(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のセンサＩＣを含んでなる指紋の像をキャプチャーする指紋撮像装置であって、該単一のセンサＩＣが、
ａ）指紋の１サブイメージを一回にキャプチャーするために第１の軸に沿って配置された複数のセンサを有する撮像アレイであって、前記指紋は前記第１の軸にほぼ直交する方向に前記撮像アレイに関して移動されるようになっている撮像アレイと、
ｂ）時間に関して前記指紋の位置変化を判断する機構と
を有し、
時間に関して前記指紋の位置変化を判断する前記機構が、
ｂ１）ナビゲーションアレイであって、前記指紋が前記ナビゲーションアレイに関して移動するとき前記指紋の一部分のナビゲーション像をキャプチャーするための複数のセンサを備えたナビゲーションアレイと、
ｂ２）前記ナビゲーションアレイが前記ナビゲーション像をキャプチャーする際の制御を行なうため、そして、前記ナビゲーション像を受けて、それに基づいて、ほぼ前記第１の軸に沿った向きの指紋の移動量と前記第１の軸にほぼ直交する第２の軸に沿った向きの指紋の移動量とを決定する前記ナビゲーション像を受けるための、前記ナビゲーションアレイに接続されたナビゲーション回路と
を有し、
前記撮像アレイは、前記第１の軸に沿った向きの指紋の移動量あるいは前記第２の軸に沿った向きの指紋の移動量が所定の単位距離より大きいかあるいは等しい場合に、指紋の１サブイメージをキャプチャーするようになっており、
前記撮像アレイおよび前記ナビゲーションアレイが、少なくとも一つのセンサを共用している、指紋撮像装置。
【請求項２】
前記撮像アレイが、前記ナビゲーションアレイから分離されている請求項１に記載の指紋撮像装置。
【請求項３】
前記複数のセンサが、抵抗型センサ、容量型センサ、光学型センサのいずれかである請求項１に記載の指紋撮像装置。
【請求項４】
前記指紋撮像装置が、指紋が移動される面を含み、前記指紋撮像装置が、スタンドアローンユニットとして構成され、
ａ）前記面上に光を焦点調節する光学系と、
ｂ）前記光学系を収容する光学系アセンブリと
を有する請求項１に記載の指紋撮像装置。
【請求項５】
前記指紋撮像装置が、指紋が移動される面を含み、前記指紋撮像装置が、パーソナルコンピュータの周辺機器として構成され、
ａ）前記面上に光を焦点調節する光学系と、
ｂ）前記光学系を収容する光学系アセンブリと
を有する請求項１に記載の指紋撮像装置。
【請求項６】
前記ＰＣ周辺機器が、カーソルポインティング装置およびキーボードのいずれかである請求項５に記載の指紋撮像装置。
【請求項７】
前記指紋撮像装置が、指紋が移動される面を含み、前記面が、物理的な面および光学的な画像化平面のいずれかである請求項１に記載の指紋撮像装置。
【請求項８】
前記撮像センサアレイのセンサにおける画素サイズが、前記ナビゲーションアレイのセンサにおける画素サイズとは異なる請求項１に記載の指紋撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、撮像に関し、さらに詳しくは、指紋撮像方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
バイオメトリクスは、ある個人が同一人物だと名乗っていることを識別するための方法として、個人的および物理的な固有の特性を用いる科学である。最も古いバイオメトリクスの一つに含まれているものとして、個人の識別のために指紋を採用することがある。指紋は胎児の発育中に形成されるので、病気あるいは傷跡により指紋が変化することがあるというまれな場合を除いて、生涯変化しないものと考えられている。
【０００３】
同一の人物からもあるいは双生児からも同一の紋様の指は存在しないということが広く知られている。指紋の系統的な分類は１８００年代に始まっており、それ以来、警察と法医学による指紋の広範囲な使用を通じて発達してきた。
【０００４】
指紋比較は、現在の使用方法では、微細点（すなわち、指紋パターン内の個々の特徴）に基づいている。例えば、これらの微細点は、指紋における稜線末端および分岐を含むことができる。微細点の相対的な位置が比較のために用いられ、経験学的な研究によれば、二人の個人は、通常、８箇所以上の微細点が共通になることはない。指紋を精査すると、典型的には、３０〜４０の微細点を含んでいる。
【０００５】
指紋は大量のデータを有しているので、指紋バイオメトリクスはそれ自身の高い精度を有し、誤った受け入れ率（バイオメトリクスシステムが人の同一性を間違って認識したとき）を低くし、しかも、誤った拒絶率（バイオメトリクスシステムが人の正しく申し立てられた同一性を認識できなかったとき）を低くすることが可能となる。
【０００６】
近年、指紋バイオメトリクスシステムの開発は、非常に大きな関心を集めている。例えば、幾つかの市販の指紋システムがある。その一つが、Santa Clara、CaliforniaのVeridicomからのものである。もう一つは、Heggedal、NorwayのIDEX ASからのものである。
【０００７】
指紋バイオメトリクスシステムにおいて重要なのは、指紋像の正確なキャプチャーである。正確なキャプチャーを保証するために、Veridicomのような企業によって採用されている手法は、指紋全体をカバーするセンサのアレイを使うことである。このような指紋撮像装置のフルアレイ型の不利な点の一つは、このような撮像装置が像キャプチャーを行なうために大きなセンサアレイを必要とすることにある。この従来周知の指紋撮像装置は、通常、指紋全体の面積に比例した面積を持ったセンサアレイを使う。大きなセンサアレイでは、指紋のそれぞれの点に対してセンサを必要とする。例えば、標準のセンサアレイは、５００画素×８００画素に配列される４００，０００センサが、指紋の全像を１回でキャプチャーするために必要である。
【０００８】
ＩＣのコストは、そのサイズつまり面積の関数であることが良く知られている。指紋の全面積をカバーするのに必要な数のセンサではなくて、より少ない数のセンサアレイを使って指紋を撮像できるメカニズムが望ましいといえる。指紋像を正確にキャプチャーするのに必要なセンサの数を減らすことによって、ＩＣの面積を減らすことができ、これによりコストの低減ができることになる。不運にも、従来技術によるアプローチは、このメカニズムに到達していない。
【０００９】
Heggedal、NorwayのIDEX ASのような企業によって実行された二番目のアプローチは、指の全体の高さをはるかに下回るセンサアレイを横切るように指を移動させることが、使用者に求められる走査アプローチである。このアプローチは、"Fingerprint Sensor"という名称で出願されたＰＣＴ特許出願国際公開番号ＷＯ９９／４３２５８に記載されている。不運にも、この走査型の撮像装置は、幾つかの欠点を有している。まず、ＩＤＥＸのアプローチは、大きさの異なる指に対応してガイドするために湾曲したセンサと摺動するアセンブリ（図２〜図５参照）を用いる。それらの溝、湾曲およびアセンブリは、複雑さを高め、指紋センサを製造するのに付随的なコストを増加させる。次に、Ｕ型の溝が、何人かには不快であり、使うのに困難を感ずる人もいる。比較的平面のセンサを使うとともに上述したようなアセンブリの不要な走査型の指紋撮像装置が好ましい。
【００１０】
"Method and Apparatus for Measuring Structures in a Fingerprint"という名称のＰＣＴ特許出願国際公開番号ＷＯ９８／５８３４２は、走査型のセンサが使えるシステムをさらに開示している。このシステムは、２以上のセンサ列を持ったセンサアレイを用いるもので、センサの間隔よりも小さな指紋の構造を測定する。このシステムは２列以上のセンサを用いて指紋の単一列を撮像するので、システムは、異なる列のこれらの測定結果を、その指紋における１列を表現している単一の信号に結合させるという問題に取り組まなければならない。
【００１１】
これらの信号を単一の信号に結合させるために、この特許出願は、センサの異なる列から測定された信号を結合させるように使うことができる別の相関技術を述べている。このシステムは、異なる列からの信号間の時間遅延を補正する調節構成を用いる。不運にも、これらの技術は、システムのコストを高めるとともに複雑さも増加させる。この結果として、同等の解像度を有するとともに複雑な信号相関技術を必要としない単一列のセンサを用いるシステムであることが望ましいといえる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
全アレイ型センサシステムでは遭遇しない走査型システムにおけるその他の問題は、指の移動が決定されなければならないことである。例えば、キャプチャーされる像の精度を高めるために、センサに対しての指の移動が決定されなければならない。従来技術におけるシステムは、センサから離れているホストコンピュータで実行されるソフトウェアを用いてこの判断を行なっている。不運にも、使うときに極度にコストがかかる高速度のバスが使えないとすると、ホストコンピュータによる解決は、センサチップとホストコンピュータ間のデータ転送速度を処理するのには不適当である。結果として、指の移動を判断するためのセンサアレイとメカニズムを備えた単一チップでの解決が可能なシステムが望ましい。
【００１３】
上述の説明に基づいて、単一センサチップを用いる指紋の像をキャプチャーする装置と方法で、時間に関する指の位置の変化を判断するための一体化されたナビゲーションエンジンを備えたものに対するニーズが残っていることがわかる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物体を撮像する方法およびシステムを提供しようとするものである。まず、物体の動きの情報が、ナビゲーションセンサアレイとナビゲーションエンジンを用いて決定される。この動きの情報に基づいて、撮像センサストローブ信号（strobe signal）が選択的にアサート（assert）されて撮像センサアレイを制御する。アサートされた撮像センサストローブ信号に応答して、撮像センサアレイは、物体のサブイメージをキャプチャーする。撮像センサアレイは、１回で物体の一部分を撮像する複数の画素を備えている。複数のサブイメージが、撮像センサアレイに対して物体が移動する際に撮像センサアレイによって順次キャプチャーされる。次いで、物体の複合像が、キャプチャーされたサブイメージに基づいて発生される。
本発明を、実施例を用いて、これに限定されることなく説明する。添付の図面において、同じ参照番号は、同じ部材を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
指紋を撮像するための、方法と装置について説明する。以下の説明において、説明の都合上、多数の明確な詳細部分が本発明の完全な理解のために開示される。しかしながら、本発明がこれらの明確な詳細部分によらなくても実行できるものであることは、当該技術に通常の知識を備えた者には明らかなことであろう。また、周知の構造および装置は、本発明を不必要に混乱させないためにブロック図で示される。
【００１６】
本発明の新規な一つの特徴は、撮像される物体（例えば、指紋）のサブイメージあるいは部分を一度にキャプチャーする撮像アレイと、このキャプチャーされたサブイメージを用いて物体（例えば、指紋）の複合像を生成するメカニズムにある。
【００１７】
図６には、本発明の一つの実施例に従って構成された撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４を用いた指紋撮像装置の具体例が示されている。この実施例において、撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４は、１列のセンサを有している。指紋撮像装置は少ないセンサを用いるので、指紋撮像装置ＩＣを製造するコストは大幅に削減されることは明らかである。
【００１８】
ＩＳＡ２０４を、その他の配列により構成しても良い。例えば、単一列のセンサに代えて、所定数（Ｍ）の列からなるセンサが使える。さらに、指紋撮像装置が概ね左右方向の運動により走査されるとき指紋をキャプチャーするように構成されているならば、一つあるいはそれ以上の行を備えたセンサが使える。センサの数とそれらの向きは特定の用途の要求に適合するように調節できることに留意すべきである。これらのその他の配列は、図６および図７に関連してさらに詳細に説明される。
【００１９】
図４Ｂにおいて、指紋の像３０４の実施例と、指紋に対するサブイメージあるいは部分３０８が本発明による指紋撮像装置によって順次キャプチャーされる様子が明らかにされている。
【００２０】
動作するときには、使用者はその指紋を撮像面に置いて指をある移動の方向にこの撮像面上で引くか転がす。撮像面は、ガラス面のような物理的な面か、光学的な画像化平面であることができる。本発明は、光学型のセンサ、抵抗型のセンサ、および、容量型のセンサのようなどのような型の撮像センサにも等しく適用できることを理解すべきである。
【００２１】
以下に詳細に説明されるように、移動の実際の方向は、第１の方向における第１の成分（例えば、ｘ方向における変化）と第２の方向における第２の成分（例えば、ｙ方向における変化）に分解される移動のベクトルによって表現できる。
【００２２】
この実施例において、指は、概ね、上下方向の下方に移動される。サブイメージつまりストライプ（１〜Ｎ）のそれぞれは、矢印で示すように指が上下方向の下方に移動されると、順次、キャプチャーされる。サブイメージは、そのあとで接続されて指紋の複合像を形成する。
【００２３】
［指紋撮像装置４００］
図１Ａは、本発明の一つの実施例に従って構成された指紋撮像装置４００のブロック図である。指紋撮像装置４００は、以下に詳細に説明されるセンサＩＣ４０４（以後、センサチップと称する）と、これに接続されたホスト装置４６０（例えば、ホストパーソナルコンピュータ（ＰＣ））を含んでいる。以下に詳細に説明されるように、このセンサチップ４０４は、ホストＰＣ４６０で実行する異なるソフトウェアアプリケーションを用いて、異なる用途を実現するために構成することもできる。
【００２４】
本発明の一つの特徴は、指の位置の変化（例えば、ｘ方向における変化と、ｙ方向における変化）を決定するための一体化されたナビゲーションエンジン４２０を備えたセンサチップ４０４にある。ナビゲーションエンジン４２０とセンサチップを一体化し、単一チップの解決策を実現することによって、本発明は、ホストにソフトウェアを用いて同じ計算を行う場合に比較して、処理速度を高め、コストを削減し、ホスト４６０とセンサチップ４０４間に高速度のバスあるいは接続を必要としない。
【００２５】
センサチップ４０４は、１回で指紋の一部分を撮像する撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４と、アサートさせられたナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストローブ信号４１４に対応答して指紋のナビゲーション像をキャプチャーするナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）４１０とを有している。ＮＳＡストローブ信号４１４のレートは予め定めることができ、１５００〜２０００フレーム／秒の範囲にあることが好ましい。ＮＳＡストローブ信号４１４のレートは、アプリケーション毎に適切に変化させてよい。
【００２６】
一つの実施例において、ナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）４１０は、正方形の領域に配置された複数の画素を有している（例えば、約２０×約２０センサを備えた正方形の領域に配置されたセンサのアレイ）。ＮＳＡ４１０内の画素は、ほぼ矩形の形状、ほぼ円形の形状あるいはほぼ楕円の形状のようなその他の幾何学的な形状を持つ領域に配置できることに注目すべきである。ＮＳＡ４１０内の画素の数と、ＮＳＡ４１０内における画素の特定の配置は、アプリケーションに合わせて変化させてよい。
【００２７】
上述したように、指紋撮像装置４００は、また、ナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストローブ信号を選択的にアサートさせ、ＮＳＡ４１０からナビゲーション像を受け、および、これらに応答して動きの情報を発生させるためのナビゲーションエンジン４２０を含んでいる。ナビゲーションエンジン４２０は、撮像されるべき物体（例えば、指紋）がＮＳＡ４１０に対して所定の単位距離だけ移動したときを決定する。この単位距離は、アプリケーションに従って変化でき、１画素、１／２画素、１／１０画素のような解像度によって表現される。ナビゲーションエンジン４２０は、ＩＳＡ２０４が物体の像をキャプチャーする速度を撮像すべき物体の移動速度に対応させる。
【００２８】
引用することにより、本明細書の一部をなすものとする"Method and Device for Tracking Relative Movement by Correlating Signals from an Array of Photoelements"という名称の米国特許第５，７２９，００８号は、ナビゲーションエンジン４２０とＮＳＡ４１０の作動と具体的な実現方法とを非常に詳しく述べている。
【００２９】
従来技術における解決策は、前に述べたように、像キャプチャーが予め定められたレートに限定されていて、得られた像に誤差を生じる確率が大きい。これに対して、本発明は、移動する物体（例えば、指紋）の速度に基づいて変化するレートで物体の像をキャプチャーして均等な間隔を備えたサブイメージを提供する。これらのサブイメージは、次いで、従来周知であるソフトウェアを用いて複合像に合成される。
【００３０】
指紋撮像装置４００は、また、アサートされたナビゲーションセンサアレイ（ＮＳＡ）ストローブ信号４４４に応答して指紋の像の一部分をキャプチャーする撮像センサアレイ（ＩＳＡ）２０４を含んでいる。一つの実施例において、撮像センサアレイ（ＩＳＡ）４４０は、１×約３５０個センサを有している。使用される画素の数は、アプリケーションに対応して必要な解決策を得るために変化させてよい。例えば、５００ドット／インチ（ｄｐｉ）が必要であり、撮像物体が約０．７５インチの幅の指紋であるときは、約３５０〜約４００のセンサーが、こういった解像度を与えるのに必要である。ＩＳＡ２０４に使うセンサのサイズは、ＮＳＡ４１０に使われるセンサと同一であるか異なる画素からなることができる。
【００３１】
図６は、ＮＳＡ４１０に対するＩＳＡ２０４の第１の配列あるいは配置を示すものである。ＩＳＡ２０４は、好ましくは１×ＮであるＭ×Ｎアレイのセンサであり、ここでＮは、５００ｄｐｉの解像度ためには約３５０から約４００が必要である。また、ＮＳＡ４１０は、Ｐ×Ｑアレイのセンサであることができる。例えば、好ましい実施例において、ＮＳＡ４１０は、２０×２０センサアレイである。ＩＳＡ２０４とＮＳＡ４１０は、少なくとも一つの共通の画素あるいはセンサ（例えば、センサ６１０）を共有している。共通の画素あるいは共用の画素は、ＩＳＡ２０４のためにサブイメージをキャプチャーするとともにＮＳＡ４１０のために像もキャプチャーするように二重の機能を備えている。
【００３２】
ＮＳＡ４１０とＩＳＡ２０４が本発明の第１の実施例に従って構成されるときは、ＮＳＡ４１０とＩＳＡ２０４によって使われるセンサは、同一の寸法あるいはピッチ密度を備えている。例えば、すべてのセンサは、５０ミクロン×５０ミクロンの寸法を有することができる。センサを共有する構成を備えた第１の実施例は、撮像装置を構成するのに必要なセンサの数を減らすことによって本発明の指紋撮像装置を製造するコストをさらに削減できるという利点を有している。
【００３３】
図７は、ＮＳＡ４１０に対するＩＳＡ２０４のその他の配列あるいは配置を示すものである。ＩＳＡ２０４がＮＳＡ４１０とは別個に配列され、両者間にはセンサあるいは画素が共用されていないことに注目すべきである。
【００３４】
ＮＳＡ４１０とＩＳＡ２０４が本発明の第２の実施例に従って構成されるときには、ＮＳＡ４１０とＩＳＡ２０４によって使われるセンサの寸法は、異なる寸法あるいはピッチ密度を備えることができる。特に、ある種のアプリケーションにおいては、ＮＳＡ４１０のセンサがＩＳＡ２０４のセンサよりもサイズを小さくしてＮＳＡ４１０のがＩＳＡ２０４よりも高い解像度を有するようにすることができる。例えば、ＩＳＡ２０４のセンサは、５０ミクロン×５０ミクロンの寸法を有し、これに対してＮＳＡ４１０のセンサは、２０ミクロン×２０ミクロンの寸法を持つようにすることができる。
【００３５】
指紋撮像装置４００は、また、ナビゲーションエンジン４２０からの動きの情報を受け、これに応答してＩＳＡストローブ信号を選択的にアサートさせるＩＳＡコントローラ４３０を含んでいる。前に述べたように、アサートされるＩＳＡストローブ信号は、ＩＳＡ２０４に指紋の一部分を撮像させる（すなわち、指紋像の一部分をキャプチャーする）。
【００３６】
［認証アプリケーション］
ホスト４６０は、走査像つまりサブイメージを受け取り、前のサブイメージに関してのそれぞれのサブイメージにおけるずれを受け取り、さらに、これらに基づいて指がＩＳＡ２０４に関して移動する際の指の不均一な移動あるいは「ロール」による斜めの動きが補正された指紋の複合像を生成する複合像生成プログラム４６４を含んでいる。ホスト４６０は、また、指紋像から微細点情報を抽出し、微細点情報を予め記憶されている微細点情報と比較し、これに従って、走査された指紋と予め記憶されている情報との間に一致が見られたときはリソース（例えば、コンピュータシステムあるいはファイル）へのアクセスを容認する認証アプリケーション４７０を備えることができる。
【００３７】
［カーソル制御アプリケーション］
図１Ｂは、本発明による撮像装置がカーソル制御アプリケーションを実現するように使われるその他の実施例を示している。この実施例において、ＩＳＡ２０４とＩＳＡストローブ発生器４３０は必要ない。ホスト４６０は、ＩＳＡ２０４によって発生させられる走査像つまりサブイメージを無視してカーソルを制御するためにナビゲーションエンジン４２０によって発生させられる動きの情報のみを用いるカーソル制御アプリケーション４８０を含むことができる。このアプリケーションにおいて、ＮＳＡ４１０は、ミニタッチパッドとして機能するように働き、ナビゲーションエンジン４２０は、カーソルの所望の動きを決定するのに使われる。
【００３８】
図２は、図１における撮像装置によって実行される過程を示すフローチャートである。この撮像装置を使うために、使用者は指を面上に置き、第１の方向に面に沿って指を移動させる。過程５０４において、物体（例えば、指紋）が存在するかどうかの判断がなされる。この判断は、接点を使って皮膚の２点間の抵抗を検出することにより行なわれる。あるいは、ＮＳＡ４１０あるいはＩＳＡ４２０のセンサが容量型であるときは、これらのＮＳＡ４１０あるいはＩＳＡ４２０は、センサの面を連続的に走査するように駆動され、検出された信号が所定の域値に達しているかどうかを判断する。同様に、レンズあるいは光学系が、物体の存在を判断するために使われる。
【００３９】
撮像すべき物体が検出されないときは、物体が検出されるまで、過程５０４が繰り返される。撮像すべき物体が検出されたときは、過程５０８において、物体のナビゲーション像が、キャプチャーされる。ナビゲーション像および予めキャプチャーされているナビゲーション像に基づいて、物体の動きの情報が判断される。例えば、以下にさらに詳細に説明されるように、物体のｘ位置およびｙ位置の変化は、ナビゲーション像により判断される。
【００４０】
過程５１４において、位置の移動あるいは変化が、予め定められている基準に関して第１の所定の関係にあるかどうかが判断される。位置における変化は、ＮＳＡ４１０によって与えられた現在の像と予めキャプチャーされている像（例えば、直前の像）とに関して判断できる。位置の移動あるいは変化が、予め定められている基準に関して第１の所定の関係にあるとき、過程５１８において、撮像センサアレイストローブ信号はアサートされ、従って、物体のサブイメージがキャプチャーされる（例えば、図４Ｂに示されるストリップの一つ）。処理は、次いで、過程５０４および５２４において同時に継続できる。
【００４１】
一つの実施例において、過程５１４は、ｘ位置における変化が第１の方向における単位距離よりも大きいかあるいは等しいかどうか（例えば、所定のデルタｘ）、あるいは、ｙ位置における変化が第２の方向における単位距離よりも大きいかあるいは等しいかどうか（例えば、所定のデルタｙ）を判断する。もしそうならば、ＩＳＡストローブ信号が、物体のサブイメージをキャプチャーするようにアサートされる。さもないと、サブイメージは、キャプチャーされない。
【００４２】
例えば、ＩＳＡストローブ発生器４３０が、第１の方向における移動の量および第２の方向における移動の量を使って指がいずれかの方向に所定の単位距離だけ移動したかどうかを判断できる。指がいずれかの方向に所定の距離移動したと判断されたとき、ＩＳＡストローブ発生器４３０は、指紋の一部分を撮像するためにＩＳＡ２０４を選択的に制御するＩＳＡストローブ４４４をアサートさせる。指がいずれかの方向に所定の距離移動していないと判断されたとき、ＩＳＡストローブ発生器４３０は、ＩＳＡストローブ信号４４４をアサートさせず、従って、ＩＳＡ２０４は、指紋の一部分を撮像しない。
【００４３】
位置の移動あるいは変化が予め定められている基準に関して第１の所定の関係にないとき、処理は過程５０８にゆく。過程５０８および５１４は、位置の移動あるいは変化が予め定められている基準に関して第１の所定の関係になるまで繰り返される。過程５２４において、過程５１８においてキャプチャーされたサブイメージはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなホスト装置に供給される。
【００４４】
図３は、本発明の一つの実施例に従った物体の像をキャプチャーする方法を示すフローチャートである。過程６００において、ナビゲーションセンサアレイおよびナビゲーションエンジンは、撮像装置に関して移動する物体の動きの情報を得るために使われる。過程６１０において、撮像センサアレイストローブ信号は、動きの情報に基づいて選択的にアサートされる。過程６２０において、撮像センサアレイは、アサートされたＩＳＡストローブ信号に応答して物体のサブイメージあるいは一部分を得るために使われる。過程６３０において、サブイメージが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなホスト装置に供給される。過程６４０において、物体の複合像が、キャプチャーされたサブイメージに基づいてホスト内に発生される。
【００４５】
過程６５０において、物体が指紋であるとき、微細点の特徴が物体から抽出される。過程６６０において、微細点の特徴が、予め記憶されている微細点の特徴と比較される。過程６７０において過程６６０での比較が使われて、装置、ファイル、ネットワークなどアクセスする特権を容認すべきかどうか、あるいは、使用者の同一性を認証するべきかどうかが判断される。
【００４６】
図４Ａおよび図４Ｂは、具体的にキャプチャーされた指紋像および補正された指紋像をそれぞれ示している。図４Ａは、指が図示の方向７０８にほぼ移動されたときの本発明の指紋撮像装置によってキャプチャーされた第１の例示的な指紋像７０４を示している。移動の好ましい方向は、ほぼ上下方向７１０であることに注目すべきである。像７０４は、斜めの台形状形状を備えていて、ホストコンピュータ４６０に搭載している補正ソフトウェアによって補正される。
【００４７】
補正ソフトウェアは、ナビゲーションエンジン４２０によって与えられた動きの情報（例えば、ｘおよびｙ情報）を用いて像の傾斜を補正してサブイメージが均一に互いに積み重ねられる合成像を生じさせる。例えば、それぞれの走査像つまりサブイメージの、直前の走査像つまりサブイメージに対するｘ方向のずれおよびｙ方向のずれは、指の移動によって生じた斜めの変形を補正するために用いられる。このようにして、それぞれの走査像つまりサブイメージは、直前の走査像つまりサブイメージに重ねられてほぼ直立し、台形形状ではなく矩形の形状を備えた像を発生させる。図４Ｂは、斜面像７０４に対応する補正された指紋像７１４を示している。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂは、例示的なキャプチャーされた指紋像および補正された指紋像をそれぞれ示している。図５Ａは、指がほぼ図示の方向８０８に移動されたときの、本発明の指紋撮像装置によってキャプチャーされた第１の例示的な指紋像８０４を示している。移動の好ましい方向は、ほぼ上下方向８１０であることに注目すべきである。像８０４は、ホストコンピュータ４６０に搭載している補正ソフトウェアによって補正される斜めの台形状形状を備えている。図５Ｂは、斜面像７０４に対応している補正された指紋像８１４を示している。
【００４９】
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃおよび図８Ｄは、本発明による指紋撮像装置が、本発明の一つの実施例に従って指が第１の方向に所定の距離あるいは第２の方向に所定の距離移動したかどうかを判断する様子を示している。一つの実施例において、過程５１４は以下のサブ過程を含んでいる。まず、第１の時間に対応する第１のナビゲーション像が、キャプチャーされる。次に、第２の時間に対応する第２のナビゲーション像が、キャプチャーされる。次に、第１および第２のナビゲーション像が、動きの情報を取り出すために比較される。動きの情報は、大きさと方向の両方を備えたベクトルによって表現できる。
【００５０】
例えば、図８Ａにおいて、移動ベクトルは、ほぼ南東方向を指している。移動ベクトルは、水平あるいはｘ成分および垂直あるいはｙ成分に分解できる。ｘ方向における変化（デルタｘ）は、所定のｘユニット値（例えば、１画素）と比較される。同様に、ｙ方向における変化（デルタｙ）は、所定のｙユニット値（例えば、１画素）と比較される。ｘ方向における測定された変化がｘ方向における所定値よりも大きいか等しくあるいはｙ方向における測定された変化がｙ方向における所定値よりも大きいか等しくなるときは、ＩＳＡストローブ信号がアサートされる。
【００５１】
図８Ａは、ｘ成分が所定のｘユニット値よりも小さいが、ｙ成分が所定のｙユニット値よりも大きいか等しい場合を示している。図８Ｂは、ｘ成分が所定のｙユニット値よりも大きいか等しく、ｙ成分が所定のｙユニット値よりも小さい場合を示している。図８Ｃは、ｘ成分がｘユニット値よりも大きいか等しく、ｙ成分が所定のｙユニット値よりも大きいか等しい場合を示している。図８Ｄは、ｘ成分とｙ成分の両方が、それぞれ、所定のｘおよびｙユニット値よりも小さい場合を示している。図８Ａ〜図８Ｃに示されている場合、ＩＳＡストローブ信号が、アサートされる。
【００５２】
上述の明細書において、本発明は、その特定の実施例を参照して説明された。しかしながら、種々の修正および変形が、本発明の広範な技術的な範囲から逸脱することなく実行可能なことは明白であろう。明細書および図面は、この技術的な範囲を定めるものではなく、むしろ、説明するためのものであるとみなすべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Aは、撮像アプリケーションのために本発明による一つの実施例に従って構成された指紋撮像装置のブロック図である。図１Bは、カーソル制御アプリケーションのために本発明によるその他の実施例に従って構成された指紋撮像装置のブロック図である。
【図２】図４の指紋撮像装置によって実行される過程を示すフローチャートである。
【図３】本発明による一つの実施例に従って物体を撮像する方法を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは具体例としてキャプチャーされ、補正された指紋像をそれぞれ示している。
【図５】図５Ａ、図５Ｂは具体例としてキャプチャーされ、補正された指紋像をそれぞれ示している。
【図６】ＩＳＡとＮＳＡが少なくとも一つのセンサを共用するように構成された本発明による撮像装置の一つの実施例を示している。
【図７】ＩＳＡとＮＳＡがセンサを共用しないように構成された本発明による撮像装置のその他の実施例を示している。
【図８】図８Ａから図８Ｄは、本発明による指紋撮像装置が、本発明における一つの実施例に従って、指が第１の方向に所定の距離移動したのかあるいは第２の方向に所定の距離移動したのかを判断する様子を示している。
【符号の説明】
２０４  撮像アレイ
４０４  単一センサＩＣ
４１０  ナビゲーションセンサアレイ
４２０  ナビゲーションエンジン
４４４  ストローブ信号
【図１】
0004443074.tif 000002
【図２】
0004443074.tif 000003
【図３】
0004443074.tif 000004
【図４】
0004443074.tif 000005
【図５】
0004443074.tif 000006
【図６】
0004443074.tif 000007
【図７】
0004443074.tif 000008
【図８】
0004443074.tif 000009