携帯端末及び指の移動情報を取得する方法
【課題】タッチセンサと指紋センサの双方を搭載可能な携帯端末を提供する。
【解決手段】携帯端末（携帯電話機１０）は、第１被接触領域にて、指の接触を検知して接触情報を取得するタッチセンサ１６１と、第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて、指の凹凸を検知して指紋情報を取得する指紋センサ１６２と、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成するとともに、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する制御部１８と、により構成される。
【解決手段】携帯端末（携帯電話機１０）は、第１被接触領域にて、指の接触を検知して接触情報を取得するタッチセンサ１６１と、第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて、指の凹凸を検知して指紋情報を取得する指紋センサ１６２と、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成するとともに、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する制御部１８と、により構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサを備えた携帯端末および指の移動情報を取得する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチセンサを搭載した携帯端末が知られている。ユーザは、このタッチセンサに触れることで画面上のポインタを移動させ、スクロール等、キー操作の補助を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、指紋センサを搭載した携帯端末も知られている。ユーザは、この指紋センサに指紋を読取らせることにより、例えばロックを解除することができる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３３９５１号公報
【特許文献２】特開２００５−３１９２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したタッチセンサと指紋センサの双方を携帯電話機に搭載しようとした場合、携帯電話機の実装スペースの制限により、搭載できない場合がほとんどである。
【０００５】
本発明の目的は、タッチセンサと指紋センサの双方を搭載可能な携帯端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するタッチセンサと、前記第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得する指紋センサと、を備える携帯端末において、前記接触情報は、時系列的に指の第１移動情報を生成するための情報であり、前記指の第２の接触情報は、当該指の第２移動情報を生成し、前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るための情報であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、タッチセンサと指紋センサの双方を搭載可能な携帯端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末の外観構造の一例を示す図である。ここでは、携帯端末として折り畳み型の携帯電話機１０が例示されている。
【０００９】
図１に示されるように、携帯電話機１０は、上部筐体１０１と、下部筐体１０２と、ヒンジ部１０３とを有する。
【００１０】
図１（ａ）は、携帯電話機１０が開かれた状態（開状態）を示した図であり、図１（ｂ）は携帯電話機１０が折り畳まれた状態（閉状態）を示した図である。
【００１１】
図１（ａ）に示されるように、上部筐体１０１には、図１（ｂ）に示す携帯電話機１０の閉状態においては外部には露出しない一面に表示部１４が配置されている。
【００１２】
また、図１（ａ）に示されるように、下部筐体１０２には、図１（ｂ）に示す携帯電話機１０の閉状態において外部には露出しない一面に操作部１２が配置されている。
【００１３】
下部筐体１０２には更に、タッチセンサと指紋センサとからなるセンサ入力部１６が配置されている。センサ入力部１６におけるタッチセンサと指紋センサの実装配置関係等、詳細は後述する。
【００１４】
ヒンジ部１０３は、上部筐体１０１と下部筐体１０２とを開閉し、図１（ａ）に示す携帯電話機１０の開状態と図１（ｂ）に示す閉状態とを遷移可能とする回転軸を有するヒンジ機構である。
【００１５】
なお、携帯電話機１０の開状態／閉状態は、内蔵する制御部１８（ここでは不図示）により監視されており、制御部１８は携帯電話機１０の閉状態を検出することが可能である。
【００１６】
具体的には、例えば上部筐体１０１に配置した図示しない突起部により、下部筐体１０２の図示しない検出スイッチが押しているか否かを制御部１８が監視することにより閉状態を検出している。
【００１７】
すなわち、制御部１８は、検出スイッチが押下されていれば閉状態、そうでなければ開状態と判定する。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）の電気系の内部構成を示すブロック図である。
【００１９】
図２に示されるように、携帯電話機１０は、制御部１８を制御中枢とし、通信部１１、操作部１２、ＣＯＤＥＣ（COder DECorder）部１３、表示部１４、撮像部１５、センサ入力部１６、記憶部１７、制御部１８のそれぞれが、アドレス、データ、コントロールのためのラインが複数本からなるシステムバス１９に共通に接続され、構成されている。
【００２０】
通信部１１は、無線通信システムを捕捉し、通信ネットワークに接続される図示しない基地局との間で無線通信を行い、各種データの送受信を行う。
【００２１】
各種データとは、音声通話時の音声データ、メール送受信時のメールデータ、ウェブ閲覧時のウェブページデータ等である。
【００２２】
操作部１２は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キー、ファンクションキーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有している。
【００２３】
操作部１２は、これらのキーが操作者によって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これを操作者の指示として制御部１８に出力する。
【００２４】
ＣＯＤＥＣ部１３は、スピーカから出力される音声信号やマイクロフォンにおいて入力される音声信号の入出力処理を行う。
【００２５】
すなわち、ＣＯＤＥＣ部１３は、マイクロフォンから入力された音声を増幅し、アナログ−デジタル変換を行い、更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１８に出力する。
【００２６】
また、ＣＯＤＥＣ部１３は、制御部１８から供給される音声データに復号化、デジタル−アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカに出力する。
【００２７】
表示部１４は、多数の画素（複数色の発光素子の組み合わせ）を縦横に配して構成される、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display Device）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）デバイスを用いて構成されている。
【００２８】
表示部１４は、制御部１８により生成され記憶部１７の所定の領域（ＶＲＡＭ領域）に書き込まれた文書等の表示対象データに応じた画像を表示する。
【００２９】
表示部１４は、例えば、通信部１１による無線発信時における発信先の電話番号、着信時における発信元の電話番号、受信メールや送信メールの内容、Ｗｅｂページ、日付、時刻、電池残量、発信成否、文書、待ち受け画面等を表示する。
【００３０】
撮像部１５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の光電変換素子とその制御回路等により構成される携帯電話機１０に内蔵されたカメラである。
【００３１】
センサ入力部１６は、上記したように、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２により構成される。
【００３２】
図３に、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２との実装位置関係、および指の移動軌跡の一例が示されている。ここでは、タッチセンサ１６１内に指紋センサ１６２が実装配置されるものとする。
【００３３】
なお、図３中、接触する指の移動に関し、タッチセンサ１６１が反応する範囲を第１被接触領域Ａ、指紋センサ１６２が反応する範囲を第２被接触領域Ｂという。このため、第１被接触領域内に第２被接触領域が割当てられる。
【００３４】
上記のように実装配置した場合、タッチセンサ１６１のみ、もしくは指紋センサ１６２のみで指の移動量を検出すれば、ユーザの指の動きに関するデータをとりこぼしてしまう。
【００３５】
具体的に、図３において、第２被接触領域Ｂ上で指を動かしても、動かしたことが検出できないため、指を、下→右→下方向に順次移動しても、ソフトウェア（制御部１８）からは、一端指を移動してから指を離して、再度指を置いたと判定される。
【００３６】
図３中、太線矢印は指の移動軌跡、ハッチングが付された矢印はソフトウェアが検知したタッチセンサ１６１の指の移動軌跡である。
【００３７】
このため、本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）では、タッチセンサ１６１（第１被接触領域Ａ）と指紋センサ１６２（第２被接触領域Ｂ）のそれぞれにおいて指の移動データをともに検出し、それぞれの移動データに応じて指の接触位置を判定することとした。
【００３８】
基本的には、指紋センサ１６２の方が指の移動範囲が狭く、第１被接触領域Ａと第２被接触領域Ｂを移動させた際に出力される位置データは不連続となるため、指紋センサ１６２から出力されるデータに対して補正を行い連続値とすることで、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２の一体化を実現できる。
【００３９】
タッチセンサ１６１は、例えば、第１被接触領域Ａにて、指の接触を検知して接触情報を取得する機能を有し、指紋センサ１６２は、第１被接触領域Ａに隣接する第２被接触領域Ｂにて、指の凹凸を検知して指紋検出を行う機能を有する。
【００４０】
タッチセンサ１６１は、例えば、小型化に適した静電容量タイプを用いるものとし、この場合、構造的には、平面上に、ＸＹ方向のそれぞれに絶縁体を挟んで複数の電極が格子状に配置された造りになっている。
【００４１】
電極は、いずれも一定容量のキャパシタの役割をはたし、指が電極に近づくと導体である指に影響され、電磁誘導により電界の一部が指方向に捻じ曲げられ、これにより、容量が変化（例えば、数ｐＦ）する。
【００４２】
このため、後述する制御部１８は、上記した容量変化が格子状に配置されたどの位置で発生したかをＸＹ方向のそれぞれに走っている電極間での電位を参照することにより検出することができる。
【００４３】
指紋センサ１６２もタッチセンサ１６１同様、例えば、静電容量方式を用いたタイプを使用するものとし、この場合、構造的には、硬い保護膜の下に多数の電極が並んでおり、この電極に、指表面と電極の距離に応じた電荷が溜まる構造になっている。
【００４４】
指紋センサ１６２は、各電極の電荷量をセンスしてＡＤ（Analog-Digital）変換を行うことにより指紋イメージを出力する。例えば、電極のピッチを数十μｍとすれば、２００μｍ以上の指の凹凸を高い精度で検出ができる。
【００４５】
最近では、小型化、省電力化のために固定型に代わり、図３（ａ）〜（ｄ）に示したように、縦横任意の方向から電極を指でなぞって検出するスイープ型が知られている。
【００４６】
なお、固定型、スイープ型いずれのタイプも、後述する制御部１８が実行する指紋認証ソフトウェアにより、パターンマッチング処理、あるいは特徴点抽出を行い、登録データと照合を行う。
【００４７】
記憶部１７は、携帯電話機１０の各種処理に利用される各種データを記憶する。
【００４８】
記憶部１７は、例えば、制御部１８が実行するコンピュータのプログラム、通信相手の電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、待ち受け画面用の画像ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータが記憶される。
【００４９】
なお、記憶部１７は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。
【００５０】
制御部１８は、携帯電話機１０の全体的な動作を統括的に制御する。
【００５１】
すなわち、制御部１８は、携帯電話機１０の各種処理が操作部１２の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各制御ブロックの動作を制御する。
【００５２】
制御部１８が制御する各種処理としては、回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂ（World Wide Web）サイトの閲覧などが挙げられる。
【００５３】
また、制御部１８が制御する各制御ブロックの動作としては、通信部１１における信号の送受信、ＣＯＤＥＣ部１３における音声入出力、表示部１４における画像の表示、撮像部１５における撮像処理等を挙げることができる。
【００５４】
制御部１８は、記憶部１７に格納されたプログラム、たとえばオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えている。
【００５５】
制御部１８は、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、制御部１８は、記憶部１７に格納されるオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等のプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。
【００５６】
制御部１８は、ここでは更に、第２被接触領域Ｂが、第１被接触領域Ａに隣接する場合、あるいは第１被接触領域Ａ内に配置される場合のそれぞれにおいて、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成する機能を有する。
【００５７】
さらに制御部１８は、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する機能を有する。
【００５８】
ここで、「第１の移動情報」とは、タッチセンサ１６１により出力される接触情報に基づき生成される直交座標値である。
【００５９】
「第２の移動情報」とは、指紋センサ１６２により出力される指紋情報に基づき生成される時間データが付された座標データである。
【００６０】
このため、制御部１８が実行するプログラムの構造は、図４に機能展開して示されるように、主制御部１８０と、接触情報取得部１８１と、指紋情報検知部１８２と、指紋認証部１８３と、移動軌跡監視部１８４と、直交座標判定部１８５と、により構成される。
【００６１】
接触情報取得部１８１は、タッチセンサ１６１により検出される接触の有無および接触位置に関する情報を取得して移動軌跡監視部１８４および直交座標判定部１８３に出力する。
【００６２】
指紋情報検知部１８２は、第１被接触領域Ａに隣接する第２被接触領域Ｂにて、指の凹凸を検知して指紋情報を検出して移動軌跡監視部１８４および直交座標判定部１８５に出力する。
【００６３】
指紋認証部１８３は、検出された指紋情報から、例えば、特徴点（端点、分岐点）を抽出し、当該抽出された特徴点情報を記憶部１７の所定の領域に保持し、特徴点からなる登録データと照合することにより指紋認証を行う。
【００６４】
移動軌跡監視部１８４は、接触情報取得部１８１により出力される接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成するとともに、指紋情報検知部１８２により出力される指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、生成された第１移動情報と第２移動情報のそれぞれを直交座標判定部１８５へ出力する。
【００６５】
上記したように、第１移動情報、第２移動情報は、いずれも座標データに時間データが付されたデータである。
【００６６】
直交座標判定部１８５は、移動軌跡監視部１８４により出力される第１移動情報と第２移動情報とを関連付け、第１被接触領域Ａから第２被接触領域Ｂにかけての指の移動情報を生成する。
【００６７】
直交座標判定部１８５は、例えば、第１移動情報と第２移動情報を直交座標値に変換するときに、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２のそれぞれが有する縦横サイズ比にしたがい、第２移動情報の直交座標値を第１移動情報の直交座標値に置換して連続した線形の座標データを生成する。詳細は後述する。
【００６８】
なお、主制御部１８０は、制御部１８としての機能を実現するために、上記した各機能ブロック１８１〜１８５のシーケンス制御を行う。
【００６９】
制御部１８としての機能には、第２被接触領域Ｂが、第１被接触領域Ａに隣接する場合、あるいは第１被接触領域内Ａに配置される場合のそれぞれにおいて、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成する機能が含まれる。
【００７０】
また、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する機能が含まれる。
【００７１】
主制御部１８０はまた、上記した、通信部１１、操作部１２、ＣＯＤＥＣ部１３、表示部１４、撮像部１５、センサ入力部１６（タッチセンサ１６１、指紋センサ１６２）、記憶部１７等、周辺制御ブロックとのインタフェースも司る。
【００７２】
ここで、上記した直交座標判定部１８５による座標変換の原理について、タッチセンサ１６１内に指紋センサ１６２が実装配置される場合を例示し、図５〜図７を参照しながら詳述する。
【００７３】
図５は、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２が実装配置されたセンサ入力部１６が有する被接触領域（第１被接触領域Ａと第２被接触領域）を直交座標系にマッピングして示した図である。
【００７４】
図５に示されるように、タッチセンサ１６１（第１被接触領域Ａの座標Ｘ．Ｙを有するタッチセンサ１６１と、第２被接触領域Ｂの座標ｘ，ｙを有する指紋センサ１６２との直交座標上での位置関係は、（Ｘ，Ｙ）＝（６０，４５）＝（ｘ，ｙ）＝（０，０），（Ｘ，Ｙ）＝（６０，５５）＝（ｘ，ｙ）＝（０，１０），（Ｘ，Ｙ）＝（１４０，４５）＝（ｘ，ｙ）＝（２０，０），（Ｘ，Ｙ）＝（１４０，５５）＝（ｘ，ｙ）＝（２０，１０）である。
【００７５】
図６、図７は、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２のそれぞれが出力する座標データ（ここではＹ（ｙ）座標）を時間軸上に時系列に示した図である。
【００７６】
図６に示されるように、タッチセンサ１６１が有する座標データと、指紋センサ１６２が有する座標データは、その最小値と最大値が全く異なり、互いの座標データに相関性が無いのが普通である。
【００７７】
但し、仕様上、ポインティング位置と座標データとの対応はそれぞれわかっているため、図７に示されるように、タッチセンサ１６１に比較して移動量が小さい指紋センサ１６２の座標データをタッチセンサ１６１の座標データに置換することで指の動きに対し連続した線形の座標データを生成することができる。
【００７８】
ここでは、タッチセンサ１６１と指紋データ１６２の座標データのサイズ比に基づいて決定されるオフセット量にしたがい、指紋センサ１６２の座標データにオフセット加算して補正を行うことにより、指紋センサ１６２を触れたときの座標データを補完している。
【００７９】
上記したオフセット量は、タッチセンサ１６１、指紋センサ１６２のセンサ数（サイズ）に依存して決まるため、使用するセンサモジュールにより異なる。
【００８０】
なお、図６において□枠内に表示されたグラフは、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２が同時に反応するタイミングでの座標データを拡大して示したものである。
【００８１】
この中で、符号ａで示されるラインは、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２の境界部分を示す。
【００８２】
これから明らかなように、ポイントｂでは、指紋センサ１６２に指が多少触れているため、タッチセンサ１６１にも触れていると認識され、座標データが出力される。但し、指紋センサ１６２上を指が移動していないため座標データは変化しない。
【００８３】
また、ポイントｃでは、指紋センサ１６２を触れている指が多少触れるためタッチセンサ１６１も反応する。
【００８４】
但し、タッチセンサ１６１が触れている位置の座標データは、変化しなくなる。
【００８５】
また、図７において、符号Ａ、（Ｃ）で示される時間帯は、タッチセンサ１６１（指紋センサ１６２）の座標データのみで座標を判定し、符号Ｂで示される時間帯は、指紋センサ１６２の座標データのみで座標値を判定する領域である。但し、このとき、直交座標値判定部１８５は、オフセット補正を行うことは上記したとおりである。
【００８６】
なお、図７中、直線表記は、タッチセンサ１６１の座標出力データ、点線表記は、指紋センサ１６２の出力データ、一点鎖線表記は、指紋センサ１６２の座標出力データをオフセット補正した座標出力データである。
【００８７】
図８は、本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）の動作を示すフローチャートである。
【００８８】
以下、図８のフローチャートを参照しながら、図１〜図７に示す本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）の動作について詳細に説明する。
【００８９】
制御部１８（主制御部１８０）は、接触情報取得部１８１により、タッチセンサ１６１が有する第１被接触領域Ａに指が触れているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００９０】
ここで、第１被接触領域Ａに指が触れていると判定された場合（ステップＳ１０１“ＹＥＳ”）、主制御部１０は、接触情報取得部１８１を介して取得される接触情報を移動軌跡監視部１８４へ出力し、移動軌跡監視部１８４は、接触情報取得部１８１から取得した接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成して直交座標判定部１８５へ出力する（ステップＳ１０２）。
【００９１】
一方、第１被接触領域Ａに指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０１“ＮＯ”）、主制御部１８０は、ステップＳ１０３の処理を行う。
【００９２】
ステップＳ１０３において、主制御部１８０は、指紋情報検知部１８２により、指紋センサ１６２が有する第２被接触領域に指が触れているか否かを判定する。
【００９３】
ここで、第２被接触領域Ｂに指が触れていると判定された場合（ステップＳ１０３“ＹＥＳ”）、主制御部１８０は、指紋情報検知部１８２を介して検出される指紋情報を移動軌跡監視部１８４へ出力する。
【００９４】
移動軌跡監視部１８４は、指紋情報検知部１８２から取得した指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成して直交座標判定部１８５へ出力する（ステップＳ１０４）。
【００９５】
一方、第２被接触領域Ｂに指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０３“ＮＯ”）、主制御部１８０は、ステップＳ１０５の処理を行う。
【００９６】
ステップＳ１０５において、主制御部１８０は、接触情報取得部１８１、あるいは指紋情報検知部１８２、指紋センサ１６２により、第１被接触領域Ａ、第２被接触領域Ｂのいずれにも指が触れていないかを判定する。
【００９７】
ここで、第１被接触領域Ａ、第２被接触領域Ｂのいずれにも指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０５“ＹＥＳ“）、主制御部１８０は、更に、接触情報取得部１８１（タッチセンサ１６１）により座標データを取得し、かつ、その座標データを取得したタイミングが図７に示すＡ、Ｃの時間帯か否かを移動軌跡監視部１８４により出力されるデータから判定する（ステップＳ１０６）。
【００９８】
ここで、接触情報取得部１８１（タッチセンサ１６１）により座標データを取得し、かつ、その座標データを取得したタイミングが図７に示すＡ、Ｃの時間帯であった場合（ステップＳ１０６“ＹＥＳ”）、直交座標判定部１８５は、タッチセンサ１６１により出力される座標データを現在指が触れている位置として確定し、上記した一例の処理を終了する（ステップＳ１０７）。
【００９９】
一方、接触情報取得部１８１（タッチセンサ１６１）により座標データを取得し、かつ、その座標データを取得したタイミングが図７に示すＢの時間帯であった場合（ステップＳ１０６“ＮＯ”）、直交座標判定部１８５は次の処理を行う。
【０１００】
すなわち、直交座標判定部１８５は、指紋情報検知部１８２から取得される指紋センサ１６２の位置データに対してオフセット補正を行った後、現在の指が触れている位置として確定し、上記した一連の処理を終了する（ステップＳ１０８）。
【０１０１】
なお、図８のフローチャートには図示されていないが、指紋情報検知部１８２により出力される指紋情報は、指紋認証部１８３にも出力されている。
【０１０２】
このとき指紋認証部１８３は、検出された指紋情報から、例えば、特徴点（端点、分岐点）を抽出し、当該抽出された特徴点情報を記憶部１７の所定の領域に保持し、特徴点からなる登録データと照合することにより指紋認証を行う。
【０１０３】
また、ステップＳ１０５の判定処理において、第１被接触領域Ａ、第２被接触領域Ｂのいずれにも指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０５“ＮＯ“）、上記した一例の処理を終了する。
【０１０４】
以上説明のように、本発明の実施の形態に係る携帯端末によれば、タッチセンサ１６１と比較して指紋センサ１６２は基本的に移動範囲が狭く、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２との間を指が移動した際の座標データが不連続になる。
【０１０５】
このため、制御部１８は、指紋センサ１６２の座標データをタッチセンサ１６１の座標データに合わせて補正を行うことで線形の座標データを出力することができる。
【０１０６】
その結果、このため、指紋センサ一体型のタッチセンサをセンサ入力部１６として実装することができ、このことは、実装スペース上の制限を有する携帯電話機に用いて特に顕著な効果が得られる。
【０１０７】
また、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２の出力を同時に検出することで、ユーザの利便性を損なうことなく指紋センサ一体型のタッチセンサを作ることができ、センサ入力部１６をモジュール化することにより実装面積が一層少なくなり、携帯端末としての設計の自由度があがる。また、モジュール化することで、組み込み工数の削減が可能である。
【０１０８】
なお、上記した本発明の実施の形態に係る携帯端末によれば、タッチセンサ１６１内に指紋センサ１６２を実装素位置するものとして説明したが、例えば、指紋センサ１６２をタッチセンサ１６１の上端に実装配置する等、両者が隣接していればいずれの実装形態をとっても構わない。
【０１０９】
また、上記した本発明の実施の形態に係る携帯端末として、携帯電話機１０のみ例示したが、携帯電話機１０に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、やゲーム機等にも同様に適用が可能である。
【０１１０】
なお、本発明の実施の形態に係る携帯端末が有する各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【０１１１】
例えば、第２被接触領域が、第１被接触領域に隣接する場合、あるいは第１被接触領域内に配置される場合のそれぞれにおいて、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成するとともに、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する制御部１８におけるデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る携帯端末の外観構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る携帯端末の電気系の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る携帯端末のセンサ入力部の実装配置、および指の移動軌跡の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る携帯端末の制御部が実行するプログラムの構造を機能展開して示したブロック図である。
【図５】図２に示すセンサ入力部が有する被接触領域（第１被接触領域Ａと第２被接触領域Ｂ）を直交座標系にマッピングして示した図である。
【図６】タッチセンサと指紋データがそれぞれ出力する座標データを時間軸上に時系列に示した図である。
【図７】タッチセンサと指紋データがそれぞれ出力する座標データを時間軸上に時系列に示した図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…携帯電話機、１１…通信部、１２…操作部、１３…ＣＯＤＥＣ部、１４…表示部、１５…撮像部、１６…センサ入力部、１７…記憶部、１８…制御部、１９…システムバス、１０２…下部筐体、１６１…タッチセンサ、１６２…指紋センサ、１８１…接触情報取得部、１８２…指紋情報検知部、１８３…指紋認証部、１８４…移動軌跡監視部、１８５…直交座標判定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサを備えた携帯端末および指の移動情報を取得する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチセンサを搭載した携帯端末が知られている。ユーザは、このタッチセンサに触れることで画面上のポインタを移動させ、スクロール等、キー操作の補助を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、指紋センサを搭載した携帯端末も知られている。ユーザは、この指紋センサに指紋を読取らせることにより、例えばロックを解除することができる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３３９５１号公報
【特許文献２】特開２００５−３１９２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したタッチセンサと指紋センサの双方を携帯電話機に搭載しようとした場合、携帯電話機の実装スペースの制限により、搭載できない場合がほとんどである。
【０００５】
本発明の目的は、タッチセンサと指紋センサの双方を搭載可能な携帯端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するタッチセンサと、前記第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得する指紋センサと、を備える携帯端末において、前記接触情報は、時系列的に指の第１移動情報を生成するための情報であり、前記指の第２の接触情報は、当該指の第２移動情報を生成し、前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るための情報であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、タッチセンサと指紋センサの双方を搭載可能な携帯端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末の外観構造の一例を示す図である。ここでは、携帯端末として折り畳み型の携帯電話機１０が例示されている。
【０００９】
図１に示されるように、携帯電話機１０は、上部筐体１０１と、下部筐体１０２と、ヒンジ部１０３とを有する。
【００１０】
図１（ａ）は、携帯電話機１０が開かれた状態（開状態）を示した図であり、図１（ｂ）は携帯電話機１０が折り畳まれた状態（閉状態）を示した図である。
【００１１】
図１（ａ）に示されるように、上部筐体１０１には、図１（ｂ）に示す携帯電話機１０の閉状態においては外部には露出しない一面に表示部１４が配置されている。
【００１２】
また、図１（ａ）に示されるように、下部筐体１０２には、図１（ｂ）に示す携帯電話機１０の閉状態において外部には露出しない一面に操作部１２が配置されている。
【００１３】
下部筐体１０２には更に、タッチセンサと指紋センサとからなるセンサ入力部１６が配置されている。センサ入力部１６におけるタッチセンサと指紋センサの実装配置関係等、詳細は後述する。
【００１４】
ヒンジ部１０３は、上部筐体１０１と下部筐体１０２とを開閉し、図１（ａ）に示す携帯電話機１０の開状態と図１（ｂ）に示す閉状態とを遷移可能とする回転軸を有するヒンジ機構である。
【００１５】
なお、携帯電話機１０の開状態／閉状態は、内蔵する制御部１８（ここでは不図示）により監視されており、制御部１８は携帯電話機１０の閉状態を検出することが可能である。
【００１６】
具体的には、例えば上部筐体１０１に配置した図示しない突起部により、下部筐体１０２の図示しない検出スイッチが押しているか否かを制御部１８が監視することにより閉状態を検出している。
【００１７】
すなわち、制御部１８は、検出スイッチが押下されていれば閉状態、そうでなければ開状態と判定する。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）の電気系の内部構成を示すブロック図である。
【００１９】
図２に示されるように、携帯電話機１０は、制御部１８を制御中枢とし、通信部１１、操作部１２、ＣＯＤＥＣ（COder DECorder）部１３、表示部１４、撮像部１５、センサ入力部１６、記憶部１７、制御部１８のそれぞれが、アドレス、データ、コントロールのためのラインが複数本からなるシステムバス１９に共通に接続され、構成されている。
【００２０】
通信部１１は、無線通信システムを捕捉し、通信ネットワークに接続される図示しない基地局との間で無線通信を行い、各種データの送受信を行う。
【００２１】
各種データとは、音声通話時の音声データ、メール送受信時のメールデータ、ウェブ閲覧時のウェブページデータ等である。
【００２２】
操作部１２は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キー、ファンクションキーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有している。
【００２３】
操作部１２は、これらのキーが操作者によって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これを操作者の指示として制御部１８に出力する。
【００２４】
ＣＯＤＥＣ部１３は、スピーカから出力される音声信号やマイクロフォンにおいて入力される音声信号の入出力処理を行う。
【００２５】
すなわち、ＣＯＤＥＣ部１３は、マイクロフォンから入力された音声を増幅し、アナログ−デジタル変換を行い、更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１８に出力する。
【００２６】
また、ＣＯＤＥＣ部１３は、制御部１８から供給される音声データに復号化、デジタル−アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカに出力する。
【００２７】
表示部１４は、多数の画素（複数色の発光素子の組み合わせ）を縦横に配して構成される、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display Device）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）デバイスを用いて構成されている。
【００２８】
表示部１４は、制御部１８により生成され記憶部１７の所定の領域（ＶＲＡＭ領域）に書き込まれた文書等の表示対象データに応じた画像を表示する。
【００２９】
表示部１４は、例えば、通信部１１による無線発信時における発信先の電話番号、着信時における発信元の電話番号、受信メールや送信メールの内容、Ｗｅｂページ、日付、時刻、電池残量、発信成否、文書、待ち受け画面等を表示する。
【００３０】
撮像部１５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の光電変換素子とその制御回路等により構成される携帯電話機１０に内蔵されたカメラである。
【００３１】
センサ入力部１６は、上記したように、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２により構成される。
【００３２】
図３に、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２との実装位置関係、および指の移動軌跡の一例が示されている。ここでは、タッチセンサ１６１内に指紋センサ１６２が実装配置されるものとする。
【００３３】
なお、図３中、接触する指の移動に関し、タッチセンサ１６１が反応する範囲を第１被接触領域Ａ、指紋センサ１６２が反応する範囲を第２被接触領域Ｂという。このため、第１被接触領域内に第２被接触領域が割当てられる。
【００３４】
上記のように実装配置した場合、タッチセンサ１６１のみ、もしくは指紋センサ１６２のみで指の移動量を検出すれば、ユーザの指の動きに関するデータをとりこぼしてしまう。
【００３５】
具体的に、図３において、第２被接触領域Ｂ上で指を動かしても、動かしたことが検出できないため、指を、下→右→下方向に順次移動しても、ソフトウェア（制御部１８）からは、一端指を移動してから指を離して、再度指を置いたと判定される。
【００３６】
図３中、太線矢印は指の移動軌跡、ハッチングが付された矢印はソフトウェアが検知したタッチセンサ１６１の指の移動軌跡である。
【００３７】
このため、本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）では、タッチセンサ１６１（第１被接触領域Ａ）と指紋センサ１６２（第２被接触領域Ｂ）のそれぞれにおいて指の移動データをともに検出し、それぞれの移動データに応じて指の接触位置を判定することとした。
【００３８】
基本的には、指紋センサ１６２の方が指の移動範囲が狭く、第１被接触領域Ａと第２被接触領域Ｂを移動させた際に出力される位置データは不連続となるため、指紋センサ１６２から出力されるデータに対して補正を行い連続値とすることで、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２の一体化を実現できる。
【００３９】
タッチセンサ１６１は、例えば、第１被接触領域Ａにて、指の接触を検知して接触情報を取得する機能を有し、指紋センサ１６２は、第１被接触領域Ａに隣接する第２被接触領域Ｂにて、指の凹凸を検知して指紋検出を行う機能を有する。
【００４０】
タッチセンサ１６１は、例えば、小型化に適した静電容量タイプを用いるものとし、この場合、構造的には、平面上に、ＸＹ方向のそれぞれに絶縁体を挟んで複数の電極が格子状に配置された造りになっている。
【００４１】
電極は、いずれも一定容量のキャパシタの役割をはたし、指が電極に近づくと導体である指に影響され、電磁誘導により電界の一部が指方向に捻じ曲げられ、これにより、容量が変化（例えば、数ｐＦ）する。
【００４２】
このため、後述する制御部１８は、上記した容量変化が格子状に配置されたどの位置で発生したかをＸＹ方向のそれぞれに走っている電極間での電位を参照することにより検出することができる。
【００４３】
指紋センサ１６２もタッチセンサ１６１同様、例えば、静電容量方式を用いたタイプを使用するものとし、この場合、構造的には、硬い保護膜の下に多数の電極が並んでおり、この電極に、指表面と電極の距離に応じた電荷が溜まる構造になっている。
【００４４】
指紋センサ１６２は、各電極の電荷量をセンスしてＡＤ（Analog-Digital）変換を行うことにより指紋イメージを出力する。例えば、電極のピッチを数十μｍとすれば、２００μｍ以上の指の凹凸を高い精度で検出ができる。
【００４５】
最近では、小型化、省電力化のために固定型に代わり、図３（ａ）〜（ｄ）に示したように、縦横任意の方向から電極を指でなぞって検出するスイープ型が知られている。
【００４６】
なお、固定型、スイープ型いずれのタイプも、後述する制御部１８が実行する指紋認証ソフトウェアにより、パターンマッチング処理、あるいは特徴点抽出を行い、登録データと照合を行う。
【００４７】
記憶部１７は、携帯電話機１０の各種処理に利用される各種データを記憶する。
【００４８】
記憶部１７は、例えば、制御部１８が実行するコンピュータのプログラム、通信相手の電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、待ち受け画面用の画像ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータが記憶される。
【００４９】
なお、記憶部１７は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。
【００５０】
制御部１８は、携帯電話機１０の全体的な動作を統括的に制御する。
【００５１】
すなわち、制御部１８は、携帯電話機１０の各種処理が操作部１２の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各制御ブロックの動作を制御する。
【００５２】
制御部１８が制御する各種処理としては、回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂ（World Wide Web）サイトの閲覧などが挙げられる。
【００５３】
また、制御部１８が制御する各制御ブロックの動作としては、通信部１１における信号の送受信、ＣＯＤＥＣ部１３における音声入出力、表示部１４における画像の表示、撮像部１５における撮像処理等を挙げることができる。
【００５４】
制御部１８は、記憶部１７に格納されたプログラム、たとえばオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えている。
【００５５】
制御部１８は、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、制御部１８は、記憶部１７に格納されるオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等のプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。
【００５６】
制御部１８は、ここでは更に、第２被接触領域Ｂが、第１被接触領域Ａに隣接する場合、あるいは第１被接触領域Ａ内に配置される場合のそれぞれにおいて、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成する機能を有する。
【００５７】
さらに制御部１８は、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する機能を有する。
【００５８】
ここで、「第１の移動情報」とは、タッチセンサ１６１により出力される接触情報に基づき生成される直交座標値である。
【００５９】
「第２の移動情報」とは、指紋センサ１６２により出力される指紋情報に基づき生成される時間データが付された座標データである。
【００６０】
このため、制御部１８が実行するプログラムの構造は、図４に機能展開して示されるように、主制御部１８０と、接触情報取得部１８１と、指紋情報検知部１８２と、指紋認証部１８３と、移動軌跡監視部１８４と、直交座標判定部１８５と、により構成される。
【００６１】
接触情報取得部１８１は、タッチセンサ１６１により検出される接触の有無および接触位置に関する情報を取得して移動軌跡監視部１８４および直交座標判定部１８３に出力する。
【００６２】
指紋情報検知部１８２は、第１被接触領域Ａに隣接する第２被接触領域Ｂにて、指の凹凸を検知して指紋情報を検出して移動軌跡監視部１８４および直交座標判定部１８５に出力する。
【００６３】
指紋認証部１８３は、検出された指紋情報から、例えば、特徴点（端点、分岐点）を抽出し、当該抽出された特徴点情報を記憶部１７の所定の領域に保持し、特徴点からなる登録データと照合することにより指紋認証を行う。
【００６４】
移動軌跡監視部１８４は、接触情報取得部１８１により出力される接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成するとともに、指紋情報検知部１８２により出力される指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、生成された第１移動情報と第２移動情報のそれぞれを直交座標判定部１８５へ出力する。
【００６５】
上記したように、第１移動情報、第２移動情報は、いずれも座標データに時間データが付されたデータである。
【００６６】
直交座標判定部１８５は、移動軌跡監視部１８４により出力される第１移動情報と第２移動情報とを関連付け、第１被接触領域Ａから第２被接触領域Ｂにかけての指の移動情報を生成する。
【００６７】
直交座標判定部１８５は、例えば、第１移動情報と第２移動情報を直交座標値に変換するときに、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２のそれぞれが有する縦横サイズ比にしたがい、第２移動情報の直交座標値を第１移動情報の直交座標値に置換して連続した線形の座標データを生成する。詳細は後述する。
【００６８】
なお、主制御部１８０は、制御部１８としての機能を実現するために、上記した各機能ブロック１８１〜１８５のシーケンス制御を行う。
【００６９】
制御部１８としての機能には、第２被接触領域Ｂが、第１被接触領域Ａに隣接する場合、あるいは第１被接触領域内Ａに配置される場合のそれぞれにおいて、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成する機能が含まれる。
【００７０】
また、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する機能が含まれる。
【００７１】
主制御部１８０はまた、上記した、通信部１１、操作部１２、ＣＯＤＥＣ部１３、表示部１４、撮像部１５、センサ入力部１６（タッチセンサ１６１、指紋センサ１６２）、記憶部１７等、周辺制御ブロックとのインタフェースも司る。
【００７２】
ここで、上記した直交座標判定部１８５による座標変換の原理について、タッチセンサ１６１内に指紋センサ１６２が実装配置される場合を例示し、図５〜図７を参照しながら詳述する。
【００７３】
図５は、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２が実装配置されたセンサ入力部１６が有する被接触領域（第１被接触領域Ａと第２被接触領域）を直交座標系にマッピングして示した図である。
【００７４】
図５に示されるように、タッチセンサ１６１（第１被接触領域Ａの座標Ｘ．Ｙを有するタッチセンサ１６１と、第２被接触領域Ｂの座標ｘ，ｙを有する指紋センサ１６２との直交座標上での位置関係は、（Ｘ，Ｙ）＝（６０，４５）＝（ｘ，ｙ）＝（０，０），（Ｘ，Ｙ）＝（６０，５５）＝（ｘ，ｙ）＝（０，１０），（Ｘ，Ｙ）＝（１４０，４５）＝（ｘ，ｙ）＝（２０，０），（Ｘ，Ｙ）＝（１４０，５５）＝（ｘ，ｙ）＝（２０，１０）である。
【００７５】
図６、図７は、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２のそれぞれが出力する座標データ（ここではＹ（ｙ）座標）を時間軸上に時系列に示した図である。
【００７６】
図６に示されるように、タッチセンサ１６１が有する座標データと、指紋センサ１６２が有する座標データは、その最小値と最大値が全く異なり、互いの座標データに相関性が無いのが普通である。
【００７７】
但し、仕様上、ポインティング位置と座標データとの対応はそれぞれわかっているため、図７に示されるように、タッチセンサ１６１に比較して移動量が小さい指紋センサ１６２の座標データをタッチセンサ１６１の座標データに置換することで指の動きに対し連続した線形の座標データを生成することができる。
【００７８】
ここでは、タッチセンサ１６１と指紋データ１６２の座標データのサイズ比に基づいて決定されるオフセット量にしたがい、指紋センサ１６２の座標データにオフセット加算して補正を行うことにより、指紋センサ１６２を触れたときの座標データを補完している。
【００７９】
上記したオフセット量は、タッチセンサ１６１、指紋センサ１６２のセンサ数（サイズ）に依存して決まるため、使用するセンサモジュールにより異なる。
【００８０】
なお、図６において□枠内に表示されたグラフは、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２が同時に反応するタイミングでの座標データを拡大して示したものである。
【００８１】
この中で、符号ａで示されるラインは、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２の境界部分を示す。
【００８２】
これから明らかなように、ポイントｂでは、指紋センサ１６２に指が多少触れているため、タッチセンサ１６１にも触れていると認識され、座標データが出力される。但し、指紋センサ１６２上を指が移動していないため座標データは変化しない。
【００８３】
また、ポイントｃでは、指紋センサ１６２を触れている指が多少触れるためタッチセンサ１６１も反応する。
【００８４】
但し、タッチセンサ１６１が触れている位置の座標データは、変化しなくなる。
【００８５】
また、図７において、符号Ａ、（Ｃ）で示される時間帯は、タッチセンサ１６１（指紋センサ１６２）の座標データのみで座標を判定し、符号Ｂで示される時間帯は、指紋センサ１６２の座標データのみで座標値を判定する領域である。但し、このとき、直交座標値判定部１８５は、オフセット補正を行うことは上記したとおりである。
【００８６】
なお、図７中、直線表記は、タッチセンサ１６１の座標出力データ、点線表記は、指紋センサ１６２の出力データ、一点鎖線表記は、指紋センサ１６２の座標出力データをオフセット補正した座標出力データである。
【００８７】
図８は、本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）の動作を示すフローチャートである。
【００８８】
以下、図８のフローチャートを参照しながら、図１〜図７に示す本発明の実施の形態に係る携帯端末（携帯電話機１０）の動作について詳細に説明する。
【００８９】
制御部１８（主制御部１８０）は、接触情報取得部１８１により、タッチセンサ１６１が有する第１被接触領域Ａに指が触れているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００９０】
ここで、第１被接触領域Ａに指が触れていると判定された場合（ステップＳ１０１“ＹＥＳ”）、主制御部１０は、接触情報取得部１８１を介して取得される接触情報を移動軌跡監視部１８４へ出力し、移動軌跡監視部１８４は、接触情報取得部１８１から取得した接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成して直交座標判定部１８５へ出力する（ステップＳ１０２）。
【００９１】
一方、第１被接触領域Ａに指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０１“ＮＯ”）、主制御部１８０は、ステップＳ１０３の処理を行う。
【００９２】
ステップＳ１０３において、主制御部１８０は、指紋情報検知部１８２により、指紋センサ１６２が有する第２被接触領域に指が触れているか否かを判定する。
【００９３】
ここで、第２被接触領域Ｂに指が触れていると判定された場合（ステップＳ１０３“ＹＥＳ”）、主制御部１８０は、指紋情報検知部１８２を介して検出される指紋情報を移動軌跡監視部１８４へ出力する。
【００９４】
移動軌跡監視部１８４は、指紋情報検知部１８２から取得した指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成して直交座標判定部１８５へ出力する（ステップＳ１０４）。
【００９５】
一方、第２被接触領域Ｂに指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０３“ＮＯ”）、主制御部１８０は、ステップＳ１０５の処理を行う。
【００９６】
ステップＳ１０５において、主制御部１８０は、接触情報取得部１８１、あるいは指紋情報検知部１８２、指紋センサ１６２により、第１被接触領域Ａ、第２被接触領域Ｂのいずれにも指が触れていないかを判定する。
【００９７】
ここで、第１被接触領域Ａ、第２被接触領域Ｂのいずれにも指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０５“ＹＥＳ“）、主制御部１８０は、更に、接触情報取得部１８１（タッチセンサ１６１）により座標データを取得し、かつ、その座標データを取得したタイミングが図７に示すＡ、Ｃの時間帯か否かを移動軌跡監視部１８４により出力されるデータから判定する（ステップＳ１０６）。
【００９８】
ここで、接触情報取得部１８１（タッチセンサ１６１）により座標データを取得し、かつ、その座標データを取得したタイミングが図７に示すＡ、Ｃの時間帯であった場合（ステップＳ１０６“ＹＥＳ”）、直交座標判定部１８５は、タッチセンサ１６１により出力される座標データを現在指が触れている位置として確定し、上記した一例の処理を終了する（ステップＳ１０７）。
【００９９】
一方、接触情報取得部１８１（タッチセンサ１６１）により座標データを取得し、かつ、その座標データを取得したタイミングが図７に示すＢの時間帯であった場合（ステップＳ１０６“ＮＯ”）、直交座標判定部１８５は次の処理を行う。
【０１００】
すなわち、直交座標判定部１８５は、指紋情報検知部１８２から取得される指紋センサ１６２の位置データに対してオフセット補正を行った後、現在の指が触れている位置として確定し、上記した一連の処理を終了する（ステップＳ１０８）。
【０１０１】
なお、図８のフローチャートには図示されていないが、指紋情報検知部１８２により出力される指紋情報は、指紋認証部１８３にも出力されている。
【０１０２】
このとき指紋認証部１８３は、検出された指紋情報から、例えば、特徴点（端点、分岐点）を抽出し、当該抽出された特徴点情報を記憶部１７の所定の領域に保持し、特徴点からなる登録データと照合することにより指紋認証を行う。
【０１０３】
また、ステップＳ１０５の判定処理において、第１被接触領域Ａ、第２被接触領域Ｂのいずれにも指が触れていないと判定された場合（ステップＳ１０５“ＮＯ“）、上記した一例の処理を終了する。
【０１０４】
以上説明のように、本発明の実施の形態に係る携帯端末によれば、タッチセンサ１６１と比較して指紋センサ１６２は基本的に移動範囲が狭く、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２との間を指が移動した際の座標データが不連続になる。
【０１０５】
このため、制御部１８は、指紋センサ１６２の座標データをタッチセンサ１６１の座標データに合わせて補正を行うことで線形の座標データを出力することができる。
【０１０６】
その結果、このため、指紋センサ一体型のタッチセンサをセンサ入力部１６として実装することができ、このことは、実装スペース上の制限を有する携帯電話機に用いて特に顕著な効果が得られる。
【０１０７】
また、タッチセンサ１６１と指紋センサ１６２の出力を同時に検出することで、ユーザの利便性を損なうことなく指紋センサ一体型のタッチセンサを作ることができ、センサ入力部１６をモジュール化することにより実装面積が一層少なくなり、携帯端末としての設計の自由度があがる。また、モジュール化することで、組み込み工数の削減が可能である。
【０１０８】
なお、上記した本発明の実施の形態に係る携帯端末によれば、タッチセンサ１６１内に指紋センサ１６２を実装素位置するものとして説明したが、例えば、指紋センサ１６２をタッチセンサ１６１の上端に実装配置する等、両者が隣接していればいずれの実装形態をとっても構わない。
【０１０９】
また、上記した本発明の実施の形態に係る携帯端末として、携帯電話機１０のみ例示したが、携帯電話機１０に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、やゲーム機等にも同様に適用が可能である。
【０１１０】
なお、本発明の実施の形態に係る携帯端末が有する各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【０１１１】
例えば、第２被接触領域が、第１被接触領域に隣接する場合、あるいは第１被接触領域内に配置される場合のそれぞれにおいて、接触情報を時系列的に処理して指の第１移動情報を生成するとともに、指紋情報を時系列的に処理して指の第２移動情報を生成し、第１移動情報と第２移動情報とを関連付けて、第１被接触領域から第２被接触領域にかけての指の移動情報を生成する制御部１８におけるデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る携帯端末の外観構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る携帯端末の電気系の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る携帯端末のセンサ入力部の実装配置、および指の移動軌跡の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る携帯端末の制御部が実行するプログラムの構造を機能展開して示したブロック図である。
【図５】図２に示すセンサ入力部が有する被接触領域（第１被接触領域Ａと第２被接触領域Ｂ）を直交座標系にマッピングして示した図である。
【図６】タッチセンサと指紋データがそれぞれ出力する座標データを時間軸上に時系列に示した図である。
【図７】タッチセンサと指紋データがそれぞれ出力する座標データを時間軸上に時系列に示した図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る携帯端末の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…携帯電話機、１１…通信部、１２…操作部、１３…ＣＯＤＥＣ部、１４…表示部、１５…撮像部、１６…センサ入力部、１７…記憶部、１８…制御部、１９…システムバス、１０２…下部筐体、１６１…タッチセンサ、１６２…指紋センサ、１８１…接触情報取得部、１８２…指紋情報検知部、１８３…指紋認証部、１８４…移動軌跡監視部、１８５…直交座標判定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するタッチセンサと、
前記第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得する指紋センサと、を備える携帯端末において、
前記第１の接触情報は、時系列的に指の第１移動情報を生成するための情報であり、
前記指の第２の接触情報は、当該指の第２移動情報を生成し、前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るための情報である
携帯端末。
【請求項２】
第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するタッチセンサと、
前記第１被接触領域内に配置された第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得する指紋センサと、を備える携帯端末において、
前記第１の接触情報は、時系列的に指の第１移動情報を生成するための情報であり、
前記指の第２の接触情報は、当該指の第２移動情報を生成し、前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るための情報である
携帯端末。
【請求項３】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
前記第１被接触領域における前記第１移動情報を第１の直交座標系に変換するとともに、前記第２被接触領域における前記第２移動情報を第２の直交座標系に変換し、前記第２の直交座標系の任意の値を前記第１の直交座標系に変換して合成された指の移動情報を生成することにより得られる
請求項１または請求項２に記載の携帯端末。
【請求項４】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
ある時刻において、指が前記第１被接触領域、あるいは前記第２被接触領域のいずれか一方のみに接触した後、当該接触が継続した状態で、前記第１被接触領域と前記第２被接触領域の双方に接触した場合、
前記双方に接触した時刻における前記指の移動情報として、前記ある時刻において接触していた領域からの移動情報を優先して生成することにより得られる
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯端末。
【請求項５】
前記タッチセンサ及び前記指紋センサは、静電容量の変化を検出するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の携帯端末。
【請求項６】
携帯端末は、さらに制御部を備え、
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、前記制御部により演算される
請求項１ないし５のいずれかに記載の携帯端末。
【請求項７】
タッチセンサにより、第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するステップと、
指紋センサにより、前記第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得するステップと、
前記第１の接触情報から、時系列的に指の第１移動情報を生成するステップと、
前記指の第２の接触情報から、当該指の第２移動情報を生成するステップと、
前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るステップと、
を含む指の移動情報を取得する方法。
【請求項８】
タッチセンサにより、第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するステップと、
指紋センサにより、前記第１被接触領域内に配置された第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得するステップと、
前記第１の接触情報から、時系列的に指の第１移動情報を生成するステップと、
前記指の第２の接触情報から、当該指の第２移動情報を生成するステップと、
前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るステップと、
を含む指の移動情報を取得する方法。
【請求項９】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
前記第１被接触領域における前記第１移動情報を第１の直交座標系に変換するとともに、前記第２被接触領域における前記第２移動情報を第２の直交座標系に変換し、前記第２の直交座標系の任意の値を前記第１の直交座標系に変換して合成された指の移動情報を生成することにより得られる
請求項７または請求項８に記載の指の移動情報を取得する方法。
【請求項１０】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
ある時刻において、指が前記第１被接触領域、あるいは前記第２被接触領域のいずれか一方のみに接触した後、当該接触が継続した状態で、前記第１被接触領域と前記第２被接触領域の双方に接触した場合、
前記双方に接触した時刻における前記指の移動情報として、前記ある時刻において接触していた領域からの移動情報を優先して生成することにより得られる
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の指の移動情報を取得する方法。
【請求項１】
第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するタッチセンサと、
前記第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得する指紋センサと、を備える携帯端末において、
前記第１の接触情報は、時系列的に指の第１移動情報を生成するための情報であり、
前記指の第２の接触情報は、当該指の第２移動情報を生成し、前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るための情報である
携帯端末。
【請求項２】
第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するタッチセンサと、
前記第１被接触領域内に配置された第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得する指紋センサと、を備える携帯端末において、
前記第１の接触情報は、時系列的に指の第１移動情報を生成するための情報であり、
前記指の第２の接触情報は、当該指の第２移動情報を生成し、前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るための情報である
携帯端末。
【請求項３】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
前記第１被接触領域における前記第１移動情報を第１の直交座標系に変換するとともに、前記第２被接触領域における前記第２移動情報を第２の直交座標系に変換し、前記第２の直交座標系の任意の値を前記第１の直交座標系に変換して合成された指の移動情報を生成することにより得られる
請求項１または請求項２に記載の携帯端末。
【請求項４】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
ある時刻において、指が前記第１被接触領域、あるいは前記第２被接触領域のいずれか一方のみに接触した後、当該接触が継続した状態で、前記第１被接触領域と前記第２被接触領域の双方に接触した場合、
前記双方に接触した時刻における前記指の移動情報として、前記ある時刻において接触していた領域からの移動情報を優先して生成することにより得られる
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯端末。
【請求項５】
前記タッチセンサ及び前記指紋センサは、静電容量の変化を検出するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の携帯端末。
【請求項６】
携帯端末は、さらに制御部を備え、
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、前記制御部により演算される
請求項１ないし５のいずれかに記載の携帯端末。
【請求項７】
タッチセンサにより、第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するステップと、
指紋センサにより、前記第１被接触領域に隣接する第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得するステップと、
前記第１の接触情報から、時系列的に指の第１移動情報を生成するステップと、
前記指の第２の接触情報から、当該指の第２移動情報を生成するステップと、
前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るステップと、
を含む指の移動情報を取得する方法。
【請求項８】
タッチセンサにより、第１被接触領域における指の第１の接触情報を取得するステップと、
指紋センサにより、前記第１被接触領域内に配置された第２被接触領域にて指紋情報及び指の第２の接触情報を取得するステップと、
前記第１の接触情報から、時系列的に指の第１移動情報を生成するステップと、
前記指の第２の接触情報から、当該指の第２移動情報を生成するステップと、
前記第１移動情報と前記第２移動情報とを関連付けて、前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報を得るステップと、
を含む指の移動情報を取得する方法。
【請求項９】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
前記第１被接触領域における前記第１移動情報を第１の直交座標系に変換するとともに、前記第２被接触領域における前記第２移動情報を第２の直交座標系に変換し、前記第２の直交座標系の任意の値を前記第１の直交座標系に変換して合成された指の移動情報を生成することにより得られる
請求項７または請求項８に記載の指の移動情報を取得する方法。
【請求項１０】
前記第１被接触領域から前記第２被接触領域にかけての指の移動情報は、
ある時刻において、指が前記第１被接触領域、あるいは前記第２被接触領域のいずれか一方のみに接触した後、当該接触が継続した状態で、前記第１被接触領域と前記第２被接触領域の双方に接触した場合、
前記双方に接触した時刻における前記指の移動情報として、前記ある時刻において接触していた領域からの移動情報を優先して生成することにより得られる
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の指の移動情報を取得する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４８９０７（Ｐ２０１１−２４８９０７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１９７４（Ｐ２０１１−１４１９７４）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【分割の表示】特願２００８−１１４２４２（Ｐ２００８−１１４２４２）の分割
【原出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【分割の表示】特願２００８−１１４２４２（Ｐ２００８−１１４２４２）の分割
【原出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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