(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の表面に配置されるラインセンサで構成され、当該ラインセンサの画素の配列方向に平行に前端および後端を規定する指紋読み取りセンサと、
前記指紋読み取りセンサの後端から後方に第１長さで離れて前記筐体の表面に配置され、指の第１関節を受け止める稜線と、
前記筐体の表面に形成されて、前記指紋読み取りセンサの後端から前記稜線まで前記指紋読み取りセンサよりも浅い位置で広がる窪みと、
前記筐体の表面に形成されて、前記指紋読み取りセンサの前端から前方に第１長さよりも大きい第２長さで前記指紋読み取りセンサよりも深い位置で広がる凹みと
を備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【請求項２】
筐体と、
前記筐体の表面に形成される溝と、
前記溝内に配置されるラインセンサで構成され、当該ラインセンサの画素の配列方向に平行に前端および後端を規定する指紋読み取りセンサと、
前記溝内に規定され、前記指紋読み取りセンサの後端から後方に第１長さで広がって後端で指の第１関節を受け止める第１案内面と、
前記溝内に規定され、前記第１案内面よりも深い深さで前記指紋読み取りセンサの前端から前方に第１長さより大きい第２長さで広がる第２案内面と
を備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばノートブックパーソナルコンピュータといった電子機器に接続される指紋読み取りセンサユニットに関し、特に、いわゆるライン型の指紋読み取りセンサを備える指紋読み取りセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、携帯電話端末装置ではライン型の指紋読み取りセンサは例えば筐体の窪みに埋め込まれる。利用者は窪みに沿って指を動かす。指紋読み取りセンサは指の第１関節から指の先端に向かって指紋を走査する。こうして指紋の全体像は読み取られる。
【特許文献１】特開２００５−２０２９７９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１０５７４号公報
【特許文献３】特開２００５−１６０８４６号公報
【特許文献４】特開２００１−１８４４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
指は第１関節回りでくびれる。したがって、利用者が指紋読み取りセンサ上に第１関節を触れさせようとしても、窪みの中に沈む指紋読み取りセンサには触れることができない。指紋読み取りセンサでは指紋は正確に検出されることができない。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、簡単に指を位置合わせすることができる指紋読み取りセンサユニット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】
【０００５】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、筐体の表面に配置されるラインセンサで構成され、当該ラインセンサの画素の配列方向に平行に前端および後端を規定する指紋読み取りセンサと、前記指紋読み取りセンサの後端から後方に第１長さで離れて前記筐体の表面に配置され、指の第１関節を受け止める稜線と、前記筐体の表面に形成されて、前記指紋読み取りセンサの後端から前記稜線まで前記指紋読み取りセンサよりも浅い位置で広がる窪みと、前記筐体の表面に形成されて、前記指紋読み取りセンサの前端から前方に第１長さよりも大きい第２長さで前記指紋読み取りセンサよりも深い位置で広がる凹みとを備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニットが提供される。
【０００６】
第２発明によれば、筐体と、前記筐体の表面に形成される溝と、前記溝内に配置されるラインセンサで構成され、当該ラインセンサの画素の配列方向に平行に前端および後端を規定する指紋読み取りセンサと、前記溝内に規定され、前記指紋読み取りセンサの後端から後方に第１長さで広がって後端で指の第１関節を受け止める第１案内面と、前記溝内に規定され、前記第１案内面よりも深い深さで前記指紋読み取りセンサの前端から前方に第１長さより大きい第２長さで広がる第２案内面とを備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニットが提供される。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、簡単に指を位置合わせすることができる指紋読み取りセンサユニットが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
図１は電子機器の一具体例すなわちノートブックパーソナルコンピュータ１１（以下、「ノートパソコン」）の外観を概略的に示す。このノートパソコン１１は、本体筐体１２と、本体筐体１２に連結されるディスプレイ用筐体１３とを備える。本体筐体１２やディスプレイ用筐体１３は例えばポリカーボネートといった強化樹脂材料から構成されればよい。
【００１７】
本体筐体１２には例えばマザーボードが組み込まれる。マザーボード上には例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリといった電子回路素子が搭載される。ＣＰＵは、例えばメモリに一時的に格納されるソフトウェアプログラムやデータに基づき様々な演算処理を実行する。ソフトウェアプログラムやデータは、同様に本体筐体１２内に収容されるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった大容量記憶装置に格納されればよい。
【００１８】
本体筐体１２の表面には、キーボード１４やポインティングデバイス１５といった入力装置が配置される。キーボード１４には、複数のキーパッドが任意の仮想平面に沿って配列される。こういった入力装置１４、１５の働きで、ノートパソコン１１の利用者はＣＰＵに向けて様々な指令やデータを入力することができる。
【００１９】
ディスプレイ用筐体１３には、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１６といった平面ディスプレイパネルが組み込まれる。ＬＣＤパネル１６の表示画面はディスプレイ用筐体１３の表面に露出する。表示画面にはＣＰＵの演算処理に基づき様々なテキストやグラフィックスが表示されることができる。
【００２０】
ノートパソコン１１には指紋読み取りセンサユニット２１が接続される。接続にあたってＵＳＢケーブル２２が用いられる。ＵＳＢケーブル２２は、本体筐体１２の側面に区画されるＵＳＢポート２３に接続される。ＵＳＢポート２３内にはＵＳＢコネクタが配置されればよい。
【００２１】
こういった指紋読み取りセンサ２１は、例えばＯＳ（オペレーティングシステム）のログオン時やＬＡＮネットワークのログオン時、アプリケーションソフトウェアの起動時といった場合の認証に利用されることができる。利用にあたって、例えば前述のＨＤＤには指紋読み取りセンサユニット２１用のアプリケーションソフトウェアが格納されればよい。
【００２２】
図２に示されるように、指紋読み取りセンサユニット２１は筐体２５を備える。筐体２５は例えばポリカーボネートといった樹脂材料から形成されればよい。筐体２５の底面には例えばゴムといった弾性体（図示されず）が取り付けられればよい。こういった弾性体の働きで例えば机上で指紋読み取りセンサユニット２１の水平移動は防止される。
【００２３】
筐体２５の表面には例えば筐体２５の前後方向に延びる溝２６が形成される。溝２６は筐体２５の表面から所定の深さで窪む。溝２６の後端から前端までの長さは例えば指の第１関節から指の先端までの長さに対応して規定されればよい。同様に、溝２６の幅は指の幅に対応して規定されればよい。指の大きさは平均値の大きさに設定されればよい。
【００２４】
溝２６内には指紋読み取りセンサ２７が配置される。指紋読み取りセンサ２７は、その前端および後端に平行に画素を配列するラインセンサで構成される。ラインセンサには例えば電界型や静電容量型の半導体センサが用いられればよい。指紋読み取りセンサ２７の前端および後端は溝２６の前後方向を直交すればよい。
【００２５】
指紋読み取りセンサ２７は、溝２６内を移動する指の指紋を走査することができる。走査に基づき指紋の全体像が読み取られる。指紋読み取りセンサ２７は全体像のイメージデータをＣＰＵに向けて出力することができる。こうした指紋読み取りセンサ２７にはノートパソコン１１からＵＳＢケーブル２２経由で電力が供給されればよい。
【００２６】
指紋の照合にあたって例えば特徴点抽出法が実施されればよい。実施にあたって、ＣＰＵはアプリケーションソフトウェアを実行する。ＣＰＵは、予め登録された特徴点位置情報と、新たに生成された特徴点位置情報とを比較する。特徴点位置情報には、指紋線の端点や分岐点といった指紋の特徴点の位置が記述される。
【００２７】
ＣＰＵは、指紋読み取りセンサ２７から出力されるイメージデータに基づき指紋の特徴点を抽出する。こうして特徴点位置情報が生成される。なお、特徴点位置情報の登録にあたって指紋の走査が実施されればよい。特徴点位置情報は例えばＨＤＤ内に予め格納されればよい。
【００２８】
図３を併せて参照し、溝２６内では指紋読み取りセンサ２７の後端から後方に窪み２８が区画される。窪み２８は指紋読み取りセンサ２７の後端から後方に第１長さＬ１で広がる。この窪み２８の後端には稜線２９が区画される。稜線２９は筐体２５の表面に配置される。すなわち、窪み２８は稜線２９で筐体２５の表面に接続される。稜線２９は例えば指紋読み取りセンサ２７に並列に延びればよい。
【００２９】
窪み２８の底面には第１案内面３１が区画される。第１案内面３１は指紋読み取りセンサ２７の後端および稜線２９を接続する。ここでは、第１案内面３１は、指紋読み取りセンサ２７の後端から筐体２５の表面に向かって傾斜する傾斜面から構成されればよい。傾斜面は、例えば指紋読み取りセンサ２７の後端から後方に向かうにつれて筐体２５の表面を含む仮想平面に近づけばよい。
【００３０】
その一方で、溝２６内では指紋読み取りセンサ２７の前端から前方に凹み３２が区画される。凹み３２は指紋読み取りセンサ２７の前端から前方に第１長さＬ１よりも大きい第２長さＬ２で広がる。凹み３２の底面には第２案内面３３が区画される。第２案内面３３、指紋読み取りセンサ２７の表面および第１案内面３１で指の腹の摺動面が確立される。ここでは、窪み２８の深さは凹み３２の深さよりも浅く規定されればよい。
【００３１】
いま、例えばＯＳのログオン時に、指紋読み取りセンサユニット２１で指紋が走査される場面を想定する。指紋読み取りセンサユニット２１上には例えば利用者の人差し指が配置される。例えば図４に示されるように、利用者は人差し指の第１関節を稜線２９上に配置する。人間は第１関節で接触を感じやすいことから、人差し指は稜線２９に簡単に位置合わせされることができる。稜線２９から溝２６の前端までの長さは第１関節から先端までの長さに対応して規定される。したがって、人差し指の腹は溝２６内に受け入れられる。
【００３２】
第２案内面３３は第１案内面３１の第１長さＬ１よりも大きい第２長さＬ２で広がることから、指紋読み取りセンサ２７は人差し指の第１関節に近接して配置されることができる。したがって、第１関節が稜線２９に位置合わせされると、人差し指は指紋読み取りセンサ２７に対して最適な位置に合わせ込まれる。ここで、第１長さＬ１が小さく設定されればされるほど、指紋読み取りセンサ２７は第１関節付近から指紋を走査することができる。すなわち、第１長さＬ１は、照合に要求される指紋の全体像で決定されればよい。
【００３３】
加えて、窪み２８の深さは凹み３２の深さよりも浅く規定される。前述されるように、第１関節は筐体２５の表面の稜線２９に受け止められる。したがって、人差し指では第１関節に比べて第１関節から先端側が溝２６内に沈むことができる。第１案内面３１は傾斜面で規定されることから、人差し指の腹は第１案内面３１にぴったりフィットする。その結果、人差し指の先端が第２案内面３３に向かって軽く押し付けられれば、人差し指の腹は指紋読み取りセンサ２７の表面に簡単に接触することができる。
【００３４】
こうして人差し指が位置合わせされると、利用者は溝２６に沿って人差し指を動かす。前述されるように、溝２６内で第２案内面３３、指紋読み取りセンサ２７および第１案内面３１は指の腹の摺動面を規定する。その結果、図５に示されるように、利用者が摺動面に沿って人差し指を移動させれば、人差し指の腹は指紋読み取りセンサ２７に接触し続けることができる。このとき、指紋読み取りセンサ２７は指紋を走査する。こうして指紋の全体像は正確に読み取られることができる。
【００３５】
読み取られた全体像はイメージデータとして指紋読み取りセンサ２７からノートパソコン１１のＣＰＵに向けて出力される。ＣＰＵはアプリケーションソフトウェアに従って指紋照合処理を実行する。実行にあたってＣＰＵはイメージデータから指紋の特徴点の位置を抽出する。こうして特徴点位置情報が生成される。同時に、イメージデータは破棄される。生成された特徴点位置情報はＨＤＤ内の特徴点位置情報と比較される。こうして指紋の一致または不一致が照合される。指紋の一致が確認されると、利用者はＯＳにログオンすることができる。
【００３６】
その他、以上のような指紋読み取りセンサユニット２１では、指紋読み取りセンサ２７の前端と第２案内面３３との間に段差が区画されてもよい。こうした段差によれば、利用者は例えば指の腹を段差に接触させながら指を移動させることができる。こうして指の腹と指紋読み取りセンサ２７との接触を感じながら利用者は指を移動させることができる。指紋の全体像は一層正確に読み取られることができる。
【００３７】
以上のような指紋読み取りセンサユニット２１は例えばノートパソコン１１の本体筐体１２に組み込まれてもよい。溝２６は例えば本体筐体１２の表面に形成されればよい。その他、指紋読み取りセンサユニット２１は、例えばデスクトップパーソナルコンピュータのキーボードユニットや携帯情報端末（ＰＤＡ）といったその他の電子機器に組み込まれてもよい。
【００３８】
（付記１）  筐体の表面に配置される指紋読み取りセンサと、指紋読み取りセンサの後端から後方に第１長さで離れて筐体の表面に配置され、指の第１関節を受け止める稜線と、筐体の表面に形成されて、指紋読み取りセンサの前端から前方に第１長さよりも大きい第２長さで広がる凹みとを備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００３９】
（付記２）  付記１に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記指紋読み取りセンサの後端から前記稜線まで広がる窪みをさらに備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４０】
（付記３）  付記２に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記窪みの深さは前記凹みの深さよりも浅いことを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４１】
（付記４）  付記１に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記指紋読み取りセンサは、前記前端および後端に平行に画素を配列するラインセンサで構成されることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４２】
（付記５）  筐体と、筐体の表面に形成される溝と、溝内に配置される指紋読み取りセンサと、溝内に規定され、指紋読み取りセンサの後端から後方に第１長さで広がる第１案内面と、溝内に規定され、指紋読み取りセンサの前端から前方に第１長さより大きい第２長さで広がる第２案内面とを備えることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４３】
（付記６）  付記５に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記溝の後端には指の第１関節を受け止める稜線が区画されることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４４】
（付記７）  付記５に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記溝の後端から前端までの長さは、指の第１関節から指の先端までの長さに対応して規定されることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４５】
（付記８）  付記５に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記第１案内面は、前記指紋読み取りセンサの後端から前記筐体の表面に向かって傾斜する傾斜面で規定されることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【００４６】
（付記９）  付記５に記載の指紋読み取りセンサユニットにおいて、前記指紋読み取りセンサは、前記前端および後端に平行に画素を配列するラインセンサで構成されることを特徴とする指紋読み取りセンサユニット。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る指紋読み取りセンサユニットがノートブックパーソナルコンピュータに接続される様子を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る指紋読み取りセンサユニットの構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】筐体の表面に形成される溝の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図４】稜線に指の第１関節が位置合わせされる様子を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図５】溝内を指が移動する様子を概略的に示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
２１  指紋読み取りセンサユニット、２５  筐体、２６  溝、２７  指紋読み取りセンサ、２８  窪み、２９  稜線、３１  第１案内面、３２  凹み、３３  第２案内面。
【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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