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】画像読み取り装置は、検出対象から力を受け、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々が前記回転体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を有する。
【解決手段】画像読み取り装置は、検出対象から力を受け、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々が前記回転体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、短冊状のデータを位置合わせしつつ繋ぎ合わせる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、複数の画像の位置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、検出対象から力を受け、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々が前記回転体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、複数の画像読み取り手段は回転体の表面に固定される。
【０００７】
好ましい態様において、前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記検出対象の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、検出対象の画像は、基準位置からの回転角が所定の条件を満たしたタイミングで読み取られる。
【０００８】
別の好ましい態様において、この画像読み取り装置は、電力を供給する電力供給手段を有し、前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記電力供給手段から電力の供給を受けてもよい。
この画像読み取り装置によれば、画像読み取り手段への電力の供給は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで行われる。
【０００９】
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、前記回転体の回転速度を計測する速度計測手段を有し、前記所定の条件は、前記回転速度が速くなるほど当該所定の条件を満たす読み取り手段の数が多くなるように設定される条件であってもよい。
この画像読み取り装置によれば、回転速度が速くなるほど数多くの画像読み取り手段に電力が供給される。
【００１０】
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、前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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、複数の画像を結合することにより検出対象全体の画像が得られる。
【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回転角計測手段と、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回転角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、回転体の回転角に基づいて、画像生成手段により生成された画像が補正される。
【００１２】
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、生体情報を示す画像が読み取られる。
【００１３】
また、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記回転体の回転角を計測する回転角計測手段と、前記画像読み取り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。
この画像読み取り装置によれば、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、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々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、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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、複数の画像を結合することにより検出対象全体の画像が得られる。
【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、回転体１１（後述）の回転角および回転速度を計測する計測手段５０と、主制御部４０と、主制御部４０または画像読み取り装置１０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。
【００１６】
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、検出対象（被検出物）からの力を受け、所定の回転軸を中心に回転する。複数の読み取り手段１２は、回転体１１の回転方向に沿って並べられている。各読み取り手段１２は、回転体１１の表面に対して固定された読み取り面を有し、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信号（以下「画像信号」という）を出力する。記憶手段１３は、複数の読み取り手段１２から出力される画像信号により示される複数の画像を記憶する。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結合することにより、検出対象全体の画像を生成する。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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、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。
【００１９】
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。この例で、情報処理装置１は複数の指紋センサ１１７を有している（図２には１つのみ図示）。
【００２０】
回転センサ１１８は、ホイール１０６Ｗの回転角（所定の基準位置からの回転角）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。回転センサ１１８により計測される回転角を一定の時間間隔で記録すると回転速度が得られるので、回転センサ１１８は速度計測手段として用いられることも可能である。
【００２１】
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。
【００２２】
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として複数の指紋センサ１１７が用いられる。すなわち、検出対象はユーザの指Ｆ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。各指紋センサ１１７は、いわゆる線タイプのセンサであり、長方形の読み取り面を有する。複数の指紋センサ１１７は、ホイール１０６Ｗの回転方向に沿って並べられている。
【００２３】
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、矢印Ａ方向に移動する指Ｆからの力を受け、軸Ｐを中心として矢印Ｂ方向に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の軸Ｐに垂直な断面の形状は軸Ｐを中心とする円である。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（後述）は外周部分に設けられている。
【００２４】
各指紋センサ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）よりも小さい。複数の指紋センサ１１７はホイール１０６Ｗの表面においてホイール１０６Ｗの回転方向に沿って、角度θごとに等間隔で並べられている。角度θは、角度θで切り取られるホイール１０６Ｗの外周の長さが指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さｘに相当する角度である。以下、複数の指紋センサ１１７の各々を区別する必要があるときは、指紋センサ１１７−１、指紋センサ１１７−２、…というように添字を用いて区別する。指紋センサ１１７の読み取り面の形状は長方形であり、短辺がホイール１０６Ｗの回転方向に平行になるように並べられている。ユーザが指Ｆをホイール１０６Ｗの上に載せると、複数の指紋センサ１１７のうち指Ｆと対向するのは一部（図４の例では指紋センサ１１７−１）である。ユーザが指Ｆを矢印Ａ方向に移動させるとホイール１０６Ｗは矢印Ｂ方向に回転し、指紋センサ１１７−１に代わり指紋センサ１１７−２が指Ｆと対向する。
【００２５】
図５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、電力の供給に用いられる信号線および画像信号を伝送する信号線を含む信号線１１７Ｗを有する。軸Ｐはその表面に電極パターンＥを有している。軸Ｐ自体は回転せず、電極パターンＥは軸Ｐの表面のうち一部分に設けられている。複数の指紋センサ１１７のうち一部（図５の例では、指紋センサ１１７−１、２および３）の信号線１１７Ｗだけが、電極パターンＥと接している。これにより指紋センサ１１７−１、２および３の３つの指紋センサに電力が供給される。また電極パターンＥは、これら３つの指紋センサのうち指Ｆと対向する位置にある指紋センサ（図５の例では指紋センサ１１７−１）からの画像信号のみをホイール１０６Ｗの外部に出力できるような位置および形状を有するように設計されている。ホイール１０６Ｗが回転すると、電力が供給される指紋センサおよび画像信号を出力可能となる指紋センサは次々に入れ替わる。
【００２６】
２．動作
図６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６のフローは、例えば、ＣＰＵ１０１への電力供給が停止され、情報処理装置１がスリープ状態に移行したことを契機として開始される。ここで特に、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始することを「主電源をオンする」といい、ＣＰＵ１０１への電力供給を停止することを「主電源をオフする」または「スリープ状態に移行する」という。
【００２７】
ステップＳ１００において、電源制御部１１２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。電源制御部１１２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）。
【００２８】
ステップＳ１１０において、電源制御部１１２は、主電源をオンする。電力が供給されると、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。ここで「指紋画像」とは、各指紋センサ１１７から出力される画像信号により示される画像、すなわち指Ｆの一部分を写した画像をいう。また「所定数」とは、指紋センサ１１７の数である。
【００２９】
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。
【００３０】
図７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４の角度θ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。
【００３１】
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。このとき指紋画像を出力するのは、既に説明したように、複数の指紋センサ１１７のうち指Ｆと対向しているセンサである。
【００３２】
図８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全体のうち各指紋センサ１１７の読み取り面と対向している部分である。
【００３３】
再び図７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。
【００３４】
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、隣接する指紋画像同士の位置合わせをしない単純な結合により結合される。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と各指紋センサ１１７の読み取り面との相対位置は一定であることによる。
【００３５】
図９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が距離ｘ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。
【００３６】
ふたたび図７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。
【００３７】
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。
【００３８】
３−１．変形例１
上述の実施形態において、回転体１１には主電源のスイッチとしての機能も割り当てられていた。しかし、主電源のスイッチとしての機能は回転体１１以外の操作子に割り当てられていてもよい。この場合において、回転体１１は画像読み取り装置１０の電源のオン／オフを制御する機能を有していてもよい。
【００３９】
例えばこの場合、図６のフローは、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。電力が供給されると、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。ステップＳ１１０においては主電源をオンする処理に代わり指紋センサ１１７への電力の供給を開始する処理が行われる。この例によれば、指紋認証が行われるときだけ指紋センサ１１７に電力が供給されるので、この構成を有しない場合と比較してより低消費電量化できる。
【００４０】
３−２．変形例２
図１０は、変形例２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）と結合した画像の原点とは必ずしも一致しない。図１０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）と結合した画像の原点（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とを一致させるように画像処理をしてもよい。
【００４１】
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１０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。
【００４２】
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。
【００４３】
３−３．変形例３
上述の実施形態においては、電力の供給および画像信号の出力を機械的に制御する例、具体的には、電極パターンＥの位置や形状を適切に設計することにより軸Ｐに対して特定の配置にある指紋センサ１１７についてのみ電源をオンし、また画像信号を出力できる例について説明した。しかし、軸Ｐに対する配置によらず、複数の指紋センサ１１７のすべてについて電力の供給および画像信号の出力を可能な構成とし、ソフトウェア的に電力の供給および画像信号の出力を制御してもよい。この場合、例えば各指紋センサ１１７は、画像信号に自身の識別子を含めて出力する。ＣＰＵ１０１は複数の画像信号により示される複数の画像の中から、記憶すべきものを選択して記憶する。
【００４４】
３−４．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６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６の処理を実行してもよい。例えば、指紋センサ１１７自体が図６の処理の一部または全部を実行するプロセッサおよびメモリを有してもよい。
【００４５】
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。
【００４６】
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・感熱式・機械式等、他の方式のセンサが用いられてもよい。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。
【００４７】
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。
【００４８】
上述の実施形態では計測手段５０が回転体１１の回転角および回転速度を計測する例について説明したが、計測手段５０は回転角および回転速度のいずれか一方のみを計測するものであってもよい。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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】
【００５２】
【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】指紋センサ１１７の配線を例示する図である。
【図６】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】指紋認証処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】取得される指紋画像を例示する図である。
【図９】生成された指全体の画像を例示する図である。
【図１０】変形例２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】
【００５３】
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、短冊状のデータを位置合わせしつつ繋ぎ合わせる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、複数の画像の位置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、検出対象から力を受け、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々が前記回転体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、複数の画像読み取り手段は回転体の表面に固定される。
【０００７】
好ましい態様において、前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記検出対象の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、検出対象の画像は、基準位置からの回転角が所定の条件を満たしたタイミングで読み取られる。
【０００８】
別の好ましい態様において、この画像読み取り装置は、電力を供給する電力供給手段を有し、前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記電力供給手段から電力の供給を受けてもよい。
この画像読み取り装置によれば、画像読み取り手段への電力の供給は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで行われる。
【０００９】
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、前記回転体の回転速度を計測する速度計測手段を有し、前記所定の条件は、前記回転速度が速くなるほど当該所定の条件を満たす読み取り手段の数が多くなるように設定される条件であってもよい。
この画像読み取り装置によれば、回転速度が速くなるほど数多くの画像読み取り手段に電力が供給される。
【００１０】
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、前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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、複数の画像を結合することにより検出対象全体の画像が得られる。
【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回転角計測手段と、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回転角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、回転体の回転角に基づいて、画像生成手段により生成された画像が補正される。
【００１２】
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、生体情報を示す画像が読み取られる。
【００１３】
また、本発明は、上記の画像読み取り装置と、前記回転体の回転角を計測する回転角計測手段と、前記画像読み取り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。
この画像読み取り装置によれば、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、所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々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、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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、複数の画像を結合することにより検出対象全体の画像が得られる。
【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、回転体１１（後述）の回転角および回転速度を計測する計測手段５０と、主制御部４０と、主制御部４０または画像読み取り装置１０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。
【００１６】
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、検出対象（被検出物）からの力を受け、所定の回転軸を中心に回転する。複数の読み取り手段１２は、回転体１１の回転方向に沿って並べられている。各読み取り手段１２は、回転体１１の表面に対して固定された読み取り面を有し、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信号（以下「画像信号」という）を出力する。記憶手段１３は、複数の読み取り手段１２から出力される画像信号により示される複数の画像を記憶する。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結合することにより、検出対象全体の画像を生成する。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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、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。
【００１９】
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。この例で、情報処理装置１は複数の指紋センサ１１７を有している（図２には１つのみ図示）。
【００２０】
回転センサ１１８は、ホイール１０６Ｗの回転角（所定の基準位置からの回転角）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。回転センサ１１８により計測される回転角を一定の時間間隔で記録すると回転速度が得られるので、回転センサ１１８は速度計測手段として用いられることも可能である。
【００２１】
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。
【００２２】
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として複数の指紋センサ１１７が用いられる。すなわち、検出対象はユーザの指Ｆ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。各指紋センサ１１７は、いわゆる線タイプのセンサであり、長方形の読み取り面を有する。複数の指紋センサ１１７は、ホイール１０６Ｗの回転方向に沿って並べられている。
【００２３】
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、矢印Ａ方向に移動する指Ｆからの力を受け、軸Ｐを中心として矢印Ｂ方向に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の軸Ｐに垂直な断面の形状は軸Ｐを中心とする円である。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（後述）は外周部分に設けられている。
【００２４】
各指紋センサ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）よりも小さい。複数の指紋センサ１１７はホイール１０６Ｗの表面においてホイール１０６Ｗの回転方向に沿って、角度θごとに等間隔で並べられている。角度θは、角度θで切り取られるホイール１０６Ｗの外周の長さが指紋センサ１１７の読み取り面の短辺の長さｘに相当する角度である。以下、複数の指紋センサ１１７の各々を区別する必要があるときは、指紋センサ１１７−１、指紋センサ１１７−２、…というように添字を用いて区別する。指紋センサ１１７の読み取り面の形状は長方形であり、短辺がホイール１０６Ｗの回転方向に平行になるように並べられている。ユーザが指Ｆをホイール１０６Ｗの上に載せると、複数の指紋センサ１１７のうち指Ｆと対向するのは一部（図４の例では指紋センサ１１７−１）である。ユーザが指Ｆを矢印Ａ方向に移動させるとホイール１０６Ｗは矢印Ｂ方向に回転し、指紋センサ１１７−１に代わり指紋センサ１１７−２が指Ｆと対向する。
【００２５】
図５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、電力の供給に用いられる信号線および画像信号を伝送する信号線を含む信号線１１７Ｗを有する。軸Ｐはその表面に電極パターンＥを有している。軸Ｐ自体は回転せず、電極パターンＥは軸Ｐの表面のうち一部分に設けられている。複数の指紋センサ１１７のうち一部（図５の例では、指紋センサ１１７−１、２および３）の信号線１１７Ｗだけが、電極パターンＥと接している。これにより指紋センサ１１７−１、２および３の３つの指紋センサに電力が供給される。また電極パターンＥは、これら３つの指紋センサのうち指Ｆと対向する位置にある指紋センサ（図５の例では指紋センサ１１７−１）からの画像信号のみをホイール１０６Ｗの外部に出力できるような位置および形状を有するように設計されている。ホイール１０６Ｗが回転すると、電力が供給される指紋センサおよび画像信号を出力可能となる指紋センサは次々に入れ替わる。
【００２６】
２．動作
図６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６のフローは、例えば、ＣＰＵ１０１への電力供給が停止され、情報処理装置１がスリープ状態に移行したことを契機として開始される。ここで特に、ＣＰＵ１０１への電力供給を開始することを「主電源をオンする」といい、ＣＰＵ１０１への電力供給を停止することを「主電源をオフする」または「スリープ状態に移行する」という。
【００２７】
ステップＳ１００において、電源制御部１１２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。電源制御部１１２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）。
【００２８】
ステップＳ１１０において、電源制御部１１２は、主電源をオンする。電力が供給されると、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。ここで「指紋画像」とは、各指紋センサ１１７から出力される画像信号により示される画像、すなわち指Ｆの一部分を写した画像をいう。また「所定数」とは、指紋センサ１１７の数である。
【００２９】
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。
【００３０】
図７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４の角度θ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。
【００３１】
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。このとき指紋画像を出力するのは、既に説明したように、複数の指紋センサ１１７のうち指Ｆと対向しているセンサである。
【００３２】
図８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全体のうち各指紋センサ１１７の読み取り面と対向している部分である。
【００３３】
再び図７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。
【００３４】
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、隣接する指紋画像同士の位置合わせをしない単純な結合により結合される。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と各指紋センサ１１７の読み取り面との相対位置は一定であることによる。
【００３５】
図９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が距離ｘ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。
【００３６】
ふたたび図７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。
【００３７】
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。
【００３８】
３−１．変形例１
上述の実施形態において、回転体１１には主電源のスイッチとしての機能も割り当てられていた。しかし、主電源のスイッチとしての機能は回転体１１以外の操作子に割り当てられていてもよい。この場合において、回転体１１は画像読み取り装置１０の電源のオン／オフを制御する機能を有していてもよい。
【００３９】
例えばこの場合、図６のフローは、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。電力が供給されると、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。ステップＳ１１０においては主電源をオンする処理に代わり指紋センサ１１７への電力の供給を開始する処理が行われる。この例によれば、指紋認証が行われるときだけ指紋センサ１１７に電力が供給されるので、この構成を有しない場合と比較してより低消費電量化できる。
【００４０】
３−２．変形例２
図１０は、変形例２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）と結合した画像の原点とは必ずしも一致しない。図１０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）と結合した画像の原点（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とを一致させるように画像処理をしてもよい。
【００４１】
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１０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。
【００４２】
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。
【００４３】
３−３．変形例３
上述の実施形態においては、電力の供給および画像信号の出力を機械的に制御する例、具体的には、電極パターンＥの位置や形状を適切に設計することにより軸Ｐに対して特定の配置にある指紋センサ１１７についてのみ電源をオンし、また画像信号を出力できる例について説明した。しかし、軸Ｐに対する配置によらず、複数の指紋センサ１１７のすべてについて電力の供給および画像信号の出力を可能な構成とし、ソフトウェア的に電力の供給および画像信号の出力を制御してもよい。この場合、例えば各指紋センサ１１７は、画像信号に自身の識別子を含めて出力する。ＣＰＵ１０１は複数の画像信号により示される複数の画像の中から、記憶すべきものを選択して記憶する。
【００４４】
３−４．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６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６の処理を実行してもよい。例えば、指紋センサ１１７自体が図６の処理の一部または全部を実行するプロセッサおよびメモリを有してもよい。
【００４５】
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。
【００４６】
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・感熱式・機械式等、他の方式のセンサが用いられてもよい。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。
【００４７】
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。
【００４８】
上述の実施形態では計測手段５０が回転体１１の回転角および回転速度を計測する例について説明したが、計測手段５０は回転角および回転速度のいずれか一方のみを計測するものであってもよい。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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】
【００５２】
【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】指紋センサ１１７の配線を例示する図である。
【図６】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】指紋認証処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】取得される指紋画像を例示する図である。
【図９】生成された指全体の画像を例示する図である。
【図１０】変形例２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】
【００５３】
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、
前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々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】
前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記検出対象の画像を読み取る
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】
電力を供給する電力供給手段を有し、
前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記電力供給手段から電力の供給を受ける
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４】
前記回転体の回転速度を計測する速度計測手段を有し、
前記所定の条件は、前記回転速度が速くなるほど当該所定の条件を満たす読み取り手段の数が多くなるように設定される条件である
ことを特徴とする請求項３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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１−４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回転角計測手段と、
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回転角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５に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
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１−６のいずれかの項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像読み取り装置と、
前記回転体の回転角を計測する回転角計測手段と、
前記画像読み取り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】
所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々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、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、
前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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、
前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々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】
前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記検出対象の画像を読み取る
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】
電力を供給する電力供給手段を有し、
前記複数の読み取り手段の各々は、基準位置からの前記回転体の回転角が所定の条件を満たしたタイミングで前記電力供給手段から電力の供給を受ける
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４】
前記回転体の回転速度を計測する速度計測手段を有し、
前記所定の条件は、前記回転速度が速くなるほど当該所定の条件を満たす読み取り手段の数が多くなるように設定される条件である
ことを特徴とする請求項３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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１−４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回転角計測手段と、
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回転角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５に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
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１−６のいずれかの項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像読み取り装置と、
前記回転体の回転角を計測する回転角計測手段と、
前記画像読み取り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】
所定の回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の回転方向に沿って並べられた複数の読み取り手段であって、各々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、記憶手段とを有するコンピュータ装置に、
前記複数の読み取り手段から出力される画像信号により示される複数の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結合することにより、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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１８１２９７（Ｐ２００９−１８１２９７Ａ）
【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２００８−１９２０５（Ｐ２００８−１９２０５）
【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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