(57)【要約】      （修正有）【課題】電子装置へのアクセスを制御するマン・マシン・インターフェース装置を提供する。【解決手段】マン・マシン・インターフェース装置１００は、指の存在及び欠如を判定する任を担い、かつ、指を検出したときに指紋イメージを生成する任を担う、ディスプレイ装置１０２の上に取り付けられた透明指タッチ・センサ領域１０１を含む電子ディスプレイ・ユニットを備える。マン・マシン・インターフェース装置１００はまた、ディスプレイ装置１０２と指タッチ・センサ領域１０１と少なくとも１つの電子装置とに結合されるコントローラ１０３も含む。【選択図】図１
2015084236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置へのアクセスを制御するマン・マシン・インターフェース装置であって、
電子ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に動作可能に結合された透明指タッチ・センサ領域と、
前記ディスプレイ装置と前記指タッチ・センサ領域と少なくとも１つの電子装置とに動
作可能に結合されたコントローラと、
を備え、
前記指タッチ・センサ領域は、前記指タッチ・センサ領域上に置かれた指の存在及び欠
如を検出し、
前記指タッチ・センサ領域は、前記指タッチ・センサ領域上に置かれた指の存在を検出
後に、指紋イメージを生成し、
前記コントローラは、前記ディスプレイ装置と前記指タッチ・センサ領域と前記少なく
とも１つの電子装置との間のデータ・フローを制御し、
前記コントローラは、前記透明指タッチ・センサ領域によって生成された前記指紋イメ
ージに基づいて指タッチ位置を計算する、マン・マシン・インターフェース装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記ディスプレイ装置は、陰極線管ディスプレイであ
る、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記ディスプレイ装置は、フラット・パネル・ディス
プレイである、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記ディスプレイ装置は、液晶ディスプレイである、
装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記指タッチ・センサ領域は、前記指紋イメージを生
成する少なくとも１つの光感知技法を使用する、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記指タッチ・センサ領域は、前記指紋イメージを生
成する少なくとも１つの容量型感知技法を使用する、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記指タッチ・センサ領域は、前記指紋イメージを生
成する少なくとも１つの音波感知技法を使用する、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、前記コントローラによって制御される前記データ・フ
ローは、前記指タッチ・センサ領域から受け取る指の存在及び欠如のメッセージを含む、
装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、前記コントローラによって制御される前記データ・フ
ローは、前記指タッチ・センサ領域から受け取る指紋イメージ・データを含む、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、前記コントローラは、前記指紋イメージ・データから
指紋細目点を計算する、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置であって、前記コントローラは、前記少なくとも１つの電子装置
にデータを送る、装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、前記コントローラは、前記少なくとも１つの電子装置
からデータを受け取る、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、前記コントローラは、受け取ったデータを前記電子
ディスプレイ装置上に表示させる、装置。
【請求項１４】
ディスプレイ装置を介してアクセス可能なデータへのアクセスを制御する方法であって、
ａ．個人の指の存在を検出するステップと、
ｂ．前記指の指紋に基づいて、指紋イメージを生成するステップと、
ｃ．前記指に基づいて、指タッチ位置を計算するステップと、
ｄ．アイコンが指タッチ位置に位置するかどうかを判定するステップと、
ｅ．前記アイコンの識別を求めるステップと、
ｆ．前記アイコンに関連する機能を判定するステップと、
ｇ．前記機能に関連する、格納された指紋を求めるステップと、
ｈ．生成された指紋イメージを、前記機能に関連する、格納された指紋と比較するステ
ップと、
ｉ．生成された指紋イメージが格納された指紋と合致するかどうかを判定するステップ
と、
ｊ．合致する、格納された指紋に関連するアクセス権を判定するステップと、
ｋ．前記機能への前記個人のアクセスを前記アクセス権が許可するかどうかを判定する
ステップと、
ｌ．前記機能へのアクセスを許可するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する米国出願データ）
本願は、ＵＳＣ１１９（ｅ）の下で、参照により本明細書にその全体が組み込まれる「
Ｓｅｃｕｒｅ  Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  
ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」という
名称の仮特許出願第６０／４７４７５０号の優先権を主張するものである。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般には、電子装置ユーザ・インターフェース及び許可技法の分野に関し、
より詳細には、指紋撮像センサ及びタッチ・スクリーン・ディスプレイ装置の分野に関す
る。
【背景技術】
【０００３】
（本発明の必要性）
現代の電子装置は、膨大な機能及び関連するユーザ・インターフェースを発達させてき
た。多くの電子装置は、モニタやディスプレイ装置などのディスプレイ画面を使用して、
ユーザにフィードバックを提供する。携帯情報端末やセル・フォンなどのハンドヘルド装
置は、形状因子という重大なユーザ・インターフェース上の制約を有する。どちらの装置
でも、製造業者は、装置のサイズ及び重量を最小限に抑えることを望み、これを実施する
１つの手段として、ディスプレイが小型にされ、ボタンが互いに接近して配置される。
【０００４】
近年、多くの電子装置の製造業者は、タッチ・スクリーン技術を、従来型ディスプレイ
の代わりに使用するようになった。タッチ・スクリーンは、従来型画面と同じ外観及びス
タイルを使用するが、加えられる圧力の位置を求める能力を追加している。これが、マウ
スを使用してモニタ上のアイコンをポイントするのと同様の方式でスタイラスを使用する
ことを可能にし、個人は、特定のアイコンの位置で画面をタッチすることができる。装置
上で動作するソフトウェアは、タッチの位置を判定し、アドレス帳を開くなどの関連する
ソフトウェア機能を求める。追加のボタン制御インターフェースを省略することができる
ので、製造業者は、ディスプレイをより大きくすることができ、より簡単に使用できるよ
うにすることができる。
【０００５】
電子装置の機能が膨張するにつれて、個人は、装置内に格納された一定のデータを保護
することを望むことがある。例えば、携帯情報端末の所有者は、所有者のＰＤＡを使用し
て私的なＥメールを送信及び受信することを選ぶことができる。データが特に機密である
場合、単純なパスワード又はＰＩＮ組合せは、十分なセキュリティであるとは考えられな
いことがあり、個人は、装置上で生体認証を使用することが望むことがある。生体認証の
最も一般的な形態である指紋スキャンは、通常は郵便切手大のサイズであるハードウェア
・モジュールを必要とする。サイズ及び重量が制限される装置上では、このモジュールの
追加は、費用のかかる可能性がある。
【０００６】
（デジタル指紋取込み技術）
指紋取込み技術には、光学式と、容量型と、超音波の３つのタイプ一般的なタイプがあ
る。３つの各技術は、タイプごとに異なる関連するハードウェア取込み機構を、通常はソ
フトウェア又はファームウェア・コントローラと組み合わせる。このコントローラはしば
しば、取り込んだイメージを解析し、細目点（ｍｉｎｕｔｉａ  ｐｏｉｎｔ）を抽出し、
最終的なテンプレートを作成する任を担う。細目は、指紋の固有の特徴のすべてを表す点
である。一例は、指紋の隆起又は谷の交点の位置である。テンプレートは、通常は３０の
細目から構成され、指紋を一意的に識別するのに使用することができる。これは、スキャ
ナ又はその他の記憶装置が、イメージ全体を格納することなく、不可欠なデータ点だけを
格納することを可能にする。
【０００７】
３つのタイプの指紋取込み技術のうち、光学スキャナが最も古く、最も一般的であり、
光源及び電荷結合デバイス（ＣＣＤ）が下に置かれたガラス板又はプラスチック板から構
成される。光源は、通常は発光ダイオード（ＬＥＤ）の配列であり、ＣＣＤは、感光ダイ
オードの配列である。指がプレートの頂面に置かれたとき、ＬＥＤは、指を照射し、ＣＣ
Ｄの各ダイオードは、指に触れた光を記録し、隆起が暗く谷が明るいイメージを生成する
。光学スキャナは、かなり温度変動に耐性があり、約５００ドット／インチ（ｄｐｉ）の
イメージ品質を実現することができる。この技術の１つの重大な問題は、隠れた指紋（プ
レート上の「残された」指紋）が重ね合せ効果を引き起こし、誤差を生み出すことである
。更に、こうしたタイプのスキャナは、指紋がガラス又はその他の物体から持ち上げられ
、グミ・ベアなどの柔軟な粘着性材料に置かれる「グミ・ベア・アタック（ｇｕｍｍｉ  
ｂｅａｒ  ａｔｔａｃｋ）」の影響を受けやすく、誤った許諾を与える可能性がある。別
の１つの留意点は、プレートが非常に大きくなければならないことである。これは、使用
の容易さをもたらすが、ボード上で利用不能な面積を占める可能性がある。
【０００８】
容量型センサは、光学式スキャナよりもずっと新しく、セルの配列から構成される。各
セルは、絶縁層内に埋め込まれる２つの隣接する導体板を有する。絶縁層は、通常、ガラ
ス板である。指が絶縁層の頂面に置かれたとき、絶縁層は、指と導体板との間に後続の電
場を生成し、キャパシタンスを生み出す。指の表面は、隆起と谷との連続であるので、プ
レートから指までの距離が変化するときに、電場は、指の面にわたって変化する。キャパ
シタンス又は電圧は、電場から求めることができ、一般に、ｘ平面とｙ平面との両方で約
２００から３００個のグリッド・ポイントを有する８ビット・グレイスケール・イメージ
に変換される。これは、光学センサよりも、詳細なデータを生成する。セルは、ＣＣＤユ
ニットではなく半導体装置から構成されるので、容量型スキャナは、一般に、光センサよ
りも小さい。
【０００９】
容量型スキャナは、光センサよりも安価で小型であるが、容量型スキャナは、使用時間
が短いのでその耐久性は、未知であり、小型のサイズは、個人が適切に登録及び認証する
ことをより難しくする可能性がある。大部分の指紋センサは、直流（ＤＣ）結合を使用す
るが、幾つかの会社は、肌のライブ層（ｌｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）を貫通する交流（ＡＣ）
結合を使用し始めている。容量型スキャナは、指とガラス板との間の電場及びキャパシタ
ンスに依存するので、上述の「グミ・ベア・アタック」によってスキャナを欺くことはで
きない。指の誘電率は、グミ・ベアとは非常に異なり、従ってキャパシタンスは、著しく
変化する。
【００１０】
最も正確であるが最も一般的でない指スキャン技術は、超音波撮像である。このタイプ
のセンサにおいて、超音波をガラス板を通じて伝搬させる、それぞれ送信用及び受信用の
２つの変換器が、ガラス板のｘ軸及びｙ軸上に配置される。指がガラスの頂面に置かれた
とき、指は、波を妨害し、受信側変換器は、波紋の変化を測定することができる。このタ
イプのスキャナは、非常に新しく、一般に様々な条件下で試験されていないが、初期の結
果は、この技術が有望であることを示している。この技術は、広いプレート・サイズ及び
光学スキャナの使用の容易さを、容量型スキャナの利点である、スキャナ上に汚れ及び残
留物が存在できることと組み合わせる。
【００１１】
（タッチ・スクリーン技術）
タッチ・スクリーンは、上述の指紋スキャナと非常に似ている。タッチ・スクリーンは
、画面上の指の圧力を認識し、通常は圧力の中心又はピーク点を計算する。現行のタッチ
・スクリーン技術は、アナログ抵抗型と、容量型と、赤外線と、音波と、近距離場撮像と
いう５つの異なるタイプの技術に分類される。アナログ抵抗型と、容量型と、音波の各技
術は、その明確さと、様々な条件下での耐久性のために最も一般的である。赤外線は、軽
いタッチに非常に敏感であり、実用的でないことがあるが、近距離場撮像は、非常に新し
く、非常に過酷な条件に対して適しており、しばしば非常にコストがかかる。こうした理
由で、最初の３つの技術のみが、ずっと詳細に検討されている。指紋スキャン技術と同様
に、不可欠なデータ解析を実施するために、通常は関連ソフトウェア又はファームウェア
・コントローラが存在する。
【００１２】
アナログ抵抗型技術は、フラット・パネル画面又はディスプレイ上に積み重ねられたガ
ラス板及びプラスチック板から構成される。ガラス板及びプラスチック板は、どちらも透
明導電性材料で被覆され、それによって導電性材料が２つの板の間に挟まれる。小さなセ
パレータ・ドットが、通常の状態で２つのプレートが接触しないように保つが、圧力がプ
ラスチック板に加えられるとき、ドットが移動して２つの表面が合わさり、電気を導通す
る。電子コントローラは、ｘ座標とｙ座標を即座に計算し、抵抗型タッチ・スクリーン技
術が非常に高い精度及び解像度を有することが可能となる。これにより、個人は、オブジ
ェクトをスタイラスとして選択するときに、相対的自由度を有することができる。個人は
、ペン、指、又はその他の好都合なユーティリティを使用することができる。
【００１３】
容量結合技術は、導電性スタイラスを使用することを必要とする（これは指でよいが、
布は、電荷の伝導を妨げるので手袋をはめた手ではいけない）。容量型技術は、頂面上に
単一のガラス板が静止するフラット・パネル・ディスプレイを使用する。ガラス板は、外
面が透明金属酸化物で覆われ、指又は代替のスタイラスが導電面と接触すると、接点で容
量結合が生じ、電流が誘導される。コントローラは、電流の変化を登録し、ｘ座標及びｙ
座標を求めることができる。上述のように、この技術は、導電性スタイラスを使用する必
要があるので、非導電性表面は、電流の変化を妨げ、タッチ・スクリーン上の効果を有さ
ない。更に、この技術での露出ガラス面が、こすりの影響を受けやすくさせ、画面の正確
な操作を妨げる可能性がある。
【００１４】
音波タッチ・スクリーンは、容量型技術及び抵抗型技術よりも複雑である。音波技術に
は、誘導音波（ＧＡＷ）と表面音波（ＳＡＷ）の２つのタイプがある。両者は、超音波撮
像について上述したのと類似の変換器構成で、フラット・パネル・ディスプレイの頂面に
配置された単一ガラス板を使用する。ＧＡＷ画面は、（ガラスを導波路として使用して）
ガラス・パネル通じて波を透過する一方、ＳＡＷは、ガラス表面上の波を透過し、どちら
の技術でも、変換器は、圧力がガラスに加えられたときに波の減衰を検出し、ｘ座標及び
ｙ座標に変換される。容量結合画面と同様に、ＳＡＷ画面は、スタイラスの制約を有する
。スタイラスは、波を減衰させるために柔軟でエネルギーを吸収することができなければ
ならず、一般にスタイラスが指である場合にのみ実用的である。こうしたタイプのタッチ
・スクリーンはまた、上述のガラス表面の制約も有する。
【００１５】
（関連技術の説明）
多数の単一目的ディスプレイ装置と、指紋センサと、タッチ・スクリーンとが市販され
ている。更に、幾つかの会社は、指紋スキャン・ハードウェアをディスプレイ機器技術に
組み込む市販製品を提供している。そのような一例は、Ｅｔｈｅｎｔｉｃａ  ａｎｄ  Ｐ
ｈｉｌｉｐｓ  ＦＤＳ（Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの完全所有子会社）の
合弁事業ＴａｃｔｉｌｅＳｅｎｓｅ（商標）指スキャンハードウェアは、１枚のガラスに
埋め込むことができる透明光センサを備える。ＴａｃｔｉｌｅＳｅｎｓｅ光センサは、幾
つかの固有ＴａｃｔｉｌｅＳｅｎｓｅポリマーと、シリコン・ガラス・カメラ／ＣＣＤと
、制御ＡＳＩＣとを備える。ＴａｃｔｉｌｅＳｅｎｓｅポリマーは、シリコン・カメラの
頂部に配置され、シリコン・カメラは、硬さ及び耐久性を実現するためにガラス内に埋め
込まれる。ＴａｃｔｉｌｅＳｅｎｓｅポリマーは、センサの中核であり、絶縁層と、黒色
被覆層と、透明導電層と、発光体層と、ベース層という５つの層を含む。絶縁層及び黒色
被覆層は、液体又はその他の粒子がセンサに進入するのを防ぐことにより、かつ日光がセ
ンサに進入するのを防ぐことによって、センサの性能を高める。主要層は、透明導電層及
び発光体層であり、これらは、ポリマーに電流を供給し、指紋を照射する働きをする。指
がＴａｃｔｉｌｅＳｅｎｓｅポリマーに置かれたとき、ポリマーは、指紋を照射し、イメ
ージを生成する。シリコン・カメラは、照射を検出し、ＡＳＩＣは、処理のためにそれを
デジタル・フォーマットに変換する。
【００１６】
Ｈａｒｋｉｎの米国特許第６，３２７，３７６号は、感知素子の配列から構成される指
紋センサを記載している。感知素子は、容量型技法と光学的技法を共に使用してイメージ
を生成し、装置は、装置内に含まれる電極に関して透明導電材料を使用して構成される。
しかし、センサをディスプレイ装置内に含めるにも関わらず、ディスプレイをタッチ・ス
クリーン又はユーザ・ナビゲーション・インターフェースとして使用することについての
議論がほとんどない。
【００１７】
Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ等の米国特許第６，５０１，８４６号は、レリーフ・オブジェクト
・イメージ・ジェネレータを使用するコンピュータ・アクセス及びカーソル制御のための
方法及びシステムを開示している。レリーフ・オブジェクト・イメージ・ジェネレータは
、指などの物体の３Ｄレリーフに基づいて２Ｄイメージを取り込むことができる。Ｄｉｃ
ｋｉｎｓｏｎの発明の装置を使用して、個人の指紋を認証すると同時に、画面上のカーソ
ルを移動し、又は個人の指の移動に関する他の制御関連機能を実施することができる。こ
の応用例は、スペースが限られている場合に、マウスと、機能キーと、装置上のその他の
制御機構とを置き換えることを主に対象とする。しかし、Ｄｉｃｋｉｓｏｎは、タッチ・
スクリーン・ユーザ・ナビゲーションと共に組み込まれる生体認識の使用に対処していな
い。
【００１８】
ＤｉｇｉｔａｌＰｅｒｓｏｎａも、Ｕ．ａｒｅ．Ｕ  Ｃｒｙｓｔａｌ（商標）として市
販されている、透明であり、ディスプレイ装置の上に配置することができる指紋スキャン
・ハードウェアを提供する。このハードウェアも、完全に透明な材料を使用する光センサ
から構成される。これは、超薄型であり、面積が非常に重要である場合に、モバイル装置
又はその他の電子装置内に配置することが可能である。しかしこの場合も、この製品は、
本発明で示されるタッチ・スクリーン特性の何れも提示しない。
【発明の概要】
【００１９】
本明細書で開示される発明は、電子装置へのアクセスを制御するマン・マシン・インタ
ーフェース装置を説明する。マン・マシン・インターフェース装置は、グラフィック・テ
キストと、イメージと、アイコンと、画面上に通常は表示される他のデータを提示するこ
とができる電子ディスプレイ装置とを備えると共に、ディスプレイ装置の上に取り付けら
れる透明指タッチセンサ領域を更に含む。この指タッチセンサ領域は、指の存在及び欠如
を判定する任を担い、更に、指を検出したときに指紋イメージを生成する任を担う。マン
・マシン・インターフェース装置はまた、ディスプレイ装置と指タッチ・センサ領域と少
なくとも１つの電子装置とに結合されるコントローラ・ユニットを含む。コントローラ・
ユニットは、ディスプレイ装置と指タッチ・センサ領域と電子装置との間のデータ・フロ
ーを制御することができ、透明指タッチ・センサ領域によって生成された指紋イメージに
基づいて指タッチ位置を計算することができる。コントローラ・ユニットは、他の機能の
中でもとりわけ、ディスプレイ上装置に提示するように意図されたテキストを電子装置か
ら受け取ることができ、又は、反対に指紋イメージを電子装置に送ることができる。
【００２０】
本発明の方法は、マン・マシン・インターフェース装置のディスプレイ装置上に提示さ
れたアイコンの指タッチ選択に基づいて、個人を認証し、機密データにアクセスするため
のその個人のセキュリティ特権を検証する方法を記述する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の装置の概略図である。
【図２】光感知技術を使用するときの本発明の装置の概略図である。
【図３】容量型感知技術を使用するときの本発明の装置の概略図である。
【図４】超音波／音波技術を使用するときの本発明の装置の概略図である。
【図５】ＰＤＡに対して認証するのに使用される本発明の装置の概略図である。
【図６】本発明の方法のフロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の装置は、生体認証をタッチ感応ディスプレイに組み込む基本マン・マシン・イ
ンターフェース装置である。これらの２つの技術を並置することによって単純なユーザ・
インターフェースが得られ、更に、生体認証と共に使用する際の容易さを必要とするハン
ドヘルド装置又はポータブル装置用のスペースの節約が実現され、装置は、ディスプレイ
と制御キー又はボタンと指紋センサとの機能を、本発明のマン・マシン・インターフェー
ス装置と置き換えることによって、それらの機能を使用することができる。
【００２３】
指紋スキャンは、通常、タッチ・スクリーン技術よりも、詳細な精度及びデータ分析を
必要とする。指紋スキャンの最も一般的な使用法は、新しい「生きた」指紋と、それより
古い格納された指紋との比較であり、その比較は、通常、両者の指紋について計算された
細目点間の比較である。これを使用して、システムに既に進入している個人を検証又は識
別することができる。指紋スキャナが指紋を正確に解析することに失敗した場合、スキャ
ナは、偽受諾（ｆａｌｓｅ  ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ）（新しい指紋が実際は古い指紋と同
じでないときに両者が同じであるとレポートすること）又は偽拒絶（ｆａｌｓｅ  ｒｅｊ
ｅｃｔｉｏｎ）（２つの指紋が異なっていないときに両者が異なることをレポートするこ
と）を提供することができる。しかし、タッチ・スクリーンがタッチ位置を不正確に登録
した場合、タッチ・スクリーンを再較正し、ユーザ・インターフェースを再調整すること
は、少し不都合であるだけである。
【００２４】
図１からわかるように、マン・マシン・インターフェース装置１００の基本実施形態は
、透明指タッチ・センサ領域１０１と、電子ディスプレイ装置１０２と、コントローラ１
０３と、を組み込む。指タッチ・センサ領域１０１は、ディスプレイ装置１０２の頂部に
積層され、指タッチの存在及び欠如を判定することができる。指タッチ・センサ領域１０
１は、更に指紋イメージを生成することができ、指紋イメージは、コントローラ１０３に
送られ、そこで使用される。ディスプレイ装置１０２は、グラフィック・データと、テキ
ストと、イメージと、アイコンと、その他の情報とを提示することができなければならず
、テレビジョンやモニタなどの陰極線管ディスプレイから、液晶ディスプレイにまで及ぶ
。コントローラ１０３は、指タッチ・センサ領域１０１及びディスプレイ装置１０２、並
びに、例えばＰＤＡなどの周辺電子装置に結合される。
【００２５】
装置１００の１つの代替実施形態は、光指紋スキャナ技術に基づき、それを図２で見る
ことができる。プレート２０２が、ディスプレイ機器１０２の上に配置され、その２つの
間に光源２０３及びＣＣＤ２０１がある。光源２０３と、プレート２０２と、ＣＣＤ２０
１とは、すべて透明でなければならず、さもないとディスプレイ装置１０２上で閲覧可能
ではない。
【００２６】
図３に、容量型指紋センサ及び容量型タッチ・スクリーンに基づく本発明の代替実施形
態を示す。透明金属酸化物で被覆されたガラス板３０２が、ディスプレイ装置１０２の頂
面上に配置される。指が指タッチ・センサ領域１０１のガラス板上に置かれたとき、電場
３０３が生成され、指タッチ位置及び指紋を決定することができる。
【００２７】
装置１００の別の代替実施形態は、超音波撮像指紋センサ及び音波タッチ・スクリーン
に基づく。これを図４で見ることができる。この場合も、ガラス板４０２が、ディスプレ
イ装置１０２上に配置される。超音波４０５が、超音波又は音波ジェネレータ４０３によ
り、ガラス板４０２を導波路として使用して、ガラス板４０２を通じて、又はガラス板４
０２の頂面上を伝搬される。指が指タッチ・センサ領域１０１上に置かれたとき、指タッ
チ・センサ領域１０１は、進行波と干渉し、指紋位置又はタッチ位置を生成する。導波路
は全反射の原理に基づくので、伝搬波４０５の入射角は、その後ろのディスプレイ装置１
０２の光学特性と干渉しないようにしなければならない。これは、ガラス板４０２の厚さ
と伝搬波４０５の周波数とに影響を受ける。
【００２８】
装置１００の実施形態の如何に関わらず、コントローラ１０３は、周辺接続電子装置か
らデータを受け取り、それをディスプレイ装置１０２上に表示することができなければな
らない。コントローラ１０３はまた、指タッチ・センサ領域１０１から指紋イメージを受
け取り、そのイメージから指タッチ・イベントの位置を計算することができなければなら
ない。更に、コントローラ１０３は、指タッチ・センサ領域１０１上の指タッチに関連す
る指紋の細目点を計算する任を担う。例えば位置や細目などの任意の計算データを、コン
トローラ１０３から周辺装置に送り戻すことができる。必要なら、コントローラ１０３は
、指紋細目点を格納することができ、かつ／又は、指紋細目点を比較することができる。
本発明の好ましい一実施形態では、指タッチ・センサ領域１０１上の指タッチの中心点を
推定することによって、位置を求めることができる。しかし、算法の選択は、本発明の範
囲に包含されない。位置は、任意の適切な方法によって求めることができる。
【００２９】
上記で参照した周辺接続電子装置は、マン・マシン・インターフェース装置を使用する
装置である。例えば、マン・マシン・インターフェース装置が、携帯情報端末（ＰＤＡ）
上のタッチ・スクリーン及びボタンの置換えとして使用される場合、ＰＤＡは、周辺接続
電子装置とみなされる。周辺接続電子装置は、ディスプレイ装置１０２上に表示するため
に、データをコントローラ１０３に送り、指タッチ・データを要求及び受領する任を担う
。更に、周辺接続電子装置は、ディスプレイ装置１０２上に描画されたアイコン又はテキ
ストと、前記機能に関するアクセス権との間の関連を維持する任を担う。
【００３０】
本発明の方法は、ディスプレイ上のアイコンによって表される機能に関する指紋認証を
提供する。基本実施形態では、この方法は、ＰＤＡに導入されたマン・マシン・インター
フェース装置１００を使用中に使用されるが、他の適切な技術と共に使用することができ
、本明細書で説明する例は、両方を使用する。この方法は、従来のユーザ・インターフェ
ース及び認証方法を置き換えるためのものである。例えばＰＤＡは、所期の受信側がセキ
ュアに保つことを望むＥメールを受信することができる。ＰＤＡは、Ｅメール・プログラ
ムのセキュリティ特権に関連する所期の受信側に関して登録した指紋を格納する。更に、
ＰＤＡは、選択時にＥメール・プログラムにアクセスするアイコンをディスプレイ装置１
０２上に表示する。
【００３１】
図５に、本発明のマン・マシン・インターフェース装置１００を使用して、ＰＤＡ５０
３のディスプレイ装置１０２上に表示されるアイコン５０２（この例ではＥメール・アイ
コン）の上の指タッチ・センサ領域１０１にタッチする個人５０１を示す。図６のフロー
・チャートからわかるように、指タッチ・センサ領域１０１は、指の存在を検出し（ステ
ップ６０１）、指紋のイメージを生成し（ステップ６０２）、それがコントローラ１０３
に渡される。コントローラ１０３は、指タッチ位置を計算し（ステップ６０３）、その位
置に、ディスプレイ上１０２上に表示されたアイコンが存在するかどうかを判定する（ス
テップ６０４）。アイコンが存在する場合、ＰＤＡは、どの機能がアイコンと関連付けら
れているかを判定し（ステップ６０５）、その機能が指紋認証を必要とするかどうかを判
定する（ステップ６０６）。
【００３２】
機能が認証を必要としない場合、ＰＤＡは、機能へのアクセスを直接許可する。しかし
、Ｅメールに伴うこの例では、機能は、指紋認証を必要とする。ＰＤＡは、合致が見つか
るまで、格納された指紋を検討し、格納されたイメージに対して新しいイメージを検証す
る（ステップ６０７）。合致が見つかった場合、ＰＤＡは、指紋に関連するセキュリティ
特権を判定し（ステップ６０８）、Ｅメール機能がそれらの特権の中にあるかどうかを判
定する（ステップ６０９）。Ｅメール機能がそれらの特権の中にない場合、この方法は終
了する（ステップ６１１）。Ｅメール機能がそれらの特権の中にある場合、ＰＤＡはＥメ
ール機能へのアクセスを許可し（ステップ６１０）、次いで認証方法を終了する（ステッ
プ６１１）。
【００３３】
上記の説明では本発明の特定の実施形態を参照したが、本発明の精神から逸脱すること
なく多くの修正形態を作成できることを理解されよう。添付の特許請求の範囲は、本発明
の真の範囲及び精神に含まれる修正形態を包含するものとする。
【符号の説明】
【００３４】
図１：装置
１００  装置
１０１  指タッチ・センサ領域
１０２  ディスプレイ装置
１０３  コントローラ
図２：光センサ技術に基づく装置
１０２  ディスプレイ装置
２０１  電荷結合デバイス
２０２  ガラス板又はプラスチック板
２０３  光源
図３：容量型センサ技術に基づく装置
１０２  ディスプレイ装置
３０２  透明金属酸化物で被覆されたガラス板
３０３  電場
図４：超音波／音波技術に基づく装置
１０２  ディスプレイ装置
４０２  ガラス板
４０３  超音波／音波ジェネレータ
図５：装置に対する認証
５０１  人の指
５０２  Ｅメール・アイコン
５０３  ＰＤＡ
図６：認証方法
６０１  指が存在するか？
６０２  指紋イメージを生成する
６０３  指タッチの位置を計算する
６０４  指タッチ位置にアイコンが存在するか？
６０５  アイコンに関連する機能が存在するか？
６０６  機能は指紋認証を必要とするか？
６０７  指紋は格納された指紋と合致するか？
６０８  合致した指紋に関するアクセス権を判定する
６０９  機能へのユーザ・アクセスを許可するか？
６１０  機能へのユーザ・アクセスを許可する
６１１  終了
【図６】
2015084236.tif 000003
【図１】
2015084236.tif 000004
【図２】
2015084236.tif 000005
【図３】
2015084236.tif 000006
【図４】
2015084236.tif 000007
【図５】
2015084236.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月22日(2014.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置へのアクセスを制御するマン・マシン・インターフェース装置であって、
電子ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に動作可能に結合された透明指タッチ・センサ領域と、
前記ディスプレイ装置と前記指タッチ・センサ領域と少なくとも１つの電子装置とに動
作可能に結合されたコントローラと、
を備え、
前記指タッチ・センサ領域は、前記指タッチ・センサ領域上に置かれた指の存在及び欠
如を検出し、
前記指タッチ・センサ領域は、前記指タッチ・センサ領域上に置かれた指の存在を検出
後に、指紋イメージを生成し、
前記コントローラは、前記ディスプレイ装置と前記指タッチ・センサ領域と前記少なく
とも１つの電子装置との間のデータ・フローを制御し、
前記コントローラは、前記透明指タッチ・センサ領域によって生成された前記指紋イメ
ージに基づいて指タッチ位置を計算する、マン・マシン・インターフェース装置。
【外国語明細書】
2015084236000001.pdf