画像読み取り装置、情報処理装置およびプログラム
【課題】面タイプのセンサよりも小さい面積に実装でき、かつ、画像の繋ぎ合わせ処理を必要としない画像読み取り技術を提供すること。
【解決手段】
画像読み取り装置１０は、所定の回転軸を中心に回転する回転体１１と、少なくとも一部が前記回転体１１の表面に対して固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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１２とを有する。情報処理装置１は、画像読み取り装置１０を有する。
【解決手段】
画像読み取り装置１０は、所定の回転軸を中心に回転する回転体１１と、少なくとも一部が前記回転体１１の表面に対して固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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１２とを有する。情報処理装置１は、画像読み取り装置１０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（エリアタイプ）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】
線タイプおよび面タイプのセンサはそれぞれ異なる特徴を有しており、用途に応じて使い分けられている。線タイプの指紋センサは、センサの面積が小さいので携帯電話等のモバイル機器に好適である一方、指紋全体の画像を得るためには、短冊状のデータの繋ぎ合わせが必要であるという問題がある。また、面タイプの指紋センサは、一度のセンシングで指紋全体を読み取ることが可能である一方、センサの面積が大きいという問題がある。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、線タイプのセンサおよび面タイプのセンサの特長を併せ持った技術、より具体的には、面タイプのセンサよりも小さい面積に実装でき、かつ、画像の繋ぎ合わせ処理を必要としない画像読み取り技術を提供する。
【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、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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、読み取り面は回転体の表面に固定される。
【０００７】
好ましい態様において、前記回転体の、前記回転軸に垂直な断面の形状は、前記回転軸を中心とする円であり、前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置によって異なっていてもよい。
この画像読み取り装置によれば、読み取り面は、断面の円の大きさが位置によって異なる回転体の表面に固定される。
【０００８】
別の好ましい態様において、前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置が前記回転体の中心に近づくにつれ小さくなってもよい。
この画像読み取り装置によれば、読み取り面は、断面の円の大きさが中心に近づくにつれ小さくなる回転体の表面に固定される。
【０００９】
さらに別の好ましい態様において、前記読み取り面の形状はシート状であり、前記読み取り手段は、前記回転軸に平行な方向において少なくとも２点で前記表面に固定され、前記２点の間には前記表面と前記読み取り手段との間に空隙ができる部分があってもよい。
この画像読み取り装置によれば、読み取り面は、読み取り手段との間に空隙ができるように固定される。
【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、回転体の表面に固定された読み取り面により生体情報が読み取られる。
【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、前記回転体の回転角を計測する計測手段と、前記回転角が所定の角度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、前記記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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、回転体の回転角が所定の角度になったタイミングで画像が記憶される。
【００１２】
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、前記複数の画像のうち最初の画像が記憶されたときに前記計測手段により計測された回転角を記憶する回転角記憶手段と、前記回転角記憶手段に記憶された回転角に基づいて、前記画像生成手段により生成された画像を補正する画像補正手段とを有してもよい。
この画像読み取り装置によれば、最初の画像が記憶されたときの回転角に基づいて、画像が補正される。
【００１３】
また、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記画像読取装置を制御する主制御部と、前記回転角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。
この情報処理装置によれば、回転体の回転角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。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記回転角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。
この情報処理装置によれば、回転体の回転角が所定の大きさになると画像読み取り装置への電力の供給が開始される。
【００１５】
さらに、本発明は、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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を有する画像読み取り装置と、前記回転体の回転角を計測する計測手段と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、前記回転角が所定の角度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、前記記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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、回転体の回転角が所定の角度になったタイミングで画像が記憶される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、回転体１１（後述）の回転角を計測する計測手段５０と、主制御部４０と、回転角が所定の大きさになると、読み取り手段１２（後述）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３０とを有する。
【００１７】
画像読み取り装置１０は、さらに以下の構成を有する。回転体１１は、所定の回転軸を中心に回転する。読み取り手段１２は、少なくとも一部が回転体１１の表面に対して固定された読み取り面を有する。さらに読み取り手段１２は、その読み取り面に対向している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。記憶手段１３は、回転角が所定の角度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。画像生成手段１４は、記憶手段１３に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、検出対象全体の画像を生成する。
【００１８】
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。この例で、ＵＩボタン群１０６は、回転体であるホイール１０６Ｗを含む。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。
【００１９】
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（Electrophoretic Display）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。
【００２０】
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。
【００２１】
回転センサ１１８は、ホイール１０６Ｗの回転角を計測し、計測した回転角を示す信号を出力する装置である。回転センサ１１８はＩ／Ｏ１０５に接続されており、回転センサ１１８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。この例で、画像読み取り装置１０として指紋センサ１１７が用いられる。すなわち、検出対象はユーザの指である。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、フィルムタイプ等の曲げることができる（フレキシブルな）読み取り面を有する。指紋センサ１１７は、フレキシブルな特性を活かし、センサ部分がホイール１０６Ｗの表面に貼り付けられている。
【００２４】
図４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。ホイール１０６Ｗは、軸Ｐを中心として回転する回転体であり、回転体１１の一例である。ホイール１０６Ｗは円筒の形状を有している。すなわち、ホイール１０６Ｗの回転軸Ｐに垂直な断面の形状は回転軸Ｐを中心とする円である。
【００２５】
指紋センサ１１７の読み取り面はホイール１０６Ｗの表面に固定されており、外側を向いている。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）と同等であるかこれよりも大きい。ユーザが指Ｆをホイール１０６Ｗの上に載せると、指紋センサ１１７の読み取り面と対向するのは指Ｆの一部分である。この状態でユーザが指Ｆを矢印Ａ方向に移動させると、ホイール１０６Ｗは指Ｆから力を受け、矢印Ｂ方向に回転する。
【００２６】
図５は、指Ｆと読み取り面との位置関係を示す図である。いま指Ｆのうち指紋センサ１１７の読み取り面と対向する部分の長さをｘ、ホイール１０６Ｗの半径（回転軸Ｐから読み取り面までの距離）をｒとすると、次式（１）を満たす角θに対応する部分が、指Ｆの画像を撮像可能な領域である。
【数１】
【００２７】
図６は、指紋センサ１１７の配線を例示する図である。指紋センサ１１７は、センサ部１１７ＳおよびＩＣ（Integrated Circuit）部１１７ＩＣを有する。ＩＣ部１１７ＩＣは、円筒の内部に設置されている。ＩＣ部１１７ＩＣは、画像信号を伝送する信号線１１７Ｗを有する。回転軸Ｐはその表面に電極パターンＥを有している。信号線１１７Ｗは電極パターンＥに接触しており、画像信号は電極パターンＥを介してホイール１０６Ｗの外部に出力される。センサ部１１７Ｓはフレキシブルなシート状の形態を有しており、ホイール１０６Ｗの表面に固定されている。ＩＣ部１１７ＩＣは、一部がホイール１０６Ｗにはめ込まれている。回転軸Ｐには回転センサ１１８が取り付けられている。回転軸Ｐはホイール１０６Ｗと共に回転する芯の部分と、回転しない外周部分との二重構造を有しており、電極パターンＥは外周部分に設けられている。なお、指紋センサ１１７の設置方法は図６に示されるものに限定されるものではなく、読み取り面が回転体の表面に対して固定されていればどのように設置されてもよい。
【００２８】
２．動作
図７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７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。
【００２９】
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、所定数の指紋画像を記憶する記憶領域を有する。「指紋画像」とは、指Ｆの一部分を含む画像をいう。また「所定数」とは、例えば次式（２）を満たす自然数ｎをいう。
【数２】
【００３０】
ステップＳ１００において、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの回転を検出したか判断する。具体的には次のとおりである。ＣＰＵ１０１は、回転センサ１１８から出力される信号を監視しており、この信号により示される回転角がしきい値を超えた場合には回転を検出したと判断し（Ｓ１００：ＹＥＳ）、回転角がしきい値を超えていない場合には回転を検出していないと判断する（Ｓ１００：ＮＯ）。
【００３１】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１０１は、指紋センサ１１７の電源をオンする。
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１０１は、指紋認証を行う。詳細には以下のとおりである。
【００３２】
図８は、指紋認証処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１２１において、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの回転角が所定の大きさになったか判断する。この例で「所定の大きさ」とは、図５の角度θの整数倍である。回転角が所定の大きさになったと判断された場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は処理をステップＳ１２２に移行する。回転角が所定の大きさに未満であると判断された場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は回転角が所定の大きさになるまで待機する。
【００３３】
ステップＳ１２２において、ＣＰＵ１０１は、画像信号により示される指紋画像をＲＡＭ１０３に記憶する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの回転角がθになるたびに指紋画像を記憶する。ホイール１０６Ｗの回転角θは指Ｆのうち指紋センサ１１７の読み取り面と対向している部分の長さｘに対応しているので、さらに換言すると、ＣＰＵ１０１は、指Ｆが距離ｘ移動するたびに指紋画像を記憶する。
【００３４】
図９は、取得される指紋画像を例示する図である。この例では、１０枚の指紋画像が示されている。１枚の指紋画像に含まれるのは、指Ｆ全体のうち指紋センサ１１７の読み取り面と対向している部分、すなわち走査方向の長さがｘの部分である。指紋が記憶されている以外の部分（図中空白の部分）は、読み取り面に指Ｆが対向していない部分に相当するので、何も記録されていない。
【００３５】
再び図８を参照して説明する。ステップＳ１２３において、ＣＰＵ１０１は、所定数の指紋画像が取得されたか判断する。まだ所定数の指紋画像が取得されていないと判断された場合（Ｓ１２３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２１−Ｓ１２３の処理を繰り返し実行する。所定数の指紋画像が取得されたと判断された場合（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１２４に移行する。
【００３６】
ステップＳ１２４において、ＣＰＵ１０１は、所定数の指紋画像を結合し、指全体の画像を生成する。ここで、複数の指紋画像は、単純な重ね合わせにより結合される。従来技術では必要であった、複数の指紋画像の相対的な位置あわせは不要である。これは、指Ｆがホイール１０６Ｗ（正確には指紋センサ１１７）に触れながら移動している限り、指Ｆと指紋センサ１１７の読み取り面との相対位置は一定であることによる。
【００３７】
図１０は、生成された指全体の画像を例示する図である。図９に示される複数の指紋画像は指Ｆがｘの整数倍の距離移動するタイミングで取得され、さらにこの間、指Ｆと指紋センサ１１７の読み取り面との相対位置は一定であるので、位置合わせをせずに複数の指紋画像を重ね合わせても指全体の画像が得られる。
【００３８】
ふたたび図８を参照して説明する。ステップＳ１２５において、ＣＰＵ１０１は、生成された画像を用いて認証処理を行う。認証処理は周知の技術を用いて行われるので、ここでは説明を省略する。
【００３９】
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。
【００４０】
３−１．変形例１
図１１は、変形例１に係る回転体１１の形状を例示する図である。回転体１１の形状は、上述の実施形態で説明したもの（円筒形）に限定されない。この例で、回転体１１は中心部分がくびれた形状を有している。すなわち、回転体１１の、回転軸Ｐに垂直な断面の形状は回転軸Ｐを中心とする円であり、この円の大きさは、回転軸Ｐに平行な方向の位置によって異なっている。より詳細には、この円の大きさは、回転軸Ｐに平行な方向の位置が、回転体１１の中心に近づくにつれ小さくなる。これは、回転体１１のうち検査対象と接する部分の形状を、検査対象の形状により近づけることを意図したものである。いま検査対象が指Ｆである場合について説明しているので、変形例１の回転体１１は中心部分がくびれている。断面積を位置によって異ならせる場合も、必ずしも回転体１１の中心に近づくにつれ断面積が小さくなる必要はなく、検査対象の形状に合った形状を有していればよい。
【００４１】
３−２．変形例２
図１２は、変形例２に係る読み取り手段１２の形状を例示する図である。この例で、回転体１１は変形例１と同様に中心部分がくびれた形状を有しており、読み取り手段１２はこの上にたわむように設けられている。詳細には次のとおりである。読み取り手段１２の読み取り面は、実施形態において指紋センサ１１７のセンサ部１１７Ｓとして説明したようにシート状の形状（すなわち、可撓性を有する板の形状）を有している。読み取り面は、回転軸Ｐに平行な方向において少なくとも２点（例えば両端部。図１２においては点Ｐ1およびＰ2）において回転体１１の表面に固定されている。固定されている部分の間には、回転体１１の表面と読み取り手段１２との間に空隙Ｖが存在する。このように読み取り手段１２がたわんでいることで、読み取り手段１２と検査対象（実施形態ではセンサ部１１７Ｓと指Ｆ）との密着性が高められる。
【００４２】
３−３．変形例３
図１３は、変形例３に係る情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。変形例３において、電力制御手段３０は、回転体１１の回転角が所定の大きさになると、読み取り手段１２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。詳細には以下のとおりである。図１３のフローは、図７のフローのステップＳ１１０をステップＳ２００で置換したものである。また、図７のフローと異なり、ステップＳ１００の前に主電源はオンされていない、すなわち、ＣＰＵ１０１に電力は供給されていない。ステップＳ２００において、電源制御部１１２は、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始する。このとき、指紋センサ１１７にも電力が供給される。この構成によれば、指紋センサ１１７が固定された操作子に、電源スイッチとしての機能が付加される。
【００４３】
３−４．変形例４
図１４は、変形例４に係る、生成された指全体の画像を例示する図である。実施形態で説明したとおり、指紋画像が取得される間、指紋センサ１１７の読み取り面と指Ｆの相対位置は固定されているので、複数の指紋画像相互の位置合わせは必要ない。しかし、指紋の読み取りを開始するときのホイール１０６Ｗの回転角はかならずしも一定ではないので、指の画像の原点（ホイール１０６Ｗの絶対回転角に依存する）と読み取り面の原点とは必ずしも一致しない。図１４は、ホイール１０６Ｗが円周Ｌに相当する角度回転した状態から指紋の読み取りが開始された場合において、単純な重ね合わせにより生成された画像を示している。この例で、指の画像の原点（ＯF）と読み取り面の原点（ＯS）とは一致していない。取得された画像と、あらかじめ記憶された照合用の画像をマッチングするアルゴリズムによっては、原点ＯFと原点ＯSとが一致していないとマッチングが困難な場合もあるので、その場合は以下のようにして原点ＯFと原点ＯSとを一致させてもよい。
【００４４】
ＣＰＵ１０１は、指紋の読み取りを開始したときのホイール１０６Ｗの回転角を、回転センサ１１８により取得し、ＲＡＭ１０３に記憶する。図１４に示される画像が生成された後で、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に記憶した回転角に対応する長さぶん原点ＯFが移動するように画像をシフトする。このように、複数の指紋画像のうち最初の画像が記憶されたときに計測手段５０により計測された回転角を記憶する回転角記憶手段と、画像生成手段１４により生成された画像を、その回転角に基づいて補正する画像補正手段とを有することにより、情報処理装置１は、図９に示されるような原点ＯFと原点ＯSとが一致した画像を得る。
【００４５】
あるいは、ＣＰＵ１０１は、指紋の読み取りを開始してから最初に取得された指紋画像に対してエッジ検出処理を行うことにより、原点ＯFの位置を取得してもよい。さらにあるいは、バネ等を用いて、ホイール１０６Ｗに力が加えられていない状態ではホームポジションに位置するように構成し、原点ＯFと原点ＯSとを機械的に一致させてもよい。
【００４６】
３−５．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７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７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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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】
【００５３】
【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図である。
【図５】指Ｆと読み取り面との位置関係を示す図である。
【図６】指紋センサ１１７の配線を例示する図である。
【図７】情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図８】指紋認証処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】取得される指紋画像を例示する図である。
【図１０】生成された指全体の画像を例示する図である。
【図１１】変形例１に係る回転体１１の形状を例示する図である。
【図１２】変形例２に係る読み取り手段１２の形状を例示する図である。
【図１３】変形例３に係る情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図１４】変形例４に係る、生成された指全体の画像を例示する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…情報処理装置、１０…画像読み取り装置、１１…回転体、１２…読み取り手段、１３…記憶手段、１４…画像生成手段、２０…電源、３０…電力制御手段、４０…主制御部、５０…計測手段、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、１１８…回転センサ
【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（エリアタイプ）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】
線タイプおよび面タイプのセンサはそれぞれ異なる特徴を有しており、用途に応じて使い分けられている。線タイプの指紋センサは、センサの面積が小さいので携帯電話等のモバイル機器に好適である一方、指紋全体の画像を得るためには、短冊状のデータの繋ぎ合わせが必要であるという問題がある。また、面タイプの指紋センサは、一度のセンシングで指紋全体を読み取ることが可能である一方、センサの面積が大きいという問題がある。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、線タイプのセンサおよび面タイプのセンサの特長を併せ持った技術、より具体的には、面タイプのセンサよりも小さい面積に実装でき、かつ、画像の繋ぎ合わせ処理を必要としない画像読み取り技術を提供する。
【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、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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、読み取り面は回転体の表面に固定される。
【０００７】
好ましい態様において、前記回転体の、前記回転軸に垂直な断面の形状は、前記回転軸を中心とする円であり、前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置によって異なっていてもよい。
この画像読み取り装置によれば、読み取り面は、断面の円の大きさが位置によって異なる回転体の表面に固定される。
【０００８】
別の好ましい態様において、前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置が前記回転体の中心に近づくにつれ小さくなってもよい。
この画像読み取り装置によれば、読み取り面は、断面の円の大きさが中心に近づくにつれ小さくなる回転体の表面に固定される。
【０００９】
さらに別の好ましい態様において、前記読み取り面の形状はシート状であり、前記読み取り手段は、前記回転軸に平行な方向において少なくとも２点で前記表面に固定され、前記２点の間には前記表面と前記読み取り手段との間に空隙ができる部分があってもよい。
この画像読み取り装置によれば、読み取り面は、読み取り手段との間に空隙ができるように固定される。
【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、回転体の表面に固定された読み取り面により生体情報が読み取られる。
【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、前記回転体の回転角を計測する計測手段と、前記回転角が所定の角度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、前記記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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、回転体の回転角が所定の角度になったタイミングで画像が記憶される。
【００１２】
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、前記複数の画像のうち最初の画像が記憶されたときに前記計測手段により計測された回転角を記憶する回転角記憶手段と、前記回転角記憶手段に記憶された回転角に基づいて、前記画像生成手段により生成された画像を補正する画像補正手段とを有してもよい。
この画像読み取り装置によれば、最初の画像が記憶されたときの回転角に基づいて、画像が補正される。
【００１３】
また、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記画像読取装置を制御する主制御部と、前記回転角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。
この情報処理装置によれば、回転体の回転角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。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記回転角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。
この情報処理装置によれば、回転体の回転角が所定の大きさになると画像読み取り装置への電力の供給が開始される。
【００１５】
さらに、本発明は、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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を有する画像読み取り装置と、前記回転体の回転角を計測する計測手段と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、前記回転角が所定の角度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、前記記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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、回転体の回転角が所定の角度になったタイミングで画像が記憶される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、回転体１１（後述）の回転角を計測する計測手段５０と、主制御部４０と、回転角が所定の大きさになると、読み取り手段１２（後述）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３０とを有する。
【００１７】
画像読み取り装置１０は、さらに以下の構成を有する。回転体１１は、所定の回転軸を中心に回転する。読み取り手段１２は、少なくとも一部が回転体１１の表面に対して固定された読み取り面を有する。さらに読み取り手段１２は、その読み取り面に対向している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。記憶手段１３は、回転角が所定の角度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。画像生成手段１４は、記憶手段１３に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、検出対象全体の画像を生成する。
【００１８】
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。この例で、ＵＩボタン群１０６は、回転体であるホイール１０６Ｗを含む。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。
【００１９】
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（Electrophoretic Display）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。
【００２０】
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。
【００２１】
回転センサ１１８は、ホイール１０６Ｗの回転角を計測し、計測した回転角を示す信号を出力する装置である。回転センサ１１８はＩ／Ｏ１０５に接続されており、回転センサ１１８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。この例で、画像読み取り装置１０として指紋センサ１１７が用いられる。すなわち、検出対象はユーザの指である。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、フィルムタイプ等の曲げることができる（フレキシブルな）読み取り面を有する。指紋センサ１１７は、フレキシブルな特性を活かし、センサ部分がホイール１０６Ｗの表面に貼り付けられている。
【００２４】
図４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。ホイール１０６Ｗは、軸Ｐを中心として回転する回転体であり、回転体１１の一例である。ホイール１０６Ｗは円筒の形状を有している。すなわち、ホイール１０６Ｗの回転軸Ｐに垂直な断面の形状は回転軸Ｐを中心とする円である。
【００２５】
指紋センサ１１７の読み取り面はホイール１０６Ｗの表面に固定されており、外側を向いている。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）と同等であるかこれよりも大きい。ユーザが指Ｆをホイール１０６Ｗの上に載せると、指紋センサ１１７の読み取り面と対向するのは指Ｆの一部分である。この状態でユーザが指Ｆを矢印Ａ方向に移動させると、ホイール１０６Ｗは指Ｆから力を受け、矢印Ｂ方向に回転する。
【００２６】
図５は、指Ｆと読み取り面との位置関係を示す図である。いま指Ｆのうち指紋センサ１１７の読み取り面と対向する部分の長さをｘ、ホイール１０６Ｗの半径（回転軸Ｐから読み取り面までの距離）をｒとすると、次式（１）を満たす角θに対応する部分が、指Ｆの画像を撮像可能な領域である。
【数１】
【００２７】
図６は、指紋センサ１１７の配線を例示する図である。指紋センサ１１７は、センサ部１１７ＳおよびＩＣ（Integrated Circuit）部１１７ＩＣを有する。ＩＣ部１１７ＩＣは、円筒の内部に設置されている。ＩＣ部１１７ＩＣは、画像信号を伝送する信号線１１７Ｗを有する。回転軸Ｐはその表面に電極パターンＥを有している。信号線１１７Ｗは電極パターンＥに接触しており、画像信号は電極パターンＥを介してホイール１０６Ｗの外部に出力される。センサ部１１７Ｓはフレキシブルなシート状の形態を有しており、ホイール１０６Ｗの表面に固定されている。ＩＣ部１１７ＩＣは、一部がホイール１０６Ｗにはめ込まれている。回転軸Ｐには回転センサ１１８が取り付けられている。回転軸Ｐはホイール１０６Ｗと共に回転する芯の部分と、回転しない外周部分との二重構造を有しており、電極パターンＥは外周部分に設けられている。なお、指紋センサ１１７の設置方法は図６に示されるものに限定されるものではなく、読み取り面が回転体の表面に対して固定されていればどのように設置されてもよい。
【００２８】
２．動作
図７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７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。
【００２９】
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、所定数の指紋画像を記憶する記憶領域を有する。「指紋画像」とは、指Ｆの一部分を含む画像をいう。また「所定数」とは、例えば次式（２）を満たす自然数ｎをいう。
【数２】
【００３０】
ステップＳ１００において、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの回転を検出したか判断する。具体的には次のとおりである。ＣＰＵ１０１は、回転センサ１１８から出力される信号を監視しており、この信号により示される回転角がしきい値を超えた場合には回転を検出したと判断し（Ｓ１００：ＹＥＳ）、回転角がしきい値を超えていない場合には回転を検出していないと判断する（Ｓ１００：ＮＯ）。
【００３１】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１０１は、指紋センサ１１７の電源をオンする。
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１０１は、指紋認証を行う。詳細には以下のとおりである。
【００３２】
図８は、指紋認証処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１２１において、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの回転角が所定の大きさになったか判断する。この例で「所定の大きさ」とは、図５の角度θの整数倍である。回転角が所定の大きさになったと判断された場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は処理をステップＳ１２２に移行する。回転角が所定の大きさに未満であると判断された場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は回転角が所定の大きさになるまで待機する。
【００３３】
ステップＳ１２２において、ＣＰＵ１０１は、画像信号により示される指紋画像をＲＡＭ１０３に記憶する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、ホイール１０６Ｗの回転角がθになるたびに指紋画像を記憶する。ホイール１０６Ｗの回転角θは指Ｆのうち指紋センサ１１７の読み取り面と対向している部分の長さｘに対応しているので、さらに換言すると、ＣＰＵ１０１は、指Ｆが距離ｘ移動するたびに指紋画像を記憶する。
【００３４】
図９は、取得される指紋画像を例示する図である。この例では、１０枚の指紋画像が示されている。１枚の指紋画像に含まれるのは、指Ｆ全体のうち指紋センサ１１７の読み取り面と対向している部分、すなわち走査方向の長さがｘの部分である。指紋が記憶されている以外の部分（図中空白の部分）は、読み取り面に指Ｆが対向していない部分に相当するので、何も記録されていない。
【００３５】
再び図８を参照して説明する。ステップＳ１２３において、ＣＰＵ１０１は、所定数の指紋画像が取得されたか判断する。まだ所定数の指紋画像が取得されていないと判断された場合（Ｓ１２３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２１−Ｓ１２３の処理を繰り返し実行する。所定数の指紋画像が取得されたと判断された場合（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１２４に移行する。
【００３６】
ステップＳ１２４において、ＣＰＵ１０１は、所定数の指紋画像を結合し、指全体の画像を生成する。ここで、複数の指紋画像は、単純な重ね合わせにより結合される。従来技術では必要であった、複数の指紋画像の相対的な位置あわせは不要である。これは、指Ｆがホイール１０６Ｗ（正確には指紋センサ１１７）に触れながら移動している限り、指Ｆと指紋センサ１１７の読み取り面との相対位置は一定であることによる。
【００３７】
図１０は、生成された指全体の画像を例示する図である。図９に示される複数の指紋画像は指Ｆがｘの整数倍の距離移動するタイミングで取得され、さらにこの間、指Ｆと指紋センサ１１７の読み取り面との相対位置は一定であるので、位置合わせをせずに複数の指紋画像を重ね合わせても指全体の画像が得られる。
【００３８】
ふたたび図８を参照して説明する。ステップＳ１２５において、ＣＰＵ１０１は、生成された画像を用いて認証処理を行う。認証処理は周知の技術を用いて行われるので、ここでは説明を省略する。
【００３９】
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。
【００４０】
３−１．変形例１
図１１は、変形例１に係る回転体１１の形状を例示する図である。回転体１１の形状は、上述の実施形態で説明したもの（円筒形）に限定されない。この例で、回転体１１は中心部分がくびれた形状を有している。すなわち、回転体１１の、回転軸Ｐに垂直な断面の形状は回転軸Ｐを中心とする円であり、この円の大きさは、回転軸Ｐに平行な方向の位置によって異なっている。より詳細には、この円の大きさは、回転軸Ｐに平行な方向の位置が、回転体１１の中心に近づくにつれ小さくなる。これは、回転体１１のうち検査対象と接する部分の形状を、検査対象の形状により近づけることを意図したものである。いま検査対象が指Ｆである場合について説明しているので、変形例１の回転体１１は中心部分がくびれている。断面積を位置によって異ならせる場合も、必ずしも回転体１１の中心に近づくにつれ断面積が小さくなる必要はなく、検査対象の形状に合った形状を有していればよい。
【００４１】
３−２．変形例２
図１２は、変形例２に係る読み取り手段１２の形状を例示する図である。この例で、回転体１１は変形例１と同様に中心部分がくびれた形状を有しており、読み取り手段１２はこの上にたわむように設けられている。詳細には次のとおりである。読み取り手段１２の読み取り面は、実施形態において指紋センサ１１７のセンサ部１１７Ｓとして説明したようにシート状の形状（すなわち、可撓性を有する板の形状）を有している。読み取り面は、回転軸Ｐに平行な方向において少なくとも２点（例えば両端部。図１２においては点Ｐ1およびＰ2）において回転体１１の表面に固定されている。固定されている部分の間には、回転体１１の表面と読み取り手段１２との間に空隙Ｖが存在する。このように読み取り手段１２がたわんでいることで、読み取り手段１２と検査対象（実施形態ではセンサ部１１７Ｓと指Ｆ）との密着性が高められる。
【００４２】
３−３．変形例３
図１３は、変形例３に係る情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。変形例３において、電力制御手段３０は、回転体１１の回転角が所定の大きさになると、読み取り手段１２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。詳細には以下のとおりである。図１３のフローは、図７のフローのステップＳ１１０をステップＳ２００で置換したものである。また、図７のフローと異なり、ステップＳ１００の前に主電源はオンされていない、すなわち、ＣＰＵ１０１に電力は供給されていない。ステップＳ２００において、電源制御部１１２は、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始する。このとき、指紋センサ１１７にも電力が供給される。この構成によれば、指紋センサ１１７が固定された操作子に、電源スイッチとしての機能が付加される。
【００４３】
３−４．変形例４
図１４は、変形例４に係る、生成された指全体の画像を例示する図である。実施形態で説明したとおり、指紋画像が取得される間、指紋センサ１１７の読み取り面と指Ｆの相対位置は固定されているので、複数の指紋画像相互の位置合わせは必要ない。しかし、指紋の読み取りを開始するときのホイール１０６Ｗの回転角はかならずしも一定ではないので、指の画像の原点（ホイール１０６Ｗの絶対回転角に依存する）と読み取り面の原点とは必ずしも一致しない。図１４は、ホイール１０６Ｗが円周Ｌに相当する角度回転した状態から指紋の読み取りが開始された場合において、単純な重ね合わせにより生成された画像を示している。この例で、指の画像の原点（ＯF）と読み取り面の原点（ＯS）とは一致していない。取得された画像と、あらかじめ記憶された照合用の画像をマッチングするアルゴリズムによっては、原点ＯFと原点ＯSとが一致していないとマッチングが困難な場合もあるので、その場合は以下のようにして原点ＯFと原点ＯSとを一致させてもよい。
【００４４】
ＣＰＵ１０１は、指紋の読み取りを開始したときのホイール１０６Ｗの回転角を、回転センサ１１８により取得し、ＲＡＭ１０３に記憶する。図１４に示される画像が生成された後で、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に記憶した回転角に対応する長さぶん原点ＯFが移動するように画像をシフトする。このように、複数の指紋画像のうち最初の画像が記憶されたときに計測手段５０により計測された回転角を記憶する回転角記憶手段と、画像生成手段１４により生成された画像を、その回転角に基づいて補正する画像補正手段とを有することにより、情報処理装置１は、図９に示されるような原点ＯFと原点ＯSとが一致した画像を得る。
【００４５】
あるいは、ＣＰＵ１０１は、指紋の読み取りを開始してから最初に取得された指紋画像に対してエッジ検出処理を行うことにより、原点ＯFの位置を取得してもよい。さらにあるいは、バネ等を用いて、ホイール１０６Ｗに力が加えられていない状態ではホームポジションに位置するように構成し、原点ＯFと原点ＯSとを機械的に一致させてもよい。
【００４６】
３−５．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７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７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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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】
【００５３】
【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図である。
【図５】指Ｆと読み取り面との位置関係を示す図である。
【図６】指紋センサ１１７の配線を例示する図である。
【図７】情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図８】指紋認証処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】取得される指紋画像を例示する図である。
【図１０】生成された指全体の画像を例示する図である。
【図１１】変形例１に係る回転体１１の形状を例示する図である。
【図１２】変形例２に係る読み取り手段１２の形状を例示する図である。
【図１３】変形例３に係る情報処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【図１４】変形例４に係る、生成された指全体の画像を例示する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…情報処理装置、１０…画像読み取り装置、１１…回転体、１２…読み取り手段、１３…記憶手段、１４…画像生成手段、２０…電源、３０…電力制御手段、４０…主制御部、５０…計測手段、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、１１８…回転センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸を中心に回転する回転体と、
少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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
を有する画像読み取り装置。
【請求項２】
前記回転体の、前記回転軸に垂直な断面の形状は、前記回転軸を中心とする円であり、
前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置によって異なっている
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】
前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置が前記回転体の中心に近づくにつれ小さくなる
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】
前記読み取り面の形状はシート状であり、
前記読み取り手段は、前記回転軸に平行な方向において少なくとも２点で前記表面に固定され、
前記２点の間には前記表面と前記読み取り手段との間に空隙ができる部分がある
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】
前記回転体の回転角を計測する計測手段と、
前記回転角が所定の角度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画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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】
前記複数の画像のうち最初の画像が記憶されたときに前記計測手段により計測された回転角を記憶する回転角記憶手段と、
前記回転角記憶手段に記憶された回転角に基づいて、前記画像生成手段により生成された画像を補正する画像補正手段と
を有する請求項６に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記画像読取装置を制御する主制御部と、
前記回転角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９】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記回転角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１０】
所定の回転軸を中心に回転する回転体と、少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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を有する画像読み取り装置と、前記回転体の回転角を計測する計測手段と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、
前記回転角が所定の角度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、
前記記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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】
所定の回転軸を中心に回転する回転体と、
少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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
を有する画像読み取り装置。
【請求項２】
前記回転体の、前記回転軸に垂直な断面の形状は、前記回転軸を中心とする円であり、
前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置によって異なっている
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】
前記円の大きさは、前記回転軸方向の位置が前記回転体の中心に近づくにつれ小さくなる
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】
前記読み取り面の形状はシート状であり、
前記読み取り手段は、前記回転軸に平行な方向において少なくとも２点で前記表面に固定され、
前記２点の間には前記表面と前記読み取り手段との間に空隙ができる部分がある
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】
前記回転体の回転角を計測する計測手段と、
前記回転角が所定の角度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画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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】
前記複数の画像のうち最初の画像が記憶されたときに前記計測手段により計測された回転角を記憶する回転角記憶手段と、
前記回転角記憶手段に記憶された回転角に基づいて、前記画像生成手段により生成された画像を補正する画像補正手段と
を有する請求項６に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記画像読取装置を制御する主制御部と、
前記回転角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９】
請求項６に記載の画像読み取り装置と、
前記回転角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１０】
所定の回転軸を中心に回転する回転体と、少なくとも一部が前記回転体の表面に固定された読み取り面を有し、前記読み取り面に対向している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を有する画像読み取り装置と、前記回転体の回転角を計測する計測手段と、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、
前記回転角が所定の角度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、
前記記憶手段に記憶された複数の画像を重ね合わせることにより、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】
【公開番号】特開２００９−１８１２９６（Ｐ２００９−１８１２９６Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９２０４（Ｐ２００８−１９２０４）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【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１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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