(57)【要約】【課題】  通常のカメラと指紋読取り装置とを併用可能な小型のカメラ付き電子機器を提供する。【解決手段】  上面に指紋押接部１１１が形成され、下面に内部反射面１１２が形成され、一方端に当該一方端の下方からの視線を前記内部反射面方向に転換して当該内部反射面を介して前記指紋押接部を全反射角で視るミラー１１３が形成されてなる透明体からなる指紋検出用導光体１１と、指紋押接部に向けて透明体内部側から光を照射する光源１２と、カメラ１３と、カメラ１３を相対スライドさせ、または回動させる動作機構（ａ，ｂ）とを備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載されたカメラを指紋センサ装置に用いるカメラ付き電子機器であって、
上面に指紋押接部が形成され、下面に内部反射面が形成され、一方端に当該一方端の下方からの視線を前記内部反射面方向に転換して当該内部反射面を介して前記指紋押接部を全反射角で視るミラーが形成されてなる透明体からなる指紋検出用導光体と、
前記指紋検出用導光体の少なくとも他方端に設けられ、前記指紋押接部に向けて透明体内部側から光を照射する光源と、
前記指紋検出用導光体の前記一方端の下方に設けられた前記カメラと、
を備えたことを特徴とするカメラ付き電子機器。
【請求項２】
前記指紋押接部が前記指紋検出用導光体の前記一端側では高く、前記他方側では低くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ付き電子機器。
【請求項３】
前記指紋押接部の下面にディスプレイが設けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ付き電子機器。
【請求項４】
前記指紋検出用導光体もカメラレンズに対向する位置にレンズが形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のカメラ付き電子機器。
【請求項５】
前記カメラの視線が前記指紋検出用導光体の前記一方端に一致し、および前記一方端から外れるように、前記指紋検出用導光体または前記カメラを相対スライドさせ、または前記カメラを回動させる動作機構と、
を備えたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のカメラ付き電子機器。
【請求項６】
前記動作機構を制御する動作機構制御装置、および撮像モードとして通常撮影モードと指紋読取りモードとの何れかを選択する前記撮像モード切替えスイッチ、
をさらに備え、
前記動作機構制御装置は、
前記撮像モード切替えスイッチにより前記通常撮影モードが選択されているときは、前記カメラが前記第１位置にセットされるように前記動作機構を制御し、
前記撮像モード切替えスイッチにより前記指紋読取りモードが選択されているときは、前記カメラが前記第２位置にセットされるように前記動作機構を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載のカメラ付き電子機器。
【請求項７】
前記動作機構制御装置が、前記動作機構を、前記カメラの視線が前記指紋検出用導光体の前記一方端に一致するように制御するときは、前記カメラの撮像素子から前記指紋押接部上の各点までの光学距離が同じになるように前記カメラのレンズを回動させることを特徴とする請求項５または６に記載のカメラ付き電子機器。
【請求項８】
上面に指紋押接部が形成され、下面に内部反射面が形成され、一方端に当該一方端の下方からの視線を前記内部反射面方向に転換して当該内部反射面を介して前記指紋押接部を全反射角で視るプリズムが形成されてなる透明体からなる指紋検出用導光体と、
前記指紋検出用導光体の少なくとも他方端に設けられ、前記指紋押接部に向けて透明体内部側から光を照射する光源と、
前記指紋検出用導光体の前記一方端の下方に設けられたカメラと、
を備えたカメラ付き電子機器であって、
前記プリズムの反射面には前記プリズムの反射機能の解除および反射機能の付与を行う動作機構が備えられた、
ことを特徴とするカメラ付き電子機器。
【請求項９】
前記動作機構は、
斜面が前記プリズムの反射面に平行かつ間隙を有して形成された透明ブロックと、
前記間隙に液体を注入しかつ当該間隙に注入された液体を当該間隙から除去するポンプと、
からなることを特徴とする請求項８に記載のカメラ付き電子機器。
【請求項１０】
前記動作機構は、
前記プリズムの反射面に形成されたエレクトロクロミック膜と、
前記エレクトロクロミック膜に電圧を加える電極とを備えた、
ことを特徴とする請求項８に記載のカメラ付き電子機器。
【請求項１１】
前記指紋検出用導光体もカメラレンズに対向する位置にレンズが形成されていることを特徴とする請求項８から１０の何れかに記載のカメラ付き電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭載したカメラにより指紋の撮影専用に使うことができ、あるいは人物・風景等を撮影すること指紋の撮影をも行うことができるカメラ付き電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型電話機に代表されるカメラ付き電子機器は小型化する一方で多機能化しており、電子手帳としての機能やインターネットに接続する機能が標準搭載されるようになっている。また、風景・人物等を撮影するためのカメラ（以下、「通常のカメラ」とも言う）が付属した電子機器も一般化しつつある。
【０００３】
さらに、カメラ付き電子機器には、クレジットカード，銀行カード等の有価カードに代替する機能が搭載されたものも提供されるようになっている。たとえば、コンビニエンスストアでの品物の購入等を行うことができる機能が搭載されたものも提供されるようになっている。この種のカメラ付き電子機器の多くには、本人認証を行うための指紋読取り装置が搭載される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カメラ付き電子機器に通常のカメラおよび指紋読取り装置の双方を搭載する場合、これらの搭載領域を別々に確保しなくてはならないために、携帯型電話機の小型化に制限を生じるばかりでなく、高価格となる。
本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであって、指紋の撮影専用に使うことができ、あるいは人物・風景等を撮影すること指紋の撮影をも行うことができる、小型あるいは低価格のカメラ付き電子機器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】
本発明は、（１）から（１１）を要旨とする。
（１）搭載されたカメラを指紋センサ装置に用いるカメラ付き電子機器であって、
上面に指紋押接部が形成され、下面に内部反射面が形成され、一方端に当該一方端の下方からの視線を前記内部反射面方向に転換して当該内部反射面を介して前記指紋押接部を全反射角で視るミラーが形成されてなる透明体からなる指紋検出用導光体と、
前記指紋検出用導光体の少なくとも他方端に設けられ、前記指紋押接部に向けて透明体内部側から光を照射する光源と、
前記指紋検出用導光体の前記一方端の下方に設けられた前記カメラと、
を備えたことを特徴とするカメラ付き電子機器。
【０００６】
（２）前記指紋押接部が前記指紋検出用導光体の前記一端側では高く、前記他方側では低くなるように形成されていることを特徴とする（１）に記載のカメラ付き電子機器。
【０００７】
（３）前記指紋押接部の下面にディスプレイが設けられてなることを特徴とする（１）または（２）に記載のカメラ付き電子機器。
【０００８】
（４）前記指紋検出用導光体もカメラレンズに対向する位置にレンズが形成されていることを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載のカメラ付き電子機器。
【０００９】
（５）前記カメラの視線が前記指紋検出用導光体の前記一方端に一致し、および前記一方端から外れるように、前記指紋検出用導光体または前記カメラを相対スライドさせ、または前記カメラを回動させる動作機構と、
を備えたことを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載のカメラ付き電子機器。
【００１０】
（６）前記動作機構を制御する動作機構制御装置、および撮像モードとして通常撮影モードと指紋読取りモードとの何れかを選択する前記撮像モード切替えスイッチ、
をさらに備え、
前記動作機構制御装置は、
前記撮像モード切替えスイッチにより前記通常撮影モードが選択されているときは、前記カメラが前記第１位置にセットされるように前記動作機構を制御し、
前記撮像モード切替えスイッチにより前記指紋読取りモードが選択されているときは、前記カメラが前記第２位置にセットされるように前記動作機構を制御する、
ことを特徴とする（５）に記載のカメラ付き電子機器。
【００１１】
（７）前記動作機構制御装置が、前記動作機構を、前記カメラの視線が前記指紋検出用導光体の前記一方端に一致するように制御するときは、前記カメラの撮像素子から前記指紋押接部上の各点までの光学距離が同じになるように前記カメラのレンズを回動させることを特徴とする（５）または（６）に記載のカメラ付き電子機器。
【００１２】
（８）上面に指紋押接部が形成され、下面に内部反射面が形成され、一方端に当該一方端の下方からの視線を前記内部反射面方向に転換して当該内部反射面を介して前記指紋押接部を全反射角で視るプリズムが形成されてなる透明体からなる指紋検出用導光体と、
前記指紋検出用導光体の少なくとも他方端に設けられ、前記指紋押接部に向けて透明体内部側から光を照射する光源と、
前記指紋検出用導光体の前記一方端の下方に設けられたカメラと、
を備えたカメラ付き電子機器であって、
前記プリズムの反射面には前記プリズムの反射機能の解除および反射機能の付与を行う動作機構が備えられた、
ことを特徴とするカメラ付き電子機器。
【００１３】
（９）前記動作機構は、
斜面が前記プリズムの反射面に平行かつ間隙を有して形成された透明ブロックと、
前記間隙に液体を注入しかつ当該間隙に注入された液体を当該間隙から除去するポンプと、
からなることを特徴とする（８に記載のカメラ付き電子機器。
【００１４】
（１０）前記動作機構は、
前記プリズムの反射面に形成されたエレクトロクロミック膜と、
前記エレクトロクロミック膜に電圧を加える電極とを備えた、
ことを特徴とする（８）に記載のカメラ付き電子機器。
【００１５】
（１１）前記指紋検出用導光体もカメラレンズに対向する位置にレンズが形成されていることを特徴とする（８）から（１０）の何れかに記載のカメラ付き電子機器。
【発明の効果】
【００１６】
指紋の撮影専用に使うことができる、小型あるいは低価格のカメラ付き電子機器を提供できる。また、通常のカメラと指紋読取り装置とを併用することで小型で安価なカメラ付き電子機器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】
【００１７】
《第１実施形態》
図１（Ａ）は本発明のカメラ付き電子機器の第１実施形態を示す説明図、（Ｂ）はは同じく平面図である。
図１（Ａ），（Ｂ）において、カメラ付き電子機器１は、透明な材料（プラスチックまたはガラス）からなる長手の指紋検出用導光体１１と、光源１２と、カメラ１３と、スライド機構とを備えている。
指紋検出用導光体１１の上面には、指紋押接部１１１が形成され、下面の透明体内部側に反射面１１２が形成されている。また、指紋検出用導光体１１の長手方向の一方端に、当該一方端の下方からの視線を反射面１１２方向に転換し、当該反射面１１２を介して指紋押接部１１１を全反射角で視るミラー１１３が形成されている。なお、図１では指紋検出用導光体１１の１１１の面と１１２の面が平行に図示されているが、必要に応じて平行でなく構成してもよい。
【００１８】
指紋検出用導光体１１の側面ＳＳは、光吸収膜により遮蔽されており、ミラー１１３が形成された一方端は平面視でテーパ形状に形成されている（図１（Ｂ）参照）。また指紋検出用導光体１１の上下の面も、指紋押接部と実際に反射する部分以外は、光吸収膜により遮蔽することができる。
光源１２は、指紋検出用導光体１１の他方端に設けられ、指紋押接部１１１に向けて透明体内部側から光を照射することができ、当該他方端は平面視でテーパ形状に形成されている（図１（Ｂ）参照）
カメラ１３は、指紋検出用導光体１１の長手方向の一方端（ミラー１１２）の下方に設けられている。
《第２実施形態》
【００１９】
図２（Ａ）から（Ｄ）は、カメラ付き電子機器の第２実施形態を示す説明図であり、（Ａ），（Ｂ）は指紋読取りモード，通常撮影モードでの動作状態を示す側面図、（Ｃ），（Ｄ）は指紋撮影モード，通常撮影モードでの動作状態を示す平面図である。
図２（Ａ）から（Ｄ）において、カメラ付き電子機器１は、透明な材料（プラスチックまたはガラス）からなる長手の指紋検出用導光体１１と、光源１２と、カメラ１３と、スライド機構とを備えている。
【００２０】
指紋検出用導光体１１の上面には、指紋押接部１１１が形成され、下面の透明体内部側に反射面１１２が形成されている。また、指紋検出用導光体１１の長手方向の一方端に、当該一方端の下方からの視線を反射面１１２方向に転換し、当該反射面１１２を介して指紋押接部１１１を全反射角で視るミラー１１３が形成されている。なお、図２（Ａ）から（Ｄ）では指紋検出用導光体１１の１１１の面と１１２の面が平行に図示されているが、必要に応じて平行でなく構成してもよい。
【００２１】
指紋検出用導光体１１の側面ＳＳは、光吸収膜により遮蔽されており、ミラー１１３が形成された一方端は平面視でテーパ形状に形成されている（図２（Ｃ），（Ｄ）参照）。また指紋検出用導光体１１の上下の面も、指紋押接部と実際に反射する部分以外は、光吸収膜により遮蔽することができる。
【００２２】
光源１２は、指紋検出用導光体１１の他方端に設けられ、指紋押接部１１１に向けて透明体内部側から光を照射することができ、当該他方端も平面視でテーパ形状に形成されている（図２（Ｃ），（Ｄ）参照）
カメラ１３は、指紋検出用導光体１１の長手方向の一方端（ミラー１１２）の下方に設けられている。
【００２３】
スライド機構は、指紋検出用導光体をカメラ１３の視線が指紋検出用導光体１１の一方端に一致する位置（指紋読み取りモードとなる第２位置）、および指紋検出用導光体をカメラ１３の視線が一方端から外れる位置（通常撮影モードとなる第１位置）に、スライドさせることができる。スライドはスライド機構（スライドノブａと溝ｂとを備えている）により行われる。本実施形態では手動によりスライドノブａを操作すると、撮像モードとして通常撮影モード（図２（Ｂ），（Ｄ）のスライドノブａの位置参照）と指紋読取りモード（図２（Ａ），（Ｃ）のスライドノブａの位置参照）との何れかが選択される。
【００２４】
図２（Ａ），（Ｃ）では指紋押接部１１１に指Ｓが載置され、指紋がカメラ１３により検出される様子が示されている。また図２（Ｂ），（Ｄ）ではカメラ１３により、景色等が撮影される様子が示されている。
なお、たとえば、図示しない小型モータにより、指紋検出用導光体１１をスライドすることもでき、この場合には、図示しない撮像モード切替えスイッチにより撮影モードを選択できる。撮像モード切替えスイッチにより通常撮影モードが選択されているときは、カメラ１３の指紋検出用導光体１１に対する位置が第１位置にセットされるようにスライドさせ、撮像モード切替えスイッチにより指紋読取りモードが選択されているときは、可動レンズが第２位置にセットされるようにスライドさせることができる。
【００２５】
図２（Ａ）に示すように、スライド機構が、カメラ１３の視線が指紋検出用導光体１１の一方端に一致するように動作するとき（指紋読み取りモードにおいて）は、カメラ１３の撮像素子１３１から指紋押接部上の各点までの光学距離が同じになるようにカメラ１３のレンズ１３２を長手方向に垂直な軸Ｌ１を中心に回動させることができる。
《第３実施形態》
【００２６】
図３（Ａ），（Ｂ）は、カメラ付き電子機器の第３実施形態を示す説明図である。第２実施形態では、指紋検出用導光体１１をカメラ１３に対して移動させた場合を示したが、第３実施形態では、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、カメラ１３を図示しない回動機構により、長手方向に垂直な軸Ｌ２を中心に回動させるように構成できる。この場合、カメラ１３は第１位置（通常撮影モード：図３（Ｂ）参照）と第２位置（指紋読み取りモード：図３（Ａ）参照）とに、方向が切り替えられる。回動は手動またはモータにより駆動するように構成できる。
【００２７】
なお、指紋読み取りモードにおいては、カメラ１３の撮像素子１３１から指紋押接部上の各点までの光学距離が同じになるようにカメラ１３のレンズ１３２を長手方向に垂直な軸Ｌ１を中心に回動させることができる。
《第４実施形態》
図４（Ａ）および（Ｂ）は、カメラ付き電子機器の第４実施形態を示す部分説明図であり、（Ａ）は指紋読み取りモードでの動作状態を示すカメラ１３（撮像素子１３１とレンズ１３２とを備える）近傍の部分側面図、（Ｂ）は通常撮影モードでの動作状態を示すカメラ１３近傍の部分側面図である。
【００２８】
本実施形態では、ミラー１１３部分がプリズムにより形成されておりこのミラー１１３に対向する部位に透明ブロックＱが配置されている。透明ブロックＱは、直角三角柱状に形成されており、その斜面Ｑ１（図４（Ｂ）では符号は省略してある）はミラー１１３と平行に形成されている。
Ｑ１とミラー１１３との間には間隙ｓ（図４（Ｂ）では符号は省略してある）が形成されており、通常撮影モードでは図４（Ｂ）に示すように間隙ｓに油液が充填され、指紋読み取りモードでは間隙ｓに充填された油液は除去される。この油液の屈折率は、指紋検出用導光体１１を構成する材料に近いものが採用される。
【００２９】
図４（Ａ）に示すように、間隙ｓに油液が充填されていないとき、カメラ付き電子機器は指紋読み取りモードで動作する。指紋読み取りモードでは、ミラー１１３は全反射するので、カメラ１３は光源１２からの光を検出することができる。
図４（Ｂ）に示すように、間隙ｓに油液が充填されているときは、カメラ付き電子機器は通常撮影モードで動作する。ミラー１１３は全反射しないので、カメラ１３は外部の景色を撮影する。
【００３０】
なお、指紋読み取りモード（図４（Ａ））においては、カメラ１３の撮像素子１３１から指紋押接部上の各点までの光学距離が同じになるようにカメラ１３のレンズ１３２を長手方向に垂直な軸Ｌ１を中心に回動させることができる。
また、図示はしないがプリズムの反射面には、前記プリズムの反射機能の解除および付与を行うエレクトロクロミック膜を形成することもできる。
【００３１】
《第５実施形態》
図４（Ｃ）は、カメラ付き電子機器の第４実施形態を示す部分説明図である。カメラ付き電子機器は、図４（Ｃ）に示すように、プリズムの反射面１１３をハーフミラー構成とし、図示しないシャッターをカメラ１３の上部に設けることができる。指紋読み取りモードでは上記シャッターを閉じて外光を遮断し、通常撮影モードでは上記シャッターを開いて景色等を撮影することができる。なお、図４（Ｃ）では、（Ｂ）と同様に直角三角形の透明ブロックＱを設け、透明ブロックＱの斜面Ｑ１と反射面１１３との境界面に誘電体多層膜Ｆからなるハーフミラーを形成してある。
【００３２】
《第６実施形態》
図５は、指紋押接部１１１が指紋検出用導光体１１の長手方向の一端側では高く、他方側では低くなるように形成された実施形態を示している。この場合には、レンズの回転を考慮する必要はない。また、本発明のカメラ付き携帯型電話機１では、カメラ１３から指紋までの光学距離を大きくとることができるので、通常の通常撮影モード（ここでは接写モード）を利用して指紋を撮影することができる。
【００３３】
なお、上記の各実施形態においては、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、指紋押接部１１１の下面に、液晶等のディスプレイ１５を設けることができる（図６（Ａ），（Ｂ）では図３（Ａ），（Ｂ）に示した構成のカメラ付き電子機器１に適用した場合を示す）。図６（Ａ），（Ｂ）では、光源１２として、液晶ディスプレイの画素の一部を使用することができる。
【００３４】
《第７実施形態》
図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は指紋検出用導光体のカメラレンズに対向する位置にレンズが形成されている例を示す説明図である。図７（Ａ）は図１（Ａ）のカメラ付き電子機器１に対応する説明図、図７（Ｂ）は図２（Ａ）のカメラ付き電子機器１に対応する説明図、図７（Ｃ）は図３（Ａ）のカメラ付き電子機器１に対応する説明図である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のカメラ付き電子機器の第１実施形態を示す説明図であり、（Ａ）は指紋読取りの動作状態を示す側面図、（Ｂ）は同じく平面図である。
【図２】本発明のカメラ付き電子機器の第２実施形態を示す説明図であり、（Ａ），（Ｂ）は指紋読取りモード，通常撮影モードでの動作状態を示す側面図、（Ｃ），（Ｄ）は指紋撮影モード，通常撮影モードでの動作状態を示す平面図である。
【図３】本発明のカメラ付き電子機器の第３実施形態を示す説明図であり、（Ａ）はカメラを回動機構により長手方向に垂直な軸を中心に回動させるように構成した場合において、カメラが第２位置にセットされた状態（指紋読み取りモード）を示す図、（Ｂ）は同じくカメラが第１位置にセットされた状態（通常撮影モード）を示す図である。
【図４】本発明のカメラ付き電子機器の第４実施形態を示す部分説明図であり、（Ａ）は指紋読み取りモードでの動作状態を示すカメラ近傍の部分側面図、（Ｂ）は通常撮影モードでの動作状態を示すカメラ近傍の部分側面図、（Ｃ）はミラーとしてハーフミラーを使用した例を示す図である。
【図５】指紋押接部が指紋検出用導光体の長手方向の一端側では高く、他方側では低くなるように形成されたカメラ付き電子機器の第５実施形態を示す図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は指紋押接部の下面に、液晶等のディスプレイを設けたカメラ付き電子機器の第６実施形態を示す図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は指紋検出用導光体のカメラレンズに対向する位置にレンズが形成されている本発明のカメラ付き電子機器の第７実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  カメラ付き電子機器
１１  指紋検出用導光体
１２  光源
１３  カメラ
１１１  指紋押接部
１１２  内部反射面
１１３  ミラー
【図１】
2007041659.tif 000003
【図２】
2007041659.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007041659.tif 000007
【図６】
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【図７】
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