画像読み取り装置、情報処理装置およびプログラム
【課題】検出対象と対向する読み取り手段にも適用可能であり、かつ、小型の装置で画像を読み取る技術を提供すること。
【解決手段】画像読み取り装置は、検出対象が対向状態で移動できる読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する。
【解決手段】画像読み取り装置は、検出対象が対向状態で移動できる読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋等の画像を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋センサにより取得した指紋画像を用いてユーザ認証を行う技術が知られている。指紋センサには、いわゆる面タイプのものと線タイプ（ラインタイプ）のものがある。面タイプの指紋センサは、検査対象である指よりも大きな読み取り面を有し、１回の撮像で指全体の指紋画像を得ることができる。一方線タイプの指紋センサは、指よりも小さく、扁平率が高い（例えば８：２５８）読み取り面を有し、１回の撮像で得ることができるのは、指の一部の指紋画像である。線タイプの指紋センサを用いて指全体の指紋画像を得るには、ユーザが指紋センサの上で指を一定方向に動かしながら連続的に指紋を撮像し、これらを収集、さらには合成することが必要である。一般的には、指紋センサの上で指を移動させる速度はユーザによって異なるため、指紋センサは短い時間間隔で連続的に指紋画像を取得する。ここから指全体の指紋画像を得るには、取得された複数の指紋画像のうち同じ領域を判定しつつ、さらに移動方向も判定しつつ画像を重ね合わせることが必要である（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
このように線タイプの指紋センサは、その後に要求される画像処理の負荷が高いものの、一方で実装面積が面タイプのものよりも小さくてすむという利点がある。線タイプの指紋センサを用いた指紋検出装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１は、ラインセンサと指（検出対象）との間に設置された透明なローラを有する指紋検出装置を開示している。この指紋検出装置は、ローラにより指の移動を検出しつつ、指からの反射光をローラを介してラインセンサに導くことにより指紋画像を得るものである。
【０００４】
【非特許文献１】吉嶺達樹、「バイオメトリクス認証の動向と周波数解析法 指紋／顔パターン認識アルゴリズム」、インターフェース、ＣＱ出版、平成１７年３月、２００５年３月号、ｐ．６４
【特許文献１】特開２００１−１８４４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の指紋検出装置は、間に透明なローラが設置されていたため、センサと検出対象との距離は離れていた。このため、静電容量式のセンサ等、検出対象と対向するセンサにこの技術を適用することはできなかった。
これに対し本発明は、検出対象と対向する読み取り手段にも適用可能であり、かつ、この構成を有しないものよりも小型の装置で画像を読み取る技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、検出対象の画像を読み取る読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、前記読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する画像読み取り装置を提供する。
この画像読み取り装置によれば、画像信号とともに変位信号が出力される。
【０００７】
好ましい態様において、前記読み取り面の外接矩形は長方形であり、前記操作子は、前記読み取り面に対して所定の位置にある点を通りかつ前記長方形の長辺に平行な直線を回転軸として回転する回転式操作子であってもよい。
この画像読み取り装置によれば、画像信号とともに回転式操作子の変位を示す変位信号が出力される。
【０００８】
別の好ましい態様において、この画像読み取り装置は、前記回転式操作子が、前記回転軸に垂直な面を有し、前記回転軸に対して固定され、前記垂直な面と対向する面を有する部材を有し、前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち一方は、前記回転軸を中心とする円周上に、前記長方形の短辺の長さに対応する角度ごとに配置された複数の窪みまたは孔を有し、前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち他方は、前記回転軸を中心とする円周上に配置された突起を有してもよい。
この画像読み取り装置によれば、対向する面の突起および窪みまたは孔により回転式操作子の操作にクリック感が与えられる。
【０００９】
さらに別の好ましい態様において、前記回転式操作子は、前記読み取り面に垂直な方向に変位可能であってもよい。
この画像読み取り装置によれば、回転式操作子は回転以外に読み取り面に垂直な方向にも変位する。
【００１０】
さらに別の好ましい態様において、前記検出対象が生体であり、前記読み取り手段は、前記生体の生体情報を示す画像を読み取ってもよい。
この画像読み取り装置によれば、生体情報の画像信号とともに生体の変位信号が出力される。
【００１１】
さらに別の好ましい態様において、この画像読み取り装置は、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成する画像生成手段とを有してもよい。
この画像読み取り装置によれば、異なるタイミングで記憶された複数の画像が結合され、検出対象全体の画像が生成される。
【００１２】
また、本発明は、上記の画像読み取り装置と、主制御部と、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記主制御部への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段とを有する情報処理装置を提供する。
この画像読み取り装置によれば、変位が所定の大きさになると、主制御部への電力の供給が開始される。
【００１３】
さらに、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記読み取り手段への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段とを有する情報処理装置を提供する。
この画像読み取り装置によれば、変位が所定の大きさになると、読み取り手段への電力の供給が開始される。
【００１４】
さらに本発明は、検出対象が対向状態で移動できる読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する画像読み取り装置と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を前記記憶手段に記憶するステップと、前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成するステップとを実行させるプログラムを提供する。
このプログラムによれば、異なるタイミングで記憶された複数の画像が結合され、検出対象全体の画像が生成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
１．構成
図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１の機能構成を示す図である。情報処理装置１は、画像読み取り装置１０と、電源２０と、電力制御手段３０と、主制御部４０とを含む。画像読み取り装置１０は、検出対象としての生体から、生体情報として指紋の画像を読み取る装置である。電源２０は、情報処理装置１の構成要素への電力の供給源である。電力制御手段３０は、電力の供給の開始・停止を制御する。主制御部４０は、情報処理装置１の主たる機能の実現に用いられ、また、画像読み取り装置１０を制御する制御部である。
【００１６】
画像読み取り装置１０は、さらに以下の構成を有する。読み取り手段１１は、検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す信号（以下「画像信号」という）を出力する。読み取り手段１１は、検出対象（被検出物）が対向状態で移動でき、検出対象の画像を読み取る読み取り面を有し、検出対象のうち読み取り面に対向している部分の画像を読み取る。操作子１２は、検出対象から力を受け、検出対象の移動に応じて変位する。変位出力手段１３は、操作子の変位を示す信号（以下「変位信号」という）を出力する。
【００１７】
記憶手段１４は、変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、画像信号により示される画像を記憶する。このように、記憶手段１４は、それぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を記憶する。画像生成手段１５は、記憶手段１４にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、検出対象全体の画像を生成する。
【００１８】
電力制御手段３０は、変位信号により示される変位が所定の大きさになると、主制御部４０への電力の供給を開始する。
【００１９】
図２は、情報処理装置１のハードウェア構成を示す図である。この例で、情報処理装置１は、電子ペーパまたは電子ブックといわれる情報表示装置である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１は、情報処理装置１の構成要素を制御する制御装置である。ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２は、情報処理装置１の起動に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する記憶装置である。ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１０４は、表示体１０７に表示させる画像（以下「メイン画像」という）を示すデータを記憶する記憶装置である。ＶＲＡＭ１０４は、メイン画像の記憶領域を有しており、メイン画像はその記憶領域に記憶される。Ｉ／Ｏ（Input/Output）１０５は、データや信号の入出力を管理するインターフェースである。ＵＩ（User Interface）ボタン群１０６は、ユーザの操作に応じた信号を出力する装置、例えば、例えば、ボタン（書き換えボタンやページ送りボタン、決定ボタンなど）・キーパッド・ホイール・レバー・タッチパネル・ペンデバイスなどの操作子を含む入力装置である。補助記憶装置１１５は、表示体１０７に表示することが可能なデータを記憶する記憶装置である。ＵＩボタン群１０６はＩ／Ｏ１０５に接続されており、ＵＩボタン群１０６から出力された信号はＩ／Ｏ１０５を介してＣＰＵ１０１に入力される。
【００２０】
表示体１０７は、記憶性表示素子を有する表示体、例えばコレステリック液晶ディスプレイやＥＰＤである。表示制御部１０８は、表示体１０７の描画制御を行う信号を出力する装置である。以下、必要に応じて表示体１０７と表示制御部１０８をあわせて「メインディスプレイ」という。電源オン・オフ回路１１１は、表示制御部１０８・ＣＰＵ１０１などの要素への電力の供給を行ったり停止したりする回路である。以下、ある構成要素に電力を供給することを「電源をオンする」と、電力の供給を停止することを「電源をオフする」という。電源制御部１１２は、情報処理装置１の電源管理を行う装置である。具体的には、電源制御部１１２は、電源オン・オフ回路１１１を制御して表示制御部１０８およびＣＰＵ１０１の電源をオンまたはオフする。また、電源制御部１１２は、電池１１３の残量を監視する。電池１１３は、メイン表示制御部１０８・ＣＰＵ１０１・ＲＡＭ１０３など、情報処理装置１の構成要素に電力を供給する。バス１１４は、構成要素間での信号の伝送に用いられる伝送路である。
【００２１】
指紋センサ１１７は、ユーザの指紋を静電的に読み取り、読み取った指紋の画像を示す信号（画像信号）を出力する装置である。指紋センサ１１７はＩ／Ｏ１０５に接続されており、指紋センサ１１７から出力された信号はＩ／Ｏ１０５を介してＣＰＵ１０１に入力される。
【００２２】
ＲＯＭ１０２は、以下で説明する処理を行う制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０１がこの制御プログラムを実行することにより、図１に示される機能が情報処理装置１に実装される。
【００２３】
図３は、情報処理装置１の外観を示す図である。情報処理装置１は、筐体の前面に表示体１０７の表示面を有し、側面にホイール１０６Ｗ（ＵＩボタン群１０６の一部）および指紋センサ１１７を有する。指紋センサ１１７は、ホイール１０６Ｗに近接した位置に設けられている。
【００２４】
図４および図５は、ホイール１０６Ｗと指紋センサ１１７との位置関係を示す図である。指紋センサ１１７の読み取り面は、図４の上方向を向いており、その形状は長方形である。読み取り面の面積は、検査対象である指Ｆの面積（より詳細には、第１関節よりも先の指の腹の部分）よりも小さい。すなわち指紋センサ１１７が一度に撮像できるのは指Ｆの一部分であり、指Ｆの全体の画像を得るには複数の画像を結合する必要がある。
【００２５】
ホイール１０６Ｗの回転軸の向きは図４の紙面に垂直、すなわち、指紋センサ１１７の読み取り面の長辺に平行である。ホイール１０６Ｗの回転軸は読み取り面に対してあらかじめ決められた位置にある点を通っている。
【００２６】
ユーザは、検査対象である自身の指Ｆが指紋センサ１１７の読み取り面の上を通過するように、すなわち指Ｆが読み取り面に対向した状態で、左から右に移動させる（図４および図５の矢印Ａ方向）。ホイール１０６Ｗは、指Ｆを読み取り面に対向する位置においたときに、指Ｆと接する位置に配置されている。ユーザが指Ｆを左から右に移動させると、ホイール１０６Ｗは指Ｆから力を受け、図４および図５の矢印Ｂ方向に回転する。このとき指紋センサ１１７は後述するタイミングで、指Ｆのうち読み取り面と対向している部分の画像を読み取る。
【００２７】
図５に示されるように、ホイール１０６Ｗの形状は円錐形である。ホイール１０６Ｗは、回転軸に垂直な面Ｓ１を有する。ホイール１０６Ｗの隣には部材１２１が設けられている。部材１２１は、面Ｓ１に対向する面Ｓ２を有する。部材１２１はホイール１０６Ｗの回転軸に対して固定されており、回転しない。
【００２８】
また、ホイール１０６Ｗは、図４の上下方向、すなわち、指紋センサ１１７の読み取り面に垂直な方向にも変位可能、すなわち押下可能である。ホイール１０６Ｗの操作に関しては、回転および押下のそれぞれに対し異なる機能が割り当てられる。
【００２９】
図６および図７は、面Ｓ１およびＳ２の形状および配線を例示する図である。図６は面Ｓ１について示しており、図７は面Ｓ２について示している。面Ｓ１は、回転軸から距離ｒ１の位置に突起Ｐを有している。また面Ｓ１は絶縁体で形成されている（または絶縁体で覆われている）が、回転軸から距離ｒ２の位置には、導電体のパターンＣ１が形成されている。
【００３０】
面Ｓ２は、回転軸を中心とする半径ｒ１の円周上に複数の窪みＤを有する。窪みＤは、角度θごとに配置されている。窪みＤと突起Ｐとが嵌め合わされることにより、ホイール１０６Ｗの回転にはクリック感が与えられる。またＳ２は絶縁体で形成されている（または絶縁体で覆われている）が、回転軸を中心とする半径ｒ２の円周上には、導電体のパターンＣ２が複数形成されている。パターンＣ２も、角度θごとに配置されている。窪みＤと突起Ｐとが嵌め合わされたときに、隣接する２つのパターンＣ２がパターンＣ１を介して導通するように、パターンＣ２は配置されている。複数のパターンＣ２は、１つおきに電圧源ＶおよびグランドＧＮＤに接続されている。電圧源ＶとグランドＧＮＤの間の電圧を計測することにより、隣接する２つのパターンＣ２が導通したことを検出できる。すなわち、ホイール１０６Ｗが角度θ回転したことを検出できる。ホイール１０６Ｗおよび部材１２１は、このようにして、ホイール１０６Ｗが角度θ回転したことを示す信号を変位信号として出力する。以下、説明を簡単にするため、部材１２１が変位信号を出力する場合でも「ホイール１０６Ｗが変位信号を出力する」と記載する。
【００３１】
図８は、角度θの決定方法を例示する図である。いま指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さをｘ、回転軸から読み取り面の短辺の端点までの距離をｒとすると、式（１）を満たすθが採用される。読み取り面の短辺の長さは、指Ｆのうち一度に撮像できる領域の長さに等しいので、このような角度θが採用されることにより、読み取り面の短辺の長さに相当する距離だけ指Ｆが移動したことが検出される。
【数１】
【００３２】
２．動作
図９は、情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。図９のフローは、例えば、情報処理装置１が起動され、ＣＰＵ１０１への電力供給が開始されたことを契機として開始される。ここでは、指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さが３ｍｍであり、指Ｆ全体の画像を得るのに１０枚の指紋画像が用いられる場合を例に説明する。以下「指紋画像」とは、指Ｆのうち指紋センサ１１７で一度に読み取られる部分の画像をいう。
【００３３】
ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３上に指紋画像を記憶する記憶領域を確保する等、以下の処理に必要な初期化処理を行う。初期化処理により、ＲＡＭ１０３は、所定数（この例では１０枚）の指紋画像を記憶する記憶領域を有する。
【００３４】
ステップＳ１００において、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの変位が所定の大きさになったか判断する。この例では、ホイール１０６Ｗは変位信号としてホイール１０６Ｗの回転角を示す信号を出力する。変位信号は、例えば、ホイール１０６Ｗが所定の角度θ回転するたびにハイレベルとなる信号である。ＣＰＵ１０１は、変位信号がハイレベルからローレベルになり、その後再びハイレベルになったことを検出すると、ホイール１０６Ｗが角度θ回転したと判断する。ホイール１０６Ｗの変位が所定の大きさになったと判断された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１１０に移行する。ホイール１０６Ｗの変位が所定の大きさになっていないと判断された場合（Ｓ１００：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、変位が所定の大きさになるまで待機する。
【００３５】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１０１は、指紋センサ１１７から出力される画像信号により示される画像（指紋画像）をＲＡＭ１０３に記憶させる。
【００３６】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１０１は、所定数の指紋画像が得られたか判断する。まだ所定数の指紋画像が得られていないと判断された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１００−１２０の処理を繰り返し実行する。所定数の指紋画像が得られたと判断された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１３０に移行する。
【００３７】
図１０は、取得された指紋画像を例示する図である。指Ｆの画像は短冊状に１０分割された状態で取得される。各指紋画像は、指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さに相当する距離だけ指Ｆが移動したタイミングで撮像されるので、隣接する指紋画像間の位置関係は指Ｆの移動速度によらず一定である。
【００３８】
再び図９を参照して説明する。ステップＳ１３０において、ＣＰＵ１０１は、指紋画像を結合し、指Ｆ全体の画像を生成する。既に述べたとおり隣接する指紋画像間の位置関係は指Ｆの移動速度によらず一定であるので、画像を結合する際に画像をマッチングして位置合わせする必要はない。
【００３９】
図１１は、生成された指Ｆ全体の画像を例示する図である。以上で説明したように、この例によれば、ラインタイプの指紋センサを用いても指全体の画像が取得される。またこの例によれば複数の画像を結合する際に画像解析を行う必要はない。情報処理装置１は、こうして取得された指Ｆ全体の画像を用いて、周知の認証処理を行う。
【００４０】
３．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下において、実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。また、実施形態と共通する構成要素については共通の参照符号が用いられる。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００４１】
３−１．変形例１
指紋センサ１１７に隣接して設けられる操作子の形状は、ホイール型のものに限定されない。検出対象から力を受け、検出対象の移動に応じて、指紋センサ１１７の読み取り面に対して相対的に変位するものであればどのような操作子が用いられてもよい。
【００４２】
図１２および図１３は、変形例１に係る操作子を例示する図である。この例では、操作子としてボール１０６Ｂが用いられている。図１２は、指紋センサ１１７の読み取り面に対し垂直上向きから見た図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。ボール１０６Ｂは周知のマウスに用いられているものと同種のボールであり、指Ｆが矢印Ａ方向に移動することにより指Ｆからの力を受けて回転する。ボール１０６Ｂの回転角を示す信号が変位信号として用いられる。
【００４３】
３−２．変形例２
図１４および図１５は変形例２に係る操作子を例示する図である。この例では、操作子としてスライドスイッチ１０６Ｓが用いられている。図１４は、指紋センサ１１７の読み取り面に対し垂直上向きから見た図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線における断面図である。図１４には、あわせて指紋センサ１１７の断面を記載している。
【００４４】
スライドスイッチ１０６Ｓは、ユーザが指をあてて動かすことにより図１３の実線で示した位置（以下「ホームポジション」という）から点線で示した位置（以下「操作ポジション」という）まで移動する。スライドスイッチ１０６Ｓは、ユーザが指を離すとバネ等の手段によりホームポジションに戻るように設計されている。ホームポジションから操作ポジションまでのストロークｄは、検査対象の長さ（この例では指）に合うように設計されている。
【００４５】
スライドスイッチ１０６Ｓには穴Ｈが設けられている。またスライドスイッチ１０６Ｓの表面のうち特に指Ｆと接する面は指の形状に合わせた曲面となっており、ユーザが指Ｆを乗せると指Ｆの腹の部分が指紋センサ１１７の読み取り面と対向する構造となっている。この状態でユーザがスライドスイッチ１０６Ｓをホームポジションから操作ポジションまで移動させると、指が読み取り面の上を移動する。この例ではスライドスイッチ１０６Ｓの変位を示す信号が変位信号として用いられる。
【００４６】
３−３．変形例３
上述の実施形態においては操作子の操作に割り当てられている機能について特に言及しなかったが、この操作には主電源の投入を指示する機能が割り当てられてもよい。ここで「主電源の投入」とは、情報処理装置１において相対的に消費電力が高い１または複数の要素、例えばＣＰＵ１０１や表示体１０７（表示制御部１０８）に対して電力の供給を開始することをいう。以下、操作子の操作にＣＰＵ１０１へ電力の供給を開始する指示が割り当てられている場合を例に説明する。
【００４７】
主電源が投入されていない状態においても、電源制御部１１２には電力が供給されている。電源制御部１１２は、ＵＩボタン群１０６、特に指紋センサ１１７と隣接して設けられている操作子（上記の実施形態ではホイール１０６Ｗ）から出力される変位信号を監視している。変位信号により示される変位があるしきい値に達した場合、電源制御部１１２は、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始するように電源オン・オフ回路１１１を制御する。
【００４８】
上述の実施形態では指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さに相当する角度θを単位としてホイール１０６Ｗの変位が検出されたが、この例ではこれより細かい単位でホイール１０６Ｗの変位が検出される。この構成によれば、情報処理装置１の主電源が投入されていない状態（スタンバイ状態）でホイール１０６Ｗが操作されると、主電源が投入され、実施形態で説明した処理が行われる。
【００４９】
３−４．変形例４
変形例３における「主電源の投入」で電力が供給される要素には、指紋センサ１１７が含まれていてもよい。この例で、スタンバイ状態ではＣＰＵ１０１・指紋センサ１１７・表示体１０７（表示制御部１０８）には電力が供給されない。この状態でホイール１０６Ｗが操作されると、ＣＰＵ１０１および指紋センサ１１７に電力が供給される。
【００５０】
３−５．変形例５
操作子の操作に割り当てられる機能には、指紋センサ１１７への電力の供給を指示する機能が含まれてもよい。例えば上述の実施形態において、ホイール１０６Ｗを押下すると指紋センサ１１７への電力の供給が開始される構成としてもよい。この例で電源制御部１１２は、ホイール１０６Ｗから出力される変位信号、特に押下の有無を示す信号を監視している。ホイール１０６Ｗが押下されると指紋センサ１１７への電力の供給が開始され、指紋画像の撮像が可能となる。
【００５１】
３−６．変形例６
変形例３で説明した「主電源の投入」は、ユーザ認証による結果に応じて行われてもよい。この例で「主電源の投入」は、表示体１０７（表示制御部１０８）に電力を供給することをいう。まず主電源が投入されていない状態において、電源制御部１１２には電力が供給されている。電源制御部１１２は、ホイール１０６Ｗから出力される変位信号を監視している。変位信号により示される変位があるしきい値に達した場合、電源制御部１１２は、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始するように電源オン・オフ回路１１１を制御する。この状態で実施形態で説明した指紋画像の取得・結合が行われる。ＣＰＵ１０１はさらに、生成された指紋全体の画像を用いて認証処理を行い、そのユーザが認証された場合は電源制御部１１２に対し主電源を投入するよう指示をする。電源制御部１１２は、この指示を受けて、表示体１０７（表示制御部１０８）に電力を供給するように電源オン・オフ回路１１１を制御する。ユーザが認証されなかった場合、ＣＰＵ１０１は、主電源の投入を指示せずに、情報処理装置１をスタンバイ状態にするように電源制御部１１２に指示をする。
【００５２】
３−７．他の変形例
上述の実施形態においては情報処理装置１の主制御部であるＣＰＵ１０１が図９に示される処理を実行する例について説明したが、ＣＰＵ１０１以外のプロセッサが図９の処理を実行してもよい。例えば、指紋センサ１１７自体が図９の処理を実行するプロセッサおよびメモリを有してもよい。
【００５３】
上述の実施形態では画像読み取り装置が指紋センサ１１７である例、すなわち取得される情報が指紋である例について説明したが、取得される情報は指紋に限定されない。指紋・虹彩・静脈など、画像として取得できるものであれば他のいかなる生体情報が用いられてもよい。あるいは、生体情報以外の以外の情報が取得されてもよい。例えば、検査対象はカード・印鑑など非生体であってもよい。
【００５４】
上述の実施形態では指紋センサ１１７が静電容量式のセンサである例について説明したが、光学式・機械式等、他の方式のセンサが用いられてもよい。
【００５５】
図６および図７に示される例では、面Ｓ１が突起を、面Ｓ２が窪みを有していたが、逆に面Ｓ１が窪みを、面Ｓ２が突起を有していてもよい。要は、面Ｓ１と面Ｓ２のうち一方が複数の窪みを有し、他方が突起を有しいればよい。また、窪みの代わりに孔が用いられてもよい。
【００５６】
上述の実施形態では、指紋センサ１１７の読み取り面の形状が長方形である例について説明したが、読み取り面の形状は長方形に限定されない。楕円形、８角形など、長方形以外の形状であってもよい。要は、外接矩形が長方形となるような形状であればよい。またここでいう「ラインタイプ」のセンサは、撮像素子が１次元的に配列されているものに限定されない。撮像素子が２次元的に配置されているものであっても、読み取り面の外接矩形の短辺の長さが検査対象の長さよりも短いものであれば、いかなる形状のセンサが用いられてもよい。
【００５７】
情報処理装置１のハードウェア構成は図２で示されるものに限定されない。必要な機能構成を実現できるものであれば、どのようなハードウェア構成を有する装置が用いられてもよい。また上述の実施形態では情報処理装置１が電子ペーパである例について説明したが、情報処理装置１は電子ペーパ以外の装置であってもよい。
【００５８】
ここで用いられた「平行」および「垂直」という用語は、数学的に完全な平行および垂直を意味するものではなく、本発明の効果を奏する範囲であればある程度の誤差を含んでいてもよい。
【００５９】
上述の実施形態においてＣＰＵ１０１によって実行されるプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＤ（Flexible Disk））など）、光記録媒体（光ディスク（ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk））など）、光磁気記録媒体、半導体メモリ（フラッシュＲＯＭなど）などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】一実施形態に係る情報処理装置１の機能構成を示す図である。
【図２】情報処理装置１のハードウェア構成を示す図である。
【図３】情報処理装置１の外観を示す図である。
【図４】ホイール１０６Ｗと指紋センサ１１７との位置関係を示す断面図である。
【図５】ホイール１０６Ｗと指紋センサ１１７との位置関係を示す斜視図である。
【図６】面Ｓ１の形状および配線を例示する図である。
【図７】面Ｓ２の形状および配線を例示する図である。
【図８】角度θの決定方法を例示する図である。
【図９】情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図１０】取得された指紋画像を例示する図である。
【図１１】生成された指Ｆ全体の画像を例示する図である。
【図１２】変形例１に係る操作子を例示する上面図である。
【図１３】変形例１に係る操作子を例示する断面図である。
【図１４】変形例２に係る操作子を例示する上面図である。
【図１５】変形例２に係る操作子を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…情報処理装置、１０…画像読み取り装置、１１…読み取り手段、１２…操作子、１３…変位出力手段、１４…記憶手段、１５…画像生成手段、２０…電源、３０…電力制御手段、４０…主制御部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…ＶＲＡＭ、１０５…Ｉ／Ｏ、１０６…ＵＩボタン群、１０７…表示体、１０８…表示制御部、１１１…電源オン・オフ回路、１１２…電源制御部、１１３…電池、１１４…バス、１１５…補助記憶装置、１１７…指紋センサ、１２１…部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋等の画像を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋センサにより取得した指紋画像を用いてユーザ認証を行う技術が知られている。指紋センサには、いわゆる面タイプのものと線タイプ（ラインタイプ）のものがある。面タイプの指紋センサは、検査対象である指よりも大きな読み取り面を有し、１回の撮像で指全体の指紋画像を得ることができる。一方線タイプの指紋センサは、指よりも小さく、扁平率が高い（例えば８：２５８）読み取り面を有し、１回の撮像で得ることができるのは、指の一部の指紋画像である。線タイプの指紋センサを用いて指全体の指紋画像を得るには、ユーザが指紋センサの上で指を一定方向に動かしながら連続的に指紋を撮像し、これらを収集、さらには合成することが必要である。一般的には、指紋センサの上で指を移動させる速度はユーザによって異なるため、指紋センサは短い時間間隔で連続的に指紋画像を取得する。ここから指全体の指紋画像を得るには、取得された複数の指紋画像のうち同じ領域を判定しつつ、さらに移動方向も判定しつつ画像を重ね合わせることが必要である（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
このように線タイプの指紋センサは、その後に要求される画像処理の負荷が高いものの、一方で実装面積が面タイプのものよりも小さくてすむという利点がある。線タイプの指紋センサを用いた指紋検出装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１は、ラインセンサと指（検出対象）との間に設置された透明なローラを有する指紋検出装置を開示している。この指紋検出装置は、ローラにより指の移動を検出しつつ、指からの反射光をローラを介してラインセンサに導くことにより指紋画像を得るものである。
【０００４】
【非特許文献１】吉嶺達樹、「バイオメトリクス認証の動向と周波数解析法 指紋／顔パターン認識アルゴリズム」、インターフェース、ＣＱ出版、平成１７年３月、２００５年３月号、ｐ．６４
【特許文献１】特開２００１−１８４４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の指紋検出装置は、間に透明なローラが設置されていたため、センサと検出対象との距離は離れていた。このため、静電容量式のセンサ等、検出対象と対向するセンサにこの技術を適用することはできなかった。
これに対し本発明は、検出対象と対向する読み取り手段にも適用可能であり、かつ、この構成を有しないものよりも小型の装置で画像を読み取る技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、検出対象の画像を読み取る読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、前記読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する画像読み取り装置を提供する。
この画像読み取り装置によれば、画像信号とともに変位信号が出力される。
【０００７】
好ましい態様において、前記読み取り面の外接矩形は長方形であり、前記操作子は、前記読み取り面に対して所定の位置にある点を通りかつ前記長方形の長辺に平行な直線を回転軸として回転する回転式操作子であってもよい。
この画像読み取り装置によれば、画像信号とともに回転式操作子の変位を示す変位信号が出力される。
【０００８】
別の好ましい態様において、この画像読み取り装置は、前記回転式操作子が、前記回転軸に垂直な面を有し、前記回転軸に対して固定され、前記垂直な面と対向する面を有する部材を有し、前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち一方は、前記回転軸を中心とする円周上に、前記長方形の短辺の長さに対応する角度ごとに配置された複数の窪みまたは孔を有し、前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち他方は、前記回転軸を中心とする円周上に配置された突起を有してもよい。
この画像読み取り装置によれば、対向する面の突起および窪みまたは孔により回転式操作子の操作にクリック感が与えられる。
【０００９】
さらに別の好ましい態様において、前記回転式操作子は、前記読み取り面に垂直な方向に変位可能であってもよい。
この画像読み取り装置によれば、回転式操作子は回転以外に読み取り面に垂直な方向にも変位する。
【００１０】
さらに別の好ましい態様において、前記検出対象が生体であり、前記読み取り手段は、前記生体の生体情報を示す画像を読み取ってもよい。
この画像読み取り装置によれば、生体情報の画像信号とともに生体の変位信号が出力される。
【００１１】
さらに別の好ましい態様において、この画像読み取り装置は、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成する画像生成手段とを有してもよい。
この画像読み取り装置によれば、異なるタイミングで記憶された複数の画像が結合され、検出対象全体の画像が生成される。
【００１２】
また、本発明は、上記の画像読み取り装置と、主制御部と、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記主制御部への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段とを有する情報処理装置を提供する。
この画像読み取り装置によれば、変位が所定の大きさになると、主制御部への電力の供給が開始される。
【００１３】
さらに、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記読み取り手段への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段とを有する情報処理装置を提供する。
この画像読み取り装置によれば、変位が所定の大きさになると、読み取り手段への電力の供給が開始される。
【００１４】
さらに本発明は、検出対象が対向状態で移動できる読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する画像読み取り装置と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を前記記憶手段に記憶するステップと、前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成するステップとを実行させるプログラムを提供する。
このプログラムによれば、異なるタイミングで記憶された複数の画像が結合され、検出対象全体の画像が生成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
１．構成
図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１の機能構成を示す図である。情報処理装置１は、画像読み取り装置１０と、電源２０と、電力制御手段３０と、主制御部４０とを含む。画像読み取り装置１０は、検出対象としての生体から、生体情報として指紋の画像を読み取る装置である。電源２０は、情報処理装置１の構成要素への電力の供給源である。電力制御手段３０は、電力の供給の開始・停止を制御する。主制御部４０は、情報処理装置１の主たる機能の実現に用いられ、また、画像読み取り装置１０を制御する制御部である。
【００１６】
画像読み取り装置１０は、さらに以下の構成を有する。読み取り手段１１は、検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す信号（以下「画像信号」という）を出力する。読み取り手段１１は、検出対象（被検出物）が対向状態で移動でき、検出対象の画像を読み取る読み取り面を有し、検出対象のうち読み取り面に対向している部分の画像を読み取る。操作子１２は、検出対象から力を受け、検出対象の移動に応じて変位する。変位出力手段１３は、操作子の変位を示す信号（以下「変位信号」という）を出力する。
【００１７】
記憶手段１４は、変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、画像信号により示される画像を記憶する。このように、記憶手段１４は、それぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を記憶する。画像生成手段１５は、記憶手段１４にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、検出対象全体の画像を生成する。
【００１８】
電力制御手段３０は、変位信号により示される変位が所定の大きさになると、主制御部４０への電力の供給を開始する。
【００１９】
図２は、情報処理装置１のハードウェア構成を示す図である。この例で、情報処理装置１は、電子ペーパまたは電子ブックといわれる情報表示装置である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１は、情報処理装置１の構成要素を制御する制御装置である。ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２は、情報処理装置１の起動に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する記憶装置である。ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１０４は、表示体１０７に表示させる画像（以下「メイン画像」という）を示すデータを記憶する記憶装置である。ＶＲＡＭ１０４は、メイン画像の記憶領域を有しており、メイン画像はその記憶領域に記憶される。Ｉ／Ｏ（Input/Output）１０５は、データや信号の入出力を管理するインターフェースである。ＵＩ（User Interface）ボタン群１０６は、ユーザの操作に応じた信号を出力する装置、例えば、例えば、ボタン（書き換えボタンやページ送りボタン、決定ボタンなど）・キーパッド・ホイール・レバー・タッチパネル・ペンデバイスなどの操作子を含む入力装置である。補助記憶装置１１５は、表示体１０７に表示することが可能なデータを記憶する記憶装置である。ＵＩボタン群１０６はＩ／Ｏ１０５に接続されており、ＵＩボタン群１０６から出力された信号はＩ／Ｏ１０５を介してＣＰＵ１０１に入力される。
【００２０】
表示体１０７は、記憶性表示素子を有する表示体、例えばコレステリック液晶ディスプレイやＥＰＤである。表示制御部１０８は、表示体１０７の描画制御を行う信号を出力する装置である。以下、必要に応じて表示体１０７と表示制御部１０８をあわせて「メインディスプレイ」という。電源オン・オフ回路１１１は、表示制御部１０８・ＣＰＵ１０１などの要素への電力の供給を行ったり停止したりする回路である。以下、ある構成要素に電力を供給することを「電源をオンする」と、電力の供給を停止することを「電源をオフする」という。電源制御部１１２は、情報処理装置１の電源管理を行う装置である。具体的には、電源制御部１１２は、電源オン・オフ回路１１１を制御して表示制御部１０８およびＣＰＵ１０１の電源をオンまたはオフする。また、電源制御部１１２は、電池１１３の残量を監視する。電池１１３は、メイン表示制御部１０８・ＣＰＵ１０１・ＲＡＭ１０３など、情報処理装置１の構成要素に電力を供給する。バス１１４は、構成要素間での信号の伝送に用いられる伝送路である。
【００２１】
指紋センサ１１７は、ユーザの指紋を静電的に読み取り、読み取った指紋の画像を示す信号（画像信号）を出力する装置である。指紋センサ１１７はＩ／Ｏ１０５に接続されており、指紋センサ１１７から出力された信号はＩ／Ｏ１０５を介してＣＰＵ１０１に入力される。
【００２２】
ＲＯＭ１０２は、以下で説明する処理を行う制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０１がこの制御プログラムを実行することにより、図１に示される機能が情報処理装置１に実装される。
【００２３】
図３は、情報処理装置１の外観を示す図である。情報処理装置１は、筐体の前面に表示体１０７の表示面を有し、側面にホイール１０６Ｗ（ＵＩボタン群１０６の一部）および指紋センサ１１７を有する。指紋センサ１１７は、ホイール１０６Ｗに近接した位置に設けられている。
【００２４】
図４および図５は、ホイール１０６Ｗと指紋センサ１１７との位置関係を示す図である。指紋センサ１１７の読み取り面は、図４の上方向を向いており、その形状は長方形である。読み取り面の面積は、検査対象である指Ｆの面積（より詳細には、第１関節よりも先の指の腹の部分）よりも小さい。すなわち指紋センサ１１７が一度に撮像できるのは指Ｆの一部分であり、指Ｆの全体の画像を得るには複数の画像を結合する必要がある。
【００２５】
ホイール１０６Ｗの回転軸の向きは図４の紙面に垂直、すなわち、指紋センサ１１７の読み取り面の長辺に平行である。ホイール１０６Ｗの回転軸は読み取り面に対してあらかじめ決められた位置にある点を通っている。
【００２６】
ユーザは、検査対象である自身の指Ｆが指紋センサ１１７の読み取り面の上を通過するように、すなわち指Ｆが読み取り面に対向した状態で、左から右に移動させる（図４および図５の矢印Ａ方向）。ホイール１０６Ｗは、指Ｆを読み取り面に対向する位置においたときに、指Ｆと接する位置に配置されている。ユーザが指Ｆを左から右に移動させると、ホイール１０６Ｗは指Ｆから力を受け、図４および図５の矢印Ｂ方向に回転する。このとき指紋センサ１１７は後述するタイミングで、指Ｆのうち読み取り面と対向している部分の画像を読み取る。
【００２７】
図５に示されるように、ホイール１０６Ｗの形状は円錐形である。ホイール１０６Ｗは、回転軸に垂直な面Ｓ１を有する。ホイール１０６Ｗの隣には部材１２１が設けられている。部材１２１は、面Ｓ１に対向する面Ｓ２を有する。部材１２１はホイール１０６Ｗの回転軸に対して固定されており、回転しない。
【００２８】
また、ホイール１０６Ｗは、図４の上下方向、すなわち、指紋センサ１１７の読み取り面に垂直な方向にも変位可能、すなわち押下可能である。ホイール１０６Ｗの操作に関しては、回転および押下のそれぞれに対し異なる機能が割り当てられる。
【００２９】
図６および図７は、面Ｓ１およびＳ２の形状および配線を例示する図である。図６は面Ｓ１について示しており、図７は面Ｓ２について示している。面Ｓ１は、回転軸から距離ｒ１の位置に突起Ｐを有している。また面Ｓ１は絶縁体で形成されている（または絶縁体で覆われている）が、回転軸から距離ｒ２の位置には、導電体のパターンＣ１が形成されている。
【００３０】
面Ｓ２は、回転軸を中心とする半径ｒ１の円周上に複数の窪みＤを有する。窪みＤは、角度θごとに配置されている。窪みＤと突起Ｐとが嵌め合わされることにより、ホイール１０６Ｗの回転にはクリック感が与えられる。またＳ２は絶縁体で形成されている（または絶縁体で覆われている）が、回転軸を中心とする半径ｒ２の円周上には、導電体のパターンＣ２が複数形成されている。パターンＣ２も、角度θごとに配置されている。窪みＤと突起Ｐとが嵌め合わされたときに、隣接する２つのパターンＣ２がパターンＣ１を介して導通するように、パターンＣ２は配置されている。複数のパターンＣ２は、１つおきに電圧源ＶおよびグランドＧＮＤに接続されている。電圧源ＶとグランドＧＮＤの間の電圧を計測することにより、隣接する２つのパターンＣ２が導通したことを検出できる。すなわち、ホイール１０６Ｗが角度θ回転したことを検出できる。ホイール１０６Ｗおよび部材１２１は、このようにして、ホイール１０６Ｗが角度θ回転したことを示す信号を変位信号として出力する。以下、説明を簡単にするため、部材１２１が変位信号を出力する場合でも「ホイール１０６Ｗが変位信号を出力する」と記載する。
【００３１】
図８は、角度θの決定方法を例示する図である。いま指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さをｘ、回転軸から読み取り面の短辺の端点までの距離をｒとすると、式（１）を満たすθが採用される。読み取り面の短辺の長さは、指Ｆのうち一度に撮像できる領域の長さに等しいので、このような角度θが採用されることにより、読み取り面の短辺の長さに相当する距離だけ指Ｆが移動したことが検出される。
【数１】
【００３２】
２．動作
図９は、情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。図９のフローは、例えば、情報処理装置１が起動され、ＣＰＵ１０１への電力供給が開始されたことを契機として開始される。ここでは、指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さが３ｍｍであり、指Ｆ全体の画像を得るのに１０枚の指紋画像が用いられる場合を例に説明する。以下「指紋画像」とは、指Ｆのうち指紋センサ１１７で一度に読み取られる部分の画像をいう。
【００３３】
ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３上に指紋画像を記憶する記憶領域を確保する等、以下の処理に必要な初期化処理を行う。初期化処理により、ＲＡＭ１０３は、所定数（この例では１０枚）の指紋画像を記憶する記憶領域を有する。
【００３４】
ステップＳ１００において、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの変位が所定の大きさになったか判断する。この例では、ホイール１０６Ｗは変位信号としてホイール１０６Ｗの回転角を示す信号を出力する。変位信号は、例えば、ホイール１０６Ｗが所定の角度θ回転するたびにハイレベルとなる信号である。ＣＰＵ１０１は、変位信号がハイレベルからローレベルになり、その後再びハイレベルになったことを検出すると、ホイール１０６Ｗが角度θ回転したと判断する。ホイール１０６Ｗの変位が所定の大きさになったと判断された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１１０に移行する。ホイール１０６Ｗの変位が所定の大きさになっていないと判断された場合（Ｓ１００：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、変位が所定の大きさになるまで待機する。
【００３５】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１０１は、指紋センサ１１７から出力される画像信号により示される画像（指紋画像）をＲＡＭ１０３に記憶させる。
【００３６】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１０１は、所定数の指紋画像が得られたか判断する。まだ所定数の指紋画像が得られていないと判断された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１００−１２０の処理を繰り返し実行する。所定数の指紋画像が得られたと判断された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１３０に移行する。
【００３７】
図１０は、取得された指紋画像を例示する図である。指Ｆの画像は短冊状に１０分割された状態で取得される。各指紋画像は、指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さに相当する距離だけ指Ｆが移動したタイミングで撮像されるので、隣接する指紋画像間の位置関係は指Ｆの移動速度によらず一定である。
【００３８】
再び図９を参照して説明する。ステップＳ１３０において、ＣＰＵ１０１は、指紋画像を結合し、指Ｆ全体の画像を生成する。既に述べたとおり隣接する指紋画像間の位置関係は指Ｆの移動速度によらず一定であるので、画像を結合する際に画像をマッチングして位置合わせする必要はない。
【００３９】
図１１は、生成された指Ｆ全体の画像を例示する図である。以上で説明したように、この例によれば、ラインタイプの指紋センサを用いても指全体の画像が取得される。またこの例によれば複数の画像を結合する際に画像解析を行う必要はない。情報処理装置１は、こうして取得された指Ｆ全体の画像を用いて、周知の認証処理を行う。
【００４０】
３．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下において、実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。また、実施形態と共通する構成要素については共通の参照符号が用いられる。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００４１】
３−１．変形例１
指紋センサ１１７に隣接して設けられる操作子の形状は、ホイール型のものに限定されない。検出対象から力を受け、検出対象の移動に応じて、指紋センサ１１７の読み取り面に対して相対的に変位するものであればどのような操作子が用いられてもよい。
【００４２】
図１２および図１３は、変形例１に係る操作子を例示する図である。この例では、操作子としてボール１０６Ｂが用いられている。図１２は、指紋センサ１１７の読み取り面に対し垂直上向きから見た図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。ボール１０６Ｂは周知のマウスに用いられているものと同種のボールであり、指Ｆが矢印Ａ方向に移動することにより指Ｆからの力を受けて回転する。ボール１０６Ｂの回転角を示す信号が変位信号として用いられる。
【００４３】
３−２．変形例２
図１４および図１５は変形例２に係る操作子を例示する図である。この例では、操作子としてスライドスイッチ１０６Ｓが用いられている。図１４は、指紋センサ１１７の読み取り面に対し垂直上向きから見た図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線における断面図である。図１４には、あわせて指紋センサ１１７の断面を記載している。
【００４４】
スライドスイッチ１０６Ｓは、ユーザが指をあてて動かすことにより図１３の実線で示した位置（以下「ホームポジション」という）から点線で示した位置（以下「操作ポジション」という）まで移動する。スライドスイッチ１０６Ｓは、ユーザが指を離すとバネ等の手段によりホームポジションに戻るように設計されている。ホームポジションから操作ポジションまでのストロークｄは、検査対象の長さ（この例では指）に合うように設計されている。
【００４５】
スライドスイッチ１０６Ｓには穴Ｈが設けられている。またスライドスイッチ１０６Ｓの表面のうち特に指Ｆと接する面は指の形状に合わせた曲面となっており、ユーザが指Ｆを乗せると指Ｆの腹の部分が指紋センサ１１７の読み取り面と対向する構造となっている。この状態でユーザがスライドスイッチ１０６Ｓをホームポジションから操作ポジションまで移動させると、指が読み取り面の上を移動する。この例ではスライドスイッチ１０６Ｓの変位を示す信号が変位信号として用いられる。
【００４６】
３−３．変形例３
上述の実施形態においては操作子の操作に割り当てられている機能について特に言及しなかったが、この操作には主電源の投入を指示する機能が割り当てられてもよい。ここで「主電源の投入」とは、情報処理装置１において相対的に消費電力が高い１または複数の要素、例えばＣＰＵ１０１や表示体１０７（表示制御部１０８）に対して電力の供給を開始することをいう。以下、操作子の操作にＣＰＵ１０１へ電力の供給を開始する指示が割り当てられている場合を例に説明する。
【００４７】
主電源が投入されていない状態においても、電源制御部１１２には電力が供給されている。電源制御部１１２は、ＵＩボタン群１０６、特に指紋センサ１１７と隣接して設けられている操作子（上記の実施形態ではホイール１０６Ｗ）から出力される変位信号を監視している。変位信号により示される変位があるしきい値に達した場合、電源制御部１１２は、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始するように電源オン・オフ回路１１１を制御する。
【００４８】
上述の実施形態では指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さに相当する角度θを単位としてホイール１０６Ｗの変位が検出されたが、この例ではこれより細かい単位でホイール１０６Ｗの変位が検出される。この構成によれば、情報処理装置１の主電源が投入されていない状態（スタンバイ状態）でホイール１０６Ｗが操作されると、主電源が投入され、実施形態で説明した処理が行われる。
【００４９】
３−４．変形例４
変形例３における「主電源の投入」で電力が供給される要素には、指紋センサ１１７が含まれていてもよい。この例で、スタンバイ状態ではＣＰＵ１０１・指紋センサ１１７・表示体１０７（表示制御部１０８）には電力が供給されない。この状態でホイール１０６Ｗが操作されると、ＣＰＵ１０１および指紋センサ１１７に電力が供給される。
【００５０】
３−５．変形例５
操作子の操作に割り当てられる機能には、指紋センサ１１７への電力の供給を指示する機能が含まれてもよい。例えば上述の実施形態において、ホイール１０６Ｗを押下すると指紋センサ１１７への電力の供給が開始される構成としてもよい。この例で電源制御部１１２は、ホイール１０６Ｗから出力される変位信号、特に押下の有無を示す信号を監視している。ホイール１０６Ｗが押下されると指紋センサ１１７への電力の供給が開始され、指紋画像の撮像が可能となる。
【００５１】
３−６．変形例６
変形例３で説明した「主電源の投入」は、ユーザ認証による結果に応じて行われてもよい。この例で「主電源の投入」は、表示体１０７（表示制御部１０８）に電力を供給することをいう。まず主電源が投入されていない状態において、電源制御部１１２には電力が供給されている。電源制御部１１２は、ホイール１０６Ｗから出力される変位信号を監視している。変位信号により示される変位があるしきい値に達した場合、電源制御部１１２は、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始するように電源オン・オフ回路１１１を制御する。この状態で実施形態で説明した指紋画像の取得・結合が行われる。ＣＰＵ１０１はさらに、生成された指紋全体の画像を用いて認証処理を行い、そのユーザが認証された場合は電源制御部１１２に対し主電源を投入するよう指示をする。電源制御部１１２は、この指示を受けて、表示体１０７（表示制御部１０８）に電力を供給するように電源オン・オフ回路１１１を制御する。ユーザが認証されなかった場合、ＣＰＵ１０１は、主電源の投入を指示せずに、情報処理装置１をスタンバイ状態にするように電源制御部１１２に指示をする。
【００５２】
３−７．他の変形例
上述の実施形態においては情報処理装置１の主制御部であるＣＰＵ１０１が図９に示される処理を実行する例について説明したが、ＣＰＵ１０１以外のプロセッサが図９の処理を実行してもよい。例えば、指紋センサ１１７自体が図９の処理を実行するプロセッサおよびメモリを有してもよい。
【００５３】
上述の実施形態では画像読み取り装置が指紋センサ１１７である例、すなわち取得される情報が指紋である例について説明したが、取得される情報は指紋に限定されない。指紋・虹彩・静脈など、画像として取得できるものであれば他のいかなる生体情報が用いられてもよい。あるいは、生体情報以外の以外の情報が取得されてもよい。例えば、検査対象はカード・印鑑など非生体であってもよい。
【００５４】
上述の実施形態では指紋センサ１１７が静電容量式のセンサである例について説明したが、光学式・機械式等、他の方式のセンサが用いられてもよい。
【００５５】
図６および図７に示される例では、面Ｓ１が突起を、面Ｓ２が窪みを有していたが、逆に面Ｓ１が窪みを、面Ｓ２が突起を有していてもよい。要は、面Ｓ１と面Ｓ２のうち一方が複数の窪みを有し、他方が突起を有しいればよい。また、窪みの代わりに孔が用いられてもよい。
【００５６】
上述の実施形態では、指紋センサ１１７の読み取り面の形状が長方形である例について説明したが、読み取り面の形状は長方形に限定されない。楕円形、８角形など、長方形以外の形状であってもよい。要は、外接矩形が長方形となるような形状であればよい。またここでいう「ラインタイプ」のセンサは、撮像素子が１次元的に配列されているものに限定されない。撮像素子が２次元的に配置されているものであっても、読み取り面の外接矩形の短辺の長さが検査対象の長さよりも短いものであれば、いかなる形状のセンサが用いられてもよい。
【００５７】
情報処理装置１のハードウェア構成は図２で示されるものに限定されない。必要な機能構成を実現できるものであれば、どのようなハードウェア構成を有する装置が用いられてもよい。また上述の実施形態では情報処理装置１が電子ペーパである例について説明したが、情報処理装置１は電子ペーパ以外の装置であってもよい。
【００５８】
ここで用いられた「平行」および「垂直」という用語は、数学的に完全な平行および垂直を意味するものではなく、本発明の効果を奏する範囲であればある程度の誤差を含んでいてもよい。
【００５９】
上述の実施形態においてＣＰＵ１０１によって実行されるプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＤ（Flexible Disk））など）、光記録媒体（光ディスク（ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk））など）、光磁気記録媒体、半導体メモリ（フラッシュＲＯＭなど）などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】一実施形態に係る情報処理装置１の機能構成を示す図である。
【図２】情報処理装置１のハードウェア構成を示す図である。
【図３】情報処理装置１の外観を示す図である。
【図４】ホイール１０６Ｗと指紋センサ１１７との位置関係を示す断面図である。
【図５】ホイール１０６Ｗと指紋センサ１１７との位置関係を示す斜視図である。
【図６】面Ｓ１の形状および配線を例示する図である。
【図７】面Ｓ２の形状および配線を例示する図である。
【図８】角度θの決定方法を例示する図である。
【図９】情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図１０】取得された指紋画像を例示する図である。
【図１１】生成された指Ｆ全体の画像を例示する図である。
【図１２】変形例１に係る操作子を例示する上面図である。
【図１３】変形例１に係る操作子を例示する断面図である。
【図１４】変形例２に係る操作子を例示する上面図である。
【図１５】変形例２に係る操作子を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…情報処理装置、１０…画像読み取り装置、１１…読み取り手段、１２…操作子、１３…変位出力手段、１４…記憶手段、１５…画像生成手段、２０…電源、３０…電力制御手段、４０…主制御部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…ＶＲＡＭ、１０５…Ｉ／Ｏ、１０６…ＵＩボタン群、１０７…表示体、１０８…表示制御部、１１１…電源オン・オフ回路、１１２…電源制御部、１１３…電池、１１４…バス、１１５…補助記憶装置、１１７…指紋センサ、１２１…部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の画像を読み取る読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、前記読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、
前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、
前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段と
を有する画像読み取り装置。
【請求項２】
前記読み取り面の外接矩形は長方形であり、
前記操作子は、前記読み取り面に対して所定の位置にある点を通りかつ前記長方形の長辺に平行な直線を回転軸として回転する回転式操作子である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記回転式操作子が、前記回転軸に垂直な面を有し、
前記回転軸に対して固定され、前記垂直な面と対向する面を有する部材を有し、
前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち一方は、前記回転軸を中心とする円周上に、前記長方形の短辺の長さに対応する角度ごとに配置された複数の窪みまたは孔を有し、
前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち他方は、前記回転軸を中心とする円周上に配置された突起を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記回転式操作子は、前記読み取り面に垂直な方向に変位可能である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記検出対象が生体であり、
前記読み取り手段は、前記生体の生体情報を示す画像を読み取る
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかの項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成する画像生成手段と
を有する請求項１−５のいずれかの項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記画像読み取り装置を制御する主制御部と、
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記主制御部への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段と
を有する情報処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記読み取り手段への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段と
を有する情報処理装置。
【請求項９】
検出対象が対向状態で移動できる読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する画像読み取り装置と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を前記記憶手段に記憶するステップと、
前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成するステップと
を実行させるプログラム。
【請求項１】
検出対象の画像を読み取る読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、前記読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、
前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、
前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段と
を有する画像読み取り装置。
【請求項２】
前記読み取り面の外接矩形は長方形であり、
前記操作子は、前記読み取り面に対して所定の位置にある点を通りかつ前記長方形の長辺に平行な直線を回転軸として回転する回転式操作子である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記回転式操作子が、前記回転軸に垂直な面を有し、
前記回転軸に対して固定され、前記垂直な面と対向する面を有する部材を有し、
前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち一方は、前記回転軸を中心とする円周上に、前記長方形の短辺の長さに対応する角度ごとに配置された複数の窪みまたは孔を有し、
前記回転式操作子の垂直な面と前記部材の面のうち他方は、前記回転軸を中心とする円周上に配置された突起を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記回転式操作子は、前記読み取り面に垂直な方向に変位可能である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記検出対象が生体であり、
前記読み取り手段は、前記生体の生体情報を示す画像を読み取る
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかの項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成する画像生成手段と
を有する請求項１−５のいずれかの項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記画像読み取り装置を制御する主制御部と、
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記主制御部への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段と
を有する情報処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになると、前記読み取り手段への電力の供給を開始するように電力の供給を制御する電力制御手段と
を有する情報処理装置。
【請求項９】
検出対象が対向状態で移動できる読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している前記検出対象の画像を読み取り、読み取った画像を示す画像信号を出力する読み取り手段と、前記検出対象から力を受け、前記検出対象の移動に応じて変位する操作子と、前記操作子の変位を示す変位信号を出力する変位出力手段とを有する画像読み取り装置と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、
前記変位信号により示される変位が所定の大きさになったタイミングで、前記画像信号により示される画像を前記記憶手段に記憶するステップと、
前記記憶手段にそれぞれ異なるタイミングで記憶された複数の画像を結合し、前記検出対象全体の画像を生成するステップと
を実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１７６０３０（Ｐ２００９−１７６０３０Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３８１５（Ｐ２００８−１３８１５）
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]