(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部が湾曲した導電性の薄い板金からなるシャッターと、前記シャッターの前記端部の一部を除き覆うように一体化された樹脂からなる突起部と、指紋のパターンを検出するための半導体からなる指紋検出部と、本体部と、前記シャッターを可動状態で前記筐体に保持するための保持部筐体と、前記本体部の前記指紋検出部に面する位置に設けた開口部と、前記シャッターが前記開口部を塞ぐ方向に前記シャッターを摺動させるスプリングと、前記シャッターを前記指の面に押さえながら、前記本体部または内部のＧＮＤとを電気的に接続するバネを備えたことを特徴とする指紋認証入力装置。
【請求項２】
前記バネは、点接触あるいは面接触などの狭い面積で前記シャッターと前記導電性筐体とを電気的に接続す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】
インサート成形されたシャッター部に自動復帰摺動用スプリングの摺動受け部を樹脂で設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指紋認証入力装置。
【請求項４】
前記バネで接触される前記シャッターはシャッター底面部で接触されることを特徴とする請求項１または、請求項２または請求項３に記載の指紋認証入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノートパソコンなどに取り付けた指紋認証入力装置を保護するためのシャッターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノートパソコンなどの機器において、セキュリティーを確保するため指紋認証入力装置を装備するものがある。指紋認証入力装置であるセンサーは半導体が露出した状態で使用するため、機械的な衝撃や電気的なノイズとりわけ静電気に弱く何らかの保護をする必要がある。保護のために取り付けられたシャッターの構造としては、機械的な衝撃から護ることを目的とした樹脂によるもの、あるいは静電気による破壊を防ぐためにシャッターにメッキ等の２次加工を施して導電性の本体部との導通をとる。あるいはシャッターを板金だけで構成する等の方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような指紋認証入力装置においては、以下のような課題があった。
【０００４】
指紋認証入力ＣＨＩＰは、静電気に弱い部品であり、静電気により装置内部のセンサが破壊するため、指紋認証入力ＣＨＩＰに触る前に静電気を確実に放電するような静電気対策を要する。
（１）  シャッターを樹脂で構成する場合、必要十分な強度を確保するためには、板金と比較して厚くする必要があり、近年のノートパソコン等における薄型化対応に反する内容となる。また、指紋認証入力ＣＨＩＰが静電気により破壊することを防ぐために、指が指紋認証入力ＣＨＩＰに触れる前に静電気を放電する方法が必要となる。
（２）  樹脂材料からなるシャッターの表面にメッキなどの導電加工を施したうえで導電部分を筐体などのＧＮＤに接続した場合は、指がシャッターに触れた時に静電気が放電されるので、指紋認証入力ＣＨＩＰが静電気により破壊することを防止できるが、摺動時にシャッターのメッキ面と本体部のメッキ部分等が擦れて金属粉等が発生する。この粉が指紋認証ＣＨＩＰ等へ入ると誤動作の原因となる。また、シャッターと本体筐体との導通に関しても、摺動クリアランスもあり、安定した接触をとることが難しい。
（３）  シャッターを板金で構成した場合、シャッターノブ部の形状の自由度が低いため、人の指でシャッターを開ける際、操作しやすい形状とするのが難しい。板金の場合は、端面にバリ等のシャープエッジが形成されることが懸念される。また、シャッターノブ部を板金の絞り加工で対応する方法も考えられるが、人が操作するのに操作しやすい形状を省スペースで実施することが困難である。省スペースで構成する必要があるのは、ノートパソコン等では、指紋認証入力ＣＨＩＰのように信号数が多い部品は本体部に収納される場合が多く、その上部にはＬＣＤ部が覆いかぶさるように配置構成される。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、シャッター部強度を確保しながら厚みを増やさず、シャッターノブ部を操作しやすい形状にし、静電気に弱い指紋認証入力ＣＨＩＰを破壊させないためにシャッター部と本体部との導通を確保できるシャッター構造を有する指紋認証入力装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、金属材料からなる板金によるシャッター部と、前記シャッター部にインサート成形で成形された樹脂からなるノブとで構成され、前記板金の端面が前記樹脂内部より一部を露出する状態で覆われている構成で、且つ、往復開閉自由に配置されたシャッターと、シャッターの摺動を保持する導電性の本体部筐体と、シャッターをガイドする保持部筐体と、前記シャッターを摺動させるスプリングと、前記シャッターと前記本体部とを電気的接続するバネとで構成されたシャッター機構を有することを特徴とする指紋認証入力装置としたものである。
【０００７】
これによりシャッター部の厚みを薄くできる一方で強度が確保でき、かつシャッターノブ部を操作しやすい形状にできる。また、シャッター部と本体部との導通により、指紋認証ＣＨＩＰを操作する直前でシャッターに指が触れることにより静電気を放電できるので静電気に弱い指紋認証入力ＣＨＩＰを破壊させないシャッター構造を有する指紋認証入力装置ができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、端部が湾曲した導電性の薄い板金からなるシャッターと、前記シャッターの前記端部の一部を除き覆うように一体化された樹脂からなる突起部と、指紋のパターンを検出するための半導体からなる指紋検出部と、本体部と、前記シャッターを可動状態で前記筐体に保持するための保持部筐体と、前記本体部の前記指紋検出部に面する位置に設けた開口部と、前記シャッターが前記開口部を塞ぐ方向に前記シャッターを摺動させるスプリングと、前記シャッターを前記指の面に押さえながら、前記本体部または内部のＧＮＤとを電気的に接続するバネを備えたことを特徴とする指紋認証入力装置であり、シャッターの厚みを薄くしつつ、静電気に弱い指紋認証入力ＣＨＩＰを破壊させないためにシャッター部と本体部との導通を確保できるシャッター構造を実現する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記バネは、点接触あるいは面接触などの狭い面積で前記シャッターと前記導電性筐体とを電気的に接続す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であり、シャッターの板金部分と導電性の本体筐体部との接触面積を狭い範囲で実施することにより、バネによる摩擦抵抗を少なくすることができ、シャッターの摺動に関してスプリングで自動復帰できる構造としており、このスプリングの荷重値を極めて少なくすることができるという作用を有する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、インサート成形されたシャッター部に自動復帰摺動用スプリングの摺動受け部を樹脂で設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指紋認証入力装置であり、摺動時の粉等の発生を防止するという作用を有する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記バネで接触される前記シャッターはシャッター底面部で接触されることを特徴とする請求項１または、請求項２または請求項３に記載の指紋認証入力装置であり、シャッター天面を塗装等の装飾を施すことが出来、美観に優れるシャッターを実現するという作用を有する。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態においてシャッターを開いた状態を示す指紋認証入力装置の斜視図である。図２は本発明の一実施の形態においてシャッターを閉じた状態を示す指紋認証入力装置の斜視図、図３は本発明の一実施の形態において内部構造を示す指紋認証入力装置の斜視図、図４および図５は本発明の一実施の形態における指紋認証入力装置の断面図である。図において、１はシャッター、１ａはシャッター板金部、１ｂはシャッター板金端面、１ｃはシャッターノブ部（インサート成形部）で、シャッター板金部は金属製の導電性部品であり、シャッター板金端面部は、シャッター板金に対して折り曲げられて、かつ、インサート成形の樹脂部の内部に配置され端面部のみが見えるように構成されている。また、シャッターは往復開閉自由に配置されている。１ｄはシャッタースプリング接触部である。２は導電性の本体部筐体で、シャッターが摺動する動きを保持するための筐体である。この筐体は、静電気対策のために、メッキなどの処理を施し導通がとれるようになっている。３はシャッターをガイドする保持部筐体で、シャッターを摺動させる時のガイドとなる筐体であり、シャッター１を開いた状態で指紋認証のための指紋認証入力ＣＨＩＰ６が露出するよう開口部を備える。導電性本体部筐体２と保持部筐体３とでシャッター１を保持する構成となり、シャッター１はこの間を往復開閉自由となるように配置されている。保持部筐体の材料は導電性であってもなくても問わない事は言うまでもない。４は往復開閉自由に配置されたシャッター１を自動復帰させるためのスプリングで、導電性本体部筐体にスプリングの軸部を設け、その個所に引っ掛けスプリング一端を本体部のリブ（図示せず）で受け、他端をシャッター１の一部で受ける構造としており、シャッター１摺動時はシャッター１側のスプリングが動いてシャッターが閉じるように力が加わる。５はシャッター板金部と導電性の本体部筐体とを電気的に接続するバネで、板バネ等の板金で構成され、シャッター１を上筐体側に押さえる方向に力が働き、シャッター１を押さえる指７の力を相殺するため、シャッターの摺動負荷を低減できる。また、バネ性があるので、確実にシャッター板金部と導電性の本体部筐体との電気的接続を取ることができる。６は指紋認証入力ＣＨＩＰであり半導体が露出した状態で指紋を検出するため静電気が加わると半導体そのものが破壊されてしまい易い部品である。
【００１４】
以上のように構成された指紋認証入力装置について説明する。
【００１５】
まず、指紋認証入力操作を行うために、指紋認証入力ＣＨＩＰ６が収納されているシャッター１を開くため、シャッターノブ部１ｃを指７で開く方向に押さえる。このとき、指７はシャッターのノブの板金端面１ｂに触れる、指７に帯電していた静電気は、シャッターノブ部１ｃにある板金端面１ｂから、シャッター板金部１ａ、シャッター板金部１ａと導電性本体部筐体２とを接続しているバネ５を介して導電性本体部筐体２へと抜けるため、指７が指紋認証入力ＣＨＩＰ６に触れる時点では放電している。このことにより指紋認証入力ＣＨＩＰ６に静電気が加わることを防ぐことができる。
【００１６】
また、シャッター１の動きについて説明する。シャッター１は往復開閉自由であり、通常はスプリング４によりシャッターが閉じるように働く。このときスプリング４は上述した構成で導電性本体部筐体２のリブにスプリングの軸部が挿入保持、一端は導電性本体部筐体２の壁及びリブで固定されている。他端は、シャッターの一部と接触して自動復帰できるようになっているが、この接触部では、スプリング４とシャッター１は、スラスト荷重が加わる摺動となる。このとき、耐久性の観点からスプリングの材質を金属（ピアノ線等）とした場合は、シャッターの接触部も金属であった場合、接触により、粉等の発生が懸念される。ここで発生した金属製の粉等が指紋認証入力ＣＨＩＰ６に付くと誤動作の要因となり、また、指紋認証入力装置の近傍にＣＰＵなどの電気部品が実装された基板があり、発生した金属製の粉等が基板の上に落ちると、電気回路をショート（短絡）させることとなり、金属製の粉等が落ちた所に電源ラインであると短絡して発煙がおこるなどの要因となる。そこで、シャッターのインサート成形を利用して、スプリング４との接触部（シャッタースプリング接触部：１ｄ）を樹脂で構成することにより金属製の粉等の発生を防ぐことが出来る。
【００１７】
次に、往復開閉自由に配置されたシャッター１がスプリング４により自動復帰されるが、この荷重がどのくらいとなるかである。つまり、摺動抵抗となる荷重よりもスプリング４の荷重を強くする必要があり、シャッターの自重＋シャッターを保持している導電性本体部筐体２及び保持部筐体３、さらには、シャッター１と接触しているバネ５との摩擦抵抗等により最小必要な荷重が得られる。このとき、シャッター１を挟み込むように構成している導電性本体部筐体２と保持部筐体３とのクリアランスは品位の問題もありそれほど多くすることが出来にくい。そのため、このスプリング４の最小必要荷重を落とす方法としては、シャッター板金部１ａと接触しているバネ５の接触抵抗を如何に落とすことが出来るかがポイントとなり、静電気を落とすのに必要な最小面積で接触させることである。そのため、静電気で問題ないレベルで出来る限り少ない面積で接触するようにしたことである。このことにより、シャッター１を開けるときの荷重を少なくすることができる。何故、シャッターを開ける時の荷重を軽くする必要があるかというと、荷重が少ない方が操作上の圧迫もなく、操作しやすいことにある。
【００１８】
また、シャッター板金部１ａの底面でバネ５と接触をしていることにより、シャッター天面にはこの静電気の構造を妨げることなく、様々な装飾をすることが出来る。シャッター天面は板金であるため、美観を損なわないため塗装などの処理が必要である。このため、シャッター天面には塗装等の装飾をする必要が発生するが、本構造によれば静電気対策を行いつつ、外観である天面の装飾を容易に行うことが出来る。また、シャッター板金自体にヘヤライン等の装飾だけを入れて外観を向上させることも可能ではあるが、シャッターをインサート成形する際に傷及び油の付着等が懸念されるので、ヘヤライン等を実施しても、クリア塗装あるいは通常の塗装を実施する必要があると考えられる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、この課題を解決するために本発明は、金属製板金とシャッターノブ部がインサート成形で成形された樹脂で構成され、前記板金の端面が前記樹脂内部より出ている構成で、且つ、往復開閉自由に配置されたシャッターと、シャッターの摺動を保持する導電性の本体部筐体と、シャッターをガイドする保持部筐体と、前記シャッターを摺動させるスプリングと、前記シャッターと前記本体部とを電気的接続するバネとで構成されたシャッター機構を有した指紋認証入力装置としたものである。
【００２０】
これにより、シャッター部強度を確保しながら厚みを増やさず、シャッターノブ部を操作しやすい形状にし、静電気に弱い指紋認証入力ＣＨＩＰを破壊させないためにシャッター部と本体部との導通を確保できるシャッター構造を有する指紋認証入力装置という作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態においてシャッターを開いた状態を示す指紋認証入力装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態においてシャッターを閉じた状態を示す指紋認証入力装置の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態において内部構造を示す指紋認証入力装置の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における指紋認証入力装置の断面図
【図５】本発明の一実施の形態における指紋認証入力装置の断面図
【符号の説明】
１  シャッター
１ａ  シャッター板金部
１ｂ  シャッター板金端面
１ｃ  シャッターノブ部（インサート成形部）
１ｄ  シャッタースプリング接触部
２  導電性本体部筐体
３  保持部筐体
４  スプリング
５  バネ
６  指紋認証入力ＣＨＩＰ
７  指
【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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