JP2002123823A - 指紋撮像装置 - Google Patents
指紋撮像装置Info
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- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1335—Combining adjacent partial images (e.g. slices) to create a composite input or reference pattern; Tracking a sweeping finger movement
Abstract
(57)【要約】
【課題】 システムのコストや複雑さを増加させずに、
時間に関する指の動きの情報を判断できる単一チップの
センサーチップを実現する。 【解決手段】 物体を撮像する方法及びシステムであっ
て、まず、ナビゲーションセンサアレイ（４１０）をも
ちいてこの物体の動きの情報を判断し、撮像センサアレ
イを制御するために、選択的にアサートする。撮像セン
サストローブ信号に応じて、撮像センサアレイ（２０
４）がこの物体のサブイメージをキャプチャーする。こ
の撮像センサアレイは一度に物体のある部分を撮像でき
るように複数の画素を有している。複数のサブイメージ
は、この撮像センサアレイによって、物体がこの撮像セ
ンサアレイに対して動くにつれて、順次、キャプチャー
される。そして、この複合像に基づいて、物体の複合像
が生成される。
時間に関する指の動きの情報を判断できる単一チップの
センサーチップを実現する。 【解決手段】 物体を撮像する方法及びシステムであっ
て、まず、ナビゲーションセンサアレイ（４１０）をも
ちいてこの物体の動きの情報を判断し、撮像センサアレ
イを制御するために、選択的にアサートする。撮像セン
サストローブ信号に応じて、撮像センサアレイ（２０
４）がこの物体のサブイメージをキャプチャーする。こ
の撮像センサアレイは一度に物体のある部分を撮像でき
るように複数の画素を有している。複数のサブイメージ
は、この撮像センサアレイによって、物体がこの撮像セ
ンサアレイに対して動くにつれて、順次、キャプチャー
される。そして、この複合像に基づいて、物体の複合像
が生成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、撮像
に関し、さらに詳しくは、指紋撮像方法およびシステム
に関する。
に関し、さらに詳しくは、指紋撮像方法およびシステム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】バイオメトリクスは、ある個人が同一人
物だと名乗っていることを識別するための方法として、
個人的および物理的な固有の特性を用いる科学である。
最も古いバイオメトリクスの一つに含まれているものと
して、個人の識別のために指紋を採用することがある。
指紋は胎児の発育中に形成されるので、病気あるいは傷
跡により指紋が変化することがあるというまれな場合を
除いて、生涯変化しないものと考えられている。
物だと名乗っていることを識別するための方法として、
個人的および物理的な固有の特性を用いる科学である。
最も古いバイオメトリクスの一つに含まれているものと
して、個人の識別のために指紋を採用することがある。
指紋は胎児の発育中に形成されるので、病気あるいは傷
跡により指紋が変化することがあるというまれな場合を
除いて、生涯変化しないものと考えられている。
【０００３】同一の人物からもあるいは双生児からも同
一の紋様の指は存在しないということが広く知られてい
る。指紋の系統的な分類は１８００年代に始まってお
り、それ以来、警察と法医学による指紋の広範囲な使用
を通じて発達してきた。
一の紋様の指は存在しないということが広く知られてい
る。指紋の系統的な分類は１８００年代に始まってお
り、それ以来、警察と法医学による指紋の広範囲な使用
を通じて発達してきた。
【０００４】指紋比較は、現在の使用方法では、微細点
（すなわち、指紋パターン内の個々の特徴）に基づいて
いる。例えば、これらの微細点は、指紋における稜線末
端および分岐を含むことができる。微細点の相対的な位
置が比較のために用いられ、経験学的な研究によれば、
二人の個人は、通常、８箇所以上の微細点が共通になる
ことはない。指紋を精査すると、典型的には、３０〜４
０の微細点を含んでいる。
（すなわち、指紋パターン内の個々の特徴）に基づいて
いる。例えば、これらの微細点は、指紋における稜線末
端および分岐を含むことができる。微細点の相対的な位
置が比較のために用いられ、経験学的な研究によれば、
二人の個人は、通常、８箇所以上の微細点が共通になる
ことはない。指紋を精査すると、典型的には、３０〜４
０の微細点を含んでいる。
【０００５】指紋は大量のデータを有しているので、指
紋バイオメトリクスはそれ自身の高い精度を有し、誤っ
た受け入れ率（バイオメトリクスシステムが人の同一性
を間違って認識したとき）を低くし、しかも、誤った拒
絶率（バイオメトリクスシステムが人の正しく申し立て
られた同一性を認識できなかったとき）を低くすること
が可能となる。
紋バイオメトリクスはそれ自身の高い精度を有し、誤っ
た受け入れ率（バイオメトリクスシステムが人の同一性
を間違って認識したとき）を低くし、しかも、誤った拒
絶率（バイオメトリクスシステムが人の正しく申し立て
られた同一性を認識できなかったとき）を低くすること
が可能となる。
【０００６】近年、指紋バイオメトリクスシステムの開
発は、非常に大きな関心を集めている。例えば、幾つか
の市販の指紋システムがある。その一つが、Santa Clar
a、CaliforniaのVeridicomからのものである。もう一つ
は、Heggedal、NorwayのIDEX ASからのものである。
発は、非常に大きな関心を集めている。例えば、幾つか
の市販の指紋システムがある。その一つが、Santa Clar
a、CaliforniaのVeridicomからのものである。もう一つ
は、Heggedal、NorwayのIDEX ASからのものである。
【０００７】指紋バイオメトリクスシステムにおいて重
要なのは、指紋像の正確なキャプチャーである。正確な
キャプチャーを保証するために、Veridicomのような企
業によって採用されている手法は、指紋全体をカバーす
るセンサのアレイを使うことである。このような指紋撮
像装置のフルアレイ型の不利な点の一つは、このような
撮像装置が像キャプチャーを行なうために大きなセンサ
アレイを必要とすることにある。この従来周知の指紋撮
像装置は、通常、指紋全体の面積に比例した面積を持っ
たセンサアレイを使う。大きなセンサアレイでは、指紋
のそれぞれの点に対してセンサを必要とする。例えば、
標準のセンサアレイは、５００画素×８００画素に配列
される４００，０００センサが、指紋の全像を１回でキ
ャプチャーするために必要である。
要なのは、指紋像の正確なキャプチャーである。正確な
キャプチャーを保証するために、Veridicomのような企
業によって採用されている手法は、指紋全体をカバーす
るセンサのアレイを使うことである。このような指紋撮
像装置のフルアレイ型の不利な点の一つは、このような
撮像装置が像キャプチャーを行なうために大きなセンサ
アレイを必要とすることにある。この従来周知の指紋撮
像装置は、通常、指紋全体の面積に比例した面積を持っ
たセンサアレイを使う。大きなセンサアレイでは、指紋
のそれぞれの点に対してセンサを必要とする。例えば、
標準のセンサアレイは、５００画素×８００画素に配列
される４００，０００センサが、指紋の全像を１回でキ
ャプチャーするために必要である。
【０００８】ＩＣのコストは、そのサイズつまり面積の
関数であることが良く知られている。指紋の全面積をカ
バーするのに必要な数のセンサではなくて、より少ない
数のセンサアレイを使って指紋を撮像できるメカニズム
が望ましいといえる。指紋像を正確にキャプチャーする
のに必要なセンサの数を減らすことによって、ＩＣの面
積を減らすことができ、これによりコストの低減ができ
ることになる。不運にも、従来技術によるアプローチ
は、このメカニズムに到達していない。
関数であることが良く知られている。指紋の全面積をカ
バーするのに必要な数のセンサではなくて、より少ない
数のセンサアレイを使って指紋を撮像できるメカニズム
が望ましいといえる。指紋像を正確にキャプチャーする
のに必要なセンサの数を減らすことによって、ＩＣの面
積を減らすことができ、これによりコストの低減ができ
ることになる。不運にも、従来技術によるアプローチ
は、このメカニズムに到達していない。
【０００９】Heggedal、NorwayのIDEX ASのような企業に
よって実行された二番目のアプローチは、指の全体の高
さをはるかに下回るセンサアレイを横切るように指を移
動させることが、使用者に求められる走査アプローチで
ある。このアプローチは、"Fingerprint Sensor"という
名称で出願されたＰＣＴ特許出願国際公開番号ＷＯ９９
／４３２５８に記載されている。不運にも、この走査型
の撮像装置は、幾つかの欠点を有している。まず、ＩＤ
ＥＸのアプローチは、大きさの異なる指に対応してガイ
ドするために湾曲したセンサと摺動するアセンブリ（図
２〜図５参照）を用いる。それらの溝、湾曲およびアセ
ンブリは、複雑さを高め、指紋センサを製造するのに付
随的なコストを増加させる。次に、Ｕ型の溝が、何人か
には不快であり、使うのに困難を感ずる人もいる。比較
的平面のセンサを使うとともに上述したようなアセンブ
リの不要な走査型の指紋撮像装置が好ましい。
よって実行された二番目のアプローチは、指の全体の高
さをはるかに下回るセンサアレイを横切るように指を移
動させることが、使用者に求められる走査アプローチで
ある。このアプローチは、"Fingerprint Sensor"という
名称で出願されたＰＣＴ特許出願国際公開番号ＷＯ９９
／４３２５８に記載されている。不運にも、この走査型
の撮像装置は、幾つかの欠点を有している。まず、ＩＤ
ＥＸのアプローチは、大きさの異なる指に対応してガイ
ドするために湾曲したセンサと摺動するアセンブリ（図
２〜図５参照）を用いる。それらの溝、湾曲およびアセ
ンブリは、複雑さを高め、指紋センサを製造するのに付
随的なコストを増加させる。次に、Ｕ型の溝が、何人か
には不快であり、使うのに困難を感ずる人もいる。比較
的平面のセンサを使うとともに上述したようなアセンブ
リの不要な走査型の指紋撮像装置が好ましい。
【００１０】"Method and Apparatus for Measuring St
ructures in a Fingerprint"という名称のＰＣＴ特許出
願国際公開番号ＷＯ９８／５８３４２は、走査型のセン
サが使えるシステムをさらに開示している。このシステ
ムは、２以上のセンサ列を持ったセンサアレイを用いる
もので、センサの間隔よりも小さな指紋の構造を測定す
る。このシステムは２列以上のセンサを用いて指紋の単
一列を撮像するので、システムは、異なる列のこれらの
測定結果を、その指紋における１列を表現している単一
の信号に結合させるという問題に取り組まなければなら
ない。
ructures in a Fingerprint"という名称のＰＣＴ特許出
願国際公開番号ＷＯ９８／５８３４２は、走査型のセン
サが使えるシステムをさらに開示している。このシステ
ムは、２以上のセンサ列を持ったセンサアレイを用いる
もので、センサの間隔よりも小さな指紋の構造を測定す
る。このシステムは２列以上のセンサを用いて指紋の単
一列を撮像するので、システムは、異なる列のこれらの
測定結果を、その指紋における１列を表現している単一
の信号に結合させるという問題に取り組まなければなら
ない。
【００１１】これらの信号を単一の信号に結合させるた
めに、この特許出願は、センサの異なる列から測定され
た信号を結合させるように使うことができる別の相関技
術を述べている。このシステムは、異なる列からの信号
間の時間遅延を補正する調節構成を用いる。不運にも、
これらの技術は、システムのコストを高めるとともに複
雑さも増加させる。この結果として、同等の解像度を有
するとともに複雑な信号相関技術を必要としない単一列
のセンサを用いるシステムであることが望ましいといえ
る。
めに、この特許出願は、センサの異なる列から測定され
た信号を結合させるように使うことができる別の相関技
術を述べている。このシステムは、異なる列からの信号
間の時間遅延を補正する調節構成を用いる。不運にも、
これらの技術は、システムのコストを高めるとともに複
雑さも増加させる。この結果として、同等の解像度を有
するとともに複雑な信号相関技術を必要としない単一列
のセンサを用いるシステムであることが望ましいといえ
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】全アレイ型センサシス
テムでは遭遇しない走査型システムにおけるその他の問
題は、指の移動が決定されなければならないことであ
る。例えば、キャプチャーされる像の精度を高めるため
に、センサに対しての指の移動が決定されなければなら
ない。従来技術におけるシステムは、センサから離れて
いるホストコンピュータで実行されるソフトウェアを用
いてこの判断を行なっている。不運にも、使うときに極
度にコストがかかる高速度のバスが使えないとすると、
ホストコンピュータによる解決は、センサチップとホス
トコンピュータ間のデータ転送速度を処理するのには不
適当である。結果として、指の移動を判断するためのセ
ンサアレイとメカニズムを備えた単一チップでの解決が
可能なシステムが望ましい。
テムでは遭遇しない走査型システムにおけるその他の問
題は、指の移動が決定されなければならないことであ
る。例えば、キャプチャーされる像の精度を高めるため
に、センサに対しての指の移動が決定されなければなら
ない。従来技術におけるシステムは、センサから離れて
いるホストコンピュータで実行されるソフトウェアを用
いてこの判断を行なっている。不運にも、使うときに極
度にコストがかかる高速度のバスが使えないとすると、
ホストコンピュータによる解決は、センサチップとホス
トコンピュータ間のデータ転送速度を処理するのには不
適当である。結果として、指の移動を判断するためのセ
ンサアレイとメカニズムを備えた単一チップでの解決が
可能なシステムが望ましい。
【００１３】上述の説明に基づいて、単一センサチップ
を用いる指紋の像をキャプチャーする装置と方法で、時
間に関する指の位置の変化を判断するための一体化され
たナビゲーションエンジンを備えたものに対するニーズ
が残っていることがわかる。
を用いる指紋の像をキャプチャーする装置と方法で、時
間に関する指の位置の変化を判断するための一体化され
たナビゲーションエンジンを備えたものに対するニーズ
が残っていることがわかる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、物体を撮像す
る方法およびシステムを提供しようとするものである。
まず、物体の動きの情報が、ナビゲーションセンサアレ
イとナビゲーションエンジンを用いて決定される。この
動きの情報に基づいて、撮像センサストローブ信号（st
robe signal）が選択的にアサート（assert）されて撮
像センサアレイを制御する。アサートされた撮像センサ
ストローブ信号に応答して、撮像センサアレイは、物体
のサブイメージをキャプチャーする。撮像センサアレイ
は、１回で物体の一部分を撮像する複数の画素を備えて
いる。複数のサブイメージが、撮像センサアレイに対し
て物体が移動する際に撮像センサアレイによって順次キ
ャプチャーされる。次いで、物体の複合像が、キャプチ
ャーされたサブイメージに基づいて発生される。本発明
を、実施例を用いて、これに限定されることなく説明す
る。添付の図面において、同じ参照番号は、同じ部材を
示すものである。
る方法およびシステムを提供しようとするものである。
まず、物体の動きの情報が、ナビゲーションセンサアレ
イとナビゲーションエンジンを用いて決定される。この
動きの情報に基づいて、撮像センサストローブ信号（st
robe signal）が選択的にアサート（assert）されて撮
像センサアレイを制御する。アサートされた撮像センサ
ストローブ信号に応答して、撮像センサアレイは、物体
のサブイメージをキャプチャーする。撮像センサアレイ
は、１回で物体の一部分を撮像する複数の画素を備えて
いる。複数のサブイメージが、撮像センサアレイに対し
て物体が移動する際に撮像センサアレイによって順次キ
ャプチャーされる。次いで、物体の複合像が、キャプチ
ャーされたサブイメージに基づいて発生される。本発明
を、実施例を用いて、これに限定されることなく説明す
る。添付の図面において、同じ参照番号は、同じ部材を
示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】指紋を撮像するための、方法と装
置について説明する。以下の説明において、説明の都合
上、多数の明確な詳細部分が本発明の完全な理解のため
に開示される。しかしながら、本発明がこれらの明確な
詳細部分によらなくても実行できるものであることは、
当該技術に通常の知識を備えた者には明らかなことであ
ろう。また、周知の構造および装置は、本発明を不必要
に混乱させないためにブロック図で示される。
置について説明する。以下の説明において、説明の都合
上、多数の明確な詳細部分が本発明の完全な理解のため
に開示される。しかしながら、本発明がこれらの明確な
詳細部分によらなくても実行できるものであることは、
当該技術に通常の知識を備えた者には明らかなことであ
ろう。また、周知の構造および装置は、本発明を不必要
に混乱させないためにブロック図で示される。
【００１６】本発明の新規な一つの特徴は、撮像される
物体（例えば、指紋）のサブイメージあるいは部分を一
度にキャプチャーする撮像アレイと、このキャプチャー
されたサブイメージを用いて物体（例えば、指紋）の複
合像を生成するメカニズムにある。
物体（例えば、指紋）のサブイメージあるいは部分を一
度にキャプチャーする撮像アレイと、このキャプチャー
されたサブイメージを用いて物体（例えば、指紋）の複
合像を生成するメカニズムにある。
【００１７】図６には、本発明の一つの実施例に従って
構成された撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４を用いた
指紋撮像装置の具体例が示されている。この実施例にお
いて、撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４は、１列のセ
ンサを有している。指紋撮像装置は少ないセンサを用い
るので、指紋撮像装置ＩＣを製造するコストは大幅に削
減されることは明らかである。
構成された撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４を用いた
指紋撮像装置の具体例が示されている。この実施例にお
いて、撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４は、１列のセ
ンサを有している。指紋撮像装置は少ないセンサを用い
るので、指紋撮像装置ＩＣを製造するコストは大幅に削
減されることは明らかである。
【００１８】ＩＳＡ２０４を、その他の配列により構成
しても良い。例えば、単一列のセンサに代えて、所定数
（Ｍ）の列からなるセンサが使える。さらに、指紋撮像
装置が概ね左右方向の運動により走査されるとき指紋を
キャプチャーするように構成されているならば、一つあ
るいはそれ以上の行を備えたセンサが使える。センサの
数とそれらの向きは特定の用途の要求に適合するように
調節できることに留意すべきである。これらのその他の
配列は、図６および図７に関連してさらに詳細に説明さ
れる。
しても良い。例えば、単一列のセンサに代えて、所定数
（Ｍ）の列からなるセンサが使える。さらに、指紋撮像
装置が概ね左右方向の運動により走査されるとき指紋を
キャプチャーするように構成されているならば、一つあ
るいはそれ以上の行を備えたセンサが使える。センサの
数とそれらの向きは特定の用途の要求に適合するように
調節できることに留意すべきである。これらのその他の
配列は、図６および図７に関連してさらに詳細に説明さ
れる。
【００１９】図４Ｂにおいて、指紋の像３０４の実施例
と、指紋に対するサブイメージあるいは部分３０８が本
発明による指紋撮像装置によって順次キャプチャーされ
る様子が明らかにされている。
と、指紋に対するサブイメージあるいは部分３０８が本
発明による指紋撮像装置によって順次キャプチャーされ
る様子が明らかにされている。
【００２０】動作するときには、使用者はその指紋を撮
像面に置いて指をある移動の方向にこの撮像面上で引く
か転がす。撮像面は、ガラス面のような物理的な面か、
光学的な画像化平面であることができる。本発明は、光
学型のセンサ、抵抗型のセンサ、および、容量型のセン
サのようなどのような型の撮像センサにも等しく適用で
きることを理解すべきである。
像面に置いて指をある移動の方向にこの撮像面上で引く
か転がす。撮像面は、ガラス面のような物理的な面か、
光学的な画像化平面であることができる。本発明は、光
学型のセンサ、抵抗型のセンサ、および、容量型のセン
サのようなどのような型の撮像センサにも等しく適用で
きることを理解すべきである。
【００２１】以下に詳細に説明されるように、移動の実
際の方向は、第１の方向における第１の成分（例えば、
ｘ方向における変化）と第２の方向における第２の成分
（例えば、ｙ方向における変化）に分解される移動のベ
クトルによって表現できる。
際の方向は、第１の方向における第１の成分（例えば、
ｘ方向における変化）と第２の方向における第２の成分
（例えば、ｙ方向における変化）に分解される移動のベ
クトルによって表現できる。
【００２２】この実施例において、指は、概ね、上下方
向の下方に移動される。サブイメージつまりストライプ
（１〜Ｎ）のそれぞれは、矢印で示すように指が上下方
向の下方に移動されると、順次、キャプチャーされる。
サブイメージは、そのあとで接続されて指紋の複合像を
形成する。
向の下方に移動される。サブイメージつまりストライプ
（１〜Ｎ）のそれぞれは、矢印で示すように指が上下方
向の下方に移動されると、順次、キャプチャーされる。
サブイメージは、そのあとで接続されて指紋の複合像を
形成する。
【００２３】［指紋撮像装置４００］図１Ａは、本発明
の一つの実施例に従って構成された指紋撮像装置４００
のブロック図である。指紋撮像装置４００は、以下に詳
細に説明されるセンサＩＣ４０４（以後、センサチップ
と称する）と、これに接続されたホスト装置４６０（例
えば、ホストパーソナルコンピュータ（ＰＣ））を含ん
でいる。以下に詳細に説明されるように、このセンサチ
ップ４０４は、ホストＰＣ４６０で実行する異なるソフ
トウェアアプリケーションを用いて、異なる用途を実現
するために構成することもできる。
の一つの実施例に従って構成された指紋撮像装置４００
のブロック図である。指紋撮像装置４００は、以下に詳
細に説明されるセンサＩＣ４０４（以後、センサチップ
と称する）と、これに接続されたホスト装置４６０（例
えば、ホストパーソナルコンピュータ（ＰＣ））を含ん
でいる。以下に詳細に説明されるように、このセンサチ
ップ４０４は、ホストＰＣ４６０で実行する異なるソフ
トウェアアプリケーションを用いて、異なる用途を実現
するために構成することもできる。
【００２４】本発明の一つの特徴は、指の位置の変化
（例えば、ｘ方向における変化と、ｙ方向における変
化）を決定するための一体化されたナビゲーションエン
ジン４２０を備えたセンサチップ４０４にある。ナビゲ
ーションエンジン４２０とセンサチップを一体化し、単
一チップの解決策を実現することによって、本発明は、
ホストにソフトウェアを用いて同じ計算を行う場合に比
較して、処理速度を高め、コストを削減し、ホスト４６
０とセンサチップ４０４間に高速度のバスあるいは接続
を必要としない。
（例えば、ｘ方向における変化と、ｙ方向における変
化）を決定するための一体化されたナビゲーションエン
ジン４２０を備えたセンサチップ４０４にある。ナビゲ
ーションエンジン４２０とセンサチップを一体化し、単
一チップの解決策を実現することによって、本発明は、
ホストにソフトウェアを用いて同じ計算を行う場合に比
較して、処理速度を高め、コストを削減し、ホスト４６
０とセンサチップ４０４間に高速度のバスあるいは接続
を必要としない。
【００２５】センサチップ４０４は、１回で指紋の一部
分を撮像する撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４と、ア
サートさせられたナビゲーションセンサアレイ（ＮＳ
Ａ）ストローブ信号４１４に対応答して指紋のナビゲー
ション像をキャプチャーするナビゲーションセンサアレ
イ（ＮＳＡ）４１０とを有している。ＮＳＡストローブ
信号４１４のレートは予め定めることができ、１５００
〜２０００フレーム／秒の範囲にあることが好ましい。
ＮＳＡストローブ信号４１４のレートは、アプリケーシ
ョン毎に適切に変化させてよい。
分を撮像する撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４と、ア
サートさせられたナビゲーションセンサアレイ（ＮＳ
Ａ）ストローブ信号４１４に対応答して指紋のナビゲー
ション像をキャプチャーするナビゲーションセンサアレ
イ（ＮＳＡ）４１０とを有している。ＮＳＡストローブ
信号４１４のレートは予め定めることができ、１５００
〜２０００フレーム／秒の範囲にあることが好ましい。
ＮＳＡストローブ信号４１４のレートは、アプリケーシ
ョン毎に適切に変化させてよい。
【００２６】一つの実施例において、ナビゲーションセ
ンサアレイ（ＮＳＡ）４１０は、正方形の領域に配置さ
れた複数の画素を有している（例えば、約２０×約２０
センサを備えた正方形の領域に配置されたセンサのアレ
イ）。ＮＳＡ４１０内の画素は、ほぼ矩形の形状、ほぼ
円形の形状あるいはほぼ楕円の形状のようなその他の幾
何学的な形状を持つ領域に配置できることに注目すべき
である。ＮＳＡ４１０内の画素の数と、ＮＳＡ４１０内
における画素の特定の配置は、アプリケーションに合わ
せて変化させてよい。
ンサアレイ（ＮＳＡ）４１０は、正方形の領域に配置さ
れた複数の画素を有している（例えば、約２０×約２０
センサを備えた正方形の領域に配置されたセンサのアレ
イ）。ＮＳＡ４１０内の画素は、ほぼ矩形の形状、ほぼ
円形の形状あるいはほぼ楕円の形状のようなその他の幾
何学的な形状を持つ領域に配置できることに注目すべき
である。ＮＳＡ４１０内の画素の数と、ＮＳＡ４１０内
における画素の特定の配置は、アプリケーションに合わ
せて変化させてよい。
【００２７】上述したように、指紋撮像装置４００は、
また、ナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストロー
ブ信号を選択的にアサートさせ、ＮＳＡ４１０からナビ
ゲーション像を受け、および、これらに応答して動きの
情報を発生させるためのナビゲーションエンジン４２０
を含んでいる。ナビゲーションエンジン４２０は、撮像
されるべき物体（例えば、指紋）がＮＳＡ４１０に対し
て所定の単位距離だけ移動したときを決定する。この単
位距離は、アプリケーションに従って変化でき、１画
素、１／２画素、１／１０画素のような解像度によって
表現される。ナビゲーションエンジン４２０は、ＩＳＡ
２０４が物体の像をキャプチャーする速度を撮像すべき
物体の移動速度に対応させる。
また、ナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストロー
ブ信号を選択的にアサートさせ、ＮＳＡ４１０からナビ
ゲーション像を受け、および、これらに応答して動きの
情報を発生させるためのナビゲーションエンジン４２０
を含んでいる。ナビゲーションエンジン４２０は、撮像
されるべき物体（例えば、指紋）がＮＳＡ４１０に対し
て所定の単位距離だけ移動したときを決定する。この単
位距離は、アプリケーションに従って変化でき、１画
素、１／２画素、１／１０画素のような解像度によって
表現される。ナビゲーションエンジン４２０は、ＩＳＡ
２０４が物体の像をキャプチャーする速度を撮像すべき
物体の移動速度に対応させる。
【００２８】引用することにより、本明細書の一部をな
すものとする"Method and Device for Tracking Relati
ve Movement by Correlating Signals from an Array o
f Photoelements"という名称の米国特許第５，７２９，
００８号は、ナビゲーションエンジン４２０とＮＳＡ４
１０の作動と具体的な実現方法とを非常に詳しく述べて
いる。
すものとする"Method and Device for Tracking Relati
ve Movement by Correlating Signals from an Array o
f Photoelements"という名称の米国特許第５，７２９，
００８号は、ナビゲーションエンジン４２０とＮＳＡ４
１０の作動と具体的な実現方法とを非常に詳しく述べて
いる。
【００２９】従来技術における解決策は、前に述べたよ
うに、像キャプチャーが予め定められたレートに限定さ
れていて、得られた像に誤差を生じる確率が大きい。こ
れに対して、本発明は、移動する物体（例えば、指紋）
の速度に基づいて変化するレートで物体の像をキャプチ
ャーして均等な間隔を備えたサブイメージを提供する。
これらのサブイメージは、次いで、従来周知であるソフ
トウェアを用いて複合像に合成される。
うに、像キャプチャーが予め定められたレートに限定さ
れていて、得られた像に誤差を生じる確率が大きい。こ
れに対して、本発明は、移動する物体（例えば、指紋）
の速度に基づいて変化するレートで物体の像をキャプチ
ャーして均等な間隔を備えたサブイメージを提供する。
これらのサブイメージは、次いで、従来周知であるソフ
トウェアを用いて複合像に合成される。
【００３０】指紋撮像装置４００は、また、アサートさ
れたナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストローブ
信号４４４に応答して指紋の像の一部分をキャプチャー
する撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４を含んでいる。
一つの実施例において、撮像センサアレイ（ＩＳＡ）４
４０は、１×約３５０個センサを有している。使用され
る画素の数は、アプリケーションに対応して必要な解決
策を得るために変化させてよい。例えば、５００ドット
／インチ（ｄｐｉ）が必要であり、撮像物体が約０．７
５インチの幅の指紋であるときは、約３５０〜約４００
のセンサーが、こういった解像度を与えるのに必要であ
る。ＩＳＡ２０４に使うセンサのサイズは、ＮＳＡ４１
０に使われるセンサと同一であるか異なる画素からなる
ことができる。
れたナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストローブ
信号４４４に応答して指紋の像の一部分をキャプチャー
する撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４を含んでいる。
一つの実施例において、撮像センサアレイ（ＩＳＡ）４
４０は、１×約３５０個センサを有している。使用され
る画素の数は、アプリケーションに対応して必要な解決
策を得るために変化させてよい。例えば、５００ドット
／インチ（ｄｐｉ）が必要であり、撮像物体が約０．７
５インチの幅の指紋であるときは、約３５０〜約４００
のセンサーが、こういった解像度を与えるのに必要であ
る。ＩＳＡ２０４に使うセンサのサイズは、ＮＳＡ４１
０に使われるセンサと同一であるか異なる画素からなる
ことができる。
【００３１】図６は、ＮＳＡ４１０に対するＩＳＡ２０
４の第１の配列あるいは配置を示すものである。ＩＳＡ
２０４は、好ましくは１×ＮであるＭ×Ｎアレイのセン
サであり、ここでＮは、５００ｄｐｉの解像度ためには
約３５０から約４００が必要である。また、ＮＳＡ４１
０は、Ｐ×Ｑアレイのセンサであることができる。例え
ば、好ましい実施例において、ＮＳＡ４１０は、２０×
２０センサアレイである。ＩＳＡ２０４とＮＳＡ４１０
は、少なくとも一つの共通の画素あるいはセンサ（例え
ば、センサ６１０）を共有している。共通の画素あるい
は共用の画素は、ＩＳＡ２０４のためにサブイメージを
キャプチャーするとともにＮＳＡ４１０のために像もキ
ャプチャーするように二重の機能を備えている。
４の第１の配列あるいは配置を示すものである。ＩＳＡ
２０４は、好ましくは１×ＮであるＭ×Ｎアレイのセン
サであり、ここでＮは、５００ｄｐｉの解像度ためには
約３５０から約４００が必要である。また、ＮＳＡ４１
０は、Ｐ×Ｑアレイのセンサであることができる。例え
ば、好ましい実施例において、ＮＳＡ４１０は、２０×
２０センサアレイである。ＩＳＡ２０４とＮＳＡ４１０
は、少なくとも一つの共通の画素あるいはセンサ（例え
ば、センサ６１０）を共有している。共通の画素あるい
は共用の画素は、ＩＳＡ２０４のためにサブイメージを
キャプチャーするとともにＮＳＡ４１０のために像もキ
ャプチャーするように二重の機能を備えている。
【００３２】ＮＳＡ４１０とＩＳＡ２０４が本発明の第
１の実施例に従って構成されるときは、ＮＳＡ４１０と
ＩＳＡ２０４によって使われるセンサは、同一の寸法あ
るいはピッチ密度を備えている。例えば、すべてのセン
サは、５０ミクロン×５０ミクロンの寸法を有すること
ができる。センサを共有する構成を備えた第１の実施例
は、撮像装置を構成するのに必要なセンサの数を減らす
ことによって本発明の指紋撮像装置を製造するコストを
さらに削減できるという利点を有している。
１の実施例に従って構成されるときは、ＮＳＡ４１０と
ＩＳＡ２０４によって使われるセンサは、同一の寸法あ
るいはピッチ密度を備えている。例えば、すべてのセン
サは、５０ミクロン×５０ミクロンの寸法を有すること
ができる。センサを共有する構成を備えた第１の実施例
は、撮像装置を構成するのに必要なセンサの数を減らす
ことによって本発明の指紋撮像装置を製造するコストを
さらに削減できるという利点を有している。
【００３３】図７は、ＮＳＡ４１０に対するＩＳＡ２０
４のその他の配列あるいは配置を示すものである。ＩＳ
Ａ２０４がＮＳＡ４１０とは別個に配列され、両者間に
はセンサあるいは画素が共用されていないことに注目す
べきである。
４のその他の配列あるいは配置を示すものである。ＩＳ
Ａ２０４がＮＳＡ４１０とは別個に配列され、両者間に
はセンサあるいは画素が共用されていないことに注目す
べきである。
【００３４】ＮＳＡ４１０とＩＳＡ２０４が本発明の第
２の実施例に従って構成されるときには、ＮＳＡ４１０
とＩＳＡ２０４によって使われるセンサの寸法は、異な
る寸法あるいはピッチ密度を備えることができる。特
に、ある種のアプリケーションにおいては、ＮＳＡ４１
０のセンサがＩＳＡ２０４のセンサよりもサイズを小さ
くしてＮＳＡ４１０のがＩＳＡ２０４よりも高い解像度
を有するようにすることができる。例えば、ＩＳＡ２０
４のセンサは、５０ミクロン×５０ミクロンの寸法を有
し、これに対してＮＳＡ４１０のセンサは、２０ミクロ
ン×２０ミクロンの寸法を持つようにすることができ
る。
２の実施例に従って構成されるときには、ＮＳＡ４１０
とＩＳＡ２０４によって使われるセンサの寸法は、異な
る寸法あるいはピッチ密度を備えることができる。特
に、ある種のアプリケーションにおいては、ＮＳＡ４１
０のセンサがＩＳＡ２０４のセンサよりもサイズを小さ
くしてＮＳＡ４１０のがＩＳＡ２０４よりも高い解像度
を有するようにすることができる。例えば、ＩＳＡ２０
４のセンサは、５０ミクロン×５０ミクロンの寸法を有
し、これに対してＮＳＡ４１０のセンサは、２０ミクロ
ン×２０ミクロンの寸法を持つようにすることができ
る。
【００３５】指紋撮像装置４００は、また、ナビゲーシ
ョンエンジン４２０からの動きの情報を受け、これに応
答してＩＳＡストローブ信号を選択的にアサートさせる
ＩＳＡコントローラ４３０を含んでいる。前に述べたよ
うに、アサートされるＩＳＡストローブ信号は、ＩＳＡ
２０４に指紋の一部分を撮像させる（すなわち、指紋像
の一部分をキャプチャーする）。
ョンエンジン４２０からの動きの情報を受け、これに応
答してＩＳＡストローブ信号を選択的にアサートさせる
ＩＳＡコントローラ４３０を含んでいる。前に述べたよ
うに、アサートされるＩＳＡストローブ信号は、ＩＳＡ
２０４に指紋の一部分を撮像させる（すなわち、指紋像
の一部分をキャプチャーする）。
【００３６】［認証アプリケーション］ホスト４６０
は、走査像つまりサブイメージを受け取り、前のサブイ
メージに関してのそれぞれのサブイメージにおけるずれ
を受け取り、さらに、これらに基づいて指がＩＳＡ２０
４に関して移動する際の指の不均一な移動あるいは「ロ
ール」による斜めの動きが補正された指紋の複合像を生
成する複合像生成プログラム４６４を含んでいる。ホス
ト４６０は、また、指紋像から微細点情報を抽出し、微
細点情報を予め記憶されている微細点情報と比較し、こ
れに従って、走査された指紋と予め記憶されている情報
との間に一致が見られたときはリソース（例えば、コン
ピュータシステムあるいはファイル）へのアクセスを容
認する認証アプリケーション４７０を備えることができ
る。
は、走査像つまりサブイメージを受け取り、前のサブイ
メージに関してのそれぞれのサブイメージにおけるずれ
を受け取り、さらに、これらに基づいて指がＩＳＡ２０
４に関して移動する際の指の不均一な移動あるいは「ロ
ール」による斜めの動きが補正された指紋の複合像を生
成する複合像生成プログラム４６４を含んでいる。ホス
ト４６０は、また、指紋像から微細点情報を抽出し、微
細点情報を予め記憶されている微細点情報と比較し、こ
れに従って、走査された指紋と予め記憶されている情報
との間に一致が見られたときはリソース（例えば、コン
ピュータシステムあるいはファイル）へのアクセスを容
認する認証アプリケーション４７０を備えることができ
る。
【００３７】［カーソル制御アプリケーション］図１Ｂ
は、本発明による撮像装置がカーソル制御アプリケーシ
ョンを実現するように使われるその他の実施例を示して
いる。この実施例において、ＩＳＡ２０４とＩＳＡスト
ローブ発生器４３０は必要ない。ホスト４６０は、ＩＳ
Ａ２０４によって発生させられる走査像つまりサブイメ
ージを無視してカーソルを制御するためにナビゲーショ
ンエンジン４２０によって発生させられる動きの情報の
みを用いるカーソル制御アプリケーション４８０を含む
ことができる。このアプリケーションにおいて、ＮＳＡ
４１０は、ミニタッチパッドとして機能するように働
き、ナビゲーションエンジン４２０は、カーソルの所望
の動きを決定するのに使われる。
は、本発明による撮像装置がカーソル制御アプリケーシ
ョンを実現するように使われるその他の実施例を示して
いる。この実施例において、ＩＳＡ２０４とＩＳＡスト
ローブ発生器４３０は必要ない。ホスト４６０は、ＩＳ
Ａ２０４によって発生させられる走査像つまりサブイメ
ージを無視してカーソルを制御するためにナビゲーショ
ンエンジン４２０によって発生させられる動きの情報の
みを用いるカーソル制御アプリケーション４８０を含む
ことができる。このアプリケーションにおいて、ＮＳＡ
４１０は、ミニタッチパッドとして機能するように働
き、ナビゲーションエンジン４２０は、カーソルの所望
の動きを決定するのに使われる。
【００３８】図２は、図１における撮像装置によって実
行される過程を示すフローチャートである。この撮像装
置を使うために、使用者は指を面上に置き、第１の方向
に面に沿って指を移動させる。過程５０４において、物
体（例えば、指紋）が存在するかどうかの判断がなされ
る。この判断は、接点を使って皮膚の２点間の抵抗を検
出することにより行なわれる。あるいは、ＮＳＡ４１０
あるいはＩＳＡ４２０のセンサが容量型であるときは、
これらのＮＳＡ４１０あるいはＩＳＡ４２０は、センサ
の面を連続的に走査するように駆動され、検出された信
号が所定の域値に達しているかどうかを判断する。同様
に、レンズあるいは光学系が、物体の存在を判断するた
めに使われる。
行される過程を示すフローチャートである。この撮像装
置を使うために、使用者は指を面上に置き、第１の方向
に面に沿って指を移動させる。過程５０４において、物
体（例えば、指紋）が存在するかどうかの判断がなされ
る。この判断は、接点を使って皮膚の２点間の抵抗を検
出することにより行なわれる。あるいは、ＮＳＡ４１０
あるいはＩＳＡ４２０のセンサが容量型であるときは、
これらのＮＳＡ４１０あるいはＩＳＡ４２０は、センサ
の面を連続的に走査するように駆動され、検出された信
号が所定の域値に達しているかどうかを判断する。同様
に、レンズあるいは光学系が、物体の存在を判断するた
めに使われる。
【００３９】撮像すべき物体が検出されないときは、物
体が検出されるまで、過程５０４が繰り返される。撮像
すべき物体が検出されたときは、過程５０８において、
物体のナビゲーション像が、キャプチャーされる。ナビ
ゲーション像および予めキャプチャーされているナビゲ
ーション像に基づいて、物体の動きの情報が判断され
る。例えば、以下にさらに詳細に説明されるように、物
体のｘ位置およびｙ位置の変化は、ナビゲーション像に
より判断される。
体が検出されるまで、過程５０４が繰り返される。撮像
すべき物体が検出されたときは、過程５０８において、
物体のナビゲーション像が、キャプチャーされる。ナビ
ゲーション像および予めキャプチャーされているナビゲ
ーション像に基づいて、物体の動きの情報が判断され
る。例えば、以下にさらに詳細に説明されるように、物
体のｘ位置およびｙ位置の変化は、ナビゲーション像に
より判断される。
【００４０】過程５１４において、位置の移動あるいは
変化が、予め定められている基準に関して第１の所定の
関係にあるかどうかが判断される。位置における変化
は、ＮＳＡ４１０によって与えられた現在の像と予めキ
ャプチャーされている像（例えば、直前の像）とに関し
て判断できる。位置の移動あるいは変化が、予め定めら
れている基準に関して第１の所定の関係にあるとき、過
程５１８において、撮像センサアレイストローブ信号は
アサートされ、従って、物体のサブイメージがキャプチ
ャーされる（例えば、図４Ｂに示されるストリップの一
つ）。処理は、次いで、過程５０４および５２４におい
て同時に継続できる。
変化が、予め定められている基準に関して第１の所定の
関係にあるかどうかが判断される。位置における変化
は、ＮＳＡ４１０によって与えられた現在の像と予めキ
ャプチャーされている像（例えば、直前の像）とに関し
て判断できる。位置の移動あるいは変化が、予め定めら
れている基準に関して第１の所定の関係にあるとき、過
程５１８において、撮像センサアレイストローブ信号は
アサートされ、従って、物体のサブイメージがキャプチ
ャーされる（例えば、図４Ｂに示されるストリップの一
つ）。処理は、次いで、過程５０４および５２４におい
て同時に継続できる。
【００４１】一つの実施例において、過程５１４は、ｘ
位置における変化が第１の方向における単位距離よりも
大きいかあるいは等しいかどうか（例えば、所定のデル
タｘ）、あるいは、ｙ位置における変化が第２の方向に
おける単位距離よりも大きいかあるいは等しいかどうか
（例えば、所定のデルタｙ）を判断する。もしそうなら
ば、ＩＳＡストローブ信号が、物体のサブイメージをキ
ャプチャーするようにアサートされる。さもないと、サ
ブイメージは、キャプチャーされない。
位置における変化が第１の方向における単位距離よりも
大きいかあるいは等しいかどうか（例えば、所定のデル
タｘ）、あるいは、ｙ位置における変化が第２の方向に
おける単位距離よりも大きいかあるいは等しいかどうか
（例えば、所定のデルタｙ）を判断する。もしそうなら
ば、ＩＳＡストローブ信号が、物体のサブイメージをキ
ャプチャーするようにアサートされる。さもないと、サ
ブイメージは、キャプチャーされない。
【００４２】例えば、ＩＳＡストローブ発生器４３０
が、第１の方向における移動の量および第２の方向にお
ける移動の量を使って指がいずれかの方向に所定の単位
距離だけ移動したかどうかを判断できる。指がいずれか
の方向に所定の距離移動したと判断されたとき、ＩＳＡ
ストローブ発生器４３０は、指紋の一部分を撮像するた
めにＩＳＡ２０４を選択的に制御するＩＳＡストローブ
４４４をアサートさせる。指がいずれかの方向に所定の
距離移動していないと判断されたとき、ＩＳＡストロー
ブ発生器４３０は、ＩＳＡストローブ信号４４４をアサ
ートさせず、従って、ＩＳＡ２０４は、指紋の一部分を
撮像しない。
が、第１の方向における移動の量および第２の方向にお
ける移動の量を使って指がいずれかの方向に所定の単位
距離だけ移動したかどうかを判断できる。指がいずれか
の方向に所定の距離移動したと判断されたとき、ＩＳＡ
ストローブ発生器４３０は、指紋の一部分を撮像するた
めにＩＳＡ２０４を選択的に制御するＩＳＡストローブ
４４４をアサートさせる。指がいずれかの方向に所定の
距離移動していないと判断されたとき、ＩＳＡストロー
ブ発生器４３０は、ＩＳＡストローブ信号４４４をアサ
ートさせず、従って、ＩＳＡ２０４は、指紋の一部分を
撮像しない。
【００４３】位置の移動あるいは変化が予め定められて
いる基準に関して第１の所定の関係にないとき、処理は
過程５０８にゆく。過程５０８および５１４は、位置の
移動あるいは変化が予め定められている基準に関して第
１の所定の関係になるまで繰り返される。過程５２４に
おいて、過程５１８においてキャプチャーされたサブイ
メージはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなホス
ト装置に供給される。
いる基準に関して第１の所定の関係にないとき、処理は
過程５０８にゆく。過程５０８および５１４は、位置の
移動あるいは変化が予め定められている基準に関して第
１の所定の関係になるまで繰り返される。過程５２４に
おいて、過程５１８においてキャプチャーされたサブイ
メージはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなホス
ト装置に供給される。
【００４４】図３は、本発明の一つの実施例に従った物
体の像をキャプチャーする方法を示すフローチャートで
ある。過程６００において、ナビゲーションセンサアレ
イおよびナビゲーションエンジンは、撮像装置に関して
移動する物体の動きの情報を得るために使われる。過程
６１０において、撮像センサアレイストローブ信号は、
動きの情報に基づいて選択的にアサートされる。過程６
２０において、撮像センサアレイは、アサートされたＩ
ＳＡストローブ信号に応答して物体のサブイメージある
いは一部分を得るために使われる。過程６３０におい
て、サブイメージが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
のようなホスト装置に供給される。過程６４０におい
て、物体の複合像が、キャプチャーされたサブイメージ
に基づいてホスト内に発生される。
体の像をキャプチャーする方法を示すフローチャートで
ある。過程６００において、ナビゲーションセンサアレ
イおよびナビゲーションエンジンは、撮像装置に関して
移動する物体の動きの情報を得るために使われる。過程
６１０において、撮像センサアレイストローブ信号は、
動きの情報に基づいて選択的にアサートされる。過程６
２０において、撮像センサアレイは、アサートされたＩ
ＳＡストローブ信号に応答して物体のサブイメージある
いは一部分を得るために使われる。過程６３０におい
て、サブイメージが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
のようなホスト装置に供給される。過程６４０におい
て、物体の複合像が、キャプチャーされたサブイメージ
に基づいてホスト内に発生される。
【００４５】過程６５０において、物体が指紋であると
き、微細点の特徴が物体から抽出される。過程６６０に
おいて、微細点の特徴が、予め記憶されている微細点の
特徴と比較される。過程６７０において過程６６０での
比較が使われて、装置、ファイル、ネットワークなどア
クセスする特権を容認すべきかどうか、あるいは、使用
者の同一性を認証するべきかどうかが判断される。
き、微細点の特徴が物体から抽出される。過程６６０に
おいて、微細点の特徴が、予め記憶されている微細点の
特徴と比較される。過程６７０において過程６６０での
比較が使われて、装置、ファイル、ネットワークなどア
クセスする特権を容認すべきかどうか、あるいは、使用
者の同一性を認証するべきかどうかが判断される。
【００４６】図４Ａおよび図４Ｂは、具体的にキャプチ
ャーされた指紋像および補正された指紋像をそれぞれ示
している。図４Ａは、指が図示の方向７０８にほぼ移動
されたときの本発明の指紋撮像装置によってキャプチャ
ーされた第１の例示的な指紋像７０４を示している。移
動の好ましい方向は、ほぼ上下方向７１０であることに
注目すべきである。像７０４は、斜めの台形状形状を備
えていて、ホストコンピュータ４６０に搭載している補
正ソフトウェアによって補正される。
ャーされた指紋像および補正された指紋像をそれぞれ示
している。図４Ａは、指が図示の方向７０８にほぼ移動
されたときの本発明の指紋撮像装置によってキャプチャ
ーされた第１の例示的な指紋像７０４を示している。移
動の好ましい方向は、ほぼ上下方向７１０であることに
注目すべきである。像７０４は、斜めの台形状形状を備
えていて、ホストコンピュータ４６０に搭載している補
正ソフトウェアによって補正される。
【００４７】補正ソフトウェアは、ナビゲーションエン
ジン４２０によって与えられた動きの情報（例えば、ｘ
およびｙ情報）を用いて像の傾斜を補正してサブイメー
ジが均一に互いに積み重ねられる合成像を生じさせる。
例えば、それぞれの走査像つまりサブイメージの、直前
の走査像つまりサブイメージに対するｘ方向のずれおよ
びｙ方向のずれは、指の移動によって生じた斜めの変形
を補正するために用いられる。このようにして、それぞ
れの走査像つまりサブイメージは、直前の走査像つまり
サブイメージに重ねられてほぼ直立し、台形形状ではな
く矩形の形状を備えた像を発生させる。図４Ｂは、斜面
像７０４に対応する補正された指紋像７１４を示してい
る。
ジン４２０によって与えられた動きの情報（例えば、ｘ
およびｙ情報）を用いて像の傾斜を補正してサブイメー
ジが均一に互いに積み重ねられる合成像を生じさせる。
例えば、それぞれの走査像つまりサブイメージの、直前
の走査像つまりサブイメージに対するｘ方向のずれおよ
びｙ方向のずれは、指の移動によって生じた斜めの変形
を補正するために用いられる。このようにして、それぞ
れの走査像つまりサブイメージは、直前の走査像つまり
サブイメージに重ねられてほぼ直立し、台形形状ではな
く矩形の形状を備えた像を発生させる。図４Ｂは、斜面
像７０４に対応する補正された指紋像７１４を示してい
る。
【００４８】図５Ａおよび図５Ｂは、例示的なキャプチ
ャーされた指紋像および補正された指紋像をそれぞれ示
している。図５Ａは、指がほぼ図示の方向８０８に移動
されたときの、本発明の指紋撮像装置によってキャプチ
ャーされた第１の例示的な指紋像８０４を示している。
移動の好ましい方向は、ほぼ上下方向８１０であること
に注目すべきである。像８０４は、ホストコンピュータ
４６０に搭載している補正ソフトウェアによって補正さ
れる斜めの台形状形状を備えている。図５Ｂは、斜面像
７０４に対応している補正された指紋像８１４を示して
いる。
ャーされた指紋像および補正された指紋像をそれぞれ示
している。図５Ａは、指がほぼ図示の方向８０８に移動
されたときの、本発明の指紋撮像装置によってキャプチ
ャーされた第１の例示的な指紋像８０４を示している。
移動の好ましい方向は、ほぼ上下方向８１０であること
に注目すべきである。像８０４は、ホストコンピュータ
４６０に搭載している補正ソフトウェアによって補正さ
れる斜めの台形状形状を備えている。図５Ｂは、斜面像
７０４に対応している補正された指紋像８１４を示して
いる。
【００４９】図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃおよび図８Ｄは、
本発明による指紋撮像装置が、本発明の一つの実施例に
従って指が第１の方向に所定の距離あるいは第２の方向
に所定の距離移動したかどうかを判断する様子を示して
いる。一つの実施例において、過程５１４は以下のサブ
過程を含んでいる。まず、第１の時間に対応する第１の
ナビゲーション像が、キャプチャーされる。次に、第２
の時間に対応する第２のナビゲーション像が、キャプチ
ャーされる。次に、第１および第２のナビゲーション像
が、動きの情報を取り出すために比較される。動きの情
報は、大きさと方向の両方を備えたベクトルによって表
現できる。
本発明による指紋撮像装置が、本発明の一つの実施例に
従って指が第１の方向に所定の距離あるいは第２の方向
に所定の距離移動したかどうかを判断する様子を示して
いる。一つの実施例において、過程５１４は以下のサブ
過程を含んでいる。まず、第１の時間に対応する第１の
ナビゲーション像が、キャプチャーされる。次に、第２
の時間に対応する第２のナビゲーション像が、キャプチ
ャーされる。次に、第１および第２のナビゲーション像
が、動きの情報を取り出すために比較される。動きの情
報は、大きさと方向の両方を備えたベクトルによって表
現できる。
【００５０】例えば、図８Ａにおいて、移動ベクトル
は、ほぼ南東方向を指している。移動ベクトルは、水平
あるいはｘ成分および垂直あるいはｙ成分に分解でき
る。ｘ方向における変化（デルタｘ）は、所定のｘユニ
ット値（例えば、１画素）と比較される。同様に、ｙ方
向における変化（デルタｙ）は、所定のｙユニット値
（例えば、１画素）と比較される。ｘ方向における測定
された変化がｘ方向における所定値よりも大きいか等し
くあるいはｙ方向における測定された変化がｙ方向にお
ける所定値よりも大きいか等しくなるときは、ＩＳＡス
トローブ信号がアサートされる。
は、ほぼ南東方向を指している。移動ベクトルは、水平
あるいはｘ成分および垂直あるいはｙ成分に分解でき
る。ｘ方向における変化（デルタｘ）は、所定のｘユニ
ット値（例えば、１画素）と比較される。同様に、ｙ方
向における変化（デルタｙ）は、所定のｙユニット値
（例えば、１画素）と比較される。ｘ方向における測定
された変化がｘ方向における所定値よりも大きいか等し
くあるいはｙ方向における測定された変化がｙ方向にお
ける所定値よりも大きいか等しくなるときは、ＩＳＡス
トローブ信号がアサートされる。
【００５１】図８Ａは、ｘ成分が所定のｘユニット値よ
りも小さいが、ｙ成分が所定のｙユニット値よりも大き
いか等しい場合を示している。図８Ｂは、ｘ成分が所定
のｙユニット値よりも大きいか等しく、ｙ成分が所定の
ｙユニット値よりも小さい場合を示している。図８Ｃ
は、ｘ成分がｘユニット値よりも大きいか等しく、ｙ成
分が所定のｙユニット値よりも大きいか等しい場合を示
している。図８Ｄは、ｘ成分とｙ成分の両方が、それぞ
れ、所定のｘおよびｙユニット値よりも小さい場合を示
している。図８Ａ〜図８Ｃに示されている場合、ＩＳＡ
ストローブ信号が、アサートされる。
りも小さいが、ｙ成分が所定のｙユニット値よりも大き
いか等しい場合を示している。図８Ｂは、ｘ成分が所定
のｙユニット値よりも大きいか等しく、ｙ成分が所定の
ｙユニット値よりも小さい場合を示している。図８Ｃ
は、ｘ成分がｘユニット値よりも大きいか等しく、ｙ成
分が所定のｙユニット値よりも大きいか等しい場合を示
している。図８Ｄは、ｘ成分とｙ成分の両方が、それぞ
れ、所定のｘおよびｙユニット値よりも小さい場合を示
している。図８Ａ〜図８Ｃに示されている場合、ＩＳＡ
ストローブ信号が、アサートされる。
【００５２】上述の明細書において、本発明は、その特
定の実施例を参照して説明された。しかしながら、種々
の修正および変形が、本発明の広範な技術的な範囲から
逸脱することなく実行可能なことは明白であろう。明細
書および図面は、この技術的な範囲を定めるものではな
く、むしろ、説明するためのものであるとみなすべきも
のである。
定の実施例を参照して説明された。しかしながら、種々
の修正および変形が、本発明の広範な技術的な範囲から
逸脱することなく実行可能なことは明白であろう。明細
書および図面は、この技術的な範囲を定めるものではな
く、むしろ、説明するためのものであるとみなすべきも
のである。
【図１】図１Aは、撮像アプリケーションのために本発
明による一つの実施例に従って構成された指紋撮像装置
のブロック図である。図１Bは、カーソル制御アプリケ
ーションのために本発明によるその他の実施例に従って
構成された指紋撮像装置のブロック図である。
明による一つの実施例に従って構成された指紋撮像装置
のブロック図である。図１Bは、カーソル制御アプリケ
ーションのために本発明によるその他の実施例に従って
構成された指紋撮像装置のブロック図である。
【図２】図４の指紋撮像装置によって実行される過程を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３】本発明による一つの実施例に従って物体を撮像
する方法を示すフローチャートである。
する方法を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは具体例としてキャプチャーさ
れ、補正された指紋像をそれぞれ示している。
れ、補正された指紋像をそれぞれ示している。
【図５】図５Ａ、図５Ｂは具体例としてキャプチャーさ
れ、補正された指紋像をそれぞれ示している。
れ、補正された指紋像をそれぞれ示している。
【図６】ＩＳＡとＮＳＡが少なくとも一つのセンサを共
用するように構成された本発明による撮像装置の一つの
実施例を示している。
用するように構成された本発明による撮像装置の一つの
実施例を示している。
【図７】ＩＳＡとＮＳＡがセンサを共用しないように構
成された本発明による撮像装置のその他の実施例を示し
ている。
成された本発明による撮像装置のその他の実施例を示し
ている。
【図８】図８Ａから図８Ｄは、本発明による指紋撮像装
置が、本発明における一つの実施例に従って、指が第１
の方向に所定の距離移動したのかあるいは第２の方向に
所定の距離移動したのかを判断する様子を示している。
置が、本発明における一つの実施例に従って、指が第１
の方向に所定の距離移動したのかあるいは第２の方向に
所定の距離移動したのかを判断する様子を示している。
２０４ 撮像アレイ ４０４ 単一センサＩＣ ４１０ ナビゲーションセンサアレイ ４２０ ナビゲーションエンジン ４４４ ストローブ信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ブライアン・ジェームス・マイセック アメリカ合衆国コロラド州80526， フォ ート・コリンズ， ベッドフォード・コー ト 2501 (72)発明者 マーク・アラン・アンダーソン アメリカ合衆国コロラド州80524， フォ ート・コリンズ， マシューズ 704 Ｆターム(参考） 5B047 AA25 5C022 AB46 AB55 CA02 CA07 5C024 AX19 BX06 CY21 DX08 EX01 EX04 EX17 JX04 5C054 AA01 CC02 CH01 EA01 EC07 EF06 EJ07 FC13 FE24 FF02 HA04 HA18 HA23
Claims (10)
- 【請求項１】 単一のセンサＩＣを含んでなる指紋の像
をキャプチャーする指紋撮像装置であって、該単一のセ
ンサＩＣが、 ａ）指紋の１サブイメージを一回にキャプチャーするた
めに第１の軸に沿って配置された複数のセンサを有する
撮像アレイであって、前記指紋は前記第１の軸にほぼ直
交する方向に前記撮像アレイに関して移動されるように
なっている撮像アレイと、 ｂ）時間に関して前記指紋の位置変化を判断する機構と
を有する指紋撮像装置。 - 【請求項２】 時間に関して前記指紋の位置変化を判断
する前記機構が、 ｂ１）ナビゲーションアレイであって、前記指紋が前記
ナビゲーションアレイに関して移動するとき前記指紋の
一部分のナビゲーション像をキャプチャーするための複
数のセンサを備えたナビゲーションアレイと、 ｂ２）前記ナビゲーションアレイが前記ナビゲーション
像をキャプチャーする際の制御を行なうため、そして、
前記ナビゲーション像を受けて、それに基づいて、ほぼ
前記第１の軸に沿った向きの指紋の移動量と前記第１の
軸にほぼ直交する第２の軸に沿った向きの指紋の移動量
とを決定する前記ナビゲーション像を受けるための、前
記ナビゲーションアレイに接続されたナビゲーション回
路とを有する請求項１に記載の指紋撮像装置。 - 【請求項３】 前記撮像アレイおよび前記ナビゲーショ
ンアレイが、少なくとも一つのセンサを共用している請
求項１に記載の指紋撮像装置。 - 【請求項４】 前記撮像アレイが、前記ナビゲーション
アレイから分離されている請求項１に記載の指紋撮像装
置。 - 【請求項５】 前記複数のセンサが、抵抗型センサ、容
量型センサ、光学型センサのいずれかである請求項１に
記載の指紋撮像装置。 - 【請求項６】 前記指紋撮像装置が、指紋が移動される
面を含み、前記指紋撮像装置が、スタンドアローンユニ
ットとして構成され、 ａ）前記面上に光を焦点調節する光学系と、 ｂ）前記光学系を収容する光学系アセンブリとを有する
請求項１に記載の指紋撮像装置。 - 【請求項７】 前記指紋撮像装置が、指紋が移動される
面を含み、前記指紋撮像装置が、パーソナルコンピュー
タの周辺機器として構成され、 ａ）前記面上に光を焦点調節する光学系と、 ｂ）前記光学系を収容する光学系アセンブリとを有する
請求項１に記載の指紋撮像装置。 - 【請求項８】 前記ＰＣ周辺機器が、カーソルポインテ
ィング装置およびキーボードのいずれかである請求項７
に記載の指紋撮像装置。 - 【請求項９】 前記指紋撮像装置が、指紋が移動される
面を含み、前記面が、物理的な面および光学的な画像化
平面のいずれかである請求項１に記載の指紋撮像装置。 - 【請求項１０】 前記撮像センサアレイのセンサにおけ
る画素サイズが、前記ナビゲーションアレイのセンサに
おける画素サイズとは異なる請求項１に記載の指紋撮像
装置。
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