JP2003022438A - 画像照合方法および画像照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押下される圧力に応じて、その電気的な状態
を変化する圧電体を用いて、簡単な構造でかつ安価に、
二次的な凹凸情報を得る。 【解決手段】 圧電体５と、それぞれ、圧電体５を介し
て配置された複数の電極対４ｘ，４ｙと、複数の電極対
を順次選択するマトリクスセレクタ８と、マトリクスセ
レクタ８により選択された電極対に対応する圧電体５の
状態の変化を検出する増幅器７及び比較判定回路１０と
を有し、比較判定回路１０により検出された圧電体の状
態変化に基づいて、複数の電極対上に置かれた物体の凹
凸形状を識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子商取り
引きや各種認証処理において必要とされる認証情報を提
供できる画像照合方法および画像照合装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、指紋の凹凸情報等、認証に必要な
情報を得る手段としては、特開平０５−１０８８０号公
報、特開平０５−２６６１７４号公報、特開平０７−０
４４６９０号公報、特開平１０−２８３４６４号公報に
みられるように、ＣＣＤのようなイメージセンサを用い
て、指紋画像のイメージ情報を得る方法が一般的であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は、明瞭な画像を得るための光学系やそれらの光学部品
を固定するための機構的な構造が必要となるため、簡単
でかつ安価な構成にするのは難しかった。

【０００４】また、特開平１０−２６１０８８号公報に
みられるように、複数の線状電極を、指の長手方向に沿
って所定間隔空けて配列して指の指紋を検出する方法が
ある。このような方法では、得られる情報が一次元的で
あり、また各電極のインピーダンスを検知するために、
幾つかの異なる周波数の発振器を必要とすることや、ま
た直接的な凹凸の情報が得られないという問題がある。

【０００５】また、圧電性に着目した方法（特開平８−
６２０６８号公報）もあるが、構成要素が多くなり、ま
た高分子圧電フィルムを用いているため温度特性が悪
く、更には無機の圧電材料を用いているため高周波での
検出が難しく、より検出感度を高めるのが困難であると
いう問題がある。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、押下される圧力に応じて、その電気的な状態を変化
する圧電体を用いて、簡単な構造でかつ安価に、二次元
的な形状情報を得ることができる画像照合方法および画
像照合装置を提供することを目的とする。

【０００７】また本発明の目的は、圧電体を使用し、そ
の圧電体が押下された際の凹凸情報を高精度に得ること
ができる画像照合方法および画像照合装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像照合装置は以下のような構成を備える。
即ち、圧電体と、それぞれ、前記圧電体を介して配置さ
れた複数の電極対と、前記複数の電極対を順次選択する
選択手段と、前記選択手段により選択された電極対に対
応する圧電体の状態の変化を検出する検出手段と、前記
検出手段により検出された前記状態の変化に基づいて前
記複数の電極対上に置かれた物体の形状を識別する識別
手段と、を有することを特徴とする。

【０００９】上記目的を達成するために本発明の画像照
合方法は以下のような工程を備える。即ち、圧電体と、
それぞれ、前記圧電体を介して配置された複数の電極対
を有する圧電シートの押圧状態を検出して画像を照合す
る画像照合方法であって、前記複数の電極対を順次選択
する選択工程と、前記選択工程で選択された電極対に対
応する圧電体の状態の変化を検出する検出工程と、前記
検出工程で検出された前記状態の変化に基づいて前記複
数の電極対上に置かれた物体の形状を識別する識別工程
と、を有することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。まず本実施の形
態に係る画像照合装置を説明する前に、本実施の形態に
係る概要を簡単に説明する。

【００１１】本実施の形態では、指紋や印鑑等を押印す
るためのシート状の圧電材料の表面に、ストライプ状の
電極を、指紋等の凹凸情報に対して十分な分解能が得ら
れる程度の電極幅、電極ピッチで等間隔に並べる。同様
に、その圧電材料の裏面に、その表面電極の配置方向と
略９０度の角度を持たせて、その表面の電極に対応する
電極を複数配置する。そして、これら表面及び裏面の各
電極に対応して、これら各電極に通電するためのスイッ
チが設けられており、この圧電材料の表面と裏面の電極
の一組で、このシート状の圧電材料上の一つのマトリッ
クス要素が選択される。こうして、順次スキャンして選
択した電極対に通電することによって、その圧電材料か
ら凹凸形状のある物体が押下されたときに発生する各点
の圧電情報が得られる。この得られた圧電情報に基づい
て、その指紋や印鑑などを識別して認証情報を得ること
ができる。

【００１２】ここで電極幅は、数十ミクロンから１００
ミクロン程度、その電極ピッチは、画像の分解能にもよ
るが、数百ミクロン程度とする。またこの電極の材料と
しては、材質的には腐食されにくいもの、圧電体の振動
又は変位を妨げないように、ある程度薄く蒸着される
か、柔らかい材質が望ましい。

【００１３】また圧電材料としては、水晶、ＰＺＴ、又
は圧電性に優れたペロブスカイト系酸化物、ＺｎＯなど
が挙げられる。また或いは、ある程度成型可能なバルク
焼結体、単結晶、薄膜材料であっても良い。薄いバルク
焼結体又は薄膜などの場合には、隣接するマトリックス
要素からの応力を緩和するような独立した構造を作るこ
とも可能であり、これは得られる画質に貢献する。

【００１４】また、このようなマトリックス要素を駆動
するスイッチは、通常デジタル回路に用いられるような
マルチプレクサや、アナログ信号を入出力できるアナロ
グスイッチでもよい。

【００１５】また、圧電情報の検出方法は、電極にＤＣ
又はパルス信号を印加し、圧電材料が押下されたときの
振幅レベルの変化をアナログもしくはデジタル回路の閾
値で検出しても良い。また或いは、その電極を含む発振
回路を構成し、その圧電材料への押下状態に応じて変化
する、発振回路から発生される周波数の変化を検出して
も良い。

【００１６】また、アナログ的に検出した際は、一般的
な画像処理を施すことによって鮮明度を向上させること
も可能である。

【００１７】［実施の形態１］図１及び図２は、本発明
の実施の形態を説明するための図で、図１は柔らかく薄
い絶縁シート３の上に認証させるべき指（又は、印鑑等
でもよい）２を乗せた状態を示している。

【００１８】この認証装置の入力モジュールでは、図２
に示すように、圧電体５の上下（表面と裏面）に交叉す
るように電極４ｘと４ｙを配置し、これら電極４ｘ，４
ｙの接触状態をスイッチ１ｘ，１ｙにより検知してい
る。８はマトリクスセレクタで、スイッチ１ｘ，１ｙを
切り換えて、検知対象となる電極を選択している。

【００１９】図２は、本発明の実施の形態に係る画像照
合装置の入力モジュール（指紋や印鑑などの映像を入力
する）における圧電体５上での押下位置を検出するため
の検出回路を説明するブロック図である。

【００２０】図２において、増幅器７と、選択された電
極４ｘと４ｙとの間に挟まれた圧電体５とで形成される
発振ループによって圧電体５を発振させる。この圧電体
５が指などで押下されて指紋等の凸部によってストレス
がかかる部分は、そうでない部分（凹部）に比べ発振周
波数がシフトする。この発振周波数のシフト量が、比較
判定回路１０によって検知され、そのシフト量が８ビッ
ト（２５６階調）に変換されてメモリに記憶される。ま
た或いは、外部インターフェース回路９を介して周辺機
器に送られる。

【００２１】図３は、本発明の他の実施の形態に係る圧
電体における押下位置を検出する入力モジュールを説明
するためのブロック図である。

【００２２】図３において、増幅器７と、選択された電
極４ｘと４ｙの間に挟まれた圧電体５に、比較判定回路
１１からパルス状の電圧を印加する。ここで、この圧電
体５に指が押下されて指紋等の凸部によってストレスが
加わると、その圧力を受けた部分は、そうでない部分
（凹部）に比べて、スイッチ１ｘを通して得られる信号
の振幅が小さくなる。従って、そこから得られる信号の
振幅は、予め決められた閾値を下回ることになる。これ
を比較判定回路１１によって判断し、その結果を８ビッ
ト（２５６階調）データに変換してメモリに格納する。
また或いは外部インターフェース回路９を介して外部に
出力する。

【００２３】図４は、本実施の形態に係る圧電体５の構
造を示す断面図である。

【００２４】ここでは、電極４ｘ，４ｙは、水晶圧電体
にクロムを密着層として金を蒸着した電極としている。
これら電極４ｘ，４ｙの幅は、指紋の凹凸検出のために
は約２０μｍから１００μｍが望ましい。本実施の形態
では、各電極の幅を１００μｍ、電極ピッチを２００μ
ｍとして、ウェットエッチングにより上下電極の走る方
向がほぼ９０度異なるようにパターンを形成した。更
に、この上に絶縁層３としてポリエチレンシートを重
ね、四隅を固定した。

【００２５】尚、このような圧電体５としては、水晶以
外に、圧電性の高いニオブ酸リチウム、ＰＺＴのバルク
焼結体などが望ましい。このように作製したシートにお
いて、フレキシブルフラットケーブルを介してスイッチ
１ｘと１ｙに導き、１２８×２５６のスイッチマトリッ
クスを構成した。

【００２６】そして図１に示すように、指２などの認証
させるべきものを押下した状態で順番にスキャンし、図
２又は図３に示される回路で認証に必要なデータを取得
した。

【００２７】図５は、本発明の実施の形態に係る画像照
合装置（図２の構成に対応）の概略構成を示すブロック
図である。

【００２８】図において、１００は、前述した図４に示
すような断面形状を有する圧電シート、１０１は圧電シ
ート１００の行方向の表面電極を選択するためのＸ方向
スイッチ、１０２は圧電シート１００の列方向の裏面電
極を選択するためのＹ方向スイッチである。１０３はマ
トリクスセレクタで、制御部１０４の指示により、これ
らＸ及びＹ方向スイッチ１０１，１０２を切り換えて、
圧電シート１００の各電極対を順次選択している。制御
部１０４は、この装置全体の動作を制御するもので、マ
トリクスセレクタ１０３に順次切替え信号を出力して、
圧電シート１００の電極対を順次選択し、押下された位
置にある電極対を検出している。１０５は帰還増幅回路
で、圧電シート１００の内の選択された圧電体を含む発
振ループを構成しており、押下状態に応じて変化する圧
電体の共振インピーダンス変化に応じて、その発振周波
数が変動するように構成されている。１０６は周波数検
知回路で、発振回路１０５で発振される周波数を検知
し、その検知した発振周波数を制御部１０４に出力して
いる。

【００２９】この周波数検知回路１０６における周波数
の検知方法としては、アナログＰＬＬやデジタルＰＬＬ
方式によって、予め設定された自走周波数と比較しても
良いし、制御部１０４内のタイマカウンタ回路でソフト
的に周波数を求め、予め記憶した周波数値と比較しても
よい。尚、自走周波数はＶＣＯのようなＣＲ時定数回路
で構成しても、クリスタルオシレータにより発生しても
良い。或いは、決して押下することのできない圧電体を
圧電シート１００のいずれかに設け、その圧電体を含む
発振ループで発生される周波数信号の周波数をリファレ
ンスとしても良い。

【００３０】制御部１０４は、マイクロコンピュータ等
のＣＰＵ１１０、ＣＰＵ１１０のプログラムや、圧電シ
ート１００上の押下されている電極アドレスデータ等の
各種データを記憶するメモリ１１１を備えている。そし
て、圧電シート１００上で押下されたアドレスを検出す
ると、その検出したアドレスに基づいてその押下された
形状を判別して、所定の画像と一致しているか否かの検
証や照合を行うことが出来る。

【００３１】これにより制御部１０４は、その発振周波
数のシフト量（ずれ量）に応じて、現時点で、選択して
いる電極対部分が押下されているか否かを検出すること
ができる。

【００３２】図６は、本発明の実施の形態に係る画像照
合装置（図３の構成に対応）の概略構成を示すブロック
図で、図５と共通する部分は同じ記号で示し、その説明
を省略する。

【００３３】ここでは、マトリスクセレクタ１０３ａ
は、Ｘ，Ｙ方向スイッチ１０１，１０２により選択した
圧電シート１００の電極対に対して所定の電圧を印加し
ている。１０７は振幅比較回路で、ＤＣまたはパルスの
発生回路も兼ね備えている。入力されるＤＣまたはパル
スと、選択された電極対から出力される電圧の振幅値と
を比較するか、予め所定の振幅値（閾値）とを比較し、
その比較結果を制御部１０４に出力している。

【００３４】これにより制御部１０４は、その振幅値が
閾値よりも小さいか否かに応じて、現時点で、選択して
いる電極対部分が押下されているか否かを検出すること
ができる。

【００３５】図７は、本実施の形態に係る画像照合装置
における、圧電シート上で押下された、例えば指の指紋
や印鑑などの照合を行う処理を説明するフローチャート
である。

【００３６】まずステップＳ１で、メモリ１１１に設け
られたポインタＹを、そしてステップＳ２で、同じくポ
インタＸを“０”に初期化する。次にステップＳ３に進
み、ポインタ（Ｘ，Ｙ）でアドレスされる圧電シート１
００上の電極対を選択すべく、マトリクスセレクタ１０
３を切換える。次にステップＳ４に進み、周波数検知回
路１０６へ発振周波数を入力する。そしてステップＳ５
で、その検知された発振周波数が、所定の周波数よりも
どれ位ずれているか（シフト量）を判別し、そのシフト
量が所定量以上の場合にはステップＳ６に進み、そうで
ない場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ６では、
ポインタ（Ｘ，Ｙ）で指示されるアドレス値をメモリ１
１１に記憶する。これで、圧電シート１００上の押下さ
れているアドレス値が記憶されたことになる。そしてス
テップＳ７に進み、ポインタＸを＋１し、ステップＳ８
で、そのポインタの値が圧電シート１００のＸ方向の最
大値になったかどうかをみる。最大値以下であればステ
ップＳ３に戻り、次のポインタ（Ｘ，Ｙ）でアドレスさ
れる電極を選択し、前述と同様の処理を実行する。

【００３７】こうしてステップＳ８で、ポインタの値が
最大値を越えるとステップＳ９に進み、ポインタＹを＋
１し、ステップＳ１０で、ポインタＹの値が圧電シート
１００のＹ方向の最大値を越えたかどうかをみる。Ｙ方
向の最大値以下の場合はステップＳ２に戻り、ポインタ
Ｘを０にして前述の処理を実行する。こうしてステップ
Ｓ１０で、ポインタＹの値が圧電シート１００のＹ方向
の最大値を越えると、圧電シート１００の全ての電極対
に対する検知処理が終了したものと判定してステップＳ
１１に進み、ステップＳ６でメモリ１１１に記憶されて
いるアドレス値（Ｘ、Ｙ）を基に、圧電シート１００上
で押下された位置の形状を求める。そして、必要に応じ
て、その形状が所定の形状と一致しているか、或いは、
所定の形状に類似しているかを判定する。

【００３８】尚、図６の構成の場合には、ステップＳ４
で、振幅比較回路１０７からの比較結果を入力し、ステ
ップＳ５で、その比較結果に基づいて、その振幅値が所
定量以上変動していればステップＳ６に進み、その時の
ポインタ（Ｘ，Ｙ）によりアドレスされたアドレス値を
メモリ１１１に記憶すれば良い。

【００３９】［実施の形態２］図８は、本発明の実施の
形態２に係る圧電シート部分の構成を示す断面図であ
る。

【００４０】図８において、３は指などが直接触れる絶
縁性のシート、４ｐ，４ｑは電極を示している。また６
はシリコン基板である。

【００４１】この圧電シートでは、圧電体５がシリコン
基板６上の電極４ｐの上にマトリクス状に配置され、更
に、もう一方の電極４ｑが、これと９０度対向するよう
に図示のように配置されている。各アドレスには対応す
る各圧電体をマトリクス状に独立させている。マトリク
ス状に独立とは、絶縁シート側の圧電体の上層部のみに
マトリクス状の凹凸があり、ちょうど図４と図８の中間
的構造も含まれる。このような構造により、各圧電体５
が、その近傍の圧電体から受ける応力による影響をなく
して、より高精度の検知データが得られるようになる。
これは圧電体５の歪み方向が、印加電界方向と同一、又
は垂直、又はずれ方向の３方向が可能となるためであ
る。

【００４２】また、電極４ｑ（４ｘもそうであるが）
は、絶縁シート３の裏面にストライプ状に蒸着して、あ
とでマトリクス状の圧電体上にきちんと重なるようにア
ライメントしてもよく、こうすることで半導体プロセス
を容易に進めることが可能である。

【００４３】このような圧電シートの製造にあたって
は、まず、シリコン基板６の上に白金電極４ｐを作製し
ておき、ＰＺＴ膜をスパッタ装置で堆積、焼成する。次
に、圧電膜がブロック状になるようにマスクしてエッチ
ング処理を行った後、白金電極４ｑのパターニングを行
った。更に、この上に絶縁膜３である薄いラバーシート
を重ねて四隅を固定した。尚、このＰＺＴ以外にＺｎＯ
膜なども有効である。

【００４４】このようにして作製した圧電シートをフレ
キシブルフラットケーブルを介して前述のスイッチ１ｘ
と１ｙに導き、１２８×２５６のスイッチマトリックス
を構成した。これを図１に示すように、指２などの認証
させるべきものを押下した状態で順番にスキャンし、図
２又は図３に示される回路で認証に必要なデータを取得
した。

【００４５】図９は、本発明の実施の形態に係る画像照
合システムを説明するブロック図である。

【００４６】図において、１２は前述した実施の形態
１，２（図２、図３、図８）に係る入力モジュールで、
圧電シート上での押下状態に応じたデータを発生する。
２４は本実施の形態に係る画像照合装置で、装置全体の
動作を制御するＭＰＵユニット１６、ＭＰＵ１６により
実行されるプログラムや各種データを記憶するメモリ１
３、入力モジュール１２から入力されるアドレスデータ
に基づいて画像処理を実行する画像処理部１４、画像デ
ータ等を記憶するハードディスク１５、プリンタ１７、
ＣＲＴや液晶などの表示部１８、そしてキーボードやマ
ウス等を備えるキー入力部１９を備えている。

【００４７】また２１は通信回線、２２はホストコンピ
ュータ、２３はデータベースである。

【００４８】キー入力部１９から入力された情報に基づ
いて、平面凹凸形状の入力モジュール１２から入力され
た情報はＭＰＵユニット１６に送られ、メモリ１３、画
像処理部１４との間でデータのやり取りを行いながら、
入力モジュール１２から入力された画像データと、所定
の画像との照合が行われる。

【００４９】図１０は、その時の照合方法を説明する図
である。

【００５０】画像２５のｙ軸方向の投影処理データ２７
と、ｘ軸方向の投影処理データ２６が得られる。これを
個人のプロファイルとして簡易的な照合を行う。更に、
各投影データのピーク値から画像の回転中心を推定し、
必要であれば回転処理を行い、例えばテンプレートマッ
チングにより、その画像２５と所定の画像との一致度を
求める。なお、ここで照合すべき所定画像データは、通
信回線２１を通して、予めホスト２２のデータベース２
３より用意されているものとする。

【００５１】図１１は、Ｋ×Ｌ画素のテンプレートマッ
チングの原理を説明する図で、このときの一致度は次式
で求められる。

【００５２】Ｓ（ａ，ｂ）＝ΣΣ｜Ｉ（ａ＋ｍ−Ｍ，ｂ
＋ｎ−Ｎ）−Ｔ（ｍ，ｎ）｜ ここで、最初のΣは、n=0からn=N-1までの｜Ｉ（ａ＋ｍ
−Ｍ，ｂ＋ｎ−Ｎ）−Ｔ（ｍ，ｎ）｜の総計を示し、次
のΣは、m=0からm=M-1までの｜Ｉ（ａ＋ｍ−Ｍ，ｂ＋ｎ
−Ｎ）−Ｔ（ｍ，ｎ）｜の総計を示している。

【００５３】即ち、ここでは、図８（Ａ）で示すような
Ｋ×Ｌ画素で表される圧電シート２８上で検出された画
像に対して、図８（Ｂ）で示すようなテンプレートデー
タを順次当てはめていき、その差分を求めて、その差分
（距離）を一致度として判定するものである。

【００５４】このような投影処理、回転、テンプレート
マッチング処理は、市販の画像処理用ＬＳＩを用いてハ
ードウェアで行うこともできるし、ＭＰＵを用いてソフ
トウェアで行っても良い。このような方法によって照合
が行われた履歴は、ハードディスク１５に保管され、ま
た取り引きの明細は、プリンタ装置１７によって出力さ
れる。

【００５５】更に、取り引きの内容によっては、通信回
線２１を通してホスト２２から他のホストへ伝送される
こともある。

【００５６】このようなデバイスを、電子商取り引きに
使われるような端末、パソコンのキーボード上に標準の
入力デバイスとして用意したり、クレジットカード、デ
ビットカード、ＩＣカードなどの入力端末に照合用とし
て用意することによって、個人認証データを提供するこ
とができる。

【００５７】［実施の形態３］次に本発明の実施の形態
３について説明する。この実施の形態３は、前述の実施
の形態１では、周波数のシフト量が所定量以上かどうか
を判断し、その場合の圧電体のアドレスだけを記憶して
いたが、この実施の形態３では、マトリクス状に配置さ
れた圧電体のそれぞれに対応するアドレスエリアを設
け、各メモリアドレスに、各圧電体に対応する、検知さ
れた発振周波数を記憶する。そして、最終的に、そのメ
モリの内容を基に、どの圧電体が押下されたかを検出す
るものである。

【００５８】図１２は、本発明の実施の形態３に係る画
像照合装置における処理を説明するフローチャートであ
る。尚、この実施の形態に係る画像照合装置のハードウ
ェア構成は前述の実施の形態１に係る構成と同様である
ために、その説明を省略する。

【００５９】図１２は、本実施の形態３に係る画像照合
装置における、圧電シート上で押下された、例えば指の
指紋や印鑑などの照合を行う処理を説明するフローチャ
ートである。

【００６０】まずステップＳ２１で、メモリ１１１に設
けられたポインタＹを、そしてステップＳ２２で、同じ
くポインタＸを“０”に初期化する。次にステップＳ２
３に進み、ポインタ（Ｘ，Ｙ）でアドレスされる圧電シ
ート１００上の電極対を選択すべく、マトリクスセレク
タ１０３を切換える。次にステップＳ２４に進み、周波
数検知回路１０６へ発振周波数を入力する。そしてステ
ップＳ２５で、その検知された発振周波数を示す値をメ
モリ１１１の、ポインタ（Ｘ，Ｙ）で指示されるメモリ
アドレスに記憶する。これで、圧電シート１００上のポ
インタ（Ｘ，Ｙ）でアドレスされる圧電体に対応する周
波数値が、そのポインタ（Ｘ，Ｙ）に対応するメモリ１
１１のアドレスに記憶されたことになる。そしてステッ
プＳ２６に進み、ポインタＸを＋１し、ステップＳ２７
で、そのポインタの値が圧電シート１００のＸ方向の最
大値になったかどうかをみる。最大値以下であればステ
ップＳ２３に戻り、次のポインタ（Ｘ，Ｙ）でアドレス
される電極を選択し、前述と同様の処理を実行する。

【００６１】こうしてステップＳ２７で、ポインタの値
が最大値を越えるとステップＳ２８に進んでポインタＹ
を＋１し、ステップＳ２９で、ポインタＹの値が圧電シ
ート１００のＹ方向の最大値を越えたかどうかをみる。
Ｙ方向の最大値以下の場合はステップＳ２２に戻り、ポ
インタＸを“０”にして前述の処理を実行する。こうし
てステップＳ２９で、ポインタＹの値が圧電シート１０
０のＹ方向の最大値を越えると、圧電シート１００の全
ての電極対に対する検知処理が終了したものと判定して
ステップＳ３０に進み、ステップＳ２５でメモリ１１１
の各アドレスに記憶されている周波数値を基に、圧電シ
ート１００上から押下された圧電体の位置を求める。こ
うして押下された位置に対応する圧電体の位置が検出さ
れるとステップＳ３１に進み、それら押下された圧電体
の位置に基づいて、圧電シート１００上で押下した物体
の形状を求める。そして、必要に応じて、その形状が所
定の形状と一致しているか、或いは、所定の形状に類似
しているかを判定する。

【００６２】尚、前述の図６の構成の場合には、ステッ
プＳ２４で、振幅比較回路１０７からの比較結果を入力
し、ステップＳ２５で、その比較結果を、ポインタ
（Ｘ，Ｙ）に対応するメモリ１１１のアドレスに記憶す
れば良い。

【００６３】尚、この実施の形態３では、メモリ１１１
は少なくとも１２８×２５６のアドレス空間を有する必
要があるが、メモリ１１１の各アドレスに最初に記憶さ
れる値は、検知された周波数或いは振幅値に対応する多
値データであるため、後続のその多値データに基づく押
下された圧電体の位置の検知処理では、パターン認識な
どで使用される手法を用いれば、その検知精度をより高
めることができるという効果を奏することができる。

【００６４】なお本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００６５】また本発明の目的は、前述した実施形態の
機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録
した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは
装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュー
タ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプ
ログラムコードを読み出し実行することによっても達成
される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラ
ムコード自体が前述した実施形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本
発明を構成することになる。また、コンピュータが読み
出したプログラムコードを実行することにより、前述し
た実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログ
ラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働して
いるオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処
理の一部または全部を行い、その処理によって前述した
実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

【００６６】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれる。

【００６７】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、簡単かつ安価な構成で、微細な凹凸形状をもった認
証データと、これを用いた、例えば電子商取り引き等に
必要な照合装置、およびその照合方法を提供することが
できる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、押
下される圧力に応じて、その電気的な状態を変化する圧
電体を用いて、簡単な構造でかつ安価に、二次的な形状
情報を得ることが出来る。

【００６９】また本発明によれば、圧電体を使用し、そ
の圧電体が押下された際の凹凸情報を高精度に得ること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための図で、絶
縁シート上に認証させるべき指を乗せた状態を示してい
る。

【図２】本実施の形態１に係る入力モジュールの構成を
示すブロック図である。

【図３】本発明の他の実施の形態に係る入力モジュール
の構成を示すブロック図である。

【図４】本実施の形態１に係る入力モジュールの圧電シ
ートの構造を示す断面図である。

【図５】本実施の形態に係る画像照合装置の構成を示す
ブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る画像照合装置の構成
を示すブロック図である。

【図７】本実施の形態に係る画像照合装置における処理
を説明するフローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態２に係る圧電シートの構成
を示す断面図である。

【図９】本実施の形態に係る画像照合システムの構成を
示すブロック図である。

【図１０】本実施の形態係る画像照合方法（投影法）を
説明する図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係る画像照合方法（テ
ンプレートマッチング法）を説明する図である。

【図１２】本発明の実施の形態３に係る画像照合装置に
おける処理を説明するフローチャートである。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電体と、 それぞれ、前記圧電体を介して配置された複数の電極対
   と、 前記複数の電極対を順次選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された電極対に対応する圧電体
   の状態の変化を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記状態の変化に基づい
   て前記複数の電極対上に置かれた物体の形状を識別する
   識別手段と、を有することを特徴とする画像照合装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記選択された電極対
   のインピーダンス変化を検出することを特徴とする請求
   項１に記載の画像照合装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記インピーダンス変
   化により変動する発振周波数を基に、前記選択された電
   極対の部分が押下されたかどうかを検出することを特徴
   とする請求項２に記載の画像照合装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は、前記インピーダンス変
   化により変動する電圧値を基に、前記選択された電極対
   の部分が押下されたかどうかを検出することを特徴とす
   る請求項２に記載の画像照合装置。
5. 【請求項５】 前記複数の電極対のそれぞれの一方は前
   記圧電体の表面に配置され、前記複数の電極対のそれぞ
   れの他方は前記圧電体の裏面に配置されていることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像照
   合装置。
6. 【請求項６】 前記複数の電極対に挟まれる圧電体がマ
   トリクス状に独立に離散的に配置されたことを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像照合装
   置。
7. 【請求項７】 圧電体と、それぞれ、前記圧電体を介し
   て配置された複数の電極対を有する圧電シートの押圧状
   態を検出して画像を照合する画像照合方法であって、 前記複数の電極対を順次選択する選択工程と、 前記選択工程で選択された電極対に対応する圧電体の状
   態の変化を検出する検出工程と、 前記検出工程で検出された前記状態の変化に基づいて前
   記複数の電極対上に置かれた物体の形状を識別する識別
   工程と、を有することを特徴とする画像照合方法。
8. 【請求項８】 前記検出工程では、前記選択された電極
   対の間のインピーダンスの変化を検出することを特徴と
   する請求項７に記載の画像照合方法。
9. 【請求項９】 前記検出工程では、前記インピーダンス
   の変化により変動する発振周波数を基に、前記選択され
   た電極対の部分が押下されたかどうかを検出することを
   特徴とする請求項８に記載の画像照合方法。
10. 【請求項１０】 前記検出工程では、前記インピーダン
    スの変化により変動する電圧値を基に、前記選択された
    電極対の部分が押下されたかどうかを検出することを特
    徴とする請求項８に記載の画像照合方法。
11. 【請求項１１】 前記複数の電極対のそれぞれの一方
    は、前記圧電体の表面に配置され、前記複数の電極対の
    それぞれの他方は前記圧電体の裏面に配置されているこ
    とを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載
    の画像照合方法。
12. 【請求項１２】 前記複数の電極対に挟まれる圧電体が
    マトリクス状に独立に離散的に配置されたことを特徴と
    する請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の画像照合
    方法。