JP2012220974A - Signature pad - Google Patents

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JP2012220974A
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Setsunai Kiyose
摂内 清瀬
Hiroaki Hosomi
浩昭 細見
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signature pad which acquires feature information based on a position of a pen by performing detection of reflected light and processing, to verify authenticity of a signature.SOLUTION: A signature feature capturing device used for a signature pad comprises: a detection unit 200 for performing detection of reflected light; and a processing unit 300 for performing processing based on a detection result by the detection unit 200. When a user signs with a writing instrument OB in a detection area along a target surface 20, a light reception unit RU receives reflected light LR which is light LT radiated from an irradiation unit EU reflects when it meets the writing instrument OB. Based on a light reception result, the device detects movements of the writing instrument OB to determine authenticity of a signature.

Description

本発明は、署名等の真偽を識別するためのシグネチャーパッドに関する。   The present invention relates to a signature pad for identifying authenticity such as a signature.

従来から、US特許5123064号(特許文献2)、US特許5448044号(特許文献3)等に開示されているように、各社から多くのシグネチャーパッドと呼ばれる電子署名認証機器が販売されている。
また、特許文献1においては、単に署名された筆跡の全体画像のみならず、筆記過程の特徴等も比較して、より精度の高い署名認証を行なう技術が提供されている。
Conventionally, as disclosed in US Pat. No. 5,123,064 (Patent Document 2), US Pat. No. 5,448,044 (Patent Document 3), etc., many electronic signature authentication devices called signature pads have been sold by various companies.
Patent Document 1 provides a technique for performing signature authentication with higher accuracy by comparing not only the entire image of a signed handwriting but also the characteristics of the writing process.

特開平10−11574号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-11574 米国特許第5123064号明細書US Pat. No. 5,123,064 米国特許第5448044号明細書US Pat. No. 5,448,044

しかしながら、特許文献1に示された署名認証装置は、筆跡ベクトルや筆圧、ペン保持傾斜角等を検出するため、認証ペンにCCDエリアセンサー、圧力センサー等が内蔵された専用のペンを用いなくてはならない。
そこで、本発明の目的は、専用ペンの必要なしに、任意のペン(筆記用具)で署名をしても、署名者毎の署名者特有情報を読み取ることが可能なシグネチャーパッドを提供することにある。
However, since the signature authentication apparatus disclosed in Patent Document 1 detects a handwriting vector, a writing pressure, a pen holding inclination angle, and the like, it does not use a dedicated pen in which a CCD area sensor, a pressure sensor, or the like is built in the authentication pen. must not.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a signature pad that can read signer-specific information for each signer even when signing with an arbitrary pen (writing tool) without the need for a dedicated pen. is there.

(1)
本発明の一態様は、シグネチャーパッドであって、平面部分を有する平板部と、照射光を出射する照射部と、前記照射光が対象物により反射することによる反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物の位置検出用情報を検出する検出部と、前記位置検出用情報を時系列に配置し、プロファイルデータとして記録するプロファイルデータ記録部と、特定の情報が時系列に配列された基準データを記憶するデータベースと、前記プロファイルデータと前記基準データとを照合するデータ照合部と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、対象物を筆記用具として、署名を行なう場合に、その筆記用具の位置検出用情報を検出することで、署名を行なう人の筆跡に関係するデータを取得することができるので、そのデータに基づき署名の真偽の照合を行なうことが可能になる。
(1)
One aspect of the present invention is a signature pad, a flat plate portion having a flat surface portion, an irradiation portion that emits irradiation light, a light receiving portion that receives reflected light due to reflection of the irradiation light by an object, Based on the light reception result of the light receiving unit, a detection unit for detecting information for detecting the position of the object, a profile data recording unit for arranging the position detection information in time series and recording as profile data, a specific data A database that stores reference data in which information is arranged in time series, and a data collating unit that collates the profile data with the reference data are provided.
According to the above configuration, when a signature is made using an object as a writing tool, data related to the handwriting of the person who performs the signature can be obtained by detecting the position detection information of the writing tool. The authenticity of the signature can be verified based on the data.

(2)
また、本発明の一態様は、更に、前記対象物が前記平面部分と接する所定空間に進入したことを前記検出部が検出すると、前記位置検出用情報の記録を開始するプロファイルデータの取り込み開始行程と、前記対象物が前記所定空間から離脱したことを前記検出部が検出すると、前記位置検出用情報記録を終了するプロファイルデータ取り込み終了行程と、を有し、前記プロファイルデータ取り込み終了行程に続いて、前記データ照合部にて、前記プロファイルデータと前記基準データとを照合することを特徴とする。
上記構成によれば、プロファイルデータの読み取り開始行程とプロファイルデータの読み取り終了行程が自動的に行なわれることにより、データ取り込みに要する処理時間を最短時間にすることができる。
(2)
Further, according to one aspect of the present invention, when the detection unit detects that the object has entered a predetermined space in contact with the planar portion, the profile data acquisition start process starts recording the position detection information. And, when the detection unit detects that the object has left the predetermined space, a profile data capture end process for ending the position detection information recording, and following the profile data capture end process The data collating unit collates the profile data with the reference data.
According to the above configuration, the profile data reading start process and the profile data reading end process are automatically performed, so that the processing time required for data acquisition can be minimized.

(3)
加えて、本発明の一態様は、前記照射光は赤外線であることを特徴とする。
上記構成により、データ取り込み時において、環境光に影響されることを低減し、精度の高い位置検出用情報を検出することができる。
(3)
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the irradiation light is infrared rays.
With the above configuration, it is possible to reduce the influence of ambient light during data capture and to detect position detection information with high accuracy.

(4)
また、本発明の一態様は、シグネチャーパッドの前記平板部の一部にシート状の媒体を挟むクリップ部を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、実際の署名を書く用紙をシグネチャーパッドに固定することができるので、署名作業の作業性が良くなる。
(4)
Another embodiment of the present invention includes a clip portion that sandwiches a sheet-like medium in a part of the flat plate portion of the signature pad.
According to the above configuration, since the paper on which the actual signature is written can be fixed to the signature pad, the workability of the signature work is improved.

本実施形態のシグネチャーパッドの基本構成を示すブロック図。The block diagram which shows the basic composition of the signature pad of this embodiment. 図1のブロック図を更に細分化したブロック図。The block diagram which further subdivided the block diagram of FIG. 本実施形態で利用可能な署名特徴取込装置の構成例。3 is a configuration example of a signature feature capturing device that can be used in the present embodiment. 受光部の構成例。The structural example of a light-receiving part. 図5(A)、図5(B)は受光ユニットの構成例。5A and 5B are configuration examples of the light receiving unit. 照射部の構成例。The structural example of an irradiation part. 図7(A)、図7(B)は座標情報検出手法を説明する図。7A and 7B are diagrams illustrating a coordinate information detection method. 図8(A)、図8(B)は発光制御信号の信号波形例。8A and 8B show signal waveform examples of the light emission control signal. 照射部の他の構成例。The other example of a structure of an irradiation part. 受光部の構成例。The structural example of a light-receiving part. 本実施形態のシグネチャーパッドの概観図。FIG. 2 is an overview diagram of a signature pad according to an embodiment. 検出エリアを設けることで検出開始を説明する図。The figure explaining a detection start by providing a detection area. 認証因子の信号波形例。Signal waveform example of authentication factor.

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, this embodiment will be described. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態のシグネチャーパッドの基本構成を示すブロック図である。このシグネチャーパッドは、署名特徴取込装置1を有する。署名特徴取込装置1には、光学式位置検出装置100を含み、光学式位置検出装置100は筆記用具OBの位置検出に用いられる信号データ(位置検出用情報)を検出することができる。この位置検出用情報を各種の計算により処理することにより、筆記用具OBの位置、例えば、所定のXYZ座標上の位置を検出することができる。   FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a signature pad according to an embodiment of the present invention. This signature pad has a signature feature capture device 1. The signature feature capturing device 1 includes an optical position detection device 100, and the optical position detection device 100 can detect signal data (position detection information) used for position detection of the writing instrument OB. By processing this position detection information by various calculations, the position of the writing instrument OB, for example, a position on a predetermined XYZ coordinate can be detected.

署名特徴取込装置1によって得られた位置検出用情報は、筆跡データの認証のための認証因子を抽出する認証因子抽出部2に送られ、認証因子抽出部2によって、各種の認証因子が抽出され、それらが時系列に配列され整えられる(正規化される)ことで、署名者固有の特徴であるプロファイルデータが生成される(2f)。
認証因子抽出部2で、正規化されたプロファイルデータは、基準データ登録部3に送られ、特徴データの抽出と基準データの生成が行なわれる。
基準データ登録部3で、複数の署名者の基準データが生成される(3a)ことになるが、それらは署名者毎にインデックスが付与されデータベース4に記憶される。
The position detection information obtained by the signature feature capturing device 1 is sent to an authentication factor extraction unit 2 that extracts an authentication factor for authentication of handwriting data, and the authentication factor extraction unit 2 extracts various authentication factors. Then, they are arranged and arranged (normalized) in time series, thereby generating profile data that is a characteristic unique to the signer (2f).
The profile data normalized by the authentication factor extraction unit 2 is sent to the reference data registration unit 3, where feature data is extracted and reference data is generated.
The reference data registration unit 3 generates reference data of a plurality of signers (3a), and these are indexed for each signer and stored in the database 4.

その一方で、認証因子抽出部2で、正規化されたプロファイルデータは、基準データ登録部以外に、データ照合部5にも送られる経路があり、このデータ照合部5で、データベース4から署名者の固有のインデックスが付与された基準データを呼び出す基準データ照会を行ない、その基準データとプロファイルデータとを比較し、基準データとプロファイルデータが同一の特徴を有しているか、有していないかの識別、即ち、照合を行なう。同一の特徴を有している場合、署名は真であり、同一の特徴を有していない場合、署名は偽と判定する。この認証を行なうプロセスを認証モードと呼ぶ。
なお、真偽結果はAPI(アプリケーション・プログラム・インターフェース)6を介して出力される。
On the other hand, the profile data normalized by the authentication factor extraction unit 2 has a path to be sent to the data collation unit 5 in addition to the reference data registration unit. A reference data query that calls the reference data with the unique index is compared, and the reference data is compared with the profile data. Whether the reference data and the profile data have the same characteristics or not Identification, that is, verification is performed. If they have the same feature, the signature is true. If they do not have the same feature, the signature is determined to be false. The process for performing this authentication is called an authentication mode.
The true / false result is output via an API (Application Program Interface) 6.

ここで、認証因子とは、光学式位置検出装置100によって得られた位置検出情報に基づき計算された各種情報であり、具体的には、筆跡であるペン先の動き、ペンの傾き、ペンの速度のデータである。   Here, the authentication factor is various pieces of information calculated based on the position detection information obtained by the optical position detection device 100. Specifically, the movement of the pen tip that is a handwriting, the tilt of the pen, It is speed data.

図2は、図1の装置を機能に基づいて細分化したブロック図である。ペン移動情報取込み(1a)により、ペンの位置を時系列に取り込む。ペン移動情報は、ペン位置解析(2a)を経て、ペン先軌跡抽出(2c)と、ペン傾き抽出(2d)を行う。また、ペン移動情報は、ペン速度解析(2b)を経て、ペン速度抽出(2e)を行う。ペン先軌跡、ペン傾き、ペン速度は、それぞれ、時系列に配列される処理、即ち、正規化(2f)が行なわれる。この正規化されたデータは署名者特有のデータであり、プロファイルデータと言うことができる。   FIG. 2 is a block diagram in which the apparatus of FIG. 1 is subdivided based on functions. The pen position is taken in time series by taking the pen movement information (1a). The pen movement information undergoes pen position analysis (2a), and performs pen tip locus extraction (2c) and pen tilt extraction (2d). Further, the pen movement information is subjected to pen speed analysis (2b), and pen speed extraction (2e) is performed. The pen tip locus, pen tilt, and pen speed are each processed in time series, that is, normalization (2f) is performed. This normalized data is data unique to the signer and can be referred to as profile data.

登録モードでは、正規化されたデータ、即ち、プロファイルデータから基準データの生成(3a)と特徴データの抽出(3b)を行なう。この特徴データは署名者毎の特有の癖を現す情報である。この特徴データには、ペン先の移動軌跡、ペン傾き、ペン速度という複数の認証因子で構成されている。筆跡は署名者毎の癖により、ペンの持ち方が常時一定で、ペン傾きが一定の人の場合、ペン傾きを重視して署名の真偽認証をすることが望ましい。また、各個人の癖によりペンを速く動かす人の場合、ペン速度を重視して署名の真偽認証をすることが望ましい。本実施例では、このような重みづけを行うパラメーターとして特徴関数パラメーターを設定する。例えば、署名者に同じ署名を3回書いて正規化したデータを取ると、署名者特有のプロファイルデータが3つ所得できる。これにより、その人の癖を見つけて特徴関数パラメーターを生成する。また、3回のプロファイルデータの平均値を基準データとする。そして、その特徴関数パラメーターと基準データをデータベース4に登録する。   In the registration mode, reference data is generated (3a) and feature data is extracted (3b) from normalized data, that is, profile data. This feature data is information that represents a unique habit of each signer. This feature data is composed of a plurality of authentication factors such as a pen tip movement locus, a pen tilt, and a pen speed. When the handwriting is a person who always holds the pen and the pen tilt is constant, it is desirable to authenticate the signature with an emphasis on the pen tilt. In addition, in the case of a person who moves the pen quickly with the individual's trap, it is desirable to authenticate the signature with an emphasis on the pen speed. In this embodiment, a feature function parameter is set as a parameter for performing such weighting. For example, if the normalized data is written by writing the same signature three times to the signer, three signer-specific profile data can be obtained. This finds the person's trap and generates feature function parameters. The average value of the three profile data is used as reference data. Then, the feature function parameter and the reference data are registered in the database 4.

認証モードでは、正規化されたデータであるプロファイルデータから、更に特徴の抽出(5a)を行なう。例えば、特徴因子抽出部では、ペン先軌跡、ペン傾き、ペン速度の3つの因子を抽出しているが、署名する都度ペン速度が変わってしまうような署名者に対して、ペン速度に基づいて認証すると、かえって誤差が大きくなる場合もある。認証モードに最適な特徴となるデータのみを抽出し、認証を行なう方が良い場合がある。そこで、認証に最適な特徴のプロファイルデータに再構築(5b)し、再構築されたプロファイルデータは、基準データと比較(5c)を行なう。つまり、言い換えれば、プロファイルデータの再構築は、署名者の癖に基づき重み付けをしているということができる。認証モードでは、署名は通常1回であるので、1回の署名動作からプロファイルデータは作成される。そして、データベース4の基準データと比較を行うのであるが、署名は必ずしも、常に同じに出来るものではないので、1回の署名のプロファイルデータと基準データを比較すると、本人であっても、本人でないという誤った結論を導く可能性もある。そこで、特徴関数パラメーターによって、差異の許容範囲が設定される。これにより、信頼性の高い署名認証が可能になる。
なお、登録モードでは筆跡登録アプリケーションソフトウェアにより、基準データ登録部3とデータベース4が制御される。また、認証モードでは、筆跡認証アプリケーションソフトウェアにより、データ照合部5が制御される。
In the authentication mode, feature extraction (5a) is further performed from profile data which is normalized data. For example, the feature factor extraction unit extracts three factors: pen tip locus, pen tilt, and pen speed. For signers whose pen speed changes each time a signature is made, If you authenticate, the error may increase. In some cases, it is better to extract only data that is the best feature for the authentication mode and perform authentication. Therefore, the profile data having characteristics optimal for authentication is reconstructed (5b), and the reconstructed profile data is compared with reference data (5c). In other words, it can be said that the reconstruction of the profile data is weighted based on the signature of the signer. In the authentication mode, since the signature is usually once, profile data is created from a single signature operation. And the comparison with the reference data in the database 4 is performed, but since the signature is not always the same, when comparing the profile data of one signature with the reference data, even the person himself is not the person himself / herself. May lead to the wrong conclusion. Therefore, an allowable range of difference is set by the feature function parameter. Thereby, highly reliable signature authentication is possible.
In the registration mode, the reference data registration unit 3 and the database 4 are controlled by the handwriting registration application software. In the authentication mode, the data verification unit 5 is controlled by handwriting authentication application software.

本実施例のシグネチャーパッドでは、3次元の位置検出も可能になる。なお、3次元の位置検出方法については後述する。3次元の位置検出により、ペンの傾きも認証因子として考慮することができる。右利きの人と左利きの人では、ペンの傾きが全く逆であるので、3次元の位置検出可能なシグネチャーパッドでは、右利きの人と左利きの人を錯誤する可能性は低くなる。これは、2次元で署名を認証する装置には出来ない特徴であり、本実施例のシグネチャーパッドの大きな利点になる。   The signature pad of this embodiment can also detect a three-dimensional position. A three-dimensional position detection method will be described later. By detecting the position in three dimensions, the tilt of the pen can also be considered as an authentication factor. For right-handed and left-handed people, the pen tilt is completely opposite, so a signature pad that can detect a three-dimensional position is less likely to make a mistake between right-handed and left-handed people. This is a feature that cannot be achieved by a device that authenticates a signature in two dimensions, and is a great advantage of the signature pad of this embodiment.

図3に、本実施形態に係る署名特徴取込装置1に利用可能な光学式位置検出装置100の基本的な構成例を示す。図3の光学式位置検出装置100は、検出部200、処理部300を含み、検出部200は照射部EU及び受光部RUを含む。
なお、署名特徴取込装置1は、上述したように検出部200や処理部300を含む光学式位置検出装置100を用いて実現される形態には限定されない。情報処理装置(例えばPC等)により、検出部200や処理部300の機能が実現され、照射部EU及び受光部RUと、上記情報処理装置とが連動して動作する構成でもよい。
FIG. 3 shows a basic configuration example of the optical position detection device 100 that can be used in the signature feature capturing device 1 according to the present embodiment. The optical position detection apparatus 100 in FIG. 3 includes a detection unit 200 and a processing unit 300, and the detection unit 200 includes an irradiation unit EU and a light receiving unit RU.
Note that the signature feature capturing device 1 is not limited to the form realized by using the optical position detection device 100 including the detection unit 200 and the processing unit 300 as described above. The functions of the detection unit 200 and the processing unit 300 may be realized by an information processing device (such as a PC), and the irradiation unit EU and the light receiving unit RU and the information processing device may operate in conjunction with each other.

検出部200は、照射光LTが筆記用具OB(ペン)により反射することによる反射光LRの受光結果に基づいて、筆記用具OBの情報(例えば、座標情報や反射率情報)を検出する。具体的には例えば、検出部200は、筆記用具OBが検出されるエリアである検出エリアRDETは、X−Y平面に沿った対象面20の上方、即ちZ方向の空間である。そして、少なくとも検出エリアRDETに存在する筆記用具OBのX座標情報及びY座標情報を検出する。なお、検出部200による座標情報の検出手法については後述する。
検出エリアRDETとは、筆記用具OBが検出されるエリア(領域)であって、具体的には、例えば照射光LTが筆記用具OBに反射されることによる反射光LRを、受光部RUが受光して、筆記用具OBを検出することができるエリアである。より具体的には、受光部RUが反射光LRを受光して筆記用具OBを検出することが可能であって、かつ、その検出精度について、許容できる範囲の精度が確保できるエリアである。
The detection unit 200 detects information (for example, coordinate information and reflectance information) of the writing tool OB based on the light reception result of the reflected light LR due to the irradiation light LT reflected by the writing tool OB (pen). Specifically, for example, in the detection unit 200, the detection area RDET, which is an area where the writing instrument OB is detected, is a space above the target surface 20 along the XY plane, that is, a space in the Z direction. Then, at least the X coordinate information and the Y coordinate information of the writing instrument OB present in the detection area RDET are detected. A method for detecting coordinate information by the detection unit 200 will be described later.
The detection area RDET is an area (area) where the writing tool OB is detected. Specifically, for example, the light receiving unit RU receives reflected light LR caused by the irradiation light LT being reflected by the writing tool OB. This is the area where the writing instrument OB can be detected. More specifically, it is an area where the light receiving unit RU can receive the reflected light LR and detect the writing instrument OB, and the detection accuracy can be ensured within an acceptable range.

処理部300は、検出部200が検出した筆記用具OBに基づいて種々の処理を行う。この処理部300の機能は、例えばCPU等のプロセッサー及びプロセッサーで実行されるプログラムや、専用ICなどにより実現できる。
照射部EUは、検出エリアRDETに対して照射光LTを出射する。後述するように、照射部EUは、LED(発光ダイオード)等の発光素子から成る光源部を含み、光源部が発光することで、例えば赤外光(可視光領域に近い近赤外線)を出射する。
受光部RUは、照射光LTが筆記用具OBにより反射することによる反射光LRを受光する。受光部RUは、複数の受光ユニットPDを含んでもよい。受光ユニットPDは、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターなどを用いることができる。
The processing unit 300 performs various processes based on the writing instrument OB detected by the detection unit 200. The function of the processing unit 300 can be realized by a processor such as a CPU, a program executed by the processor, a dedicated IC, or the like.
The irradiation unit EU emits irradiation light LT to the detection area RDET. As will be described later, the irradiation unit EU includes a light source unit composed of a light emitting element such as an LED (light emitting diode), and emits, for example, infrared light (near infrared ray close to the visible light region) when the light source unit emits light. .
The light receiving unit RU receives the reflected light LR generated by the irradiation light LT being reflected by the writing instrument OB. The light receiving unit RU may include a plurality of light receiving units PD. For example, a photodiode or a phototransistor can be used as the light receiving unit PD.

図4に、本実施形態の受光部RUの具体的な構成例を示す。図4の構成例では、受光部RUは受光ユニットPDを含む。受光ユニットPDは、入射光が入射する角度(Y−Z平面上の角度)を制限するためのスリット等(入射光制限部)が設けられ、検出エリアRDETに存在する筆記用具OBからの反射光LRを受光する。検出部200は、受光ユニットPDの受光結果に基づいて、X座標情報及びY座標情報を検出する。なお、照射部EUは、検出エリアRDETに対して照射光LTを出射する。また検出エリアRDETは、X−Y平面に沿ったエリアである。なお、図4の構成例は1つの受光ユニットで構成されるが、2つ以上の受光ユニットを含む構成としてもよい。   FIG. 4 shows a specific configuration example of the light receiving unit RU of the present embodiment. In the configuration example of FIG. 4, the light receiving unit RU includes a light receiving unit PD. The light receiving unit PD is provided with a slit or the like (incident light limiting unit) for limiting the angle (incident on the YZ plane) on which incident light is incident, and the reflected light from the writing instrument OB present in the detection area RDET. LR is received. The detection unit 200 detects X coordinate information and Y coordinate information based on the light reception result of the light receiving unit PD. The irradiation unit EU emits irradiation light LT to the detection area RDET. The detection area RDET is an area along the XY plane. In addition, although the structural example of FIG. 4 is comprised with one light receiving unit, it is good also as a structure containing two or more light receiving units.

図5(A)、図5(B)に、スリットSLT(入射光制限部)を有する受光ユニットPDの構成例を示す。図5(A)に示すように、受光素子PHDの前面にスリットSLTを設けて、入射する入射光を制限する。スリットSLTはX−Y平面に沿って設けられ、入射光が入射するZ方向の角度を制限することができる。すなわち受光ユニットPDは、スリットSLTのスリット幅で規定される所定の角度で入射する入射光を受光することができる。
図5(B)は、スリットSLTを有する受光ユニットの上から見た平面図である。例えばアルミニウム等の筐体(ケース)内に配線基板PWBが設けられ、この配線基板PWB上に受光素子PHDが実装される。
FIGS. 5A and 5B show a configuration example of the light receiving unit PD having the slit SLT (incident light limiting unit). As shown in FIG. 5A, a slit SLT is provided in front of the light receiving element PHD to limit incident incident light. The slit SLT is provided along the XY plane, and can limit the angle in the Z direction where incident light is incident. That is, the light receiving unit PD can receive incident light incident at a predetermined angle defined by the slit width of the slit SLT.
FIG. 5B is a plan view seen from above of the light receiving unit having the slit SLT. For example, a wiring board PWB is provided in a housing (case) such as aluminum, and the light receiving element PHD is mounted on the wiring board PWB.

図6に、本実施形態の照射部EUの詳細な構成例を示す。図6の構成例の照射部EUは、光源部LS1、LS2と、ライトガイドLGと、照射方向設定部LEを含む。また反射シートRSを含む。そして照射方向設定部LEは光学シートPS及びルーバーフィルムLFを含む。なお、本実施形態の照射部EUは、図6の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   In FIG. 6, the detailed structural example of the irradiation part EU of this embodiment is shown. The irradiation unit EU in the configuration example of FIG. 6 includes light source units LS1 and LS2, a light guide LG, and an irradiation direction setting unit LE. Moreover, the reflective sheet RS is included. The irradiation direction setting unit LE includes the optical sheet PS and the louver film LF. Note that the irradiation unit EU of the present embodiment is not limited to the configuration of FIG. 6, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Variations are possible.

光源部LS1、LS2は、光源光を出射するものであり、LED(発光ダイオード)等の発光素子を有する。この光源部LS1、LS2は例えば赤外光(可視光領域に近い近赤外線)の光源光を放出する。即ち、光源部LS1、LS2が発光する光源光は、一般に署名に用いるペンにより効率的に反射される波長帯域の光であり、且つ、外乱光となる環境光にあまり含まれない波長帯域の光であることが望ましい。具体的には、850nm付近の波長の赤外光や、環境光にあまり含まれない波長帯域の光である950nm付近の赤外光などである。   The light source units LS1 and LS2 emit light source light and have light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes). The light source units LS1 and LS2 emit, for example, infrared light (near infrared light close to the visible light region). That is, the light source light emitted from the light source units LS1 and LS2 is light in a wavelength band that is generally efficiently reflected by a pen used for a signature, and light in a wavelength band that is not so much included in ambient light as disturbance light. It is desirable that Specifically, infrared light having a wavelength near 850 nm, infrared light near 950 nm, which is light in a wavelength band not so much included in environmental light, and the like.

光源部LS1は、図6のF1に示すようライトガイドLGの一端側に設けられる。また第2の光源部LS2は、F2に示すようにライトガイドLGの他端側に設けられる。そして光源部LS1が、ライトガイドLGの一端側(F1)の光入射面に対して光源光を出射することで、照射光LT1を出射し、第1の照射光強度分布LID1を対象物の検出エリアに形成(設定)する。一方、光源部LS2が、ライトガイドLGの他端側(F2)の光入射面に対して第2の光源光を出射することで、第2の照射光LT2を出射し、第1の照射光強度分布LID1とは強度分布が異なる第2の照射光強度分布LID2を検出エリアに形成する。このように照射部EUは、検出エリアRDETでの位置に応じて強度分布が異なる照射光を出射することができる。   The light source unit LS1 is provided on one end side of the light guide LG as indicated by F1 in FIG. The second light source unit LS2 is provided on the other end side of the light guide LG as indicated by F2. Then, the light source unit LS1 emits the light source light to the light incident surface on one end side (F1) of the light guide LG, thereby emitting the irradiation light LT1, and detecting the first irradiation light intensity distribution LID1. Form (set) the area. On the other hand, the light source unit LS2 emits the second light source light LT2 by emitting the second light source light to the light incident surface on the other end side (F2) of the light guide LG, so that the first irradiation light is emitted. A second irradiation light intensity distribution LID2 having an intensity distribution different from that of the intensity distribution LID1 is formed in the detection area. In this way, the irradiation unit EU can emit irradiation light having different intensity distributions according to the position in the detection area RDET.

ライトガイドLG(導光部材)は、光源部LS1、LS2が発光した光源光を導光するものである。例えばライトガイドLGは、光源部LS1、LS2からの光源光を曲線状の導光経路に沿って導光し、その形状は曲線形状になっている。具体的には図6ではライトガイドLGは円弧形状になっている。なお図6ではライトガイドLGはその中心角が180度の円弧形状になっているが、中心角が180度よりも小さい円弧形状であってもよい。ライトガイドLGは、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明な樹脂部材等により形成される。
ライトガイドLGの外周側及び内周側の少なくとも一方には、ライトガイドLGからの光源光の出光効率を調整するための加工が施されている。加工手法としては、例えば反射ドットを印刷するシルク印刷方式や、スタンパーやインジェクションで凹凸を付ける成型方式や、溝加工方式などの種々の手法を採用できる。
The light guide LG (light guide member) guides the light source light emitted from the light source units LS1 and LS2. For example, the light guide LG guides the light source light from the light source units LS1 and LS2 along a curved light guide path, and the shape thereof is a curved shape. Specifically, in FIG. 6, the light guide LG has an arc shape. In FIG. 6, the light guide LG has an arc shape with a center angle of 180 degrees, but may have an arc shape with a center angle smaller than 180 degrees. The light guide LG is formed of, for example, a transparent resin member such as acrylic resin or polycarbonate.
At least one of the outer peripheral side and the inner peripheral side of the light guide LG is processed to adjust the light output efficiency of the light source light from the light guide LG. As a processing method, for example, various methods such as a silk printing method for printing reflective dots, a molding method for forming irregularities with a stamper or injection, and a groove processing method can be adopted.

プリズムシートPSとルーバーフィルムLFにより実現される照射方向設定部LEは、ライトガイドLGの外周側に設けられ、ライトガイドLGの外周側(外周面)から出射される光源光を受ける。そして曲線形状(円弧形状)のライトガイドLGの内周側から外周側へと向かう方向に照射方向が設定された照射光LT1、LT2を出射する。即ち、ライトガイドLGの外周側から出射される光源光の方向を、ライトガイドLGの例えば法線方向(半径方向)に沿った照射方向に設定(規制)する。これにより、ライトガイドLGの内周側から外周側に向かう方向に、照射光LT1、LT2が放射状に出射されるようになる。   The irradiation direction setting unit LE realized by the prism sheet PS and the louver film LF is provided on the outer peripheral side of the light guide LG and receives light source light emitted from the outer peripheral side (outer peripheral surface) of the light guide LG. And the irradiation light LT1 and LT2 in which the irradiation direction was set to the direction which goes to the outer peripheral side from the inner peripheral side of the light guide LG of curved shape (arc shape) are radiate | emitted. That is, the direction of the light source light emitted from the outer peripheral side of the light guide LG is set (restricted) to an irradiation direction along, for example, the normal direction (radial direction) of the light guide LG. Thereby, irradiation light LT1 and LT2 come to radiate | emit radially in the direction which goes to the outer peripheral side from the inner peripheral side of the light guide LG.

このような照射光LT1、LT2の照射方向の設定は、照射方向設定部LEのプリズムシートPSやルーバーフィルムLFなどにより実現される。例えばプリズムシートPSは、ライトガイドLGの外周側から低視角で出射される光源光の方向を、法線方向側に立ち上げて、出光特性のピークが法線方向になるように設定する。またルーバーフィルムLFは、法線方向以外の方向の光(低視角光)を遮光(カット)する。   Such setting of the irradiation direction of the irradiation light LT1, LT2 is realized by the prism sheet PS, the louver film LF, or the like of the irradiation direction setting unit LE. For example, the prism sheet PS sets the direction of the light source light emitted at a low viewing angle from the outer peripheral side of the light guide LG to the normal direction side so that the peak of the light emission characteristic is in the normal direction. The louver film LF blocks (cuts) light in a direction other than the normal direction (low viewing angle light).

このように本実施形態の照射部EUによれば、ライトガイドLGの両端に光源部LS1、LS2を設け、これらの光源部LS1、LS2を交互に点灯させることで、2つの照射光強度分布を形成することができる。すなわちライトガイドLGの一端側の強度が高くなる照射光強度分布LID1と、ライトガイドLGの他端側の強度が高くなる照射光強度分布LID2を交互に形成することができる。   As described above, according to the irradiation unit EU of the present embodiment, the light source portions LS1 and LS2 are provided at both ends of the light guide LG, and the light source portions LS1 and LS2 are alternately turned on to thereby generate two irradiation light intensity distributions. Can be formed. That is, the irradiation light intensity distribution LID1 in which the intensity on one end side of the light guide LG is increased and the irradiation light intensity distribution LID2 in which the intensity on the other end side of the light guide LG is increased can be alternately formed.

このような照射光強度分布LID1、LID2を形成し、これらの強度分布の照射光による対象物の反射光を受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑えた、より精度の高い対象物の検出が可能になる。即ち、外乱光に含まれる赤外成分を相殺することが可能になり、この赤外成分が対象物の検出に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。   By forming such irradiation light intensity distributions LID1 and LID2 and receiving the reflected light of the object by the irradiation light of these intensity distributions, the influence of ambient light such as ambient light is minimized. It is possible to detect an object having a high height. That is, it is possible to cancel out the infrared component included in the disturbance light, and it is possible to minimize the adverse effect of the infrared component on the detection of the object.

<光学式位置検出装置による座標検出手法>
図7(A)、図5(B)は、本実施形態に係る署名特徴取込装置1に利用可能な光学式位置検出装置100による、座標情報検出の手法を説明する図である。
<Coordinate detection method using optical position detector>
FIGS. 7A and 5B are diagrams for explaining a method of detecting coordinate information by the optical position detection device 100 that can be used in the signature feature capturing device 1 according to the present embodiment.

図7(A)のE1は、図4の照射光強度分布LID1において、照射光LT1の照射方向の角度と、その角度での照射光LT1の強度との関係を示す図である。図7(A)のE1では、照射方向が図7(B)のDD1の方向(左方向)である場合に強度が最も高くなる。一方、DD3の方向(右方向)である場合に強度が最も低くなり、DD2の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向DD1から方向DD3への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニア(直線的)に変化している。なお図7(B)では、ライトガイドLGの円弧形状の中心位置が、照射部EUの配置位置PEになっている。   E1 in FIG. 7A is a diagram showing the relationship between the irradiation direction angle of the irradiation light LT1 and the intensity of the irradiation light LT1 at that angle in the irradiation light intensity distribution LID1 of FIG. At E1 in FIG. 7A, the intensity is highest when the irradiation direction is the direction DD1 in FIG. 7B (left direction). On the other hand, the intensity is lowest when the direction is DD3 (right direction), and the intensity is intermediate in the direction DD2. Specifically, the intensity of the irradiation light monotonously decreases with respect to the angle change from the direction DD1 to the direction DD3, for example, changes linearly (linearly). In FIG. 7B, the center position of the arc shape of the light guide LG is the arrangement position PE of the irradiation unit EU.

また図7(A)のE2は、図6の照射光強度分布LID2において、照射光LT2の照射方向の角度と、その角度での照射光LT2の強度との関係を示す図である。図7(A)のE2では、照射方向が図7(B)のDD3の方向である場合に強度が最も高くなる。一方、DD1の方向である場合に強度が最も低くなり、DD2の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向DD3から方向DD1への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニアに変化している。なお図7(A)では照射方向の角度と強度の関係はリニアな関係になっているが、本実施形態はこれに限定されず、例えば双曲線の関係等であってもよい。   Further, E2 in FIG. 7A is a diagram showing the relationship between the angle of the irradiation direction of the irradiation light LT2 and the intensity of the irradiation light LT2 at that angle in the irradiation light intensity distribution LID2 of FIG. At E2 in FIG. 7A, the intensity is highest when the irradiation direction is the direction of DD3 in FIG. 7B. On the other hand, the intensity is the lowest in the direction of DD1, and the intermediate intensity in the direction of DD2. Specifically, the intensity of irradiation light monotonously decreases with respect to an angle change from the direction DD3 to the direction DD1, and changes linearly, for example. In FIG. 7A, the relationship between the angle in the irradiation direction and the intensity is linear, but the present embodiment is not limited to this, and may be a hyperbolic relationship, for example.

そして図7(B)に示すように、角度φの方向DDBに筆記用具OBが存在したとする。すると、光源部LS1が発光することで照射光強度分布LID1を形成した場合(E1の場合)には、図7(A)に示すように、DDB(角度φ)の方向に存在する筆記用具OBの位置での強度はINTaになる。一方、光源部LS2が発光することで照射光強度分布LID2を形成した場合(E2の場合)には、DDBの方向に存在する筆記用具OBの位置での強度はINTbになる。   Then, as shown in FIG. 7B, it is assumed that the writing instrument OB exists in the direction DDB of the angle φ. Then, when the irradiation light intensity distribution LID1 is formed by the light source unit LS1 emitting light (in the case of E1), as shown in FIG. 7A, the writing instrument OB present in the direction of DDB (angle φ). The intensity at the position is INTa. On the other hand, when the irradiation light intensity distribution LID2 is formed by light emission from the light source unit LS2 (in the case of E2), the intensity at the position of the writing instrument OB existing in the direction of DDB is INTb.

従って、これらの強度INTa、INTbの関係を求めることで、筆記用具OBの位置する方向DDB(角度φ)を特定できる。そして例えば後述する図8(A)、図8(B)の手法により光学式位置検出装置の配置位置PEからの筆記用具OBの距離を求めれば、求められた距離と方向DDBとに基づいて筆記用具OBの位置を特定できる。或いは、後述する図9に示すように、照射部EUとして2個の照射ユニットEU1、EU2を設け、EU1、EU2の各照射ユニットに対する筆記用具OBの方向DDB1(φ1)、DDB2(φ2)を求めれば、これらの方向DDB1、DDB2と照射ユニットEU1、EU2間の距離DSとにより、筆記用具OBの位置を特定できる。   Therefore, the direction DDB (angle φ) in which the writing instrument OB is located can be specified by obtaining the relationship between the strengths INTa and INTb. For example, if the distance of the writing instrument OB from the position PE of the optical position detection device is obtained by the method shown in FIGS. 8A and 8B described later, writing is performed based on the obtained distance and the direction DDB. The position of the tool OB can be specified. Alternatively, as shown in FIG. 9 to be described later, two irradiation units EU1 and EU2 are provided as the irradiation unit EU, and directions DDB1 (φ1) and DDB2 (φ2) of the writing instrument OB with respect to each irradiation unit of EU1 and EU2 are obtained. For example, the position of the writing instrument OB can be specified by the directions DDB1 and DDB2 and the distance DS between the irradiation units EU1 and EU2.

このような強度INTa、INTbの関係を求めるために、本実施形態では、受光部RUが、照射光強度分布LID1を形成した際の筆記用具OBの反射光(第1の反射光)を受光する。この時の反射光の検出受光量をGaとした場合に、このGaが強度INTaに対応するようになる。また受光部RUが、照射光強度分布LID2を形成した際の筆記用具OBの反射光(第2の反射光)を受光する。この時の反射光の検出受光量をGbとした場合に、このGbが強度INTbに対応するようになる。従って、検出受光量GaとGbの関係が求まれば、強度INTa、INTbの関係が求まり、筆記用具OBの位置する方向DDBを求めることができる。   In order to obtain such a relationship between the intensity INTa and INTb, in this embodiment, the light receiving unit RU receives the reflected light (first reflected light) of the writing instrument OB when the irradiation light intensity distribution LID1 is formed. . If the detected light reception amount of the reflected light at this time is Ga, this Ga corresponds to the intensity INTa. The light receiving unit RU receives the reflected light (second reflected light) of the writing instrument OB when the irradiation light intensity distribution LID2 is formed. When the detected light reception amount of the reflected light at this time is Gb, this Gb corresponds to the intensity INTb. Therefore, if the relationship between the detected light reception amounts Ga and Gb is obtained, the relationship between the intensity INTa and INTb can be obtained, and the direction DDB in which the writing instrument OB is located can be obtained.

例えば光源部LS1の制御量(例えば電流量)、変換係数、放出光量を、各々、Ia、k、Eaとする。また光源部LS2の制御量(電流量)、変換係数、放出光量を、各々、Ib、k、Ebとする。すると下式(1)、(2)が成立する。
Ea=k・Ia (1)
Eb=k・Ib (2)
For example, the control amount (for example, current amount), the conversion coefficient, and the emitted light amount of the light source unit LS1 are Ia, k, and Ea, respectively. In addition, the control amount (current amount), the conversion coefficient, and the amount of emitted light of the light source unit LS2 are Ib, k, and Eb, respectively. Then, the following expressions (1) and (2) are established.
Ea = k · Ia (1)
Eb = k · Ib (2)

また光源部LS1からの光源光(第1の光源光)の減衰係数をfaとし、この光源光に対応する反射光(第1の反射光)の検出受光量をGaとする。また光源部LS2からの光源光(第2の光源光)の減衰係数をfbとし、この光源光に対応する反射光(第2の反射光)の検出受光量をGbとする。すると下式(3)、(4)が成立する。
Ga=fa・Ea=fa・k・Ia (3)
Gb=fb・Eb=fb・k・Ib (4)
従って、検出受光量Ga、Gbの比は下式(5)のように表せる。
Ga/Gb=(fa/fb)・(Ia/Ib) (5)
Further, let fa be the attenuation coefficient of the light source light (first light source light) from the light source unit LS1, and let Ga be the detected received light amount of the reflected light (first reflected light) corresponding to this light source light. Further, the attenuation coefficient of the light source light (second light source light) from the light source unit LS2 is fb, and the detected light reception amount of the reflected light (second reflected light) corresponding to the light source light is Gb. Then, the following expressions (3) and (4) are established.
Ga = fa · Ea = fa · k · Ia (3)
Gb = fb · Eb = fb · k · Ib (4)
Therefore, the ratio of the detected light reception amounts Ga and Gb can be expressed as the following equation (5).
Ga / Gb = (fa / fb). (Ia / Ib) (5)

ここでGa/Gbは、受光部RUでの受光結果から特定することができ、Ia/Ibは、照射部EUの制御量から特定することができる。そして図5(A)の強度INTa、INTbと減衰係数fa、fbとは一意の関係にある。例えば減衰係数fa、fbが小さな値となり、減衰量が大きい場合は、強度INTa、INTbが小さいことを意味する。一方、減衰係数fa、fbが大きな値となり、減衰量が小さい場合は、強度INTa、INTbが大きいことを意味する。従って、上式(5)から減衰率の比fa/fbを求めることで、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。
より具体的には、一方の制御量IaをImに固定し、検出受光量の比Ga/Gbが1になるように、他方の制御量Ibを制御する。例えば光源部LS1、LS2を逆相で交互に点灯させる制御を行い、検出受光量の波形を解析し、検出波形が観測されなくなるように(Ga/Gb=1になるように)、他方の制御量Ibを制御する。そして、この時の他方の制御量Ib=Im・(fa/fb)から、減衰係数の比fa/fbを求めて、対象物の方向、位置等を求める。
Here, Ga / Gb can be specified from the light reception result in the light receiving unit RU, and Ia / Ib can be specified from the control amount of the irradiation unit EU. Intensities INTa and INTb and attenuation coefficients fa and fb in FIG. 5A are in a unique relationship. For example, when the attenuation coefficients fa and fb are small values and the attenuation is large, it means that the strengths INTa and INTb are small. On the other hand, when the attenuation coefficients fa and fb are large and the attenuation is small, it means that the strengths INTa and INTb are large. Therefore, the direction, position, etc. of the object can be obtained by obtaining the attenuation factor ratio fa / fb from the above equation (5).
More specifically, one control amount Ia is fixed to Im, and the other control amount Ib is controlled so that the detected light reception amount ratio Ga / Gb becomes 1. For example, the light source units LS1 and LS2 are controlled to turn on alternately in reverse phase, the detected received light amount waveform is analyzed, and the other control is performed so that the detected waveform is not observed (Ga / Gb = 1). The amount Ib is controlled. Then, from the other control amount Ib = Im · (fa / fb) at this time, the ratio fa / fb of the attenuation coefficient is obtained, and the direction, position, etc. of the object are obtained.

また下式(6)、(7)のように、Ga/Gb=1になると共に制御量IaとIbの和が一定になるように制御してもよい。
Ga/Gb=1 (6)
Im=Ia+Ib (7)
上式(6)、(7)を上式(5)に代入すると下式(8)が成立する。
Ga/Gb=1=(fa/fb)・(Ia/Ib)
=(fa/fb)・{(Im−Ib)/Ib} (8)
上式(8)より、Ibは下式(9)のように表される。
Ib={fa/(fa+fb)}・Im (9)
ここでα=fa/(fa+fb)とおくと、上式(9)は下式(10)のように表され、減衰係数の比fa/fbは、αを用いて下式(11)のように表される。
Ib=α・Im (10)
fa/fb=α/(1−α) (11)
従って、Ga/Gb=1になると共にIaとIbの和が一定値Imになるように制御すれば、そのときのIb、Imから上式(10)によりαを求め、求められたαを上式(11)に代入することで、減衰係数の比fa/fbを求めることができる。これにより、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。そしてGa/Gb=1になると共にIaとIbの和が一定になるように制御することで、外乱光の影響等を相殺することが可能になり、検出精度の向上を図れる。
Further, as in the following formulas (6) and (7), control may be performed so that Ga / Gb = 1 and the sum of the control amounts Ia and Ib is constant.
Ga / Gb = 1 (6)
Im = Ia + Ib (7)
Substituting the above equations (6) and (7) into the above equation (5), the following equation (8) is established.
Ga / Gb = 1 = (fa / fb) · (Ia / Ib)
= (Fa / fb) · {(Im−Ib) / Ib} (8)
From the above equation (8), Ib is expressed as the following equation (9).
Ib = {fa / (fa + fb)} · Im (9)
Here, if α = fa / (fa + fb), the above equation (9) is expressed as the following equation (10), and the attenuation coefficient ratio fa / fb is expressed by the following equation (11) using α. It is expressed in
Ib = α · Im (10)
fa / fb = α / (1-α) (11)
Therefore, if Ga / Gb = 1 and control is performed so that the sum of Ia and Ib becomes a constant value Im, α is obtained from the current Ib and Im by the above equation (10), and the obtained α is increased. By substituting into Equation (11), the ratio fa / fb of the attenuation coefficient can be obtained. This makes it possible to obtain the direction, position, etc. of the object. Further, by controlling so that Ga / Gb = 1 and the sum of Ia and Ib becomes constant, it becomes possible to cancel the influence of disturbance light and the like, and the detection accuracy can be improved.

次に、本実施形態の光学式検出システムを用いて対象物の座標情報を検出する手法の一例について説明する。図8(A)は、光源部LS1、LS2の発光制御についての信号波形例である。信号SLS1は、光源部LS1の発光制御信号であり、信号SLS2は、光源部LS2の発光制御信号であり、これらの信号SLS1、SLS2は逆相の信号になっている。また信号SRCは受光信号である。
例えば、光源部LS1は、信号SLS1がHレベルの場合に点灯(発光)し、Lレベルの場合に消灯する。また光源部LS2は、信号SLS2がHレベルの場合に点灯(発光)し、Lレベルの場合に消灯する。従って図8(A)の第1の期間T1では、光源部LS1と光源部LS2が交互に点灯するようになる。即ち光源部LS1が点灯している期間では、光源部LS2は消灯する。これにより図6に示すような照射光強度分布LID1が形成される。一方、光源部LS2が点灯している期間では、光源部LS1は消灯する。これにより図6に示すような照射光強度分布LID2が形成される。
Next, an example of a technique for detecting coordinate information of an object using the optical detection system of the present embodiment will be described. FIG. 8A is an example of a signal waveform for light emission control of the light source units LS1 and LS2. The signal SLS1 is a light emission control signal of the light source unit LS1, the signal SLS2 is a light emission control signal of the light source unit LS2, and these signals SLS1 and SLS2 are in reverse phase. The signal SRC is a light reception signal.
For example, the light source unit LS1 is turned on (emits light) when the signal SLS1 is at the H level, and is turned off when the signal SLS1 is at the L level. The light source unit LS2 is turned on (emits light) when the signal SLS2 is at the H level, and is turned off when the signal SLS2 is at the L level. Accordingly, in the first period T1 in FIG. 8A, the light source unit LS1 and the light source unit LS2 are alternately turned on. That is, the light source unit LS2 is turned off during the period when the light source unit LS1 is turned on. Thereby, an irradiation light intensity distribution LID1 as shown in FIG. 6 is formed. On the other hand, the light source unit LS1 is turned off during the period when the light source unit LS2 is turned on. Thereby, an irradiation light intensity distribution LID2 as shown in FIG. 6 is formed.

このように検出部200は、第1の期間T1において、光源部LS1と光源部LS2を交互に発光(点灯)させる制御を行う。そしてこの第1の期間T1において、光学式位置検出装置(照射部)から見た対象物の位置する方向が検出される。具体的には、例えば上述した式(6)、(7)のようにGa/Gb=1になると共に制御量IaとIbの和が一定になるような発光制御を、第1の期間T1において行う。そして図7(B)に示すように筆記用具OBの位置する方向DDBを求める。例えば上式(10)、(11)から減衰係数の比fa/fbを求め、図7(A)、図7(B)で説明した手法により筆記用具OBの位置する方向DDBを求める。   As described above, the detection unit 200 performs control of alternately emitting (lighting) the light source unit LS1 and the light source unit LS2 in the first period T1. And in this 1st period T1, the direction where the target object located seen from the optical position detection apparatus (irradiation part) is detected. Specifically, for example, in the first period T1, light emission control is performed such that Ga / Gb = 1 and the sum of the control amounts Ia and Ib is constant as in the above-described formulas (6) and (7). Do. Then, as shown in FIG. 7B, the direction DDB in which the writing instrument OB is located is obtained. For example, the ratio fa / fb of the attenuation coefficient is obtained from the above equations (10) and (11), and the direction DDB in which the writing instrument OB is located is obtained by the method described in FIGS. 7 (A) and 7 (B).

そして、第1の期間T1に続く第2の期間T2では、受光部RUでの受光結果に基づいて筆記用具OBまでの距離(方向DDBに沿った方向での距離)を検出する。そして、検出された距離と、筆記用具OBの方向DDBとに基づいて、対象物の位置を検出する。即ち図7(B)において、光学式位置検出装置の配置位置PEから筆記用具OBまでの距離と、筆記用具OBの位置する方向DDBを求めれば、筆記用具OBのX、Y座標位置を特定できる。このように、光源の点灯タイミングと受光タイミングの時間のずれから距離を求め、これと角度結果を併せることで、筆記用具OBの位置を特定できる。
具体的には、図8(A)では、発光制御信号SLS1、SLS2による光源部LS1、LS2の発光タイミングから、受光信号SRCがアクティブになるタイミング(反射光を受光したタイミング)までの時間Δtを検出する。即ち、光源部LS1、LS2からの光が筆記用具OBに反射されて受光部RUで受光されるまでの時間Δtを検出する。この時間Δtを検出することで、光の速度は既知であるため、筆記用具OBまでの距離を検出できる。即ち、光の到達時間のずれ幅(時間)を測定し、光の速度から距離を求める。
In the second period T2 following the first period T1, the distance to the writing instrument OB (the distance in the direction along the direction DDB) is detected based on the light reception result of the light receiving unit RU. Then, the position of the object is detected based on the detected distance and the direction DDB of the writing instrument OB. That is, in FIG. 7B, the X and Y coordinate positions of the writing tool OB can be specified by obtaining the distance from the arrangement position PE of the optical position detection device to the writing tool OB and the direction DDB in which the writing tool OB is located. . In this manner, the position of the writing instrument OB can be specified by obtaining the distance from the time difference between the lighting timing of the light source and the light receiving timing and combining this with the angle result.
Specifically, in FIG. 8A, the time Δt from the light emission timing of the light source units LS1 and LS2 by the light emission control signals SLS1 and SLS2 to the timing at which the light reception signal SRC becomes active (the timing at which the reflected light is received). To detect. That is, the time Δt from when the light from the light source units LS1 and LS2 is reflected by the writing instrument OB and received by the light receiving unit RU is detected. By detecting this time Δt, since the speed of light is known, the distance to the writing instrument OB can be detected. That is, the shift width (time) of the arrival time of light is measured, and the distance is obtained from the speed of light.

なお、光の速度はかなり速いため、電気信号だけでは単純な差分を求めて時間Δtを検出することが難しいという問題もある。このような問題を解決するためには、図8(B)に示すように発光制御信号の変調を行うことが望ましい。ここで図8(B)は、制御信号SLS1、SLS2の振幅により光の強度(電流量)を模式的に表している模式的な信号波形例である。
具体的には、図8(B)では、例えば公知の連続波変調のTOF(Time Of Flight)方式で距離を検出する。この連続波変調TOF方式では、一定周期の連続波で強度変調した連続光を用いる。そして、強度変調された光を照射すると共に、反射光を、変調周期よりも短い時間間隔で複数回受光することで、反射光の波形を復調し、照射光と反射光との位相差を求めることで、距離を検出する。なお図8(B)において制御信号SLS1、SLS2のいずれか一方に対応する光のみを強度変調してもよい。また図8(B)のようなクロック波形ではなく、連続的な三角波やSin波で変調した波形であってもよい。また、連続変調した光としてパルス光を用いるパルス変調のTOF方式で、距離を検出してもよい。距離検出手法の詳細については例えば特開2009−8537号などに開示されている。
In addition, since the speed of light is quite high, there is also a problem that it is difficult to detect the time Δt by obtaining a simple difference using only an electric signal. In order to solve such a problem, it is desirable to modulate the light emission control signal as shown in FIG. Here, FIG. 8B is a schematic signal waveform example schematically representing light intensity (current amount) by the amplitude of the control signals SLS1 and SLS2.
Specifically, in FIG. 8B, the distance is detected by, for example, a known continuous wave modulation TOF (Time Of Flight) method. In this continuous wave modulation TOF method, continuous light that is intensity-modulated with a continuous wave having a constant period is used. Then, while irradiating the intensity-modulated light and receiving the reflected light a plurality of times at time intervals shorter than the modulation period, the waveform of the reflected light is demodulated and the phase difference between the irradiated light and the reflected light is obtained. Thus, the distance is detected. In FIG. 8B, the intensity of only the light corresponding to one of the control signals SLS1 and SLS2 may be modulated. Further, instead of the clock waveform as shown in FIG. 8B, a waveform modulated by a continuous triangular wave or Sin wave may be used. Further, the distance may be detected by a pulse modulation TOF method using pulsed light as continuously modulated light. Details of the distance detection method are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-8537.

図9に、本実施形態の照射部EUの変形例を示す。図9では、照射部EUとして第1、第2の照射ユニットEU1、EU2が設けられる。これらの第1、第2の照射ユニットEU1、EU2は、筆記用具OBの検出エリアRDETの面に沿った方向において所与の距離DSだけ離れて配置される。即ち図1のX軸方向に沿って距離DSだけ離れて配置される。   In FIG. 9, the modification of the irradiation part EU of this embodiment is shown. In FIG. 9, first and second irradiation units EU1 and EU2 are provided as the irradiation unit EU. These first and second irradiation units EU1, EU2 are arranged apart by a given distance DS in the direction along the surface of the detection area RDET of the writing instrument OB. That is, they are arranged apart by a distance DS along the X-axis direction in FIG.

第1の照射ユニットEU1は、照射方向に応じて強度が異なる第1の照射光を放射状に出射する。第2の照射ユニットEU2は、照射方向に応じて強度が異なる第2の照射光を放射状に出射する。受光部RUは、第1の照射ユニットEU1からの第1の照射光が筆記用具OBに反射されることによる第1の反射光と、第2の照射ユニットEU2からの第2の照射光が筆記用具OBに反射されることによる第2の反射光を受光する。そして検出部200は、受光部RUでの受光結果に基づいて、筆記用具OBの位置POBを検出する。
具体的には検出部200は、第1の反射光の受光結果に基づいて、第1の照射ユニットEU1に対する筆記用具OBの方向を第1の方向DDB1(角度φ1)として検出する。また第2の反射光の受光結果に基づいて、第2の照射ユニットEU2に対する筆記用具OBの方向を第2の方向DDB2(角度φ2)として検出する。そして検出された第1の方向DDB1(φ1)及び第2の方向DDB2(φ2)と、第1、第2の照射ユニットEU1、EU2の間の距離DSとに基づいて、筆記用具OBの位置POBを求める。
The first irradiation unit EU1 emits first irradiation light having different intensities according to the irradiation direction radially. The second irradiation unit EU2 emits second irradiation light having different intensities according to the irradiation direction radially. The light receiving unit RU writes the first reflected light from the first irradiation light from the first irradiation unit EU1 reflected by the writing tool OB and the second irradiation light from the second irradiation unit EU2. Second reflected light is received by being reflected by the tool OB. Then, the detection unit 200 detects the position POB of the writing instrument OB based on the light reception result at the light receiving unit RU.
Specifically, the detection unit 200 detects the direction of the writing instrument OB relative to the first irradiation unit EU1 as the first direction DDB1 (angle φ1) based on the light reception result of the first reflected light. Further, based on the reception result of the second reflected light, the direction of the writing instrument OB relative to the second irradiation unit EU2 is detected as the second direction DDB2 (angle φ2). Then, based on the detected first direction DDB1 (φ1) and second direction DDB2 (φ2), and the distance DS between the first and second irradiation units EU1, EU2, the position POB of the writing instrument OB. Ask for.

図9の変形例によれば、図8(A)、図8(B)のように光学式位置検出装置と筆記用具OBとの距離を求めなくても、筆記用具OBの位置POBを検出できるようになる。   According to the modification of FIG. 9, the position POB of the writing tool OB can be detected without obtaining the distance between the optical position detection device and the writing tool OB as shown in FIGS. 8A and 8B. It becomes like this.

<署名特徴取込装置の3次元での位置情報の取得>
次に、署名特徴取込装置1の3次元での位置情報を取得する手法について説明する。
図10に、本実施形態の受光部RUの構成例を示す。この構成例では、受光部RUは3個の受光ユニットPD1〜PD3(広義には複数の受光ユニット)を含み、受光ユニットPD1〜PD3は対象面20に交差する方向に沿って配置される。具体的には、3つの受光ユニットPD1〜PD3は対象面20に交差する方向での高さ(対象面20からの距離)が異なる位置に配置される。或いは、対象面がX−Y平面に沿った面である場合に、対象面に交差する方向での高さが異なり、かつ、異なるX座標位置に配置される。
<Acquisition of position information in three dimensions of signature feature capture device>
Next, a method for acquiring the three-dimensional position information of the signature feature capturing apparatus 1 will be described.
FIG. 10 shows a configuration example of the light receiving unit RU of the present embodiment. In this configuration example, the light receiving unit RU includes three light receiving units PD1 to PD3 (a plurality of light receiving units in a broad sense), and the light receiving units PD1 to PD3 are arranged along a direction intersecting the target surface 20. Specifically, the three light receiving units PD <b> 1 to PD <b> 3 are arranged at positions having different heights (distances from the target surface 20) in the direction intersecting the target surface 20. Alternatively, when the target surface is a surface along the XY plane, the height in the direction intersecting the target surface is different and the X-axis positions are different.

受光ユニットPD1〜PD3は、対象面20に交差する方向の入射光を制御する入射光制限部を有する。具体的には、受光ユニットPD1〜PD3は、入射光が入射する角度(例えばZ方向の角度)を制限するためのスリット等を含み、それぞれ検出エリアRDET1〜RDET3に存在する筆記用具OBからの反射光LRを受光する。例えば、受光ユニットPD1は検出エリアRDET1に存在する筆記用具OBからの反射光LRを受光するが、他の検出エリアRDET2、RDET3に存在する筆記用具OBからの反射光LRは受光しない。照射部EUは3つの検出エリアRDET1〜RDET3に対して照射光LTを出射する。なお、各検出エリアRDET1〜RDET3はX−Y平面に沿った対象面に対して多層に設定されるエリアである。   The light receiving units PD <b> 1 to PD <b> 3 have an incident light limiting unit that controls incident light in a direction intersecting the target surface 20. Specifically, each of the light receiving units PD1 to PD3 includes a slit or the like for limiting an incident angle (for example, an angle in the Z direction) of incident light, and is reflected from the writing instrument OB present in each of the detection areas RDET1 to RDET3. The light LR is received. For example, the light receiving unit PD1 receives the reflected light LR from the writing instrument OB present in the detection area RDET1, but does not receive the reflected light LR from the writing instrument OB present in the other detection areas RDET2 and RDET3. The irradiation unit EU emits irradiation light LT to the three detection areas RDET1 to RDET3. Each of the detection areas RDET1 to RDET3 is an area set in multiple layers with respect to the target surface along the XY plane.

このような構成にすることで、筆記用具OBが3つの検出エリアRDET1〜RDET3の内の何処の検出エリアの何処の位置に存在するかを検出することができる。即ち、筆記用具OBのZ座標に関する位置検出用の情報(データ)を検出することができる。これにより、筆記用具OBが長手形状の場合、その筆記用具OBの傾き角度(対象面20の垂直線と筆記用具OBの長手方向との角度)を検出することができる。これにより、署名する人がペンを保持する角度がリアルタイムで検出することが可能である。   With such a configuration, it is possible to detect where the writing tool OB is located in which detection area of the three detection areas RDET1 to RDET3. That is, position detection information (data) related to the Z coordinate of the writing instrument OB can be detected. Thereby, when the writing instrument OB has a longitudinal shape, the inclination angle of the writing instrument OB (the angle between the vertical line of the target surface 20 and the longitudinal direction of the writing instrument OB) can be detected. This makes it possible to detect in real time the angle at which the signer holds the pen.

上記に、本発明のシグネチャーパッドでは、複数の受光ユニットを設けることで、3次元の位置情報を取得可能であることを説明した。3次元の位置情報を取得することで、ペンの傾きも認証因子として考慮される。右利きの人と左利きの人では、ペンの傾きが全く逆であるので、この技術を用いることで、右利きの人と左利きの人を錯誤する可能性は低くなる。   As described above, in the signature pad of the present invention, it has been described that three-dimensional position information can be acquired by providing a plurality of light receiving units. By acquiring the three-dimensional position information, the tilt of the pen is also considered as an authentication factor. Right-handed and left-handed people have a completely opposite pen tilt, so using this technique reduces the chances of mistakes between right-handed and left-handed people.

しかしながら、必ずしも本発明のシグネチャーパッドは3次元での位置情報を取得することが必須ではない。ペン傾きを認証因子として用いなくても、対象面20を移動する2次元でのペン先の動きで、必要とされる十分な認証精度が得られる場合、図4に示すように、1つの受光ユニットを設けるだけでもよい。   However, it is not always necessary for the signature pad of the present invention to acquire position information in three dimensions. Even if the pen inclination is not used as an authentication factor, if the necessary authentication accuracy is obtained by the two-dimensional movement of the pen tip moving on the target surface 20, as shown in FIG. It is only necessary to provide a unit.

<署名特徴取込装置でのデータの取得手法>
次に、署名特徴取込装置1でのデータの取得手法について説明する。
まず、筆記用具OBの位置を求めるための基準位置を設定するためのキャリブレーションを行う必要がある。ここでは具体例として、筆記用具OBを対象面20に完全に当接させた時の位置を基準位置とする。
具体的には、筆記用具OBの先端を対象面20の署名を開始する位置に配置し、その時の受光ユニットにおける受光量に基づいて、反射率情報をキャリブレーション情報として取得する。この取得結果を基準とし、筆記用具OBを移動させることで、受光ユニットが受光する受光結果が変化することで、X−Y平面のどの方向に筆記用具OBが移動したかを計算し、X座標情報及びY座標情報を取得する。座標情報の取得手法については、光学式位置検出装置の説明において上述したとおりである。
<Data acquisition method with signature feature capture device>
Next, a data acquisition method in the signature feature capturing apparatus 1 will be described.
First, it is necessary to perform calibration for setting a reference position for obtaining the position of the writing instrument OB. Here, as a specific example, a position when the writing instrument OB is completely brought into contact with the target surface 20 is set as a reference position.
Specifically, the tip of the writing instrument OB is arranged at a position where the signature of the target surface 20 is started, and reflectance information is acquired as calibration information based on the amount of light received by the light receiving unit at that time. Using this acquisition result as a reference, by moving the writing tool OB, the light receiving result received by the light receiving unit changes, and in which direction on the XY plane the writing tool OB has moved is calculated, and the X coordinate Information and Y coordinate information are acquired. The method for acquiring the coordinate information is as described above in the description of the optical position detection device.

また、キャリブレーションを行ってから、実際の検出処理を行うまでの間に照射光強度の変化等の要因が発生するおそれもある。その場合には、ある時刻T1と、別の時刻T2での反射率情報をそれぞれ検出し、T1での反射率情報とT2での反射率情報との差を求めてもよい。この場合には、基準位置との比較ではないので、筆記用具の絶対的な位置を求めることはできないが、T1からT2の間での移動量(例えば長手方向における移動量、或いは回転方向における回転量等)を求めることが可能になる。この際、T1とT2の間隔を十分短い間隔に設定しておけば、照射光強度等の変化等による影響を抑止することができる。   In addition, there is a possibility that a factor such as a change in irradiation light intensity may occur during the period from the calibration to the actual detection process. In that case, reflectance information at a certain time T1 and another time T2 may be detected, respectively, and the difference between the reflectance information at T1 and the reflectance information at T2 may be obtained. In this case, since it is not a comparison with the reference position, the absolute position of the writing instrument cannot be obtained, but the movement amount between T1 and T2 (for example, the movement amount in the longitudinal direction or the rotation in the rotation direction). Amount). At this time, if the interval between T1 and T2 is set to a sufficiently short interval, it is possible to suppress the influence of a change in the irradiation light intensity or the like.

<シグネチャーパッドの構成例>
次に、具体的なシグネチャーパッドの構成例について述べる。図11は、本実施形態のシグネチャーパッドSPの概観図である。概観は、平面状の平板部7に光学式位置検出装置100とクリップ部8が設けられている。光学式位置検出装置100は受光部RUを挟んで第1、第2の照射ユニットEU1、EU2が設けられている。EU1、EU2の詳細構成は図9に示したとおりである。
<Example of signature pad configuration>
Next, a specific configuration example of the signature pad will be described. FIG. 11 is an overview of the signature pad SP of the present embodiment. As an overview, an optical position detection device 100 and a clip portion 8 are provided on a flat plate portion 7. The optical position detection apparatus 100 is provided with first and second irradiation units EU1 and EU2 with the light receiving unit RU interposed therebetween. The detailed configuration of EU1 and EU2 is as shown in FIG.

平板部7の平面において、第1、第2の照射ユニットEU1、EU2からの照射光が届くエリアが筆記用具OBの位置を検出する対象面20になる。クリップ部8はネジリコイルバネ等の弾性部材で付勢力を受け、用紙9を平板部7に挟むことができる。なお、本シグネチャーパッドは、署名者が用紙9の対象面20の範囲に署名することを想定している。   In the plane of the flat plate part 7, the area where the irradiation light from the first and second irradiation units EU1, EU2 reaches becomes the target surface 20 for detecting the position of the writing instrument OB. The clip portion 8 receives an urging force by an elastic member such as a torsion coil spring and can sandwich the sheet 9 between the flat plate portions 7. The signature pad assumes that the signer signs the range of the target surface 20 of the paper 9.

図12は、検出エリアを設けることで検出開始を説明する図である。対象面20の上部の10mm程度の空間を検出エリアRDETに設定する。この検出エリアRDETに筆記用具OBが入ってくると、光学式位置検出装置100は反射光の変化を検出し、用紙9の署名範囲にペンが入ってきたことが検出できる。そして、このタイミングで、署名者の署名の特徴の取り込みを開始する。これをプロファイルデータの取り込み開始行程と呼び、シグネチャーパッドSPの内部にある署名特徴取込装置1によって自動的に行なわれる。   FIG. 12 is a diagram for explaining the start of detection by providing a detection area. A space of about 10 mm above the target surface 20 is set as the detection area RDET. When the writing instrument OB enters the detection area RDET, the optical position detection device 100 detects a change in reflected light, and can detect that a pen has entered the signature range of the paper 9. At this timing, the signature feature of the signer is started to be captured. This is called a profile data capturing start process, and is automatically performed by the signature feature capturing apparatus 1 inside the signature pad SP.

署名者が署名を書き終え、ペンを検出エリアRDETから出すと、署名動作は終了したと判断し、反射光のデータ取得は終了する。これをプロファイルデータの取り込み終了行程と呼び、シグネチャーパッドSPの内部にある署名特徴取込装置1によって自動的に行なわれる。   When the signer finishes writing the signature and removes the pen from the detection area RDET, it is determined that the signature operation is completed, and the reflected light data acquisition ends. This is called profile data capturing end process, and is automatically performed by the signature feature capturing apparatus 1 in the signature pad SP.

プロファイルデータの読み取り開始行程とプロファイルデータの読み取り終了行程が自動的に行なわれることにより、署名特徴取込装置1にて処理する時間は必要な最短時間で処理が可能となり、筆記用具OBの位置検出用情報の各種処理(計算)を行なうCPU(中央演算装置)の負担は最小になる。また、プロファイルデータの読み取り終了行程に続いて、認証因子抽出及び認証因子生成のプロセスに入る。これは、図1に示した認証因子抽出部2で行なわれる。その後データベース4との比較によって、署名者の真偽を認証するプロセスは既に説明したとおりである。   Since the profile data reading start process and profile data reading end process are automatically performed, the signature feature capturing apparatus 1 can perform processing in the shortest necessary time, and the position of the writing instrument OB can be detected. The burden on the CPU (central processing unit) that performs various processes (calculations) of business information is minimized. Further, following the profile data reading completion step, the process of authentication factor extraction and authentication factor generation is entered. This is performed by the authentication factor extraction unit 2 shown in FIG. Thereafter, the process of authenticating the authenticity of the signer by comparison with the database 4 is as described above.

<署名認証の方法の詳細>
署名認証は各種の認証因子に基づいて行なわれるが、その詳細について説明する。上述したように、署名特徴取込装置1によって、筆記用具OBの移動が検出されるので、そのペン位置情報に基づいて、認証因子が抽出され、署名者毎の特有のプロファイルデータが生成される。このプロファイルデータの基になる認証因子が時系列に配列されたデータの一例を図13に示す。これは、例えば、「John Smith(ジョン・スミス)」と署名した例とする。
<Details of signature authentication method>
The signature authentication is performed based on various authentication factors, and details thereof will be described. As described above, since the signature feature capturing device 1 detects the movement of the writing instrument OB, the authentication factor is extracted based on the pen position information, and unique profile data for each signer is generated. . FIG. 13 shows an example of data in which authentication factors that are the basis of this profile data are arranged in time series. For example, it is assumed that “John Smith” is signed.

ここで、ペン先の位置検出用情報PENは、署名特徴取込装置1の受光部RUが、署名者の署名時において検出した受光強度を時系列に表示した信号波形である。この信号波形を前述したX座標、Y座標の検出の計算を行うことで、ペン先であるところの筆記用具OBの先端の位置の変化を計算することができ、その結果、信号波形のa部は「John」、信号波形のb部は「Smith」と記載していることを判別することができる。   Here, the pen tip position detection information PEN is a signal waveform in which the light receiving unit RU of the signature feature capturing apparatus 1 displays the received light intensity detected at the time of signing by the signer in time series. By calculating the detection of the X-coordinate and Y-coordinate described above for this signal waveform, it is possible to calculate the change in the position of the tip of the writing instrument OB that is the pen tip, and as a result, a part of the signal waveform It can be determined that “John” is written and “b” part of the signal waveform is written “Smith”.

ペン傾き情報TILは、署名特徴取込装置1で計算した筆記用具OB(ペン)の傾きの変化を時系列に表示しや信号波形である。この信号レベルは、署名動作中、殆ど一定の値をしており、この署名者はペンの傾きを常に一定に保持して署名する癖があることが分かる。また、ペン速度情報VELは、署名特徴取込装置1で計算した筆記用具OB(ペン)の移動量を単位時間で割った値、すなわち、ペンの速度変化を示している。信号のレベルがa部よりb部の方が低い値を示している。これにより、この署名者は「John」というファーストネームを書く時よりも、「Smith」というラストネームを書く時の方が、ペン速度をゆっくり書くという癖があることが分かる。   The pen tilt information TIL is a signal waveform indicating a change in tilt of the writing instrument OB (pen) calculated by the signature feature capturing device 1 in time series. This signal level has an almost constant value during the signing operation, and it can be seen that this signer has a tendency to sign with the pen tilt always kept constant. The pen speed information VEL indicates a value obtained by dividing the movement amount of the writing tool OB (pen) calculated by the signature feature capturing apparatus 1 by a unit time, that is, a change in the pen speed. The level of the signal is lower in the part b than in the part a. This shows that this signer is more likely to write pen speeds more slowly when writing the last name "Smith" than when writing the first name "John".

署名の真偽認証では、図13に示す認証因子からプロファイルデータを作成し。そのプロファイルデータと基準データを比較するものである。まず、ペン先の位置検出用情報PENから筆跡画像(例えばビットマップデータ)を生成する。そして、筆跡画像の類似性を比較にし、基準データの筆跡画像と比較する。この画像データの比較は筆跡認証ソフトウェア等を用意すればよい。   In authenticating the signature, profile data is created from the authentication factor shown in FIG. The profile data is compared with the reference data. First, a handwriting image (for example, bitmap data) is generated from the pen tip position detection information PEN. Then, the handwriting image similarity is compared and compared with the handwriting image of the reference data. For comparison of the image data, handwriting authentication software or the like may be prepared.

本実施例では、署名特徴取込装置1は対象面20上の対象物の移動が検出できるので、筆跡のビットマットデータを作成することができる為、上述した例では、筆記用具OB(ペン)の先端の位置を検出し、それを一旦筆跡画像に変換し、その筆跡画像の形から真偽判定を行う方法を説明した。   In the present embodiment, since the signature feature capturing device 1 can detect the movement of the object on the object surface 20, it is possible to create bit mat data of the handwriting. In the above-described example, the writing tool OB (pen) A method has been described in which the position of the tip of the handwriting is detected, converted into a handwritten image, and true / false determination is performed from the shape of the handwritten image.

しかしながら、筆跡画像を作成することは必ずしも必要ではない。署名認証のみ行う場合、筆記用具OB(ペン)の位置であるX座標及びY座標を計算せずに、反射光の信号波形自体で比較することも可能である。つまり、基準データ登録時において、反射光の信号波形自体を基準データとして登録し、認証時には署名者が署名動作した時の信号波形をプロファイルデータとして、そのプロファイルデータと基準データとを比較するのである。これは、本実施例に用いる署名特徴取込装置1は、極めて特徴ある光の出射方法を用いているので、その出射光を筆記用具OB(ペン)で反射する光の強度レベルの信号波形は声紋のような個人特有のパターンを持っていることになり、この個人特有のパターンを直接、プロファイルデータとして利用することが可能なために実現できる。   However, it is not always necessary to create a handwriting image. When only the signature authentication is performed, it is also possible to compare the reflected light signal waveform itself without calculating the X coordinate and the Y coordinate which are the positions of the writing instrument OB (pen). That is, at the time of registration of the reference data, the signal waveform of the reflected light itself is registered as reference data, and at the time of authentication, the signal waveform when the signer performs a signature operation is used as profile data, and the profile data is compared with the reference data. . This is because the signature feature capturing apparatus 1 used in the present embodiment uses a very characteristic light emission method, so that the signal waveform of the intensity level of the light reflected from the writing light OB (pen) is This can be realized because it has a unique pattern such as a voiceprint and can be directly used as profile data.

1 署名特徴取込装置、2 認証因子抽出部、3 基準データ登録部、
4 データベース、5 認証部、
20 対象面、100 光学式位置検出装置、200 検出部、210 検出部、
300 処理部、EU 照射部、LE 照射方向設定部、LF ルーバーフィルム、
LG ライトガイド、OB 対象物、PD 受光ユニット、
PD1 第1の受光ユニット、PD2 第2の受光ユニット、
PD3 第3の受光ユニット、PHD 受光素子、PS プリズムシート、
PS 光学シート、PWB 配線基板、RE1 第1の反射部、RE2 第2の反射部、
RS 反射シート、RU 受光部、SLT スリット、
SP シグネチャーパッド、
PEN 位置検出用情報。
1 signature feature capturing device, 2 authentication factor extraction unit, 3 reference data registration unit,
4 database, 5 authentication section,
20 target surface, 100 optical position detection device, 200 detection unit, 210 detection unit,
300 processing unit, EU irradiation unit, LE irradiation direction setting unit, LF louver film,
LG light guide, OB object, PD light receiving unit,
PD1 first light receiving unit, PD2 second light receiving unit,
PD3 Third light receiving unit, PHD light receiving element, PS prism sheet,
PS optical sheet, PWB wiring board, RE1 first reflection part, RE2 second reflection part,
RS reflection sheet, RU light receiving part, SLT slit,
SP signature pad,
PEN Position detection information.

Claims (4)

平面部分を有する平板部と、
照射光を出射する照射部と、
前記照射光が対象物により反射することによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物の位置検出用情報を検出する検出部と、
前記位置検出用情報を時系列に配置し、プロファイルデータとして記録するプロファイルデータ記録部と、
特定の情報が時系列に配列された基準データを記憶するデータベースと、
前記プロファイルデータと前記基準データとを照合するデータ照合部と、
を備えたことを特徴とするシグネチャーパッド。
A flat plate portion having a plane portion;
An irradiation unit that emits irradiation light; and
A light receiving unit for receiving reflected light by the irradiation light being reflected by an object;
Based on the light reception result of the light receiving unit, a detection unit for detecting information for detecting the position of the object;
A profile data recording unit that arranges the position detection information in time series and records it as profile data;
A database for storing reference data in which specific information is arranged in time series;
A data collation unit for collating the profile data with the reference data;
Signature pad, characterized by having
前記対象物が前記平面部分と接する所定空間に進入したことを前記検出部が検出すると、前記位置検出用情報の記録を開始するプロファイルデータの取り込み開始行程と、
前記対象物が前記所定空間から離脱したことを前記検出部が検出すると、前記位置検出用情報記録を終了するプロファイルデータ取り込み終了行程と、を有し、
前記プロファイルデータ取り込み終了行程に続いて、前記データ照合部にて、前記プロファイルデータと前記基準データとを照合することを特徴とする請求項1に記載のシグネチャーパッド。
When the detection unit detects that the object has entered a predetermined space in contact with the planar portion, a profile data acquisition start process for starting recording of the position detection information;
When the detection unit detects that the object has left the predetermined space, and includes a profile data capturing end step for ending the information recording for position detection.
2. The signature pad according to claim 1, wherein the profile data is collated with the reference data in the data collating unit following the profile data capturing end process.
前記照射光は赤外線であることを特徴とする請求項1または2に記載のシグネチャーパッド。   The signature pad according to claim 1, wherein the irradiation light is an infrared ray. 前記平板部の一部にシート状の媒体を挟むクリップ部を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のシグネチャーパッド。   The signature pad according to any one of claims 1 to 3, further comprising a clip portion that sandwiches a sheet-like medium in a part of the flat plate portion.
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