(57)【要約】【課題】光源の照度を増加させる仕組みや複雑な信号処理を必要とせずに、外乱光の強い環境下でも確実に載置判定ができる画像読取装置及び画像読取装置における載置判定方法を提供することを目的とする。【解決手段】読取面に載置される読取対象物に光を出射する光源と、入射される光を電気信号に変換して出力する画像読取部と、前記画像読取部から出力される前記電気信号に基づいて、前記読取面に前記読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定部と、を有する画像読取装置であって、前記載置判定部は、前記光源の消灯時に、前記画像読取装置の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記光源の消灯時と点灯時の前記電気信号の最小値を比較するか否かを決定する外乱光輝度判定手段を有することを特徴とする。【選択図】図４
2009157596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取面に載置される読取対象物に光を出射する光源と、入射される光を電気信号に変換して出力する画像読取部と、前記画像読取部から出力される前記電気信号に基づいて、前記読取面に前記読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定部と、を有する画像読取装置であって、
前記載置判定部は、前記光源の消灯時に、前記画像読取装置の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記光源の消灯時と点灯時の前記電気信号の最小値を比較するか否かを決定する外乱光輝度判定手段を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記外乱光の輝度が所定値以上であるか否かの判定は、前記画像読取部から出力される前記電気信号の最大値に基づいて行うことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
更に、前記光源の消灯時と点灯時の前記電気信号の前記最小値の差の絶対値を算出する絶対値算出手段を有し、
前記外乱光輝度判定手段が前記最小値を比較することを決定した場合は、前記絶対値算出手段により算出された前記最小値の差の絶対値に基づいて、前記読取面に前記読取対象物が載置されているか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
更に、前記外乱光輝度判定手段が最小値を比較することを決定した場合に、前記光源の点灯時の前記電気信号の最小値を取得する前に前記光源の照度を調整する照度調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の画像読取装置。
【請求項５】
読取面に載置される読取対象物に光を出射する光源と、入射される光を電気信号に変換して出力する画像読取部とを有する画像読取装置の前記読取面に前記読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定方法であって、
前記光源の消灯時に、前記画像読取装置の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記光源の消灯時と点灯時の前記電気信号の最小値を比較するか否かを決定する外乱光輝度判定ステップを有することを特徴とする載置判定方法。
【請求項６】
前記外乱光の輝度が所定値以上であるか否かの判定は、前記画像読取部から出力される前記電気信号の最大値に基づいて行うことを特徴とする請求項５記載の載置判定方法。
【請求項７】
更に、前記光源の消灯時と点灯時の前記電気信号の前記最小値の差の絶対値を算出する絶対値算出ステップを有し、
前記外乱光輝度判定ステップにおいて前記最小値を比較することを決定した場合は、前記絶対値算出ステップにおいて算出された前記最小値の差の絶対値に基づいて、前記読取面に前記読取対象物が載置されているか否かを判定することを特徴とする請求項５又は６記載の載置判定方法。
【請求項８】
更に、前記外乱光輝度判定ステップにおいて最小値を比較することを決定した場合に、前記光源の点灯時の前記電気信号の最小値を取得する前に前記光源の照度を調整する照度調整ステップを有することを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項記載の載置判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像読取装置及び画像読取装置における載置判定方法に係り、特に指紋検出に用いて好適な画像読取装置及び画像読取装置における載置判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セキュリティの観点から、コンピュータ等の電子機器、携帯電話等の携帯通信機器において、個人認証のために操作者の指紋（読取対象物）を読み取り、本人か否かを識別する光学式の指紋センサを備えることが研究されている。従来の光学式の指紋センサは、指の表面で反射した光を利用する方式と、指の内部で散乱して指の表面から出る指内散乱光を利用する方式とに大別される。
【０００３】
図８は、指の表面で反射した光を利用する方式の従来の指紋センサの概略の構成を例示する図である。図８を参照するに、指紋センサ１０は、光源１１と、ガラス板１２と、受光素子１３と、アナログ−ディジタル変換回路１４と、信号処理制御部１５とを有する。１６は指先、１７は光源１１から出射される出射光、１８は指先１６の表面で反射した反射光である。
【０００４】
図８において、指先１６は、ガラス板１２の上面１２ａ上に載置されており、光源１１から出射された出射光１７はガラス板１２を透過し、指先１６の表面で反射する。指先１６の表面で反射した反射光１８は、再びガラス板１２を透過し、受光素子１３に入射する。受光素子１３に入射した反射光１８は、受光素子１３でアナログの電気信号に変換され、アナログ−ディジタル変換回路１４に入力される。アナログ−ディジタル変換回路１４に入力されたアナログの電気信号は、アナログ−ディジタル変換回路１４でディジタルデータに変換された後、信号処理制御部１５に入力され、所定の信号処理が行われる。
【０００５】
図９は、指の表面から出る指内散乱光を利用する方式の従来の指紋センサの概略の構成を例示する図である。図９を参照するに、指紋センサ２０は、光源１１と、ガラス板１２と、受光素子１３と、アナログ−ディジタル変換回路１４と、信号処理制御部１５とを有する。１６は指先、１７は光源１１から出射される出射光、２１は指内散乱光、２２は指内散乱光の一部である。
【０００６】
図９において、指先１６は、ガラス板１２の上面１２ａ上に載置されており、光源１１から出射された出射光１７は指先１６に入射し指内で散乱して指内散乱光２１となる。指内散乱光２１の一部である指内散乱光２２は指先１６の表面から外に出てガラス板１２を透過し、受光素子１３に入射する。受光素子１３に入射した指内散乱光２２は、受光素子１３でアナログの電気信号に変換され、アナログ−ディジタル変換回路１４に入力される。アナログ−ディジタル変換回路１４に入力されたアナログの電気信号は、アナログ−ディジタル変換回路１４でディジタルデータに変換された後、信号処理制御部１５に入力され、所定の信号処理が行われる。
【０００７】
図８及び図９に示すような指紋センサ１０及び２０においては、周囲環境によらず安定して指紋の画像を読み取ることが極めて重要である。周囲環境によらず安定して指紋の画像を読み取るための方法としては、出射光の光パルスの長さ及び／又は強度を制御するための少なくとも１つの制御手段を設け、光パルスの長さ及び／又は強度を実際に必要とされる光量に正確に調節する方法（例えば、特許文献１参照）、複数の読み取りモードを備え、指紋センサ上の指紋の有無により、読み取りモードを切り換える方法（例えば、特許文献２参照）、露光量が適切かどうかを判断する手段を備え、適切な露光量に制御する方法（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。
【０００８】
このような従来から提案されている指紋センサにおいては、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されているか否かを判定する載置判定機能がある。載置判定には、指紋データ取得開始前に、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されたか否かを判定する「指置き判定」と、指紋データ取得中に、指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていた指が離れたか否かを判定する「指離れ判定」とがある。以降、指置き判定と指離れ判定を含めて載置判定という場合がある。
【０００９】
指置き判定は、光源１１の消灯時と点灯時のそれぞれで受光素子１３から出力される電気信号の信号レベルの最大値を取得し、それらの差に基づいて行われる。図１０及び図１１を参照しながら指置き判定について、より詳しく説明する。図１０は、従来の指置き判定の方法を説明するための図（その１）である。図１０は、比較的弱い輝度の外乱光の下で指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に指先１６が載置されている場合における、光源１１消灯時と光源１１点灯時に受光素子１３から出力される電気信号を示している。
【００１０】
図１０において、Ａは、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されている場合において、光源１１消灯時に受光素子１３から出力される電気信号（以下、「光源消灯時電気信号Ａ」という）、Ａｍａｘは、光源消灯時電気信号Ａの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ａｍａｘ」という）、Ｂは、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されている場合において、光源１１点灯時に受光素子１３から出力される電気信号（以下、「光源点灯時電気信号Ｂ」という）、Ｂｍａｘは、光源点灯時電気信号Ｂの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｂｍａｘ」という）、Ｒはアナログ−ディジタル変換回路１４において処理することが可能な信号レベルの範囲（以下、「処理可能信号レベル範囲Ｒ」とする）である。
【００１１】
図１０に示す光源消灯時電気信号Ａ及び光源点灯時電気信号Ｂの信号レベルは、いずれも処理可能信号レベル範囲Ｒの範囲内であるため、アナログ−ディジタル変換回路１４において正常にアナログ−ディジタル変換処理が行われる。光源１１が消灯している場合には、受光素子１３では何も検出されないため、図１０において、光源消灯時電気信号Ａの信号レベルは比較的小さい。
【００１２】
なお、指紋センサ１０又は２０には、例えば、蛍光灯等の外乱光が入射されるため、受光素子１３からは、わずかな信号レベルの電気信号（ノイズ）が出力される。光源１１が点灯している場合には、指先１６の表面で反射した光又は指先１６の表面から出る指内散乱光は受光素子１３で検出され電気信号に変換されるため、図１０において、光源点灯時電気信号Ｂの信号レベルは光源消灯時電気信号Ａの信号レベルよりも大きい。
【００１３】
アナログ−ディジタル変換回路１４は、図１０に示す光源消灯時電気信号Ａ及び光源点灯時電気信号Ｂをアナログ−ディジタル変換処理し、信号処理制御部１５に入力する。信号処理制御部１５は、ディジタルデータに変換された光源消灯時電気信号Ａ及び光源点灯時電気信号Ｂの信号レベルの最大値Ａｍａｘ及び最大値Ｂｍａｘを算出し、更に、最大値Ａｍａｘ及び最大値Ｂｍａｘの差の絶対値Ｄｉｆ（ＡＢｍａｘ）＝｜Ａｍａｘ−Ｂｍａｘ｜を算出する。
【００１４】
次いで、Ｄｉｆ（ＡＢｍａｘ）を所定の閾値Ｖｔｈと比較し、Ｄｉｆ（ＡＢｍａｘ）≦Ｖｔｈであれば、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていないと判定し、Ｄｉｆ（ＡＢｍａｘ）>Ｖｔｈであれば、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていると判定する。
【００１５】
図１０に示すように、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されている場合には、光源消灯時電気信号Ａ及び光源点灯時電気信号Ｂの信号レベルの最大値Ａｍａｘ及び最大値Ｂｍａｘの差の絶対値Ｄｉｆ（ＡＢｍａｘ）＝｜Ａｍａｘ−Ｂｍａｘ｜が比較的大きな値になり、Ｄｉｆ（ＡＢｍａｘ）>Ｖｔｈであれば、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていると判定される。
【００１６】
図１１は、従来の指置き判定の方法を説明するための図（その２）である。同図中、図１０と同一部については、同一符号を付し、その説明は省略する。図１１は、比較的弱い輝度の外乱光の下で指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に指先１６が載置されていない場合における、光源１１消灯時と光源１１点灯時に受光素子１３から出力される電気信号を示している。
【００１７】
図１１において、Ｃは、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていない場合において、光源１１消灯時に受光素子１３から出力される電気信号（以下、「光源消灯時電気信号Ｃ」という）、Ｃｍａｘは、光源消灯時電気信号Ｃの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｃｍａｘ」という）、Ｄは、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていない場合において、光源１１点灯時に受光素子１３から出力される電気信号（以下、「光源点灯時電気信号Ｄ」という）、Ｄｍａｘは、光源点灯時電気信号Ｄの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｄｍａｘ」という）である。
【００１８】
図１１に示す光源消灯時電気信号Ｃ及び光源点灯時電気信号Ｄの信号レベルは、いずれも処理可能信号レベル範囲Ｒの範囲内であるため、アナログ−ディジタル変換回路１４において正常にアナログ−ディジタル変換処理が行われる。
【００１９】
指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていない場合には、光源１１が消灯しているか点灯しているかにかかわらず、受光素子１３では何も検出されないため、図１１において光源消灯時電気信号Ｃ及び光源点灯時電気信号Ｄの信号レベルは、いずれも比較的小さい。なお、指紋センサ１０又は２０には、例えば、蛍光灯等の外乱光が入射されるため、受光素子１３からは、わずかな信号レベルの電気信号（ノイズ）が出力される。
【００２０】
アナログ−ディジタル変換回路１４は、図１１に示す光源消灯時電気信号Ｃ及び光源点灯時電気信号Ｄをアナログ−ディジタル変換処理し、信号処理制御部１５に入力する。信号処理制御部１５は、ディジタルデータに変換された光源消灯時電気信号Ｃ及び光源点灯時電気信号Ｄの信号レベルの最大値Ｃｍａｘ及び最大値Ｄｍａｘを算出し、更に、最大値Ｃｍａｘ及び最大値Ｄｍａｘの差の絶対値Ｄｉｆ（ＣＤｍａｘ）＝｜Ｃｍａｘ−Ｄｍａｘ｜を算出する。
【００２１】
次いで、Ｄｉｆ（ＣＤｍａｘ）を所定の閾値Ｖｔｈと比較し、Ｄｉｆ（ＣＤｍａｘ）≦Ｖｔｈであれば、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていないと判定し、Ｄｉｆ（ＣＤｍａｘ）>Ｖｔｈであれば、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていると判定する。
【００２２】
図１１に示すように、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていない場合には、光源消灯時電気信号Ｃ及び光源点灯時電気信号Ｄの信号レベルの最大値Ｃｍａｘ及び最大値Ｄｍａｘには大きな差がないため、Ｄｉｆ（ＣＤｍａｘ）≦Ｖｔｈとなり、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていないと判定される。
【００２３】
ところで、従来の指紋センサ１０又は２０は、様々な環境で使用されるため、外乱光は蛍光灯のように比較的弱い光の場合もあれば、太陽光のように強烈な輝度の光の場合もあるが、太陽光のように強烈な輝度の光が外乱光となる場合には問題が生じる。図１２を参照しながら、従来の指紋センサ１０又は２０の問題点について説明する。
【００２４】
図１２は、強烈な輝度の外乱光の下における従来の指置き判定方法の問題点について説明するための図である。同図中、図１０及び図１１と同一部については、同一符号を付し、その説明は省略する。図１２は、強烈な輝度の外乱光の下で指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に指先１６が載置されている場合における、光源１１消灯時と光源１１点灯時に受光素子１３から出力される電気信号を示している。
【００２５】
図１２において、Ｅは、強烈な輝度の外乱光の下で指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されている場合において、光源１１消灯時に受光素子１３から出力される電気信号（以下、「光源消灯時電気信号Ｅ」という）、Ｅｍａｘは、光源消灯時電気信号Ｅの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｅｍａｘ」という）、Ｆは、強烈な輝度の外乱光の下で指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されている場合において、光源１１点灯時に受光素子１３から出力される電気信号（以下、「光源点灯時電気信号Ｆ」という）、Ｆｍａｘは、光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｆｍａｘ」という）である。又、一点鎖線で示す部分は、処理可能信号レベル範囲Ｒを超えており、アナログ−ディジタル変換回路１４において、正常にアナログ−ディジタル変換処理できない部分を示している。
【００２６】
図１２に示す光源消灯時電気信号Ｅは、光源１１が消灯しているにもかかわらず、信号レベルが極めて大きく、処理可能信号レベル範囲Ｒを超えている。これは、強烈な輝度の外乱光が指先１６を透過し、受光素子１３に入力されるためである。図１２に示す光源点灯時電気信号Ｆは、光源１１が点灯しているため、指先１６の表面で反射した光又は指先１６の表面から出る指内散乱光は受光素子１３で検出され電気信号に変換されるため、光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルは光源消灯時電気信号Ｅの信号レベルよりも更に大きくなり、光源消灯時電気信号Ｅの信号レベルと同様に処理可能信号レベル範囲Ｒを超えている。処理可能信号レベル範囲Ｒを超えている部分は、アナログ−ディジタル変換回路１４において、正常にアナログ−ディジタル変換処理できず、全て最大値Ｅｍａｘ＝最大値Ｆｍａｘと認識される。
【００２７】
従って、光源消灯時電気信号Ｅ及び光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルの最大値Ｅｍａｘ及び最大値Ｆｍａｘが等しくなるため、最大値Ｅｍａｘ及び最大値Ｆｍａｘの差の絶対値Ｄｉｆ（ＥＦｍａｘ）＝｜Ｅｍａｘ−Ｆｍａｘ｜＝０≦Ｖｔｈとなり、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されているにもかかわらず、指先１６が指紋センサ１０又は２０のガラス板１２の上面１２ａ上に載置されていないと誤判定される。
【００２８】
従来の指紋センサ１０又は２０では、強烈な輝度の外乱光に起因する誤判定を防止する方法として、指置き判定時に、感度調整機能を有する受光素子１３の感度を可能な限り低い値に固定する方法が採られている。しかし、受光素子１３の感度を可能な限り低い値に固定すると、外乱光が比較的少ないときには、受光素子１３から出力される電気信号の信号レベルが低くなりすぎる。そのため、光源１１であるＬＥＤを制御するＩＣに大電流ポートを増設し、必要に応じＬＥＤ電流を増やすことで光源１１の照度を増加させ、必要な電気信号の信号レベルを確保している。
【００２９】
又、指離れ判定は、指紋データの取得中に行われるが、受光素子１３の感度は、指紋データの取得を開始する前に最適値に調整され、指紋データの取得中は一定の感度に固定されている。従って、指離れ判定は、指置き判定のように、受光素子１３の感度を可能な限り低い値に固定する方法が採れないため、強烈な輝度の外乱光の影響を考えると、指置き判定のように、光源１１の消灯時と点灯時のそれぞれで受光素子１３から出力される電気信号の信号レベルの最大値を取得し、最大値の差の絶対値に基づいて判定を行うことは困難である。そこで、指離れ判定は、最大値の差の絶対値に基づく判定は行わず、取得した指紋データに対して後段のアプリケーションで複雑な信号処理をすることにより行われている。
【特許文献１】特表２００２−５３３８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８８１７号公報
【特許文献３】特開２００３−３２４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、従来の指紋センサ１０又は２０は、強烈な輝度の外乱光が照射された場合の対策として受光素子１３の感度を可能な限り低い値に固定する方法が採られているため、光源の照度を増加させる仕組みを必要とするという問題があった。具体的には、受光素子１３から出力される電気信号の信号レベルが低くなりすぎた場合に、光源１１であるＬＥＤの電流を増やすことで光源１１の照度を増加させるため、第１に、ＬＥＤを制御するＩＣに大電流ポートを増設しなければならない、第２に、より多く電流の流せるＬＥＤを選定しなければならず設計の自由度が低くなる、という問題があった。
【００３１】
又、指離れ判定は、取得した指紋データに対して後段のアプリケーシで複雑な信号処理をすることにより行われているため、処理のリアルタイム性が失われるという問題があった。
【００３２】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、光源の照度を増加させる仕組みや複雑な信号処理を必要とせずに、外乱光の強い環境下でも確実に載置判定ができる画像読取装置及び画像読取装置における載置判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するため、第１の発明は、読取面（Ｓ）に載置される読取対象物に光を出射する光源（１１２）と、入射される光を電気信号に変換して出力する画像読取部（１１５）と、前記画像読取部（１１５）から出力される前記電気信号に基づいて、前記読取面（Ｓ）に前記読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定部（１１７）と、を有する画像読取装置（１００）であって、前記載置判定部（１１７）は、前記光源（１１２）の消灯時に、前記画像読取装置（１００）の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記光源（１１２）の消灯時と点灯時の前記電気信号の最小値を取得するか否かを決定する外乱光輝度判定手段を有することを特徴とする。
【００３４】
第２の発明は、第１の発明に係る画像読取装置（１００）において、前記外乱光の輝度が所定値以上であるか否かの判定は、前記画像読取部（１１５）から出力される前記電気信号の最大値に基づいて行うことを特徴とする。
【００３５】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る画像読取装置（１００）において、更に、前記光源（１１２）の消灯時と点灯時の前記電気信号の前記最小値の差の絶対値を算出する絶対値算出手段を有し、前記外乱光輝度判定手段が前記最小値を比較することを決定した場合は、前記絶対値算出手段により算出された前記最小値の差の絶対値に基づいて、前記読取面（Ｓ）に前記読取対象物が載置されているか否かを判定することを特徴とする。
【００３６】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか一に記載の発明に係る画像読取装置（１００）において、更に、前記外乱光輝度判定手段が最小値を比較することを決定した場合に、前記光源（１１２）の点灯時の前記電気信号の最小値を取得する前に前記光源（１１２）の照度を調整する照度調整手段を有することを特徴とする。
【００３７】
第５の発明は、読取面（Ｓ）に載置される読取対象物に光を出射する光源（１１２）と、入射される光を電気信号に変換して出力する画像読取部（１１５）とを有する画像読取装置（１００）の前記読取面（Ｓ）に前記読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定方法であって、前記光源（１１２）の消灯時に、前記画像読取装置（１００）の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記光源（１１２）の消灯時と点灯時の前記電気信号の最小値を取得するか否かを決定する外乱光輝度判定ステップ（Ｓ１０１）を有することを特徴とする。
【００３８】
第６の発明は、第５の発明に係る載置判定方法において、前記外乱光の輝度が所定値以上であるか否かの判定は、前記画像読取部（１１５）から出力される前記電気信号の最大値に基づいて行うことを特徴とする。
【００３９】
第７の発明は、第５又は第６の発明に係る載置判定方法において、更に、前記光源（１１２）の消灯時と点灯時の前記電気信号の前記最小値の差の絶対値を算出する絶対値算出ステップ（Ｓ１０３，Ｓ１０５）を有し、前記外乱光輝度判定ステップ（Ｓ１０１）において前記最小値を比較することを決定した場合は、前記絶対値算出ステップ（Ｓ１０３，Ｓ１０５）において算出された前記最小値の差の絶対値に基づいて、前記読取面（Ｓ）に前記読取対象物が載置されているか否かを判定することを特徴とする。
【００４０】
第８の発明は、第５乃至第７の何れか一に記載の発明に係る載置判定方法において、更に、前記外乱光輝度判定ステップ（Ｓ１０１）において最小値を比較することを決定した場合に、前記光源（１１２）の点灯時の前記電気信号の最小値を取得する前に前記光源（１１２）の照度を調整する照度調整ステップ（Ｓ２０１）を有することを特徴とする。
【００４１】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、光源の照度を増加させる仕組みや複雑な信号処理を必要とせずに、外乱光の強い環境下でも確実に載置判定ができる画像読取装置及び画像読取装置における載置判定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００４４】
本発明の実施の形態では、読取面に載置される読取対象物に光を出射する光源と、入射される光を電気信号に変換して出力する画像読取部と、前記画像読取部から出力される前記電気信号に基づいて、前記読取面に前記読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定部とを有する画像読取装置としてスイープ型指紋読取装置を例に説明を行う。
【００４５】
図１は、本発明に係るスイープ型指紋読取装置の概略の構成を例示するブロック図である。図２は、本発明に係るスイープ型指紋読取装置を例示する斜視図である。図１及び図２を参照するに、本発明に係るスイープ型指紋読取装置１００は、プリント配線板１１１と、光源１１２と、導光ブロック１１３と、イメージガイド１１４と、ラインイメージセンサ１１５と、アナログ−ディジタル変換回路１１６と、信号処理制御部１１７と、メモリ１１８と、コネクタ１１９と、モールド樹脂１２０とを有する。
【００４６】
プリント配線板１１１上には、光源１１２、導光ブロック１１３、イメージガイド１１４、ラインイメージセンサ１１５、アナログ−ディジタル変換回路１１６、信号処理制御部１１７、メモリ１１８、コネクタ１１９が搭載され、モールド樹脂１２０により封止されている。
【００４７】
光源１１２は、信号処理制御部１１７からの駆動信号により駆動されて発光する。光源１１２としては、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）等を用いることができる。光源１１２から出射した光は、導光ブロック１１３に入射する。導光ブロック１１３は、光源１１２から出射した光を読取面Ｓまでガイドして、読取面Ｓから矢印Ｚ１方向に出射する。導光ブロック１１３の材料としては、例えば、透明又は半透明樹脂材等を用いることができる。
【００４８】
読取面Ｓには、読取対象物である指が載置され、例えば、矢印Ｘ１方向にスイープされる。導光ブロック１１３から出射した光は、指に入射し、指内部で乱反射し、イメージガイド１１４に入射する、イメージガイド１１４は、例えば、光ファイバを束にして、固着し、その両端面が互いに平行となり、かつ、光ファイバの延在方向に対して所定の角度に傾斜して切断したものであり、長手方向が矢印Ｙ１、Ｙ２方向に延在するように配置されている。
【００４９】
イメージガイド１１４は、指と密着した部分、すなわち、指紋の凸部からの光は入射し、他端面にガイドされ、指と離間した部分、すなわち、指紋の凹部からの光は反射し、他端面には到達しない。これによって、イメージガイド１１４の他端には、指紋に応じた明暗が発生する。イメージガイド１１４の他端面には、ラインイメージセンサ１１５が配置されている。
【００５０】
ラインイメージセンサ１１５は、画像読取部として機能し、イメージガイド１１４の他端に現れる光学的なイメージを電気信号に変換して出力するセンサである。ラインイメージセンサ１１５は、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタを矢印Ｙ１、Ｙ２方向に１又は複数列にわたって配列したものであり、ライン毎に光学的イメージを画像信号に変換する構成とされている。このとき、ラインイメージセンサ１１５は、信号処理制御部１１７から供給されるタイミング制御信号によって読取期間、すなわち、電荷の蓄積期間、転送期間などの各種タイミングが制御されている。
【００５１】
ラインイメージセンサ１１５で読み取られた画像信号は、アナログ−ディジタル変換回路１１６に供給される。アナログ−ディジタル変換回路１１６は、ラインイメージセンサ１１５の各画素の画像信号をディジタルデータに変換する。アナログ−ディジタル変換回路１１６で変換されたディジタルデータは、信号処理制御部１１７に供給される。
【００５２】
信号処理制御部１１７は、ＡＳＩＣ、マイコンなどから構成されており、指紋読取動作時には、アナログ−ディジタル変換回路１１６から供給されたディジタルデータから指紋画像を組み立てる処理を行い、ポインティング動作時には指紋画像の移動に基づいてポインタなどを移動させるためのデータを作成する処理を行う。
【００５３】
指紋読取動作は、読取面Ｓを操作される指の指紋をライン毎に読み取り、指紋の画像を組み立てる処理を実行する。又、ポインティング動作時には読み取った指紋画像の移動量、及び、方向を検出し、ポインタを移動させるためのデータを生成し、コネクタ１１９を介してホストコンピュータ等に送信する処理を実行する。
【００５４】
信号処理制御部１１７は、光源１１２の発光タイミングを制御する。例えば、指の移動速度が所定速度より遅いときに読取間隔が大きくなるようにラインイメージセンサ１１５を制御する。又、信号処理制御部１１７は、指の移動速度が所定速度より遅いときに信号処理制御部１１７自体及び光源１１２、並びに、ラインイメージセンサ１１５などの各部が間欠的に動作するように制御する。又、信号処理制御部１１７は、読取面Ｓに指等の読取対象物が載置されているか否かを判定する載置判定部としての機能を有する。
【００５５】
具体的には、光源１１２の消灯時に、スイープ型指紋読取装置１００の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、判定の結果に基づいて、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値を比較するか否かを決定する外乱光輝度判定手段、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値の差の絶対値を算出する絶対値算出手段、光源１１２の点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値を取得する前に光源１１２の照度を調整する照度調整手段を有し、指置き判定動作や指離れ判定動作に関する処理を行う。又、メモリ１１８は、ＳＲＡＭなどから構成されており、信号処理制御部１１７の作業用記憶領域として用いられる。
【００５６】
次に、信号処理制御部１１７における指置き判定動作時の処理について説明する。前述の図１２に示すように、従来の指紋センサ１０又は２０において、強烈な輝度の外乱光の下において指置き判定を行うと、強烈な輝度の外乱光が指先１６を透過し、受光素子１３に入力されるため、光源消灯時電気信号Ｅ及び光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルの最大値Ｅｍａｘ及び最大値Ｆｍａｘに差が生じない。しかしながら、光源点灯時電気信号Ｆは、指先１６の表面で反射した光又は指先１６の表面から出る指内散乱光が受光素子１３で検出され電気信号に変換されるため、光源消灯時電気信号Ｅよりも最小値が大きくなる。
【００５７】
図３は、強烈な輝度の外乱光の下における従来の指置き判定方法の問題点の解決方法について説明するための図である。同図中、図１２と同一部については、同一符号を付し、その説明は省略する。図３は、強烈な輝度の外乱光の下でスイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに指が載置されている場合における、光源１１２消灯時と光源１１２点灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号を示している。図３において、Ｅｍｉｎは、光源消灯時電気信号Ｅの信号レベルの最小値（以下、「最小値Ｅｍｉｎ」という）、Ｆｍｉｎは、光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルの最小値（以下、「最小値Ｆｍｉｎ」という）である。
【００５８】
図３においては、図１２に示す光源消灯時電気信号Ｅ及び光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルの最小値Ｅｍｉｎ及び最小値Ｆｍｉｎに着目した。図３に示すように、強烈な輝度の外乱光の下においても、最小値Ｅｍｉｎ及び最小値Ｆｍｉｎは、処理可能信号レベル範囲Ｒの範囲内にあり、光源１１消灯時と光源１１点灯時で差が生じている。
【００５９】
すなわち、強烈な輝度の外乱光の下において指置き判定を行う場合には、光源消灯時電気信号Ｅ及び光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルの最小値Ｅｍｉｎ及び最小値Ｆｍｉｎの差の絶対値Ｄｉｆ（ＥＦｍｉｎ）＝｜Ｅｍｉｎ−Ｆｍｉｎ｜を算出し、Ｄｉｆ（ＥＦｍｉｎ）を所定の閾値と比較することにより、指置き判定が可能となる。ただし、外乱光の輝度が小さい場合には、光源消灯時電気信号Ｅ及び光源点灯時電気信号Ｆの信号レベルそのものが小さくなるため、最小値Ｅｍｉｎ及び最小値Ｆｍｉｎの差の絶対値Ｄｉｆ（ＥＦｍｉｎ）も小さくなり、正確な指置き判定はできない。
【００６０】
そこで、本発明に係るスイープ型指紋読取装置１００では、載置判定部としての機能を有する信号処理制御部１１７において、光源１１２の消灯時に、スイープ型指紋読取装置１００の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定し、その判定の結果に基づいて、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値を比較するか否かを決定することにより、外乱光の弱い環境下でも外乱光の強い環境下でも確実に指置き判定を含む載置判定ができるようにするものである。
【００６１】
本発明に係るスイープ型指紋読取装置１００の信号処理制御部１１７における指置き判定時の具体的な処理について図４を参照しながら説明する。指置き判定動作とは、指紋データ取得開始前に、スイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに指が載置されたか否かを判定する動作である。図４は、本発明に係る指置き判定動作時のフローチャートの例である。各ステップの説明を容易にするため、適宜、図５及び図６に示す電気信号を例にとり説明する。
【００６２】
図５は、本発明に係る指置き判定動作時のフローチャートの処理を説明するための図（その１）であり、比較的弱い輝度の外乱光の下でスイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに指が載置されている場合における、光源１１２消灯時と光源１１２点灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号を示している。
【００６３】
図５において、Ｇは光源１１２消灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号（以下、「光源消灯時電気信号Ｇ」という）、Ｇｍａｘは光源消灯時電気信号Ｇの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｇｍａｘ」という）、Ｇｍｉｎは光源消灯時電気信号Ｇの信号レベルの最小値（以下、「最小値Ｇｍｉｎ」という）、Ｈは光源１１２点灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号（以下、「光源点灯時電気信号Ｈ」という）、Ｈｍａｘは光源点灯時電気信号Ｈの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｈｍａｘ」という）、Ｒはアナログ−ディジタル変換回路１１６において処理することが可能な信号レベルの範囲（以下、「処理可能信号レベル範囲Ｒ」とする）、ＴＨ１は処理可能信号レベル範囲Ｒの範囲内で予め設定されている第１の閾値である。
【００６４】
図６は、本発明に係る指置き判定動作時のフローチャートの処理を説明するための図（その２）であり、強烈な輝度の外乱光の下でスイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに指が載置されている場合における、光源１１２消灯時と光源１１２点灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号を示している。
【００６５】
図６において、Ｉは、光源１１２消灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号（以下、「光源消灯時電気信号Ｉ」という）、Ｉｍａｘは、光源消灯時電気信号Ｉの信号レベルの最大値（以下、「最大値Ｉｍａｘ」という）、Ｉｍｉｎは、光源消灯時電気信号Ｉの信号レベルの最小値（以下、「最小値Ｉｍｉｎ」という）、Ｊは光源１１２点灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号（以下、「光源点灯時電気信号Ｊ」という）、Ｊｍｉｎは光源点灯時電気信号Ｊの信号レベルの最小値（以下、「最小値Ｊｍｉｎ」という）、Ｒは、アナログ−ディジタル変換回路１１６において処理することが可能な信号レベルの範囲（以下、「処理可能信号レベル範囲Ｒ」とする）、ＴＨ１は、処理可能信号レベル範囲Ｒの範囲内で予め設定されている第１の閾値である。
【００６６】
図４に示すステップ１００において、信号処理制御部１１７は、光源１１２を消灯させ、ラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値及び最大値（以下、「光源１１２消灯時の最小値及び最大値」という）を取得する（Ｓ１００）。この時取得する光源１１２消灯時の最小値及び最大値は、例えば、図５に示す最小値Ｇｍｉｎ及び最大値Ｇｍａｘや、図６に示す最小値Ｉｍｉｎ及び最大値Ｉｍａｘ等である。
【００６７】
ステップ１０１において、信号処理制御部１１７は、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が予め設定された第１の閾値以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値を比較するか否かを決定する（Ｓ１０１、外乱光輝度判定ステップ）。
【００６８】
ここで、光源１１２消灯時の最大値が予め設定された第１の閾値以上で否かを判定することは、スイープ型指紋読取装置１００の外部から照射される外乱光の輝度が所定値以上であるか否かを判定することと同義であり、光源１１２消灯時の最大値が予め設定された第１の閾値以上であることは、スイープ型指紋読取装置１００に強烈な輝度の外乱光が照射されていることを意味し、光源１１２消灯時の最大値が予め設定された第１の閾値よりも小さいことは、スイープ型指紋読取装置１００に比較的弱い輝度の外乱光が照射されていることを意味する。
【００６９】
ステップ１０１において、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が第１の閾値よりも小さいと判定した場合には、ステップ１０２の処理が実行される。又、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が第１の閾値以上であると判定した場合には、ステップ１０４の処理が実行される。例えば、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が図５に示す最大値Ｇｍａｘのように第１の閾値ＴＨ１よりも小さければ、ステップ１０２の処理が実行される。ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が図６に示す最大値Ｉｍａｘのように第１の閾値ＴＨ１以上であれば、ステップ１０４の処理が実行される。
【００７０】
ステップ１０１において、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が第１の閾値よりも小さいと判定した場合には、ステップ１０２において、信号処理制御部１１７は、所定の駆動信号により光源１１２を点灯させ、ラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの光源１１２点灯時の最大値（以下、「光源１１２点灯時の最大値」という）を取得する（Ｓ１０２）。例えば、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が図５に示す最大値Ｇｍａｘのように第１の閾値ＴＨ１よりも小さい場合には、ステップ１０２において、信号処理制御部１１７は、所定の駆動信号により光源１１２を点灯させ、図５に示す光源点灯時電気信号Ｈの信号レベルの最大値Ｈｍａｘを取得する。
【００７１】
ステップ１０３において、信号処理制御部１１７は、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値と、ステップ１０２において取得した光源１１２点灯時の最大値の差の絶対値を算出する（Ｓ１０３、絶対値算出ステップ）。例えば、ステップ１００において取得した光源消灯時電気信号Ｇの信号レベルの最大値Ｇｍａｘと、ステップ１０２において取得した光源点灯時電気信号Ｈの信号レベルの最大値Ｈｍａｘの差の絶対値Ｄｉｆ（ＧＨｍａｘ）＝｜Ｇｍａｘ−Ｈｍａｘ｜を算出する。
【００７２】
ステップ１０６において、信号処理制御部１１７は、ステップ１０３において算出した差の絶対値を予め設定された第２の閾値と比較することにより、指置き判定を行う。すなわち、算出した差の絶対値が第２の閾値以下であれば、読取面Ｓに指が載置されていないと判定し、算出した差の絶対値が第２の閾値よりも大きければ、読取面Ｓに指が載置されていると判定する（Ｓ１０６）。例えば、第２の閾値をＴＨ２とし、差の絶対値Ｄｉｆ（ＧＨｍａｘ）≦ＴＨ２であれば、読取面Ｓに指が載置されていないと判定し、差の絶対値Ｄｉｆ（ＧＨｍａｘ）>ＴＨ２であれば、読取面Ｓに指が載置されていると判定する。
【００７３】
ステップ１０１において、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が第１の閾値以上であると判定した場合には、ステップ１０４において、信号処理制御部１１７は、所定の駆動信号により光源１１２を点灯させ、ラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値（以下、「光源１１２点灯時の最小値」という）を取得する（Ｓ１０４）。例えば、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が図６に示す最大値Ｉｍａｘのように第１の閾値ＴＨ１以上である場合には、ステップ１０４において、信号処理制御部１１７は、所定の駆動信号により光源１１２を点灯させ、図６に示す光源点灯時電気信号Ｊの信号レベルの最小値Ｊｍｉｎを取得する。
【００７４】
ステップ１０５において、信号処理制御部１１７は、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最小値と、ステップ１０４において取得した光源１１２点灯時の最小値の差の絶対値を算出する（Ｓ１０５、絶対値算出ステップ）。例えば、ステップ１００において取得した光源消灯時電気信号Ｉの信号レベルの最小値Ｉｍｉｎと、ステップ１０４において取得した光源点灯時電気信号Ｊの信号レベルの最小値Ｊｍｉｎの差の絶対値Ｄｉｆ（ＩＪｍｉｎ）＝｜Ｉｍｉｎ−Ｊｍｉｎ｜を算出する。
【００７５】
ステップ１０６において、信号処理制御部１１７は、ステップ１０５において算出した差の絶対値を予め設定されている第２の閾値と比較することにより、指置き判定を行う。すなわち、算出した差の絶対値が第２の閾値以下であれば、読取面Ｓに指が載置されていないと判定し、算出した差の絶対値が第２の閾値よりも大きければ、読取面Ｓに指が載置されていると判定する（Ｓ１０６）。例えば、第２の閾値をＴＨ２とし、差の絶対値Ｄｉｆ（ＩＪｍｉｎ）≦ＴＨ２であれば、読取面Ｓに指が載置されていないと判定し、差の絶対値Ｄｉｆ（ＩＪｍｉｎ）>ＴＨ２であれば、読取面Ｓに指が載置されていると判定する。これで、図４に示すフローチャートの処理は終了する。
【００７６】
図４に示すフローチャートのステップ１０１（外乱光輝度判定ステップ）において、信号処理制御部１１７は、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が予め設定された第１の閾値以上であるか否かに基づいて、スイープ型指紋読取装置１００に照射される外乱光の輝度を判定したが、他の信号に基づいてスイープ型指紋読取装置１００に照射される外乱光の輝度を判定しても構わない。
【００７７】
例えば、光源１１２消灯時にラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの平均値に基づいてスイープ型指紋読取装置１００に照射される外乱光の輝度を判定しても構わないし、専用の光電変換素子を設け、その出力信号のレベルの大小に基づいてスイープ型指紋読取装置１００に照射される外乱光の輝度を判定しても構わない。
【００７８】
又、図４に示すフローチャートのステップ１０１において、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が第１の閾値より小さいと判定した場合に、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最大値を取得し、取得した最大値の差の絶対値を算出する例を示したが、取得するのは最大値でなくてもよい。
【００７９】
例えば、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの平均値や、光源１１２の消灯時と点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最大値と最小値を除いた平均値等を取得し、それらの差の絶対値を算出するようにしても構わない。
【００８０】
なお、図4の説明において、スイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに指が載置されている場合における電気信号のみを図５及び図６に例示したが、スイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに指が載置されていない場合は、光源消灯時電気信号Ｇ≒光源点灯時電気信号Ｈ、光源消灯時電気信号Ｉ≒光源点灯時電気信号Ｊとなる。
【００８１】
次に、信号処理制御部１１７における指離れ判定動作時の処理について説明する。指離れ判定動作とは、指紋データ取得中に、スイープ型指紋読取装置１００の読取面Ｓに載置されていた指が、読取面Ｓから離れたか否かを判定する動作である。図７は、本発明に係る指離れ判定動作時のフローチャートの例である。同図中、図４に示すフローチャートにおける各ステップと同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する。図４と異なる部分は、Ｓ２００及びＳ２０１の処理が追加され、Ｓ１０６の指置き判定がＳ２０６の指離れ判定に置換された点である。
【００８２】
図７に示すステップ１０１において、ステップ１００において取得した光源１１２消灯時の最大値が第１の閾値以上であると判定した場合には、ステップ２００の処理が実行される。ステップ２００において、信号処理制御部１１７は、光源１１２の点灯時間と、予め設定された第３の閾値とを比較する。光源１１２の点灯時間が第３の閾値以上であれば、ステップ１０４の処理が実行される。光源１１２の点灯時間が第３の閾値よりも短ければ、ステップ２０１の処理が実行される（Ｓ２００）。
【００８３】
ステップ２００において、信号処理制御部１１７は、光源１１２の点灯時間が第３の閾値以上になるように、光源１１２の駆動信号を調整する。すなわち、光源１１２が十分な照度で点灯するように光源１１２の駆動信号を調整する（照度調整ステップ）。次いで、ステップ１０５の処理が実行される。
【００８４】
ステップ２０６において、信号処理制御部１１７は、ステップ１０３又はステップ１０５において算出した差の絶対値を予め設定されている第２の閾値と比較することにより、指離れ判定を行う。すなわち、算出した差の絶対値が第２の閾値以下であれば、読取面Ｓに載置されていた指が、読取面Ｓから離れたと判定し、算出した差の絶対値が第２の閾値よりも大きければ、読取面Ｓに指が載置されていると判定する（Ｓ２０６）。これで、図７に示すフローチャートの処理は終了する。
【００８５】
図７に示すフローチャートにおいて、Ｓ２００及びＳ２０１の処理が追加されたのは、指離れ判定動作は、指紋データを取得中に行われるが、指紋データ取得中は、光源１１２の点灯時間が短く設定されている場合があるからである。すなわち、光源１１２の点灯時間が短く設定されていると、指紋データの取得には問題ないが、指離れ判定動作を行うためのデータの取得には光源１１２の照度が不十分だからである。
【００８６】
そこで、信号処理制御部１１７は、光源１１２の点灯時間と、予め設定された第３の閾値とを比較し、光源１１２の点灯時間が第３の閾値よりも短ければ、光源１１２の照度が不足していると判断し、ラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値を取得する前に、光源１１２の点灯時間が第３の閾値以上になるように、光源１１２の駆動信号を調整し、光源１１２を十分な照度で点灯させる。このようにすることで、指離れ判定動作を確実に行うために十分なデータ取得が可能になる。
【００８７】
本発明に係るスイープ型指紋読取装置１００によれば、指置き判定動作時において、光源１１２消灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値及び最大値を取得し、取得した最大値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。取得した最大値が第１の閾値以上であると判定した場合には（外乱光の強い環境下に相当）、光源１１２点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値を取得し、取得済の光源１１２消灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値との差の絶対値を算出し、算出した差の絶対値が第２の閾値以下であれば、読取面Ｓに指が載置されていないと判定し、算出した差の絶対値が第２の閾値よりも大きければ、読取面Ｓに指が載置されていると判定する。
【００８８】
又、取得した最大値が第１の閾値より小さいと判定した場合には（外乱光の比較的弱い環境下に相当）、光源１１２点灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最大値を取得し、取得済の光源１１２消灯時のラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最大値との差の絶対値を算出し、算出した差の絶対値が第２の閾値以下であれば、読取面Ｓに指が載置されていないと判定し、算出した差の絶対値が第２の閾値よりも大きければ、読取面Ｓに指が載置されていると判定する。その結果、光源の照度を増加させる仕組みを必要とせずに、外乱光の強い環境下でも確実に載置判定の一つである指置き判定ができる。
【００８９】
更に、指離れ判定動作時において、光源１１２の点灯時間と、予め設定された第３の閾値とを比較し、光源１１２の点灯時間が第３の閾値よりも短ければ、光源１１２の点灯時間が第３の閾値以上になるように、光源１１２の駆動信号を調整し、光源１１２を十分な照度で点灯させる処理を、指置き判定動作の処理に追加することにより、光源の照度を増加させる仕組みを必要とせずに、外乱光の強い環境下でも確実に載置判定の一つである指離れ判定ができる。
【００９０】
又、本発明に係る指離れ判定動作は、信号処理制御部１１７が取得するラインイメージセンサ１１５から出力される電気信号の信号レベルの最小値又は最大値の差の絶対値に基づいて行われるため、従来の指離れ判定動作のような、複雑な信号処理を必要とせずに、リアルタイム性が失われることなく、外乱光の強い環境下でも確実に載置判定の一つである指離れ判定ができる。
【００９１】
又、今後、スイープ型指紋読取装置１００等の画像読取装置の小型化、薄型化にともなって、外乱光の影響が更に大きくなることを考慮すると、既に受光素子の感度を可能な限り低い値に固定する方法が採られている従来の画像読取装置では、これ以上の小型化、薄型化は困難であるが、本発明に係る載置判定方法を採用することにより、画像読取装置の更なる小型化、薄型化が可能となる。更に、本発明に係る載置判定方法と感度調整機能や光源点灯時間調整機能を組み合わせることにより、いっそうの小型化、薄型化が可能となる。
【００９２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９３】
例えば、本発明の実施の形態において、画像読取装置としてスイープ型指紋読取装置を例に説明を行ったが、本発明は原理的にスイープするか否かには依存しないため、スイープ型以外の指紋読取装置にも適用することができる。
【００９４】
又、本発明の実施の形態において、画像読取装置として例示したスイープ型指紋読取装置は、指の表面から出る指内散乱光を利用する方式の指紋読取装置であるが、本発明は原理的に指紋を読み取る方式には依存しないため、指の表面で反射した光を利用する方式の指紋読取装置にも適用することができる。
【００９５】
又、本発明の実施の形態において、画像読取装置としてのスイープ型指紋読取装置の読取面Ｓに読取対象物である指を載置する例について説明したが、本発明は原理的に読取対象物が指であるか否かには依存しないため、読取対象物は指以外でもよく、又、画像読取装置は指紋読取装置以外でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係るスイープ型指紋読取装置の概略の構成を例示するブロック図である。
【図２】本発明に係るスイープ型指紋読取装置を例示する斜視図である。
【図３】強烈な輝度の外乱光の下における従来の指置き判定方法の問題点の解決方法について説明するための図である。
【図４】本発明に係る指置き判定動作時のフローチャートの例である。
【図５】本発明に係る指置き判定動作時のフローチャートの処理を説明するための図（その１）である。
【図６】本発明に係る指置き判定動作時のフローチャートの処理を説明するための図（その２）である。
【図７】本発明に係る指離れ判定動作時のフローチャートの例である。
【図８】指の表面で反射した光を利用する方式の従来の指紋センサの概略の構成を例示する図である。
【図９】指の表面から出る指内散乱光を利用する方式の従来の指紋センサの概略の構成を例示する図である。
【図１０】従来の指置き判定の方法を説明するための図（その１）である。
【図１１】従来の指置き判定の方法を説明するための図（その２）である。
【図１２】強烈な輝度の外乱光の下における従来の指置き判定方法の問題点について説明するための図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０，２０  指紋センサ
１１，１１２  光源
１２  ガラス板
１２ａ  ガラス板１２の上面
１３  受光素子
１４，１１６  アナログ−ディジタル変換回路
１５  信号処理制御部
１６  指先
１７  光源１１から出射される出射光
１８  指先１６の表面で反射した反射光
２１  指内散乱光
２２  指内散乱光の一部
１００  スイープ型指紋読取装置
１１１  プリント配線板
１１３  導光ブロック
１１４  イメージガイド
１１５  ラインイメージセンサ
１１７  信号処理制御部
１１８  メモリ
１１９  コネクタ
１２０  モールド樹脂
Ａ〜Ｊ  電気信号
Ａｍａｘ〜Ｊｍａｘ  最大値
Ａｍｉｎ〜Ｊｍｉｎ  最小値
Ｒ  処理可能信号レベル範囲
ＴＨ１  閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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