(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を可撓性フィルムを介して面圧力分布検出電極に押し付けると、上記可撓性フィルムに設けた導電層との接触、非接触に応じて、被検体表面の圧力分布に対応する信号を面圧力分布検出電極が出力し、該出力信号はコネクタ部を介して外部機器に出力されるカード型面圧力分布検出機器において、
上記面圧力分布検出電極と上記面圧力分布検出電極を走査する選択回路を収容すると共に、上記コネクタ部を設けた薄板状の検出部と、被検体挿入部とを備え、
上記検出部の一方の端部に上記コネクタ部が設けられ、上記コネクタ部側から他方の端部に向けて上記選択回路と上記面圧分布検出電極が順に配置され、
上記被検体挿入部は、上記検出部に固定される薄板状のフレームと、上記面圧力分布検出電極と対向して上記フレームを厚み方向に貫通するように設けられ、かつ上記可撓性フィルムにより塞がれた窓部と、上記フレームの可撓性フィルムに対して面圧力分布検出電極とは反対側に設けられ、上記窓部を開閉する手動操作可能なシャッタとを備え、
上記シャッタは、上記被検体挿入部の上記窓部から離れた位置に設けられたガイド溝内を往復移動可能なつまみ部と、該つまみ部と連動して、上記窓部を閉鎖する位置と、上記選択回路の上方に位置して窓部を開放する位置との間で移動するシャッタ本体とを備えることを特徴とするカード型面圧分布検出機器のケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物や部屋の扉の施錠装置や、コンピュータのセキュリティ・システム等における個人を識別するための指紋検出や、印影等の検出のために使用されるカード型面圧力分布検出機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建築物や部屋の扉の施錠装置には、所定の情報を記憶させた磁気カードを読み取り装置に挿通することにより施錠や解錠を行うようにしたものがある。
また、各種コンピュータのセキュリティ・システムには、使用を許可された者にパスワードを割り当て、そのパスワードを入力しなければ、システムの起動やプログラムへのアクセスをできないようにしたものがある。
さらに、人間の指の指紋は個人で異なり、同一のものは存在しないことを利用し、光学的に読み取った指紋パターンにより個人を識別する施錠装置やセキュリティ・システムも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記磁気カードの場合、不正に磁気カードを入手した者が使用しても施錠や解錠が可能である。
同様に、上記各種コンピュータにおけるパスワードを利用したセキュリティ・システムの場合、不正にパスワードを知った者が、そのパスワードを入力してもシステムの起動等が可能である。
一方、上記光学的に指紋パターンを読み取る場合、レーザ光源、プリズム等のの高価な機器が必要である。また、レーザ光源等は比較的大型であるため、携帯することができない。さらに、光学的方法では、指紋パターンの検出精度が充分でない。
【０００４】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたものであり、指紋や印鑑の跡（印影）を高精度で識別するために使用可能な小型のカード型面圧力分布検出機器のケースを提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、被検体を可撓性フィルムを介して面圧力分布検出電極に押し付けると、上記可撓性フィルムに設けた導電層との接触、非接触に応じて、被検体表面の圧力分布に対応する信号を面圧力分布検出電極が出力し、該出力信号はコネクタ部を介して外部機器に出力されるカード型面圧力分布検出機器において、上記面圧力分布検出電極と上記面圧力分布検出電極を走査する選択回路を収容すると共に、上記コネクタ部を設けた薄板状の検出部と、被検体挿入部とを備え、上記検出部の一方の端部に上記コネクタ部が設けられ、上記コネクタ部側から他方の端部に向けて上記選択回路と上記面圧分布検出電極が順に配置され、上記被検体挿入部は、上記検出部に固定される薄板状のフレームと、上記面圧力分布検出電極と対向して上記フレームを厚み方向に貫通するように設けられ、かつ上記可撓性フィルムにより塞がれた窓部と、上記フレームの可撓性フィルムに対して面圧力分布検出電極とは反対側に設けられ、上記窓部を開閉する手動操作可能なシャッタとを備え、上記シャッタは、上記被検体挿入部の上記窓部から離れた位置に設けられたガイド溝内を往復移動可能なつまみ部と、該つまみ部と連動して、上記窓部を閉鎖する位置と、上記選択回路の上方に位置して窓部を開放する位置との間で移動するシャッタ本体とを備えることを特徴とするカード型面圧分布検出機器のケースを提供するものである。
【０００６】
上記被検体としては、例えば、人間の指や印鑑等がある。
【０００７】
上記構成とした本発明では、面圧力分布検出電極により圧力分布を検出するため、被検体表面の圧力分布を確実に検出することができる。
また、このカード型面圧力分布検出機器は、薄板状の検出部と被検体挿入部とからなるため小型であり、容易に携帯することができる。
さらに、面圧力分布検出電極により圧力分布を検出するため、光学的方法の場合のような大型で高価な機器は不要であり、簡易かつ安価である。
さらにまた、外部機器は、面圧力分布検出電極からの出力信号の処理手段等を備え、かつ上記コネクタ部を接続可能であれば、その種類は特に限定されない。よって、本発明は、施錠装置、コンピュータ等の各種の装置に汎用することができる。
また、窓部を開閉する手動操作可能なシャッタを設けたため、非使用時や携帯時の可撓性フィルムの損傷を防止することができる。
【０００９】
つまみ部が窓部から離れた位置に設けられているため、つまみ部を操作してシャッタを開閉する際に、操作者の指が可撓性フィルムに誤って接触するのを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
（第１実施形態）
図１から図５は、本発明のカード型面圧力分布検出機器の第１実施形態に係る指紋検出カード１を示している。この指紋検出カード１のケース２は、金属製であって薄板状の外観を有する中空の検出部３と、被検体である人間の指を挿入するための被検体挿入部４とを備えている。
【００１５】
図２に示すように、上記検出部３内には、マトリクス型の面圧力分布検出電極６が収容されている。この面圧力分布検出電極６と対向するように、検出部３の図において上方側の面に開口部３ａが設けられている。
面圧力分布検出電極６は、図４に概略的に示すように、マトリクス状に配置されている。個々の面圧力分布検出電極６は検出部３内に収容された選択回路１０に接続されている。
【００１６】
検出部３の図において左側の端部には、複数の端子１２，１２…を備えるコネクタ部３ｂが形成されている。このコネクタ部３ｂの端子１２，１２…は、上記検出部３内の選択回路１０等に接続されている。また、このコネクタ部３ｂは、面圧力分布検出電極６の駆動制御回路と、面圧力分布検出電極６の出力信号の処理回路等とを備える施錠装置、コンピュータ等の外部機器のコネクタ１３（図２にのみ図示する。）に挿入される。
【００１７】
被検体挿入部４は、検出部３の図において上方側の面に固定されている。
図２及び図３に示すように、被検体挿入部４は、下側シート部材１５、可撓性フィルム１６、中央シート部材１７、剛性シート部材１８、スペーサ部材１９、シャッタ２０及び上側シート部材２１を備えている。下側シート部材１５、中央シート部材１７、剛性シート部材１８、スペーサ部材１９及び上側シート部材２１は積層して一体に固着されており、上記可撓性フィルム１６及びシャッタ２１を収容するための薄板状のフレーム２３を構成している。本実施形態では、このフレーム２３の厚さｔ１は１〜５ｍｍ程度である。
【００１８】
下側シート部材１５は、樹脂製の矩形板からなり、四角形の開口部１５ａが設けられている。下側シート部材１５の図において上方側の面には、開口部１５ａを塞ぐように、可撓性フィルム１６が取り付けられている。この可撓性フィルム１６は、ＰＶＣ等からなる可撓性を有する薄い樹脂フィルム１６ａの一方の面に、金等からなる薄膜導電層１６ｂをスパッタリング加工で形成した薄膜フィルムからなる。可撓性フィルム１６は、薄膜導電層１６ｂが下面となるように下側シート部材１５に固定されている。
【００１９】
ケース２３に固定される前の可撓性フィルム１６は、図５に示すように、この可撓性フィルム１６よりも厚みが大きいベースフィルム９に粘着剤９ａにより貼り付けられている。そして、ケース２３に固定する際には、可撓性フィルム１６からベースフィルム９を剥離して使用する。この際、上記粘着剤９ａはすべてベースフィルム９上に残留し、可撓性フィルム１６側には粘着剤９ａは残留しない。
【００２０】
可撓性フィルム１６が上記のような構成であれば、薄膜導電層１６ｂを形成するためのスパッタリング加工をベースフィルム９に貼り付けた状態で実行することができ、安定した放電により良好な薄膜導電層１６ｂを形成することができる。また、可撓性フィルム１６上に粘着剤が残留していると、指が可撓性フィルム１６に付着してしまうという不都合を生じるが、上記のように粘着剤９ａはすべてベースフィルム９上に残留するため、かかる不都合を防止することができる。
【００２１】
なお、可撓性フィルム１６は、指紋の凹凸に沿って正確に変形できるような厚さであることが好ましい。具体的には、８μｍ以下、特に、５μｍ以下の厚さであることが好ましい。
【００２２】
中央シート部材１７は、上記下側シート部材１５と同様の寸法の樹脂製の矩形板からなり、上記下側シート部材１５の開口部１５ａよりも小さい四角形の開口部１７ａが設けられている。中央シート部材１７は、粘着剤層２５により下側シート部材１５に固定されており、開口部１７ａが上記下側シート部材１５の開口部１５ａと対向している。
【００２３】
剛性シート部材１８は、上記下側シート部材１５及び中央シート部材１７よりも大きいステンレス製の矩形板からなり、上記下側シート部材１５の開口部１５ａと同様の大きさの四角形の開口部１８ａが設けられている。また、剛性シート部材１８の周縁には、開口部１８ａを囲むように環状突起部１８ｂが形成されている。剛性シート部材１８は、粘着剤層２５により中央シート部材１７に固定されており、開口部１８ａが上記開口部１５ａ，１７ａと対向している。
【００２４】
スペーサ部材１９は、樹脂製の矩形板からなり、その寸法は、上記剛性シート部材１８の環状突起部１８ｂに囲まれた四角形部分に嵌まり込むように設定されている。また、スペーサ部材１９には、上記下側シート部材１５、中央シート部材１７及び剛性シート部材１８の開口部１５ａ，１７ａ，１８ａよりも大きい四角形の開口部１９ａが設けられている。
スペーサ部材１９は、上記剛性シート部材１８の環状突起部１８ｂに囲まれた部分に粘着剤層２５により固定されており、開口部１９ａは剛性シート部１８の開口部１８ａと対向している。
【００２５】
シャッタ２０は、樹脂製であって、矩形板状のシャッタ本体２０ａと、シャッタ本体２０ａの図において上方側の面に突設された円柱状のつまみ部２０ｂとを備えている。
シャッタ２０は、上記スペーサ部材１９の開口部１９ａに収容され、図において下方側の面が剛性シート部材１８により支持されている。
シャッタ本体２０ａの幅Ｗ１は、上記スペーサ部材１９の開口部１９ａの幅Ｗ１’よりもわずかに小さく設定されている。一方、シャッタ本体２０ａの長さＬ１は、シャッタ本体２０ａの可動範囲分だけスペーサ部材１９の開口部１９ａの長さＬ１’よりも短く設定されている。よって、シャッタ本体２０ａは、その側部２０ｃ，２０ｄがスペーサ部材１９の開口部１９ａの長手方向の側壁１９ｂ，１９ｃにより案内され、図において矢印Ａ１，Ａ２で示す方向に移動可能である。
【００２６】
上側シート部材２１は、上記スペーサ部材１９と同様の寸法の樹脂製の矩形板からなり、粘着剤層２５により上記スペーサ部材１９の図において上方側の面に固定されている。
上側シート部材２１には、上記下側シート部材１５、中央シート部材１７、剛性シート部材１８、スペーサ部材１９の開口部１５ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａと対向するように、剛性シート部材１８の開口部１８ａとほぼ同様の寸法の開口部２１ａが設けられている。
また、上側シート部材２１には、開口部２１ａと所定間隔を隔てて、厚み方向に貫通するガイド溝２１ｂが上記開口部２１ａの長手方向と平行に設けられている。このガイド溝２１ｂを介して、シャッタ２０のつまみ部２０ｂがフレーム２３の外部に突出している。
【００２７】
上記構成の被検体挿入部４は、下側シート部材１５、可撓性フィルム１６及び中央シート部材１７が開口部３ａから検出部３内に挿入され、剛性シート部材１８が検出部３の図において上方側の面に載置されている。剛性シート部材１８の環状突起部１８ｂよりも外側の部分がねじ２８により検出部３に固定されている。また、上記検出部３に位置する可撓性フィルム１６と面圧力分布検出電極６との間には微小隙間が形成されている。
【００２８】
上記下側シート部材１５、中央シート部材１７、剛性シート部材１８、スペーサ部材１９及び上側シート部材２１の開口部１５ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，２１ａは、被検体挿入部４のフレーム２３を板厚方向に貫通する窓部３０を構成している。この窓部３０は、上記したように下側シート部材１５の開口部１５ａに取り付けられた可撓性フィルム１６により塞がれており、後述するシャッタ２１の開放時には、この窓部３０を介して可撓性フィルム１６の図において上面に指を乗せることができるようになっている。
【００２９】
上記構成の指紋検出カード１は、検出部３のコネクタ部３ｂを外部機器のコネクタ１３と接続し、端子１２，１２…をコネクタ１３が備える端子（図示せず）と接続させる。
【００３０】
携帯時や指紋検出を行わない時には、上記シャッタ２０のつまみ部２０ｂをガイド溝２１ｂの図において右側の端部２１ｃに位置させる。この状態では、被検体挿入部４の窓部３０は、シャッタ本体２０ａにより閉鎖され、可撓性フィルム１６はシャッタ本体２０ａにより被覆されることにより保護されている。
【００３１】
指紋検出を行う時には、つまみ部２０ｂを指の先端で押して、あるいは指でつまんで、矢印Ａ１で示すように、ガイド溝２１ｂの図において左側の端部２１ｄに向けて移動させる。つまみ部２０ｂがガイド溝２１ｂの左側の端部２１ｄに到達すると、図２に示すように、シャッタ本体２０ａは、スペーサ部材１９の開口部１９ａの上側シート部材２１と剛性シート部材１８により上下両側を挟まれた部分に移動し、窓部３０から離れる。このようにして窓部３０が開放されると、可撓性フィルム１６が窓部３０を介して外部に露出する。
【００３２】
上記窓部３０を塞いでいる可撓性フィルム１６は非常に薄いものであるため、シャッタ２０の開放時に指が接触すると損傷するおそれがある。しかし、本実施形態では、シャッタ本体２０ａを直接操作してシャッタ２０を開放するのではなく、操作用のつまみ部２０ｂを設けている。また、このつまみ部２０ｂを案内するカイド溝２１ｂは、窓部３０からシャッタ２０の移動方向に対して直交する方向に離れた位置に設けられているため、上記シャッタ２１の開放時につまみ部２０ｂを操作する指が誤って可撓性フィルム１６に接触するのを防止することができる。
【００３３】
図６に示すように、可撓性フィルム１６上に指の先端を乗せて図において下側に押し付けると、指の指紋の凸状部に対応する部位では、可撓性フィルム１６が下側にたわみ、面圧力分布検出電極６と接触する。
【００３４】
図示しない外部機器から選択回路１０に選択信号が入力され、選択回路１０は、この選択信号に基づいて、マトリックス状に配置された面圧力分布検出電極６を走査する。上記のように指紋の凸状部に対応して可撓性フィルム１６が接触する面圧力分布検出電極６では走査時に電流が流れる。よって、この電流の有無から、どの面圧力分布検出電極６が指紋の凸状部に対応するのか判別し、指紋の形状を検出することができる。
【００３５】
上記面圧力分布検出電極６の出力信号は、選択回路１０からコネクタ部３ｂの端子１２を介して外部機器に送信される。外部機器では予め記憶したおいた指紋パターンと面圧力分布検出電極６により検出した指紋パターンを比較し、個人識別を行う。
このように面圧力分布検出電極６で検出した指紋により個人識別を行えば、確実に個人識別を行うことができる。
【００３６】
使用後は、図において矢印Ａ２で示すように、つまみ部２０ｂをガイド溝２１ｂの図において左側の端部２１ｄから右側の端部２１ｃに向けて移動させる。つまみ部２０ｂが右側の端部２１ｃまで戻ると、窓部３０はシャッタ本体２０ａにより閉鎖され、可撓性フィルム１６はシャッタ本体２０ａにより保護される。上記のようにガイド溝２１ｂを窓部３０から離れた位置に設けているため、シャッタ本体２０ａの閉鎖時にもつまみ部２０ｂを操作する指が可撓性フィルム１６に接触するのを防止することができる。
【００３７】
上記のように本実施形態の指紋検出カードでは、薄板状の検出部３のケース上に、シート部材を積層して構成した被検体挿入部４を固定してなり、カード状を呈するものであるため、小型かつ軽量であり、携帯することもできる。
また、上記光学素子による指紋検出のような高価な機器も不要であるため、安価である。
【００３８】
（第２実施形態）
図７は、本発明のカード型面圧力分布検出機器の第２実施形態に係る指紋検出カードを示している。
この指紋検出カードでは、被検体挿入部４は、下側シート部材１５、中央シート部材１７、スペーサ部材１９、シャッタ２０及び上側シート部材２１を備えているが、第１実施形態のような剛性シート部材１８（図３参照）を備えていない。
剛性シート部材をなくした場合、多少強度が低下するが、部品点数の減少により構造の簡易化と低コスト化を図ることができる。第２実施形態のその他の構成及び作用は、上記した第１実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
まず、上記窓部の形状は四角形に限定されず、円形、楕円形、その他の指を挿入しやすい形状であればよい。
また、ガイド溝は窓部と離れて設けてあればよく、例えば、図８に示すように、窓部３０とガイド溝２０ｂをシャッタ２０の移動方向に直列に配置してもよい。
さらに、上記検出部をなくし、被検体挿入部のみでも使用することができる。この場合、マトリクス型の面圧力分布検出電極、シフトレスジスタ、増幅回路等を外部機器に設けておく。そして、上記指挿入部のみからなるカード型指紋検出装置を、窓部が面圧力分布検出電極と対向するように外部機器上に配置し、シャッタを開放すれば、指紋パターンの検出を行うことができる。
さらにまた、本発明は、指紋検出カードに限定されず、印影検出用の面圧力分布検出機器にも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、面圧力分布検出電極により確実に指紋パターンを検出することができる。また、薄板状の検出部と指挿入部とからなり、大型で高価な機器は不要であるため、携帯が可能である程度に小型かつ軽量であると共に、安価である。さらに、面圧力分布検出電極からの出力信号の処理手段等を備え、コネクタ部を接続可能なものであれば、施錠装置、コンピュータ等の各種の装置に汎用することができる。さらにまた、窓部を開閉するための手動操作可能なシャッタを設けたため、非使用時や携帯時の可撓性フィルムの損傷を防止することができる。
【００４１】
上記窓部を開閉するシャッタがシャッタ本体とつまみ部とからなり、かつ、つまみ部を窓部から離して設けた場合には、つまみ部を操作してシャッタを開閉する際に、操作者の指が可撓性フィルムに誤って接触し、可撓性フィルムが損傷するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のカード型面圧力分布検出機器の第１実施形態に係る指紋検出カードの斜視図である。
【図２】  第１実施形態に係る指紋検出カードのシャッタの開放状態を示す一部断面側面図である。
【図３】  第１実施形態に係る指紋検出カードの分解斜視図である。
【図４】  マトリクス型の面圧力分布検出電極の概略構成図である。
【図５】  ケースへの取り付け前の可撓性フィルムを示す側面図である。
【図６】  指紋の検出方法を説明するための部分断面図である。
【図７】  本発明の面圧力分布検出機器の第２実施形態に係る指紋検出カードを示す分解斜視図である。
【図８】  本発明の変形例に係る指紋検出カードを示す平面図である。
【符号の説明】
３  検出部
３ｂ  コネクタ部
４  被検体挿入部
６  面圧力分布検出電極
９  ベースフィルム
１２  端子
１５  下側シート部材
１６  可撓性フィルム
１７  中央シート部材
１８  剛性シート部材
１９  スペーサ部材
２０  シャッタ
２１  上側シート部材
２１ｂ  ガイド溝
２０ａ  シャッタ本体
２０ｂ  つまみ部
３０  窓部
【図１】
0004063958.tif 000002
【図２】
0004063958.tif 000003
【図３】
0004063958.tif 000004
【図４】
0004063958.tif 000005
【図５】
0004063958.tif 000006
【図６】
0004063958.tif 000007
【図７】
0004063958.tif 000008
【図８】
0004063958.tif 000009