JP2001067180A - Optical pointing input device - Google Patents

Optical pointing input device

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JP2001067180A
JP2001067180A JP24324599A JP24324599A JP2001067180A JP 2001067180 A JP2001067180 A JP 2001067180A JP 24324599 A JP24324599 A JP 24324599A JP 24324599 A JP24324599 A JP 24324599A JP 2001067180 A JP2001067180 A JP 2001067180A
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JP
Japan
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unit
contact surface
image processing
image data
pattern
Prior art date
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JP24324599A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Ona
啓一 尾名
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a reduced space, maintenance-free and a security countermeasure by fingerprint recognition by extracting the movement direction and amount of the contact surface of a fingertip or the like and outputting the output to an external part. SOLUTION: A pattern on the contact surface of the fingertip 101 (a fingerprint or the like) is photographed by a lens 102. A light source 108 illuminates the contact surface. A video input part 103 is provided with an optical area sensor for converting the pattern of the contact surface into image data for only a prescribed time. A storage part 110 temporarily stores image data from the input part 103. An image processing part 104 extracts line pattern data of the pattern such as the fingerprint on the contact surface. An orbit extracting part 105 extracts the movement direction and the movement amount of the contact surface from the output from the processing part 104. Then a mouse interface part (mouse I/F part) 106 outputs coordinate data of the movement direction and amount from the orbit extracting part 105 and image data of the storage part 110 to a personal computer or the like. A timing control part 107 synchronizes the operations of the respective parts and control them.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータのマウスやトラックボールのようなポインティン
グ入力装置に関する。
The present invention relates to a pointing input device such as a mouse and a trackball of a personal computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータ等で使わ
れるポインティング入力装置は、マウスやトラックボー
ルが主流であったが、パーソナルコンピュータの1つの
形態であるノートブック型パソコンでは、省スペースと
薄型化、及びセキュリティを有するポインティング入力
装置が求められている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a pointing input device used in a personal computer or the like has mainly been a mouse or a trackball. However, a notebook type personal computer, which is a form of a personal computer, requires less space and is thinner. There is a need for a pointing input device with security.

【0003】図2(1)及び(2)は、ノートブック型
パソコンに内蔵されたトラックボールの構成を示す側面
図及び平面図である。
FIGS. 2A and 2B are a side view and a plan view showing a configuration of a trackball built in a notebook personal computer.

【0004】図2(1)及び(2)において、トラック
ボールは、指先で回転させるボール201と、ボール2
01のX方向の回転を検出するX軸検出ローラ202
と、Y方向の回転を検出するY軸検出ローラ203で構
成される。
In FIGS. 2 (1) and 2 (2), a track ball is composed of a ball 201 rotated by a fingertip,
X-axis detection roller 202 for detecting rotation of X-direction 01
And a Y-axis detection roller 203 that detects rotation in the Y direction.

【0005】ボール201と検出ローラ202,203
との摩擦によって、指先によるボール201の回転を検
出ローラ202,203に伝達している。このために、
ボール201と検出ローラ202,203の間に埃が溜
まるとボール202に対して検出ローラ202,203
が滑り、パソコン画面上のマウスカーソルの動きが鈍く
なるので、定期的に掃除をしなければならない。
[0005] Ball 201 and detection rollers 202 and 203
The rotation of the ball 201 by the fingertip is transmitted to the detection rollers 202 and 203 by the friction with the roller. For this,
When dust accumulates between the ball 201 and the detection rollers 202 and 203, the detection rollers 202 and 203
As the mouse cursor moves slowly on the computer screen, it must be cleaned regularly.

【0006】また、トラックボールのボール201は、
直径が大きいほど操作性を向上することが出来るが、大
きくすればするほどパソコンの筐体を厚くしなければな
らないので、ノートブック型パソコンで求められる省ス
ペースと薄型化の要求を実現できない。
The ball 201 of the trackball is
As the diameter increases, the operability can be improved. However, as the diameter increases, the thickness of the PC housing must be increased, so that the demand for space saving and thinning required for a notebook computer cannot be realized.

【0007】さらに、パソコンのプログラムやデータ
を、特定使用者のみに、閲覧や使用や改変を限定するセ
キュリティが重要になっているが、前述の従来のポイン
ティング入力装置には、セキュリティ用のデータを出力
する機能がない。
Furthermore, it is important to restrict the viewing, use, and modification of personal computer programs and data to specific users only. However, the above-mentioned conventional pointing input device requires security data. No output function.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
ポインティング入力装置の問題を解決して、省スペース
とメンテナンスフリー、及び指紋認識によるセキュリテ
ィ対策のできる光学式ポインティング入力装置の提供を
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional pointing input device, and to provide an optical pointing input device capable of saving space and maintenance free, and taking security measures by fingerprint recognition. I have.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の光学式ポインティング入力装置は、指先等の
接触面の模様を接写撮影するためのレンズと、接触面の
模様をレンズを介して可変速電子シャッター機能によっ
て所定期間だけ切り取って光学式センサーが画像データ
に変換する映像入力部と、映像入力部からの画像データ
を記憶する記憶部と、画像データを処理して接触面の線
模様データを出力する画像処理部と、画像処理部からの
線模様データと記憶部の出力を入力とする画像処理部か
らの線模様データから指先などの接触面の移動量と移動
方向の座標データを出力する軌跡抽出部と、記憶部から
の画像データと情報処理部からの座標データを同時また
は何れか一方をパソコンなどの情報処理装置に出力する
マウスインターフェース部と、前述の各部が同期して動
作するように各部を制御するタイミング制御部で構成さ
れる。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical pointing input device according to the present invention comprises a lens for taking a close-up photograph of a contact surface pattern such as a fingertip, and a contact surface pattern through a lens. A video input unit that cuts out for a predetermined period by the variable speed electronic shutter function and converts the optical sensor into image data, a storage unit that stores the image data from the video input unit, and a line on the contact surface that processes the image data. An image processing unit that outputs pattern data, and line data of the contact surface such as a fingertip and coordinate data of a moving direction from the line pattern data from the image processing unit that receives the line pattern data from the image processing unit and the output of the storage unit as input. And a mouse interface for outputting image data from the storage unit and / or coordinate data from the information processing unit to an information processing device such as a personal computer. And over scan portion, and a timing control unit for controlling the various sections, as described above in each unit operate in synchronism.

【0010】さらに、画像処理部は、前述の接触面の模
様を鮮明にして指紋などの線模様データを精度よく鮮明
に抽出するように、光源の明るさ及び可変速電子シャッ
ター機能の開いている期間(接触面からの反射光が光学
式エリアセンサーに入射する期間)を制御する信号をタ
イミング制御部に出力して、タイミング制御部が光源や
可変速電子シャッター機能を制御するように構成され
る。
Further, the image processing unit is provided with a brightness of a light source and a variable speed electronic shutter function so as to sharpen the pattern of the contact surface and extract line pattern data such as a fingerprint with high accuracy. A signal for controlling a period (a period during which light reflected from the contact surface is incident on the optical area sensor) is output to the timing control unit, and the timing control unit is configured to control the light source and the variable speed electronic shutter function. .

【0011】本発明の光学式ポインティング入力装置
は、接写レンズを使い光学式センサーを使用して小型化
することにより省スペースにし、接写レンズと光学式エ
リアセンサーを密閉化することによりメンテナンスフリ
ーを実現することができる構成にしたことを特徴とする
ものである。
The optical pointing input device of the present invention uses a close-up lens and reduces the size by using an optical sensor to save space, and realizes maintenance-free by sealing the close-up lens and the optical area sensor. It is characterized in that it is configured to be able to perform.

【0012】また、接触面の模様を鮮明に読めるよう
に、可変速電子シャッター機能や光源が自動制御される
ので、接触面の模様を精度良く読み込める。また、接触
面の模様を読み込む期間のみ光源を点灯して節電も可能
になる。
Further, since the variable speed electronic shutter function and the light source are automatically controlled so that the pattern on the contact surface can be clearly read, the pattern on the contact surface can be read with high accuracy. Also, the light source is turned on only during the period of reading the pattern of the contact surface, thereby saving power.

【0013】また、指先などを接触面に接触した時に得
られる指紋などの画像データをマウスインターフェース
部からパソコンへ転送することにより、パソコンで指紋
照合によるセキュリティ対策も可能となる。
Further, by transferring image data such as a fingerprint obtained when a fingertip or the like comes into contact with the contact surface from the mouse interface unit to the personal computer, security measures by fingerprint collation by the personal computer are also possible.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、指先等の接触面の模様を接写撮影するためのレンズ
と、前記接触面を照明するための光源と、前記レンズで
集光された前記接触面からの反射光の濃淡を画像データ
に変換する光学式エリアセンサーを備えた映像入力部
と、前記映像入力部からの画像データを記憶する記憶部
と、前記画像データから前記接触面の模様の線模様デー
タを抽出する画像処理部と、前記映像入力部からの画像
データを入力とする前記画像処理部からの出力と前記記
憶部からの画像データを入力とする前記画像処理部から
の出力を比較して前記接触面の移動方向、移動量を抽出
する軌跡抽出部と、前記軌跡抽出部からの出力を外部へ
出力するマウスインターフェース部を具備したことを特
徴とする光学式ポインティング入力装置であり、レンズ
と光学式エリアセンサーで指紋とその移動を検出するこ
とにより、小型薄型化の省スペースと、レンズと光学エ
リアセンサーを密閉構造にできるのでメインテナンスフ
リーとセキュリティ対策の可能なポインティング入力装
置を提供できるという作用が得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a lens for taking close-up pictures of a pattern of a contact surface such as a fingertip, a light source for illuminating the contact surface, and a lens. A video input unit including an optical area sensor that converts the shade of reflected light from the illuminated contact surface into image data, a storage unit that stores image data from the video input unit, An image processing unit that extracts line pattern data of a contact surface pattern, and the image processing that receives an output from the image processing unit that receives image data from the video input unit and an image data from the storage unit An optical system comprising: a trajectory extraction unit that compares the output of the contact surface by comparing outputs from the trajectory unit and extracts a movement amount; and a mouse interface unit that outputs an output from the trajectory extraction unit to the outside. Point This is a input device that detects the fingerprint and its movement with the lens and optical area sensor, which saves space and reduces the size and thickness, and allows the lens and optical area sensor to be sealed so that maintenance-free and security measures are possible. The effect that a pointing input device can be provided is obtained.

【0015】本発明の請求項2に記載の発明は、前記接
触面の模様を可変の所定期間だけ画像データに変換する
可変速電子シャッター機能を有する映像入力部と、前記
所定期間を制御する信号を前記タイミング制御部に出力
する画像処理部と、前記画像処理部の出力に応じて前記
可変速電子シャッター機能を制御するタイミング制御部
を備えた請求項1に記載の光学式ポインティング入力装
置であり、光学式エリアセンサーに入射する反射光量を
適度に制限することによって、光学式エリアセンサーを
飽和させない最大入射光量と最小入射光量の差を最大に
できるので、接触面の模様を鮮明に撮影でき、鮮明な画
像データとその線模様データが得られ、指紋などの接触
面の検出精度が改善されるという作用が得られる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a video input unit having a variable speed electronic shutter function for converting the pattern of the contact surface into image data for a variable predetermined period, and a signal for controlling the predetermined period. 2. The optical pointing input device according to claim 1, further comprising: an image processing unit that outputs a signal to the timing control unit; and a timing control unit that controls the variable speed electronic shutter function according to an output of the image processing unit. 3. By appropriately limiting the amount of reflected light that enters the optical area sensor, the difference between the maximum incident light amount and the minimum incident light amount that does not saturate the optical area sensor can be maximized, so that the pattern on the contact surface can be clearly photographed, Clear image data and its line pattern data can be obtained, and the effect of improving the accuracy of detecting a contact surface such as a fingerprint can be obtained.

【0016】本発明の請求項3に記載の発明は、前記画
像処理部での線模様データを明瞭に精度良く抽出できる
ように、明るさを制御できる光源と、前記光源の明るさ
を制御する信号をタイミング制御部に出力する画像処理
部と、前記画像処理部の出力信号に応じて前記光源の明
るさを制御するタイミング制御部を備えた請求項1に記
載の光学式ポインティング入力装置であり、光学式エリ
アセンサーに入射する反射光量を適度に制限することに
よって、光学式エリアセンサーを飽和させない最大入射
光量と最小入射光量の差を最大にできるので接触面の模
様を鮮明に撮影でき、鮮明な画像データとその線模様デ
ータが得られ、指紋などの接触面の検出精度が改善され
るという作用が得られる。
According to a third aspect of the present invention, a light source capable of controlling brightness and the brightness of the light source are controlled so that line pattern data in the image processing unit can be extracted clearly and accurately. The optical pointing input device according to claim 1, further comprising: an image processing unit that outputs a signal to a timing control unit; and a timing control unit that controls brightness of the light source according to an output signal of the image processing unit. By appropriately limiting the amount of reflected light that enters the optical area sensor, the difference between the maximum incident light and the minimum incident light that does not saturate the optical area sensor can be maximized. And the line pattern data can be obtained, and the effect of improving the detection accuracy of a contact surface such as a fingerprint can be obtained.

【0017】本発明の請求項4に記載の発明は、前記接
触面の反射光を前記光学式エリアセンサーに入力する所
定期間だけ、前記光源を点灯または明るさを増加する様
に制御するタイミング制御部を備えた請求項3に記載の
光学式ポインティング入力装置であり、節電効果が得ら
れる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided timing control for controlling the light source to be turned on or to increase the brightness for a predetermined period during which the reflected light from the contact surface is input to the optical area sensor. The optical pointing input device according to claim 3, further comprising: a power-saving effect.

【0018】本発明の請求項5に記載の発明は、前記光
源の明るさと、前記可変速電子シャッター機能の所定期
間と、接触面の模様の反射光の濃淡との関係を予め表と
して記憶して、前記表に従ってタイミング制御部に信号
を出力する画像処理部を備えた請求項3及び請求項4に
記載の光学式ポインティング入力装置であり、光源の明
るさと可変速電子シャッター機能と組み合わせること
で、接触面の模様を明るく被写界深度が大きい画像デー
タが得られる。
According to a fifth aspect of the present invention, the relationship between the brightness of the light source, the predetermined period of the variable speed electronic shutter function, and the density of the reflected light of the pattern on the contact surface is stored in advance as a table. The optical pointing input device according to claim 3, further comprising an image processing unit that outputs a signal to a timing control unit according to the table, wherein the brightness of the light source and the variable speed electronic shutter function are combined. Thus, image data with a bright pattern on the contact surface and a large depth of field can be obtained.

【0019】本発明の請求項6に記載の発明は、前記記
憶部に記憶された前記画像データを外部に出力するマウ
スインターフェース部を具備することを特徴とする請求
項1記載の光学式ポインティング入力装置であり、指紋
などの模様の画像データで指紋照合などの照合を行える
パソコンと組み合わせてセキュリティ対策が可能になる
という作用が得られる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the optical pointing input device according to the first aspect, further comprising a mouse interface unit for outputting the image data stored in the storage unit to the outside. An effect that security measures can be obtained in combination with a personal computer that can perform collation such as fingerprint collation with image data of a pattern such as a fingerprint is obtained.

【0020】以下、本発明の実施の形態を、図1を用い
て詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0021】(実施の形態1)図1は、本発明による光
学式ポインティング入力装置の実施の形態1の構成図で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of Embodiment 1 of an optical pointing input device according to the present invention.

【0022】図1に示すように、光学式ポインティング
入力装置の実施の形態1は、指先101の接触面(指紋
など)の模様を接写するためのレンズ102と、接触面
を照明するための光源108と、所定期間だけ接触面の
模様を画像データに変換する光学式エリアセンサーを備
えた映像入力部103と、映像入力部103からの画像
データを一時蓄積する記憶部110と、接触面の指紋な
どの模様の線模様データを抽出する画像処理部104
と、画像処理部104からの出力から接触面の移動方
向、移動量を抽出する軌跡抽出部105と、軌跡抽出部
105からの移動方向と移動量の座標データと記憶部1
10の画像データをパソコンなど(図示を省略)へ出力
するマウスインターフェース部(マウスI/F部と略
記)106と、各部の動作を同期させて制御するタイミ
ング制御部107で構成されている。
As shown in FIG. 1, an optical pointing input device according to a first embodiment has a lens 102 for taking a close-up image of a pattern on a contact surface (such as a fingerprint) of a fingertip 101, and a light source for illuminating the contact surface. 108, a video input unit 103 provided with an optical area sensor for converting a contact surface pattern into image data for a predetermined period, a storage unit 110 for temporarily storing image data from the video input unit 103, and a fingerprint of the contact surface. Image processing unit 104 for extracting line pattern data of a pattern such as
A trajectory extraction unit 105 for extracting a moving direction and a moving amount of a contact surface from an output from the image processing unit 104; a moving direction and a moving amount from the trajectory extracting unit 105;
A mouse interface unit (abbreviated as a mouse I / F unit) 106 for outputting the image data of 10 to a personal computer or the like (not shown) 106 and a timing control unit 107 for controlling the operation of each unit in synchronization.

【0023】なお、レンズ102と映像入力部を密閉す
る構造は、公知なので図示を省略した。
The structure for hermetically closing the lens 102 and the image input unit is not shown because it is publicly known.

【0024】レンズ102は、光学式ポインティング入
力装置の筐体面109に埋め込まれ、レンズ102を介
して指先等の接触面の模様を映像入力部103で接写で
きるように、接触面とレンズ102の距離及びレンズ1
02の焦点距離とレンズ102と映像入力部103との
配置が設計されている。
The lens 102 is embedded in the housing surface 109 of the optical pointing input device, and the distance between the contact surface and the lens 102 is adjusted so that the image of the contact surface such as a fingertip can be photographed by the image input unit 103 through the lens 102. And lens 1
02 and the arrangement of the lens 102 and the video input unit 103 are designed.

【0025】光源108は、照明する接触面の模様の線
模様が明確に抽出されるように、映像入力部103の光
学式エリアセンサーが接触面からの反射光の濃淡を入力
する(読み込む)期間即ち可変速電子シャッター機能の
開く期間のみ、明るさが最適になるようにタイミング制
御部107で制御される。また、節電を要求しないなら
ば、光源108を常時点灯していてもよい。
The light source 108 is a period during which the optical area sensor of the image input unit 103 inputs (reads) the density of light reflected from the contact surface so that the line pattern of the contact surface to be illuminated is clearly extracted. That is, the timing is controlled by the timing control unit 107 so that the brightness is optimized only during the period in which the variable speed electronic shutter function is opened. If power saving is not required, the light source 108 may be constantly turned on.

【0026】さらにまた、通常は、接触面の模様が読め
ないが何かが接触したことを検出できる程度に光源の明
るさを暗くして、接触したことを検出した場合、接触面
の模様が読み取れる程度に光源の明るさを増加するよう
に制御しても良い。
Furthermore, usually, the pattern of the contact surface cannot be read, but the brightness of the light source is reduced to such an extent that the contact of the light source can be detected. Control may be performed so that the brightness of the light source is increased to such an extent that it can be read.

【0027】映像入力部103は、レンズ102を介し
て入力された接触面からの光源108の反射光の濃淡
を、可変速電子シャッター機能で所定期間だけ入力(開
く)されて、所定の開閉速度で、CCDなどの光学式エ
リアセンサー(平面センサーまたは二次元センサー)で
画像データに変換する。
The image input unit 103 receives (opens) the density of the reflected light of the light source 108 from the contact surface through the lens 102 for a predetermined period by a variable speed electronic shutter function, and sets a predetermined opening / closing speed. Then, the data is converted into image data by an optical area sensor (a flat sensor or a two-dimensional sensor) such as a CCD.

【0028】なお、可変速電子シャッター機能は、光源
108による照明で生じる接触面からの反射光の濃淡が
レンズ102で集光されて映像入力部103が備えるC
CD等の光学式エリアセンサーに入力される期間(開
く)と入力した反射光の濃淡を感知せずに画像データを
出力する期間(閉じる)で実現され、開く期間とその開
閉速度をタイミング制御部107からの制御信号で可変
できる可変電子シャッターで実現される。
In the variable speed electronic shutter function, the density of light reflected from the contact surface caused by illumination by the light source 108 is condensed by the lens 102,
This is realized in a period of input to the optical area sensor such as a CD (open) and a period of outputting image data without detecting the density of the input reflected light (close). This is realized by a variable electronic shutter that can be changed by a control signal from the control unit 107.

【0029】また、レンズ102と映像入力部103の
光学式エリアセンサーの間または接触面とレンズ102
の間に液晶パネルを配置して液晶パネルへの電圧印加の
開閉で液晶パネルの透過率を制御しても可変速電子シャ
ッター機能を実現できる。
The lens 102 and the optical area sensor of the image input unit 103 or the contact surface and the lens 102
A variable speed electronic shutter function can be realized even if the liquid crystal panel is disposed between the two and the transmittance of the liquid crystal panel is controlled by opening and closing the application of a voltage to the liquid crystal panel.

【0030】画像処理部104は、映像入力部103か
らの画像データから接触面の指紋などの模様の線模様デ
ータを抽出する。この抽出精度を向上するように、画像
データの濃淡の差を検出して、映像入力部103の可変
速電子シャッター機能の開く期間と光源108の明るさ
を制御する信号を、タイミング制御部107に出力す
る。
The image processing section 104 extracts line pattern data of a pattern such as a fingerprint on a contact surface from the image data from the video input section 103. In order to improve the extraction accuracy, a signal for controlling the period during which the variable speed electronic shutter function of the video input unit 103 is open and the brightness of the light source 108 is sent to the timing control unit 107 by detecting the difference in the density of the image data. Output.

【0031】記憶部110は、映像入力部103で所定
期間だけ撮影された画像データを一時蓄える為のレジス
タとして働き、また、接触面の模様が映像入力部103
で変換された画像データをマウスI/F部106からパ
ソコンへ転送する時のフレームメモリの役割もする。こ
の画像データ転送機能によりパソコンでの指紋照合を可
能にする。
The storage unit 110 functions as a register for temporarily storing image data shot by the video input unit 103 for a predetermined period.
The frame data also serves as a frame memory when the image data converted in step (1) is transferred from the mouse I / F unit 106 to the personal computer. This image data transfer function enables fingerprint collation on a personal computer.

【0032】軌跡抽出部105は、また、記憶部110
に一時記憶された画像データを画像処理部104で抽出
された線模様データと撮影された画像データを画像処理
部104で抽出された線模様データを比較することによ
り、操作者の指先等の接触面の動きの軌跡を、移動方
向、移動量を座標データとして抽出する。
The trajectory extraction unit 105 also includes a storage unit 110
The image data temporarily stored in the image processing unit 104 is compared with the line pattern data extracted by the image processing unit 104, and the line pattern data extracted by the image processing unit 104 is compared with the line pattern data. The trajectory of the movement of the surface is extracted as the movement direction and the movement amount as coordinate data.

【0033】マウスI/F部106は、軌跡抽出部10
5からの移動方向、移動量の座標データと記憶部110
からの画像データを同時または何れかをパソコンへ伝達
する機能を有する。
The mouse I / F unit 106 includes the locus extraction unit 10
5 and the coordinate data of the moving direction and the moving amount and the storage unit 110
Has the function of transmitting image data from the PC simultaneously or any one of them to a personal computer.

【0034】なお、マウスI/F部106は、パソコン
の処理負担を軽くするために、軌跡抽出部105からの
線模様データをパソコンに出力してもよい。
The mouse I / F unit 106 may output the line pattern data from the trajectory extraction unit 105 to the personal computer in order to reduce the processing load on the personal computer.

【0035】タイミング制御部107は、光源108、
映像入力部103、画像処理部104、軌跡抽出部10
5、マウスI/F部106及び記憶部110の制御をす
る。
The timing control unit 107 includes a light source 108,
Video input unit 103, image processing unit 104, trajectory extraction unit 10
5. Control the mouse I / F unit 106 and the storage unit 110.

【0036】また、タイミング制御部107は、光源1
08の明るさや映像入力部103の可変速電子シャッタ
ー機能の開く期間を制御して接触面の模様の撮影精度を
向上させる。
The timing control unit 107 controls the light source 1
By controlling the brightness of 08 and the period during which the variable speed electronic shutter function of the video input unit 103 is open, the accuracy of photographing the pattern on the contact surface is improved.

【0037】光源の明るさと、可変速電子シャッター機
能の開く期間と、接触面の模様からの反射光の濃淡の差
の関係は、予め実験的に最適な組合せを求めて、対応表
にして画像処理部104に設定し記憶させる。そして、
接触面の濃淡の差を検出して、この表に従って、濃淡の
差が所定値以上になるまで段階的にタイミング制御部1
07が光源108と映像入力部103の可変速電子シャ
ッター機能を自動制御する。
The relationship between the brightness of the light source, the period during which the variable-speed electronic shutter function is opened, and the difference in the density of the reflected light from the pattern on the contact surface is determined in advance by experimentally obtaining an optimal combination. It is set and stored in the processing unit 104. And
The difference in shading of the contact surface is detected, and according to this table, the timing control unit 1 steps in steps until the shading difference exceeds a predetermined value.
07 automatically controls the light source 108 and the variable speed electronic shutter function of the video input unit 103.

【0038】例えば、適正な濃淡の差Rが、期間Tと明
るさBで得られるとする。
For example, it is assumed that an appropriate shade difference R is obtained in the period T and the brightness B.

【0039】濃淡の差が0.5*Rであると検出された
場合、明るさ不足として、明るさを2*Bに増加して濃
淡の差を検出する。これが所定値R以上であれば、この
状態で接触面の模様を読む。逆に、濃淡の差が0.3*
Rと検出されれば、明るさ過剰で光学式エリアセンサー
が飽和している可能性があるとして、明るさを元の値B
に戻し、期間を0.5*Tに短縮して濃淡の差を検出
し、所定値R以上が得られるまで期間を段階的に切替え
る。
If it is detected that the difference between the shades is 0.5 * R, it is determined that the brightness is insufficient, and the brightness is increased to 2 * B to detect the difference between the shades. If this is not less than the predetermined value R, the contact surface pattern is read in this state. Conversely, the difference in shade is 0.3 *
If R is detected, the brightness is considered to be excessive and the optical area sensor may be saturated.
, The period is shortened to 0.5 * T, and the difference in shade is detected, and the period is switched stepwise until a predetermined value R or more is obtained.

【0040】もちろん、この表を画像処理部104でな
くタイミング制御部107に設けても同じ効果が得られ
る。
Of course, the same effect can be obtained by providing this table in the timing control section 107 instead of the image processing section 104.

【0041】また、タイミング制御部107は、可変速
電子シャッター機能の開く期間だけ同期して光源108
を点灯または明るさを増すように可変速電子シャッター
機能と光源を制御することによって、節電効果も得られ
る。
Further, the timing control unit 107 synchronizes with the light source 108 only during the period when the variable speed electronic shutter function is open.
By controlling the variable speed electronic shutter function and the light source to turn on or increase the brightness, a power saving effect can also be obtained.

【0042】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0043】指先101をレンズ102の上に置くと指
先101の接触面の模様である指紋が光源108で照明
され、この照明光が指紋で濃淡のある反射光として、レ
ンズ102で集光され、映像入力部103の光学式エリ
アセンサーに入力される。
When the fingertip 101 is placed on the lens 102, a fingerprint, which is a pattern of the contact surface of the fingertip 101, is illuminated by the light source 108, and the illumination light is condensed by the lens 102 as reflected light with shading of the fingerprint. The image is input to the optical area sensor of the image input unit 103.

【0044】光学式エリアセンサーは、入力された反射
光の濃淡を、タイミング制御部107の信号で制御され
る映像入力部103の可変速電子シャッター機能によっ
て可変の所定期間だけ、所定の開閉速度で画像データに
変換する。この画像データは、画像処理部104で、線
模様データに変換される。軌跡抽出部105は、この線
模様データと記憶部110に記憶された画像データを画
像処理部104で抽出された線模様データを比較して得
た指先の接触面の移動量と移動方向を座標データとし
て、マウスI/F部106を介して、パソコンなどの情
報機器に出力してパソコンなどのカーソルを指先の接触
面の動きに合わせて移動させる。
The optical area sensor determines the density of the reflected light at a predetermined opening / closing speed for a predetermined period which is variable by a variable speed electronic shutter function of the video input unit 103 controlled by a signal of the timing control unit 107. Convert to image data. This image data is converted by the image processing unit 104 into line pattern data. The trajectory extraction unit 105 uses the line pattern data and the image data stored in the storage unit 110 to compare the line pattern data extracted by the image processing unit 104 with the movement amount and the movement direction of the contact surface of the fingertip. The data is output to an information device such as a personal computer via the mouse I / F unit 106 as data, and the cursor of the personal computer or the like is moved in accordance with the movement of the contact surface of the fingertip.

【0045】また、記憶部110に記憶された指先の画
像データと軌跡抽出部105からの線模様データを同時
または何れか一方をマウスI/F部106を介してパソ
コンに出力し、パソコンに記憶されている指先の画像デ
ータ(指紋)または指紋の線模様データと比較して特定
の個人か否かを判定し、一致すれば所定の情報処理を許
可するセキュリティ機能が実行される。
The image data of the fingertip stored in the storage unit 110 and / or the line pattern data from the trajectory extraction unit 105 are output to the personal computer via the mouse I / F unit 106 at the same time or one of them, and stored in the personal computer. The image data (fingerprint) of the fingertip or the line pattern data of the fingerprint is compared to determine whether the user is a specific individual, and if they match, a security function of permitting predetermined information processing is executed.

【0046】また、画像処理部104は、指紋などの画
像データや線模様データを鮮明に抽出するように、光源
108と映像入力部103の可変速電子シャッター機能
を制御する出力をタイミング制御部107に与える。例
えば、指紋からの反射光の濃淡が不鮮明で指紋の線模様
が不鮮明であれば、鮮明になるように、予め記憶された
表に従って、光源108の明るさや可変速電子シャッタ
ー機能の開く期間を選択してタイミング制御部107に
出力する。
The image processing unit 104 controls an output for controlling the variable speed electronic shutter function of the light source 108 and the image input unit 103 so as to clearly extract image data such as fingerprints and line pattern data. Give to. For example, if the density of the reflected light from the fingerprint is unclear and the line pattern of the fingerprint is unclear, the brightness of the light source 108 and the period during which the variable speed electronic shutter function is opened are selected according to a table stored in advance so that the fingerprint becomes sharp. And outputs the result to the timing control unit 107.

【0047】なお、実施の形態1での接触面は指紋で説
明したが本発明は指紋に限定されるものではなく、個人
名の印鑑の捺印面や特定の模様が先端面に印刷や刻印さ
れた棒状のものであれば、本発明と同様の効果が得られ
る。
Although the contact surface in the first embodiment has been described with a fingerprint, the present invention is not limited to a fingerprint, and a stamped surface of a personal name seal or a specific pattern is printed or stamped on the front end surface. The same effects as those of the present invention can be obtained with a rod-like shape.

【0048】指紋以外の印鑑の捺印面を接触面として、
前述の指紋などの特定模様と同様に、移動方向や移動量
の座標データに変換してパソコンのカーソル移動や捺印
面の画像データや線模様データをパソコンに出力して、
パソコンでセキュリティ機能を実現できることは明白で
ある。
The seal surface other than the fingerprint is used as the contact surface,
In the same way as the specific pattern such as the fingerprint described above, it is converted to the coordinate data of the moving direction and the moving amount, and the image data and line pattern data of the cursor movement of the personal computer and the marking surface are output to the personal computer,
It is clear that security functions can be realized on a personal computer.

【0049】また、画像処理部104、軌跡抽出部10
5、マウスI/F部106をマイクロコントローラのプ
ログラムで構成できることは当業者にとって容易であ
る。
The image processing unit 104 and the trajectory extraction unit 10
5. It is easy for those skilled in the art that the mouse I / F unit 106 can be configured by a microcontroller program.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
前述の従来ポインティング入力装置の問題を解決して、
省スペースとメンテナンスフリー、及び指紋などの模様
の認識によるセキュリティ対策が可能な光学式ポインテ
ィング入力装置を提供できる。
As described in detail above, according to the present invention,
Solving the above-mentioned problem of the conventional pointing input device,
It is possible to provide an optical pointing input device that is space-saving, maintenance-free, and capable of taking security measures by recognizing patterns such as fingerprints.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光学式ポインティング入力装置の
実施形態1の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical pointing input device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のトラックボールの構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional trackball.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 指先 102 レンズ 103 映像入力部 104 画像処理部 105 軌跡抽出部 106 マウスI/F部 107 タイミング制御部 108 光源 109 筐体面 110 記憶部 201 ボール 202 X軸検出ローラ 203 Y軸検出ローラ 101 Fingertip 102 Lens 103 Image input unit 104 Image processing unit 105 Locus extraction unit 106 Mouse I / F unit 107 Timing control unit 108 Light source 109 Housing surface 110 Storage unit 201 Ball 202 X-axis detection roller 203 Y-axis detection roller

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】指先等の接触面の模様を接写撮影するため
のレンズと、前記接触面を照明するための光源と、前記
レンズで集光された前記接触面からの反射光の濃淡を画
像データに変換する光学式エリアセンサーを備えた映像
入力部と、前記映像入力部からの画像データを記憶する
記憶部と、前記画像データから前記接触面の模様の線模
様データを抽出する画像処理部と、前記映像入力部から
の画像データを入力とする前記画像処理部からの出力と
前記記憶部からの画像データを入力とする前記画像処理
部からの出力を比較して前記接触面の移動方向、移動量
を抽出する軌跡抽出部と、前記軌跡抽出部からの出力を
外部へ出力するマウスインターフェース部を具備したこ
とを特徴とする光学式ポインティング入力装置。
1. A lens for taking a close-up image of a pattern on a contact surface such as a fingertip, a light source for illuminating the contact surface, and an image of light and shade of light reflected from the contact surface condensed by the lens. A video input unit provided with an optical area sensor for converting data into data, a storage unit for storing image data from the video input unit, and an image processing unit for extracting line pattern data of the contact surface pattern from the image data And comparing the output from the image processing unit that receives the image data from the video input unit with the output from the image processing unit that receives the image data from the storage unit as the input, and the moving direction of the contact surface. An optical pointing input device, comprising: a trajectory extraction unit for extracting a movement amount; and a mouse interface unit for outputting an output from the trajectory extraction unit to the outside.
【請求項2】前記接触面の模様を可変の所定期間だけ画
像データに変換する可変速電子シャッター機能を有する
映像入力部と、前記所定期間を制御する信号を前記タイ
ミング制御部に出力する画像処理部と、前記画像処理部
の出力に応じて前記可変速電子シャッター機能を制御す
るタイミング制御部を備えた請求項1に記載の光学式ポ
インティング入力装置。
2. A video input unit having a variable speed electronic shutter function for converting a pattern of the contact surface into image data for a variable predetermined period, and an image processing for outputting a signal for controlling the predetermined period to the timing control unit. The optical pointing input device according to claim 1, further comprising a unit, and a timing control unit that controls the variable speed electronic shutter function according to an output of the image processing unit.
【請求項3】前記画像処理部での線模様データを明瞭に
精度良く抽出できるように、明るさを制御できる光源
と、前記光源の明るさを制御する信号をタイミング制御
部に出力する画像処理部と、前記画像処理部の出力信号
に応じて前記光源の明るさを制御するタイミング制御部
を備えた請求項1に記載の光学式ポインティング入力装
置。
3. A light source capable of controlling brightness so that line pattern data can be clearly and accurately extracted in the image processing unit, and an image processing unit for outputting a signal for controlling brightness of the light source to a timing control unit. The optical pointing input device according to claim 1, further comprising: a unit; and a timing control unit configured to control brightness of the light source according to an output signal of the image processing unit.
【請求項4】前記接触面からの反射光を前記光学式エリ
アセンサーに入力する所定期間だけ、前記光源を点灯ま
たは明るさを増加する様に制御するタイミング制御部を
備えた請求項3に記載の光学式ポインティング入力装
置。
4. The apparatus according to claim 3, further comprising a timing control section for controlling the light source to be turned on or to increase the brightness for a predetermined period during which the reflected light from the contact surface is input to the optical area sensor. Optical pointing input device.
【請求項5】前記光源の明るさと、前記可変速電子シャ
ッター機能の所定期間と、接触面の模様の反射光の濃淡
との関係を予め表として記憶して、前記表に従ってタイ
ミング制御部に信号を出力する画像処理部を備えた請求
項3及び請求項4に記載の光学式ポインティング入力装
置。
5. The relation between the brightness of the light source, the predetermined period of the variable speed electronic shutter function, and the density of the reflected light of the pattern on the contact surface is stored in a table in advance, and a signal is sent to the timing control unit in accordance with the table. The optical pointing input device according to claim 3, further comprising an image processing unit that outputs the image data.
【請求項6】前記記憶部に記憶された前記画像データを
外部に出力するマウスインターフェース部を具備するこ
とを特徴とする請求項1記載の光学式ポインティング入
力装置。
6. The optical pointing input device according to claim 1, further comprising a mouse interface unit for outputting the image data stored in the storage unit to the outside.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2374409A (en) * 2001-03-16 2002-10-16 Agilent Technologies Inc Optical pointing device with inertial properties and no mechanical elements
GB2383128A (en) * 2001-12-17 2003-06-18 Behavior Tech Computer Corp Optical pointing device with a transparent removable panel
KR100615554B1 (en) 2005-01-25 2006-08-25 한국정보통신대학교 산학협력단 A tactile input system and device for very small information device
KR100773807B1 (en) 2006-08-08 2007-11-06 광주과학기술원 Optical pointing device using diffractive gratings
WO2008116155A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Microsoft Corporation Microphones as contact sensors for device control
WO2009113330A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 シャープ株式会社 Area sensor and display device having area sensor
KR101099044B1 (en) 2009-10-14 2011-12-26 크루셜텍 (주) Control method optical joystick of portable terminal and portable terminal using the same
US8350973B2 (en) 2008-06-13 2013-01-08 Sharp Kabushiki Kaisha Area sensor and display device including area sensor
US8487913B2 (en) 2009-01-09 2013-07-16 Sharp Kabushiki Kaisha Area sensor, liquid crystal display unit, and position detection method

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2374409A (en) * 2001-03-16 2002-10-16 Agilent Technologies Inc Optical pointing device with inertial properties and no mechanical elements
GB2374409B (en) * 2001-03-16 2005-02-02 Agilent Technologies Inc Optical screen pointing device
GB2383128A (en) * 2001-12-17 2003-06-18 Behavior Tech Computer Corp Optical pointing device with a transparent removable panel
GB2383128B (en) * 2001-12-17 2005-02-16 Behavior Tech Computer Corp Optical pointing device
KR100615554B1 (en) 2005-01-25 2006-08-25 한국정보통신대학교 산학협력단 A tactile input system and device for very small information device
KR100773807B1 (en) 2006-08-08 2007-11-06 광주과학기술원 Optical pointing device using diffractive gratings
WO2008116155A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Microsoft Corporation Microphones as contact sensors for device control
WO2009113330A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 シャープ株式会社 Area sensor and display device having area sensor
US8350973B2 (en) 2008-06-13 2013-01-08 Sharp Kabushiki Kaisha Area sensor and display device including area sensor
US8487913B2 (en) 2009-01-09 2013-07-16 Sharp Kabushiki Kaisha Area sensor, liquid crystal display unit, and position detection method
KR101099044B1 (en) 2009-10-14 2011-12-26 크루셜텍 (주) Control method optical joystick of portable terminal and portable terminal using the same

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