(57)【要約】【課題】指紋認証入力装置において、指紋センサのカバーを指でスライドさせて指紋を読み取る方式とし、指をカバーの指紋読み取りのための確実な位置に載置させ、かつ、カバーをスムーズにスライドできるようにする。【解決手段】指紋センサ８と、この指紋センサ８上を覆ってスライド自在に配置され、指でスライド動作するカバー９と、このカバー９を指紋センサ８上を覆う方向に付勢する弾性部材（７１）とを備え、カバー９には、指でのスライド操作により指紋センサ８を露呈させる開口部９１を形成する。また、カバー９を指でスライドさせて指紋センサ８を露呈させたことを検知するスイッチ（７２）を備える。指紋センサ８はラインセンサであって、カバー９をスライド操作する指の移動に伴って開口部９１より指紋を読み取る。さらに、カバー９をスライドさせる際の移動速度を一定化させるための移動速度安定部７５を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋を読み取り認証するためのセンサと、
前記センサ上を覆ってスライド自在に配置され、指でスライド動作するカバーと、
前記カバーを、前記センサ上を覆う方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記カバーには、指でのスライド操作により前記センサを露呈させる開口部を形成したことを特徴とする指紋認証入力装置。
【請求項２】
前記カバーを指でスライドさせて前記センサを露呈させたことを検知するスイッチを備えることを特徴とする請求項１に記載の指紋認証入力装置。
【請求項３】
前記センサはラインセンサであって、前記カバーをスライド操作する指の移動に伴って前記開口部より指紋を読み取ることを特徴とする請求項１または２に記載の指紋認証入力装置。
【請求項４】
前記カバーをスライドさせる際の移動速度を一定化させるための移動速度安定部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の指紋認証入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバーを指でスライドさせて指紋を読み取る方式の指紋認証入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋認証入力装置として、透明回転ローラを指で回転させ、透明回転ローラの下に設けられた撮像素子により指紋を読み取るようにしたものがある（特許文献１参照）。
また、指紋入力装置上を覆い開閉自在としたシャッターを設け、指紋認証時にはシャッターを開放して指紋入力を行うようにしたものもある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３３４０２号公報
【特許文献２】特開２００２−７４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のものでは、透明回転ローラが露出しているため、汚れたり傷付いたりしてしまうものであった。
そこで、特許文献２のように、指紋入力装置を露呈することなく指紋入力装置上を覆うシャッターを設けて、そのシャッターを開閉自在とし、その開放時において指紋入力を行うようにしたものがある。
しかしながら、シャッターを指で押しながら開放するため、指を配置する面が何処なのか不明確であり、また、シャッター先端に起立するシャッターノブ部を指で押して開放するため、指の動きが不安定となり、読み取り効率が良くないものであった。
【０００４】
本発明の課題は、指紋認証入力装置において、指紋センサのカバーを指でスライドさせて指紋を読み取る方式とし、指をカバーの指紋読み取りのための確実な位置に載置させ、かつ、カバーをスムーズにスライドできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、指紋を読み取り認証するためのセンサと、前記センサ上を覆ってスライド自在に配置され、指でスライド動作するカバーと、前記カバーを、前記センサ上を覆う方向に付勢する弾性部材と、を備え、前記カバーには、指でのスライド操作により前記センサを露呈させる開口部を形成した指紋認証入力装置を特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の指紋認証入力装置であって、前記カバーを指でスライドさせて前記センサを露呈させたことを検知するスイッチを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の指紋認証入力装置であって、前記センサはラインセンサであって、前記カバーをスライド操作する指の移動に伴って前記開口部より指紋を読み取ることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の指紋認証入力装置であって、前記カバーをスライドさせる際の移動速度を一定化させるための移動速度安定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、指紋センサのカバーの開口部が指の載置位置を示しているため、指をカバーの指紋読み取りのための確実な位置に載置させることができ、しかも、開口部の縁が指と引っ掛かることで、カバーのスムーズなスライドが行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成として携帯電話機を開いた状態を示したもので、１は第１筐体、２は第２筐体、３はヒンジ部、４はキー操作部、５はメイン表示部、６はサブ表示部、７は指紋認証入力装置である。
図示のように、第１筐体１と第２筐体２はヒンジ部３を介して折り畳み自在に構成され、第１筐体１の内表面にキー操作部４が設けられる一方、第２筐体２の内表面にメイン表示部５が設けられるともに外表面にサブ表示部６が設けられている。そして、第１筐体１の外表面に指紋認証入力装置７が設けられている。
【００１１】
指紋認証入力装置７は、図２から図６に示すように、第１筐体１に設けた指紋センサ８の上を、指でスライド動作するカバー９で開閉可能に覆ったものである。指紋センサ８は指紋を読み取って認証するためのラインセンサで、第１筐体１の外表面のヒンジ部３側端部ほぼ中央に形成した凹部１１に埋設されている。この凹部１１には、指紋センサ８を覆うカバー９がスライド自在に組み込まれている。
カバー９には、指でのスライド操作により指紋センサ８を露呈させる開口部９１が形成されている。この開口部９１は指先の指紋読み取りに対応するもので、図示例では長孔形状であり、その周囲が図示のように滑らかなテーパ面９１ａに形成されている。この滑らかなテーパ面９１ａにより、指先が開口部９１に入り易くなっている。
なお、カバー９の材質は金属でも樹脂でも良いが、金属なら静電気を逃がせる利点がある。
【００１２】
そして、カバー９は、第１筐体１の長手方向に沿って形成された左右一対のガイドレール１２とガイド溝９２の係合によりスライド自在となっている。従って、カバー９をスライド操作する指の移動に伴って開口部９１において、指紋センサ８により指紋が読み取られる。
さらに、カバー９を、指紋センサ８上を覆う方向に付勢する弾性部材７１と、カバー９を指でスライドさせて開口部９１から指紋センサ８を露呈させたことを検知するスイッチ７２と、カバー９を弾性部材７１の付勢力に抗してスライドさせる際の移動速度を一定化させるための移動速度安定部７５と、が設けられている。
【００１３】
すなわち、図示例においては、第１筐体１の内部において、凹部１１の周壁部側面に形成したボス部１３と、カバー９の一側面に形成されて、凹部１１の周壁部側面に形成したスリット１４から突出するボス部９３との間に、弾性部材としてのコイルスプリング７１が掛け渡されている。
これにより、カバー９は、指紋センサ８上を覆っている状態において、コイルスプリング７１の付勢力を上回る反対方向に所定の力が加わることでスライド可能となっている。
なお、弾性部材７１としては、図示例のコイルスプリング以外で同様の機能を発揮するものであれば何でも良い。
【００１４】
また、スイッチ７２は、第１筐体１の内部において、スリット１４と対向する部分に形成した取付台１５に取り付けられたホールＩＣ７３と、カバー９のボス部９３に形成した延長部に取り付けられた磁石７４とから構成されている。ホールＩＣ７３は、通常はＯＦＦで、磁石７４が近接位置になるとＯＮとなる。
これにより、カバー９の開口部９１に指先を当てて、カバー９をコイルスプリング７１の付勢力に抗して指でスライドさせる過程において、開口部９１に指紋センサ８が露呈したことがスイッチ７２により検知される。
なお、ホールＩＣ７３と磁石７４の配置位置及び取付構造は、図示例に限らず適宜の位置及び構造が採用可能である。また。スイッチ７２は、図示例のホールＩＣ７３及び磁石７４の他にも機械的接点スイッチなど同様の機能を発揮するものであれば何でも良い。
【００１５】
また、カバー９の移動速度安定部７５は、第１筐体１の内部において、カバー９の一側面に形成したラック９５に噛み合う減衰装置付きギヤ、すなわち、例えばシリコンオイルが封入されたダンパを内蔵したギヤである。
これにより、カバー９の指でのスライド操作の際において、ギヤ７５に内蔵されたダンパが発生する減衰力をもってカバー９の移動速度が一定速で安定するものとなる。
なお、カバー９の移動速度安定部７５としては、以上のダンパ内蔵ギヤの他、摩擦ダンパ、弾性ダンパ、ギヤ比減速によるダンパなどを用いる。
【００１６】
なお、以上の実施形態においては、カバー９の開口部９１を長孔としたが、開口部９１は、長孔に限らず円孔や切欠でも良い。
すなわち、図７はカバー９の他の形状例を示したもので、図７（ａ）に示すように、細長くて一端部を切り欠いた切欠形状による開口部９１としても良い。
さらに、図７（ｂ）に示すように、その切欠形状による開口部９１の両側に、指を支える側面ガイド部９６を形成したりしても良い。この側面ガイド部９６の存在により、指先を開口部９１内に確実にできるものとなる。
【００１７】
図８はカバー９の他の形状例を示したもので、図示のように、切欠形状による開口部９１の指先を当てて引く手前側に、滑らかな曲面状の隆起部９７を形成している。この隆起部９７の存在により、開口部９１に指先を当ててカバー９を手前側に引いてスライドし易くなっている。
なお、開口部９１の周囲を、テーパ面９１ａに代えて滑らかな曲面状の面取り部としても良い。
【００１８】
次に、図９は以上の指紋認証入力装置７を備える携帯電話機の電子回路の構成例を示したブロック図である。
すなわち、携帯電話機として機能するコンピュータは、ＣＰＵ１０１、通話通信部１０２、記憶部１０３、伝送制御部１０４、ＲＴＣ（計時部）１０５、キー操作部４、メイン表示部５及びサブ表示部６、指紋入力部（指紋センサ）８等よりなる。
【００１９】
ＣＰＵ１０１は、当該コンピュータ全体を制御する制御部である。
通話通信部１０２は、携帯電話としての無線による通話通信を行うものである。
記憶部１０３は、プログラム、データ等が予め記憶されており、磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリなどＣＰＵ１０１で読み取り可能な記録媒体を含んだ構成である。
伝送制御部１０４は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮなどのネットワーク網を介して接続された他の機器との間でデータの送受信を行うものである。
ＲＴＣ１０５は、Real Time Clockにより構成され計時部であり、現在の日付情報、時刻情報をＣＰＵ１０１に出力する。
【００２０】
次に、図１０は指紋認証の一例を示したフローチャートである。
なお、フローチャートに記述されている各機能を実現するためのプログラムはコンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で記憶部１０３に格納されておりＣＰＵ１０１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
すなわち、指紋読み取り認証処理は、まず、ステップＳ１で指紋認証入力装置７のカバー９のスイッチ７２を監視し、オンであれば次のステップＳ２に進む。ステップＳ２では指紋センサ８により読み取られた１ラインデータを読み込み、続くステップＳ３でその１ラインデータを記録し、続くステップＳ４でその記録した１ラインデータが１回目または直前の１ラインデータと異なるかを判別する。
【００２１】
ステップＳ４において、１回目または直前の１ラインデータと異なれば、次のステップＳ５で１ラインデータを直前の１ラインデータと合成した後、ステップＳ２の処理に戻る。また、１回目または直前の１ラインデータでもなければ、ステップＳ６に進み、予め設定された所定時間１ラインデータが同じかを判別し、同じであれば次のステップＳ７で記録した各１ラインデータのクリア処理を行って、続くステップＳ８で合成したデータに基づいて認証を行った後、ステップＳ２の処理に戻る。
なお、ステップＳ６で所定１ラインデータが同じでなければステップＳ２の処理に戻る。
このように、実施形態の指紋認証入力装置７による指紋読み込みは、順次読み取った指紋イメージを記録しておき、指の移動が止まった際に読み込みイメージとするものである。
【００２２】
以上のように、まず、指紋センサ８のカバー９を、コイルスプリング７１により指紋センサ８上を覆う方向に付勢したので、指紋認証を行わない場合は、指紋センサ８をカバー９で覆って保護できる。
そして、カバー９には、指でのスライド操作により指紋センサ８を露呈させる開口部９１を形成したので、その開口部９１がカバー９に対する指の載置位置を示し、従って、指をカバー９の指紋読み取りのための確実な位置に載置させることができる。
さらに、開口部９１の縁が指と引っ掛かることにより、カバー９をスムーズにスライドできる。
【００２３】
また、カバー９を指でスライドさせて指紋センサ８を露呈させたことを検知するスイッチ７２を設けたことにより、指紋センサ８のカバー９の開放を検出できる。
【００２４】
なお、以上の実施形態においては、折り畳み式の携帯電話機としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の携帯電話機やＰＤＡ、その他の携帯端末機や携帯型の電子機器であっても良い。
また、実施形態では、カバー開放をスイッチで検出しているが、スイッチは、常時指紋を認識するためにスキャンしていれば必ずしも必要ではない。すなわち、例えば順次読み取られるイメージと、それ以前の直近のイメージとを比較してイメージに変化がなくなった際に読み取り完了と認識しても良い。
さらに、カバーの形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、携帯電話機を開いた状態で操作部及び表示部側を示した斜視図（ａ）とその裏側を示した斜視図（ｂ）図である。
【図２】図１の携帯電話機を折り畳んで指紋認証入力装置部分を拡大して示した斜視図である。
【図３】図２の指紋認証入力装置部分を縦断面で示した斜視図（ａ）とそのカバーをスライドさせた状態の斜視図（ｂ）である。
【図４】図２の指紋認証入力装置部分を横断面で示した斜視図である。
【図５】図４において、カバーの全体等を示した斜視図である。
【図６】図５の指紋認証入力装置部分を縦断面で示した斜視図（ａ）とそのカバーをスライドさせた状態の斜視図（ｂ）である。
【図７】カバーの他の形状例を示した図（ａ）（ｂ）である。
【図８】カバーの他の形状例を示した図（ａ）とその矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（ｂ）である。
【図９】図１の携帯電話機の電子回路の構成例を示したブロック図である。
【図１０】指紋認証の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１  筐体
１１  凹部
１２  ガイドレール
１３  ボス部
１４  スリット
１５  取付台
７  指紋認証入力装置
７１  弾性部材
７２  スイッチ
７３  ホールＩＣ
７４  磁石
７５  移動速度安定部
８  指紋センサ
９  カバー
９１  開口部
９１ａ  テーパ面
９２  ガイド溝
９３  ボス部
９４  延長部
９５  ラック
９６  側面ガイド部
９７  隆起部
【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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