重り２３を移動させる（ステップＳ２０４）。加圧量（押圧力）は加圧調整用の重り２３の自重により調整することができる。また、アクチュエータ２４の重り２３（加圧台２２）の支持力を調整することで加圧量（押圧力）をさらに調整することができる。本実施形態では、一例として加圧量（押圧力）が約１０Ｎとなるように調整されている。ここでは、制御演算部２５のアクチュエータ制御部３０でアクチュエータ２４が制御される。
【0068】
ステップＳ２０４における加圧台２２の移動により、テストチャート１は、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａ向けて加圧される。このとき、テストチャート１の溝部２により、テストチャート１の接触面１ａと指紋入力装置１００の撮像面１０３ａと間の空気層が抜ける。これにより、指紋撮像カメラ１０４でのテストチャート１の撮像準備が整う。
【0069】
ステップＳ２０４の加圧台２２の移動後、指紋撮像カメラ１０４の光学検査を行う（ステップＳ２０５～ステップＳ２０９）。まず、制御演算部２５の指紋入力装置制御部３１が、指紋入力装置１００の制御基板１０６に指令を出力する。制御基板１０６は、指紋入力装置制御部３１の制御の下で、近赤外光ＬＥＤ基板１０２のＬＥＤを制御し、近赤外光を発光させる。なお、制御基板１０６への指令は、必ずしも制御演算部２５が出力する必要はない。例えば、作業者が直接的に指紋入力装置１００の制御基板１０６を操作するようにしても良い。
【0070】
近赤外光ＬＥＤ基板１０２から近赤外光が射出されると、指紋撮像カメラ１０４にて、テストチャート１の撮像を行う（ステップＳ２０５）。光源となる近赤外光は、ライトガイド１０７により導光され、テストチャート１の周面１ｂに照射される。テストチャート１に入光した近赤外光の一部が、プリズム１０３の撮像面１０３ａに照射される。
【0071】
テストチャート１の接触面１ａの内、溝部２以外の部分（接触部位）は、空気を介さずにプリズム１０３に接触する。シリコン樹脂の屈折率（約１．４）と光学ガラス製のプリズムの屈折率（約１．５）がほぼ同等であることから、接触部位では近赤外光はほぼ直進する。このため、指紋撮像カメラ１０４では、接触部位の高いコントラストの像を撮像することができる。
【0072】
一方、テストチャート１の接触面１ａの内、溝部２の部分は、空気を介してプリズム１０３に接触する。シリコン樹脂の屈折率（約１．４）と空気の屈折率（約１．０）の違いにより、接触面１ａと空気の接触面にて、近赤外光は直進できず乱反射する。このため、指紋撮像カメラ１０４では、溝部２が低いコントラストの像として撮像される。
【0073】
このようにして指紋撮像カメラ１０４でテストチャート１の接触面１ａが撮像されると、指紋撮像カメラ１０４から画像のデータが出力される。制御演算部２５の画像取得部３２は、指紋撮像カメラ１０４から出力される画像のデータを取得することで、指紋撮像カメラ１０４で撮像されたテストチャート１の接触面１ａの画像を取得する。
【0074】
指紋撮像カメラ１０４の画像が得られたら、指紋撮像カメラ１０４の光軸、画角の算出に必要な情報を得るための画像分析を行う（ステップＳ２０６）。この画像分析について、実際に指紋撮像カメラ１０４で撮像された画像を用いて説明する。図６は、指紋撮像カメラ１０４で撮像された画像の写真である。ただし、図６の破線矢印、引き出し線及び符号は、説明のために追加したもので、実際の画像には含まれない。画像分析として、指紋撮像カメラ１０４で撮像された画像から、溝部２の枠状部３で囲まれた中央領域Ｒを抽出する。次に、抽出した中央領域Ｒの水平中心線Ｌ１のピクセル数と、垂直中心線Ｌ２のピクセル数を測定する。
【0075】
続いて、得られた値と記憶部３４に記憶された指紋入力装置１００の設計値から、指紋撮像カメラ１０４の光軸、画角を算出する（ステップＳ２０７）。指紋撮像カメラ１０４の光軸位置は、画像解析で得られた水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２の交点と、指紋入力装置１００の光軸設計値の差より算出する。指紋撮像カメラ１０４の画角は、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａの設計値から、1ピクセル当たりに対応する実際の寸法を求め、水平中心線Ｌ１及び垂直中心線Ｌ２の実際の寸法を算出した値と、指紋入力装置１００の指紋撮像カメラ１０４の主点から撮像面１０３ａまでの距離の設計値にて算出する。
【0076】
ステップＳ２０６における画像分析と、ステップＳ２０７における光軸及び画角の算出は、制御演算部２５の光学特性算出部３３が行う。つまり、光学特性算出部３３は、画像取得部３２がステップＳ２０５で取得した指紋撮像カメラ１０４の撮像画像に基づいて、指紋撮像カメラ１０４の光軸及び画角を光学特性として算出する。
【0077】
続いて、算出にて得られた指紋撮像カメラ１０４の光軸位置が、設計許容範囲内かどうかで、光軸判定を行う（ステップＳ２０８）。ここでは、制御演算部２５の判定部３５が、ステップＳ２０７で算出された光軸位置と、記憶部３４に記憶された設計値とを比較する。算出された光軸位置が設計値に対して許容範囲を超えていない位置にある場合には、光軸位置は設計許容範囲内であると判定される。一方で、算出された光軸位置が設計値に対して許容範囲を超えた位置にある場合には、光軸位置は設計許容範囲外であると判定される。算出で得られた指紋撮像カメラ１０４の光軸位置が、設計許容範囲外の場合は、製造不良（異常）として判定し、指紋入力装置１００を検査装置２０より、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１６）させ、検査を終了させる。
【0078】
算出にて得られた指紋撮像カメラ１０４の光軸位置が、設計許容範囲内の場合は、算出にて得られた指紋撮像カメラ１０４の画角が、設計許容範囲内かどうかで、画角判定を行う（ステップＳ２０９）。ここでは、制御演算部２５の判定部３５が、ステップＳ２０７で算出された画角と、記憶部３４に記憶された設計値とを比較する。算出された画角が設計値に対して許容範囲を超えていない場合には、画角は設計許容範囲内であると判定される。一方で、算出された画角が設計値に対して許容範囲を超えている場合には、画角は設計許容範囲外であると判定される。算出で得られた指紋撮像カメラ１０４の画角が、設計許容範囲外の場合は、製造不良（異常）として判定し、指紋入力装置１００を検査装置２０より、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１６）させ、検査を終了させる。
【0079】
算出にて得られた指紋撮像カメラ１０４の画角が、設計許容範囲内の場合には、続いて、自然画像撮像カメラ１０５の光学検査を行う（ステップＳ２１０～ステップＳ２１４）。まず、制御演算部２５の指紋入力装置制御部３１が、指紋入力装置１００の制御基板１０６に指令を出力する。制御基板１０６は、指紋入力装置制御部３１の制御の下で、白色光ＬＥＤ基板１０１のＬＥＤを制御し、白色光を発光させる。なお、制御基板１０６への指令は、必ずしも制御演算部２５が出力する必要はない。例えば、作業者が直接的に指紋入力装置１００の制御基板１０６を操作するようにしても良い。
【0080】
白色光ＬＥＤ基板１０１から白色光が射出されると、自然画像撮像カメラ１０５にて、テストチャート１の撮像を行う（ステップＳ２１０）。光源となる白色光は、プリズム１０３の対向面１０３ｂからプリズム１０３の内部に入射し、プリズム１０３の撮像面１０３ａに照射される。
【0081】
自然画像撮像カメラ１０５でテストチャート１の接触面１ａが撮像されると、自然画像撮像カメラ１０５から画像のデータが出力される。制御演算部２５の画像取得部３２は、自然画像撮像カメラ１０５から出力される画像のデータを取得することで、自然画像撮像カメラ１０５で撮像されたテストチャート１の接触面１ａの画像を取得する。
【0082】
自然画像撮像カメラ１０５の画像が得られたら、自然画像撮像カメラ１０５の光軸、画角の算出に必要な情報を得るための画像分析を行う（ステップＳ２１１）。この画像分析について、実際に自然画像撮像カメラ１０５で撮像された画像を用いて説明する。図７は、自然画像撮像カメラ１０５で撮像された画像の写真である。ただし、図７の破線矢印、引き出し線及び符号は、説明のために追加したもので、実際の画像には含まれない。また、図７の画像は、自然画像撮像カメラ１０５の実際の画像を時計周り方向に９０度回転した画像であり、自然画像撮像カメラ１０５の光学特性方向としては、図７の水平中心線Ｌ１が水平方向、図７の垂直中心線Ｌ２が垂直方向となる。画像分析として、自然画像撮像カメラ１０５で撮像された画像から、溝部２の枠状部３で囲まれた中央領域Ｒを抽出する。次に、抽出した中央領域Ｒの水平中心線Ｌ１のピクセル数と、垂直中心線Ｌ２のピクセル数を測定する。
【0083】
続いて、得られた値と記憶部３４に記憶された指紋入力装置１００の設計値から、自然画像撮像カメラ１０５の光軸、画角を算出する（ステップＳ２１２）。自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置は、画像解析で得られた水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２の交点と、指紋入力装置１００の光軸設計値の差より算出する。自然画像撮像カメラ１０５の画角は、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａの設計値から、1ピクセル当たりに対応する実際の寸法を求め、水平中心線Ｌ１及び垂直中心線Ｌ２の実際の寸法を算出した値と、指紋入力装置１００の自然画像撮像カメラ１０５の主点から撮像面１０３ａまでの距離の設計値にて算出する。
【0084】
ステップＳ２１１における画像分析と、ステップＳ２１２における光軸及び画角の算出は、制御演算部２５の光学特性算出部３３が行う。つまり、光学特性算出部３３は、画像取得部３２がステップＳ２１０で取得した自然画像撮像カメラ１０５の撮像画像に基づいて、自然画像撮像カメラ１０５の光軸及び画角を光学特性として算出する。
【0085】
続いて、算出にて得られた自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置が、設計許容範囲内かどうかで、光軸判定を行う（ステップＳ２１３）。ここでは、制御演算部２５の判定部３５が、ステップＳ２１２で算出された光軸位置と、記憶部３４に記憶された設計値とを比較する。算出された光軸位置が設計値に対して許容範囲を超えていない位置にある場合には、光軸位置は設計許容範囲内であると判定される。一方で、算出された光軸位置が設計値に対して許容範囲を超えた位置にある場合には、光軸位置は設計許容範囲外であると判定される。算出で得られた自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置が、設計許容範囲外の場合は、製造不良（異常）として判定し、指紋入力装置１００を検査装置２０より、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１６）させ、検査を終了させる。
【0086】
算出にて得られた自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置が、設計許容範囲内の場合は、算出にて得られた自然画像撮像カメラ１０５の画角が、設計許容範囲内かどうかで、画角判定を行う（ステップＳ２１４）。ここでは、制御演算部２５の判定部３５が、ステップＳ２１２で算出された画角と、記憶部３４に記憶された設計値とを比較する。算出された画角が設計値に対して許容範囲を超えていない場合には、画角は設計許容範囲内であると判定される。一方で、算出された画角が設計値に対して許容範囲を超えている場合には、画角は設計許容範囲外であると判定される。算出で得られた自然画像撮像カメラ１０５の画角が、設計許容範囲外の場合は、製造不良（異常）として判定し、指紋入力装置１００を検査装置２０より、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１６）させ、検査を終了させる。
【0087】
算出にて得られた自然画像撮像カメラ１０５の画角が、設計許容範囲内の場合は、指紋入力装置１００を検査装置２０より、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１５）させ、指紋撮像カメラ１０４と自然画像撮像カメラ１０５とに、光軸及び画角の光学特性に関する製造異常はないと判断し、検査を終了させる。
【0088】
以上のような本実施形態の検査装置２０は、テストチャート１を用いて指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、検査装置２０は、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、検査装置２０は、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記第１実施形態において説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、検査装置２０によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0089】
また、本実施形態の検査装置２０において光学特性算出部３３は、画像に含まれる溝部２の位置を基準として、接触面１ａに沿った水平中心線Ｌ１と、接触面１ａに沿うと共に水平中心線Ｌ１と直交する垂直中心線Ｌ２とを設定する。さらに、光学特性算出部３３は、光学特性として、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２との交点位置に基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の光軸位置を算出する。このため、本実施形態の検査装置２０によれば、簡易的な画像処理で光軸位置を算出することが可能となる。
【0090】
また、本実施形態の検査装置２０において光学特性算出部３３は、光学特性として、水平中心線Ｌ１の長さ寸法と垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とに基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の画角を算出する。このため、本実施形態の検査装置２０によれば、簡易的な画像処理で画角を算出することが可能となる。
【0091】
また、本実施形態の検査装置２０は、指紋入力装置１００を固定する設置台２１と、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａにテストチャート１の接触面１ａを押圧する押圧部２６とを備える。このため、本実施形態の検査装置２０によれば、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａとテストチャート１の接触面１ａの接触部位との間から空気を確実に排出することが可能となる。
【0092】
また、本実施形態の検査装置２０において押圧部２６は、テストチャート１に上方から当接される加圧台２２と、加圧台２２により支持される重り２３と、加圧台２２を昇降可能に支持するアクチュエータ２４とを備える。このため、アクチュエータ２４の動力を用いて加圧台２２を容易に昇降することが可能となる。また、アクチュエータ２４の加圧台２２の支持力を調整することで、容易にテストチャート１の加圧量（押圧力）を調整することが可能となる。
【0093】
また、本実施形態における検査方法によれば、テストチャート１を用いる。テストチャート１は、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有し、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有している。本実施形態における検査方法では、テストチャート１を用いて指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する。また、取得した画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出し、算出した光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する。上記第１実施形態において説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査方法によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0094】
（第３実施形態）
次に、この開示の第３実施形態について図８を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
次に、この開示の第３実施形態について図８を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【0095】
図８は、本実施形態のテストチャート１Ａの接触面１ａＡの正面図である。この図に示すように、溝部２Ａは、上述の枠状部３及び接続部４の他に、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有している。解像力検査部５は、指紋入力装置１００の光学特性の１つである解像力を検査するための部位である。解像力検査部５は、指紋入力装置１００が設計値通りの性能を有している場合には、分離して再現することが可能なピッチの平行な複数の線溝で形成されている。
【0096】
本実施形態においては、解像力検査部５は、枠状部３で囲われた中央領域Ｒに配置されている。ただし、解像力検査部５は、枠状部３で囲われた中央領域Ｒの外に配置しても良い。解像力検査部５を形成する線溝は、各々が枠状部３や接続部４よりも幅寸法が小さい直線状の溝である。これらの線溝は、図８に示すように、各々の一端が枠状部３に接続されている。このように解像力検査部５を形成する各々の線溝が枠状部３に接続されていることで、各々の線溝も枠状部３や接続部４と同様に空気を接触面１ａＡの外部へ排出する流路として用いることが可能となる。
【0097】
本実施形態においては、解像力検査部５は、１つ設けられている。ただし、複数の解像力検査部５を設けても良い。このような場合には、各々の解像力検査部５を形成する線溝のピッチを変更することで、指紋入力装置１００の解像力をレベル分けして判定することが可能となる。
【0098】
このように、本実施形態のテストチャート１Ａにおいて溝部２Ａは、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有している。このようなテストチャート１Ａを用いて指紋入力装置１００の光学特性を検査することで、指紋入力装置１００の解像力を判定することが可能となる。例えば、指紋入力装置１００で撮像した画像に含まれる解像力検査部５の形状が、各々の線溝を再現可能な形状である場合には、指紋入力装置１００の解像力は設計値を満たして正常であると判断することが可能である。
【0099】
【0100】
図９は、本実施形態の検査システム１０Ａの概略構成図である。この図に示すように、本実施形態の検査システム１０Ａは、上記第２実施形態のテストチャート１Ａと、検査装置２０Ａとを備えている。
【0101】
検査装置２０Ａの制御演算部２５Ａにおいて光学特性算出部３３は、上述した光軸及び画角の他に、光学特性の１つである指紋入力装置１００の解像力を算出する。光学特性算出部３３は、解像力を算出する場合には、まず画像に含まれる解像力検査部５を抽出する。続いて、光学特性算出部３３は、例えば画像から抽出した解像力検査部５の形状の再現度や粗さを数値化して解像力として算出する。
【0102】
より具体的には、光学特性算出部３３は、指紋撮像カメラ１０４の解像力を算出する場合には、まず指紋撮像カメラ１０４で撮像した画像に含まれる解像力検査部５を抽出する。続いて、光学特性算出部３３は、指紋撮像カメラ１０４で撮像した画像から抽出した解像力検査部５の形状の再現度や粗さを数値化して解像力として算出する。
【0103】
また、光学特性算出部３３は、自然画像撮像カメラ１０５の解像力を算出する場合には、まず自然画像撮像カメラ１０５で撮像した画像に含まれる解像力検査部５を抽出する。続いて、光学特性算出部３３は、自然画像撮像カメラ１０５で撮像した画像から抽出した解像力検査部５の形状の再現度や粗さを数値化して解像力として算出する。
【0104】
記憶部３４は、判定部３５で光学特性の正常あるいは異常を判定するための判定基準値として、指紋撮像カメラ１０４の光軸位置の設計値、指紋撮像カメラ１０４の画角の設計値、自然画像撮像カメラ１０５の光軸位置の設計値、及び自然画像撮像カメラ１０５の画角の設計値の他、指紋撮像カメラ１０４の解像力の設計値と、自然画像撮像カメラ１０５の解像力の設計値とを記憶している。
【0105】
判定部３５は、光軸及び画角の正常あるいは異常の判定を行う他、解像力の正常あるいは異常の判定を行う。具体的には、判定部３５は、指紋撮像カメラ１０４の解像力の正常あるいは異常の判定を行う。また、判定部３５は、自然画像撮像カメラ１０５の解像力の正常あるいは異常の判定を行う。
【0106】
図１０は、テストチャート１Ａ及び検査装置２０Ａを用いた指紋入力装置１００の光学特性の検査方法を示すフローチャートである。
【0107】
本実施形態においては、ステップＳ２０６の画像分析において、光学特性算出部３３は、指紋撮像カメラ１０４で撮像された画像から、中央領域Ｒに加えて、解像力検査部５を抽出する。そして、ステップＳ２０７において、光学特性算出部３３は、光軸及び画角の算出に加えて、解像力を算出する。
【0108】
また、本実施形態においては、ステップＳ２０９にて指紋撮像カメラ１０４の画角が設計許容範囲内の場合には、自然画像撮像カメラ１０５の光学検査を行う前に、ステップＳ２０７の算出にて得られた指紋撮像カメラ１０４の解像力が、設計許容範囲内かどうかで、解像力判定を行う（ステップＳ２２０）。ここでは、制御演算部２５Ａの判定部３５が、ステップＳ２０７で算出された解像力と、記憶部３４に記憶された設計値とを比較する。算出された解像力が設計値に対して許容範囲を超えていない場合には、解像力は設計許容範囲内であると判定される。一方で、算出された解像力が設計値に対して許容範囲を超えている場合には、解像力は設計許容範囲外であると判定される。算出で得られた指紋撮像カメラ１０４の解像力が、設計許容範囲外の場合は、製造不良（異常）として判定し、指紋入力装置１００を検査装置２０Ａより、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１６）させ、検査を終了させる。そして、算出にて得られた指紋撮像カメラ１０４の解像力が、設計許容範囲内の場合には、続いて、自然画像撮像カメラ１０５の光学検査を行う。
【0109】
また、本実施形態においては、ステップＳ２１２の画像分析において、光学特性算出部３３は、自然画像撮像カメラ１０５で撮像された画像から、中央領域Ｒに加えて、解像力検査部５を抽出する。そして、ステップＳ２１２において、光学特性算出部３３は、光軸及び画角の算出に加えて、解像力を算出する。
【0110】
また、本実施形態においては、ステップＳ２１４にて自然画像撮像カメラ１０５の画角が設計許容範囲内の場合には、加圧台２２の移動（ステップＳ２１５）を行う前に、ステップＳ２１２の算出にて得られた自然画像撮像カメラ１０５の解像力が、設計許容範囲内かどうかで、解像力判定を行う（ステップＳ２２１）。ここでは、制御演算部２５Ａの判定部３５が、ステップＳ２１２で算出された解像力と、記憶部３４に記憶された設計値とを比較する。算出された解像力が設計値に対して許容範囲を超えていない場合には、解像力は設計許容範囲内であると判定される。一方で、算出された解像力が設計値に対して許容範囲を超えている場合には、解像力は設計許容範囲外であると判定される。算出で得られた自然画像撮像カメラ１０５の解像力が、設計許容範囲外の場合は、製造不良（異常）として判定し、指紋入力装置１００を検査装置２０Ａより、取り外せるよう加圧台２２を移動（ステップＳ２１６）させ、検査を終了させる。
【0111】
以上のような本実施形態の検査装置２０Ａは、テストチャート１Ａを用いて指紋入力装置１００の光学特性の検査を行う。テストチャート１Ａは、溝部２が解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有している。本実施形態の検査装置２０Ａにおいて光学特性算出部３３は、画像に含まれる解像力検査部５の形状に基づいて、指紋入力装置１００の解像力を算出する。このため、本実施形態の検査装置２０Ａによれば、指紋入力装置１００の解像力が設計値を満たして正常であると判断することが可能である。
【0112】
（第５実施形態）
次に、この開示の第５実施形態について図１１を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
次に、この開示の第５実施形態について図１１を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【0113】
図１１は、本実施形態のテストチャート１Ｂの接触面１ａＢの正面図である。この図に示すように、テストチャート１Ｂの接触面１ａＢには、溝部２Ｂが設けられている。接触面１ａＢは、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される面である。溝部２Ｂは、接触面に１０３ａに設けられると共に接触面１ａＢの外縁１ａ１Ｂに接続されている。
【0114】
このような本実施形態のテストチャート１Ｂによれば、接触面１ａＢを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａＢと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２Ｂを流れ、テストチャート１Ｂの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャート１Ｂを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
【0115】
（第６実施形態）
次に、この開示の第６実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、上述の指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、本実施形態のテストチャートによれば、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャートの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャートを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第６実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、上述の指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、本実施形態のテストチャートによれば、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャートの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャートを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
【0116】
また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に溝部２を備える。溝部２は、環状に設けられた枠状部３と、枠状部３と接触面１ａの外縁１ａ１とを接続する接続部４とを有している。このため、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気を排出すると共に、例えば枠状部３の形状を光学特性の検査用パターンとして用いることが可能となる。
【0117】
（第７実施形態）
次に、この開示の第７実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、上述の指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、本実施形態のテストチャートによれば、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャートの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャートを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第７実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、上述の指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、本実施形態のテストチャートによれば、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャートの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャートを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
【0118】
また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に溝部２を備える。溝部２は、環状に設けられた枠状部３と、枠状部３と接触面１ａの外縁１ａ１とを接続する接続部４とを有している。このため、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気を排出すると共に、例えば枠状部３の形状を光学特性の検査用パターンとして用いることが可能となる。
【0119】
また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に接続部４を備える。接続部４は、枠状部３に対して複数設けられている。このため、各々の接続部４を介して、空気を接触面１ａと指紋入力装置１００の撮像面１０３ａとの界面から排出することができる。したがって、より効率的かつ確実に空気を排出することが可能となる。
【0120】
（第８実施形態）
次に、この開示の第８実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、本実施形態のテストチャート１Ａと同様に、溝部２Ａを有している。溝部２Ａは、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有している。このようなテストチャートを用いて上述の指紋入力装置１００の光学特性を検査することで、指紋入力装置１００の解像力を判定することが可能となる。例えば、指紋入力装置１００で撮像した画像に含まれる解像力検査部５の形状が、各々の線溝を再現可能な形状である場合には、指紋入力装置１００の解像力は設計値を満たして正常であると判断することが可能である。
次に、この開示の第８実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、本実施形態のテストチャート１Ａと同様に、溝部２Ａを有している。溝部２Ａは、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有している。このようなテストチャートを用いて上述の指紋入力装置１００の光学特性を検査することで、指紋入力装置１００の解像力を判定することが可能となる。例えば、指紋入力装置１００で撮像した画像に含まれる解像力検査部５の形状が、各々の線溝を再現可能な形状である場合には、指紋入力装置１００の解像力は設計値を満たして正常であると判断することが可能である。
【0121】
なお、本実施形態のテストチャートにおいては、溝部２が、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、環状に設けられた枠状部３と、枠状部３と接触面１ａの外縁１ａ１とを接続する接続部４とを有していても良い。
【0122】
また、本実施形態のテストチャートにおいては、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接続部４が、枠状部３に対して複数設けられていても良い。
【0123】
（第９実施形態）
次に、この開示の第９実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、上述の指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、本実施形態のテストチャートによれば、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャートの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャートを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第９実施形態について説明する。本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、上述の指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに接触される接触面１ａを有している。また、本実施形態のテストチャートは、上記第１実施形態のテストチャート１と同様に、接触面１ａに設けられると共に接触面１ａの外縁１ａ１に接続された溝部２を有する。このため、本実施形態のテストチャートによれば、接触面１ａを指紋入力装置１００の撮像面１０３ａに対して押圧した場合に、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れ、テストチャートの外部に排出される。したがって、本実施形態のテストチャートを用いることで、安定した光学検査が可能となる。
【0124】
また、本実施形態のテストチャートは、人間の皮膚の屈折率に近いシリコン樹脂を使用して形成されている。つまり、接触面１ａがシリコン樹脂で形成されている。このため、接触面１ａを鮮明に撮像することができる。
【0125】
なお、本実施形態のテストチャートでは、上記第１実施形態と同様に、溝部２が、環状に設けられた枠状部３と、枠状部３と接触面１ａの外縁１ａ１とを接続する接続部４とを有していても良い。
【0126】
また、本実施形態のテストチャートでは、上記第１実施形態と同様に、接続部４が、枠状部３に対して複数設けられていても良い。
【0127】
また、本実施形態のテストチャートでは、上記第２実施形態と同様に、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有しても良い。
【0128】
（第１０実施形態）
次に、この開示の第１０実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第１０実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0129】
また、本実施形態の検査装置では、上記第２実施形態等の他の実施形態のテストチャートを用いても良い。
【0130】
（第１１実施形態）
次に、この開示の第１１実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第１１実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0131】
また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３が、画像に含まれる溝部２の位置を基準として、接触面１ａに沿った水平中心線Ｌ１と、接触面１ａに沿うと共に水平中心線Ｌ１と直交する垂直中心線Ｌ２とを設定する。さらに、光学特性算出部３３は、光学特性として、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２との交点位置に基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の光軸位置を算出する。このため、本実施形態の検査装置によれば、簡易的な画像処理で光軸位置を算出することが可能となる。
【0132】
また、本実施形態の検査装置では、上記第２実施形態等の他の実施形態のテストチャートを用いても良い。
【0133】
（第１２実施形態）
次に、この開示の第１２実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第１２実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0134】
また、本実施形態の検査装置においては、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３が、光学特性として、水平中心線Ｌ１の長さ寸法と垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とに基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の画角を算出する。このため、本実施形態の検査装置２０によれば、簡易的な画像処理で画角を算出することが可能となる。
【0135】
なお、本実施形態の検査装置においては、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３が、画像に含まれる溝部２の位置を基準として、接触面１ａに沿った水平中心線Ｌ１と、接触面１ａに沿うと共に水平中心線Ｌ１と直交する垂直中心線Ｌ２とを設定しても良い。さらに、光学特性算出部３３は、光学特性として、水平中心線Ｌ１と垂直中心線Ｌ２との交点位置に基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の光軸位置を算出しても良い。
【0136】
また、本実施形態の検査装置では、上記第２実施形態等の他の実施形態のテストチャートを用いても良い。
【0137】
（第１３実施形態）
次に、この開示の第１３実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第４実施形態の検査装置２０Ａと同様に、テストチャート１Ａを用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第４実施形態の検査装置２０Ａと同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第４実施形態の検査装置２０Ａと同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１Ａによれば、接触面１ａＡと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２Ａを流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第１３実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第４実施形態の検査装置２０Ａと同様に、テストチャート１Ａを用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第４実施形態の検査装置２０Ａと同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第４実施形態の検査装置２０Ａと同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１Ａによれば、接触面１ａＡと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２Ａを流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0138】
また、本実施形態の検査装置は、テストチャート１Ａを用いて指紋入力装置１００の光学特性の検査を行う。テストチャート１Ａは、溝部２Ａが解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部５を有している。本実施形態の検査装置において光学特性算出部３３は、画像に含まれる解像力検査部５の形状に基づいて、指紋入力装置１００の解像力を算出する。このため、本実施形態の検査装置によれば、指紋入力装置１００の解像力が設計値を満たして正常であると判断することが可能である。
【0139】
なお、本実施形態においては、光学特性算出部３３が、画像に含まれる溝部２Ａの位置を基準として、接触面１ａＡに沿った水平中心線Ｌ１と、接触面１ａＡに沿うと共に水平中心線Ｌ１と直交する垂直中心線Ｌ２とを設定しても良い。
【0140】
また、本実施形態においては、光学特性算出部３３が、光学特性として、水平中心線Ｌ１の長さ寸法と垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とに基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の画角を算出するようにしても良い。
【0141】
（第１４実施形態）
次に、この開示の第１４実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第１４実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0142】
また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、 指紋入力装置１００を固定する設置台２１と、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａにテストチャート１の接触面１ａを押圧する押圧部２６とを備える。このため、本実施形態の検査装置によれば、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａとテストチャート１の接触面１ａの接触部位との間から空気を確実に排出することが可能となる。
【0143】
なお、本実施形態においては、光学特性算出部３３が、画像に含まれる溝部２の位置を基準として、接触面１ａに沿った水平中心線Ｌ１と、接触面１ａに沿うと共に水平中心線Ｌ１と直交する垂直中心線Ｌ２とを設定しても良い。
【0144】
また、本実施形態においては、光学特性算出部３３が、光学特性として、水平中心線Ｌ１の長さ寸法と垂直中心線Ｌ２の長さ寸法とに基づいて指紋入力装置１００（指紋撮像カメラ１０４及び自然画像撮像カメラ１０５）の画角を算出するようにしても良い。
【0145】
また、本実施形態の検査装置では、上記第２実施形態等の他の実施形態のテストチャートを用いても良い。
【0146】
（第１５実施形態）
次に、この開示の第１５実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
次に、この開示の第１５実施形態について説明する。本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、テストチャート１を用いて上述の指紋入力装置１００で撮像された接触面１ａの画像を取得する画像取得部３２を備える。また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、画像取得部３２で取得された画像に基づいて指紋入力装置１００の光学特性を算出する光学特性算出部３３を備える。さらに、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、光学特性算出部３３で算出された光学特性に基づいて指紋入力装置１００の状態を判定する判定部３５を備える。上記実施形態で説明したように、テストチャート１によれば、接触面１ａと撮像面１０３ａとの間の空気が溝部２を流れて外部に排出される。このため、本実施形態の検査装置によれば、安定した光学検査が可能となる。
【0147】
また、本実施形態の検査装置は、上記第２実施形態の検査装置２０と同様に、 指紋入力装置１００を固定する設置台２１と、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａにテストチャート１の接触面１ａを押圧する押圧部２６とを備える。このため、本実施形態の検査装置によれば、指紋入力装置１００の撮像面１０３ａとテストチャート１の接触面１ａの接触部位との間から空気を確実に排出することが可能となる。
【0148】
また、本実施形態において押圧部２６は、テストチャート１に上方から当接される加圧台２２と、加圧台２２により支持される重り２３と、加圧台２２を昇降可能に支持するアクチュエータ２４とを備える。このため、アクチュエータ２４の動力を用いて加圧台２２を容易に昇降することが可能となる。また、アクチュエータ２４の加圧台２２の支持力を調整することで、容易にテストチャート１の加圧量（押圧力）を調整することが可能となる。
【0149】
また、本実施形態の検査装置では、上記第２実施形態等の他の実施形態のテストチャートを用いても良い。
【0150】
以上、この開示を実施の形態を用いて説明したが、この開示の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更または改良を加えた形態もこの開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0151】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0152】
（付記１）皮膚紋様入力装置の撮像面に接触される接触面を有し、前記接触面に設けられると共に前記接触面の外縁に接続された溝部を有することを特徴とする検査治具。
【0153】
（付記２）前記溝部は、環状に設けられた環状部と、前記環状部と前記接触面の外縁とを接続する接続部とを有することを特徴とする付記１記載の検査治具。
【0154】
（付記３）前記接続部は、前記環状部に対して複数設けられていることを特徴とする付記２記載の検査治具。
【0155】
（付記４）前記溝部は、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部を有することを特徴とする付記１～３いずれか一項に記載の検査治具。
【0156】
（付記５）少なくとも前記接触面は、シリコン樹脂を用いて形成されていることを特徴とする付記１～４いずれか一項に記載の検査治具。
【0157】
（付記６）付記１～５いずれか一項に記載の検査治具を用いて皮膚紋様入力装置で撮像された前記接触面の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で取得された前記画像に基づいて前記皮膚紋様入力装置の光学特性を算出する光学特性算出手段と、前記光学特性算出手段で算出された前記光学特性に基づいて前記皮膚紋様入力装置の状態を判定する判定手段とを備えることを特徴とする検査装置。
【0158】
（付記７）前記光学特性算出手段は、前記画像に含まれる前記溝部の位置を基準として、前記接触面に沿った第１基準線と、前記接触面に沿うと共に前記第１基準線と直交する第２基準線とを規定し、前記光学特性の少なくとも１つとして、前記第１基準線と前記第２基準線との交点位置に基づいて前記皮膚紋様入力装置の光軸位置を算出することを特徴とする付記６記載の検査装置。
【0159】
（付記８）前記光学特性算出手段は、前記画像に含まれる前記溝部の位置を基準として、前記接触面に沿った第１基準線と、前記接触面に沿うと共に前記第１基準線と直交する第２基準線とを規定し、前記光学特性の少なくとも１つとして、前記第１基準線の長さ寸法と前記第２基準線の長さ寸法とに基づいて前記皮膚紋様入力装置の画角を算出することを特徴とする付記６または７記載の検査装置。
【0160】
（付記９）前記検査治具の前記溝部が、解像力を検査可能なパターンに形成された解像力検査部を有し、前記光学特性算出手段は、前記画像に含まれる前記解像力検査部の形状に基づいて、前記光学特性の少なくとも１つとして前記皮膚紋様入力装置の解像力を算出することを特徴とする付記６～８いずれか一項に記載の検査装置。
【0161】
（付記１０）前記皮膚紋様入力装置を固定する固定手段と、前記皮膚紋様入力装置の前記撮像面に前記検査治具の接触面を押圧する押圧手段とを備えることを特徴とする付記６～９いずれか一項に記載の検査装置。
【0162】
（付記１１）前記押圧手段は、前記検査治具に上方から当接される加圧台と、前記加圧台により支持される重りと、前記加圧台を昇降可能に支持するアクチュエータとを備えることを特徴とする付記１０記載の検査装置。
【0163】
（付記１２）検査治具が、皮膚紋様入力装置の撮像面に接触される接触面を有し、前記接触面に設けられると共に前記接触面の外縁に接続された溝部を有し、前記検査治具を用いて皮膚紋様入力装置で撮像された前記接触面の画像を取得し、前記画像に基づいて前記皮膚紋様入力装置の光学特性を算出し、前記光学特性に基づいて前記皮膚紋様入力装置の状態を判定することを特徴とする検査方法。
【産業上の利用可能性】
【0164】
上述した一態様によれば、皮膚紋様入力装置に対して安定した光学検査が可能となる。
【符号の説明】
【0165】
１ テストチャート（検査治具）
１ａ 接触面
１Ａ テストチャート（検査治具）
１ａ１ 外縁
１ａ１Ｂ 外縁
１ａＡ 接触面
１ａＢ 接触面
１ｂ 周面
１Ｂ テストチャート（検査治具）
２ 溝部
２Ａ 溝部
２Ｂ 溝部
３ 枠状部（環状部）
３ａ 第１長辺部
３ｂ 第２長辺部
３ｃ 第１短辺部
３ｄ 第２短辺部
４ 接続部
５ 解像力検査部
１０ 検査システム
１０Ａ 検査システム
２０ 検査装置
２０Ａ 検査装置
２１ 設置台（固定手段）
２２ 加圧台
２３ 重り
２４ アクチュエータ
２５ 制御演算部
２５Ａ 制御演算部
２６ 押圧部（押圧手段）
３０ アクチュエータ制御部
３１ 指紋入力装置制御部
３２ 画像取得部（画像取得手段）
３３ 光学特性算出部（光学特性算出手段）
３４ 記憶部
３５ 判定部（判定手段）
１００ 指紋入力装置（皮膚紋様入力装置）
１０１ 白色光ＬＥＤ基板
１０２ 近赤外光ＬＥＤ基板
１０３ プリズム
１０３ａ 撮像面
１０３ｂ 対向面
１０３ｃ 交わり面
１０３ｄ 面
１０４ 指紋撮像カメラ
１０５ 自然画像撮像カメラ
１０６ 制御基板
１０７ ライトガイド
Ｌ１ 水平中心線（第１基準線）
Ｌ２ 垂直中心線（第２基準線）
Ｒ 中央領域
１ａ 接触面
１Ａ テストチャート（検査治具）
１ａ１ 外縁
１ａ１Ｂ 外縁
１ａＡ 接触面
１ａＢ 接触面
１ｂ 周面
１Ｂ テストチャート（検査治具）
２ 溝部
２Ａ 溝部
２Ｂ 溝部
３ 枠状部（環状部）
３ａ 第１長辺部
３ｂ 第２長辺部
３ｃ 第１短辺部
３ｄ 第２短辺部
４ 接続部
５ 解像力検査部
１０ 検査システム
１０Ａ 検査システム
２０ 検査装置
２０Ａ 検査装置
２１ 設置台（固定手段）
２２ 加圧台
２３ 重り
２４ アクチュエータ
２５ 制御演算部
２５Ａ 制御演算部
２６ 押圧部（押圧手段）
３０ アクチュエータ制御部
３１ 指紋入力装置制御部
３２ 画像取得部（画像取得手段）
３３ 光学特性算出部（光学特性算出手段）
３４ 記憶部
３５ 判定部（判定手段）
１００ 指紋入力装置（皮膚紋様入力装置）
１０１ 白色光ＬＥＤ基板
１０２ 近赤外光ＬＥＤ基板
１０３ プリズム
１０３ａ 撮像面
１０３ｂ 対向面
１０３ｃ 交わり面
１０３ｄ 面
１０４ 指紋撮像カメラ
１０５ 自然画像撮像カメラ
１０６ 制御基板
１０７ ライトガイド
Ｌ１ 水平中心線（第１基準線）
Ｌ２ 垂直中心線（第２基準線）
Ｒ 中央領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】