(57)【要約】      （修正有）【課題】指といった複数の被検体の画像を短時間で入力することができるようにする。【解決手段】携帯機器１は、本体２と、本体２の前面３に設けられた複数の画像入力センサ１１〜１５と、を備える。本体２の前面３には、凹部が凹設され、凹部の底にボールジョイントが設けられ、ボールジョイントに画像入力センサ１１の下面が連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
個々の被検体に対応して、本体の表面に設けられた複数の画像入力センサと、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記複数の画像入力センサのうち何れかが前記本体の前面に設けられ、他が前記本体の背面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記複数の画像入力センサのうち少なくとも何れか１つが浮動状態となって、又は、１軸自由度、２軸自由度若しくは３軸自由度をもって前記本体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関し、特に画像入力機能を有した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人情報の管理・保護に対して、又は、防犯等のセキュリティに対して、信頼性・安全性の要求が社会的に高まっており、個人認証が非常に重要な課題として認識されてきている。そのような社会的な要求の高まりにこたえるべく、指紋等を利用した個人認証の技術開発が盛んに行われ、そのような個人認証技術が携帯電話機といった携帯型電子機器に応用されている。
【０００３】
特許文献１に示すように、指紋を画像として携帯型電子機器に取り込むために、各種のセンサが開発されており、光学式、静電容量式、電界式、感熱式、感圧式、超音波式、その他の方式のセンサがある。センサは携帯型電子機器の表面に露出するように設けられており、センサの接触面に触れた指の指紋がセンサによって画像として取り込まれ、取り込まれた画像が携帯型電子機器のコントローラによって照合される。
【特許文献１】特開２００７−２２９１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、セキュリティを高めるべく、１本の指の指紋或いは指静脈パターンを認証するのではなく、複数本の指の指紋或いは指静脈パターンを認証することが望まれている。そうした場合、ユーザが複数本の指を１つのセンサに順に載せて指紋或いは指静脈パターンを読み取る必要があり、作業が煩雑でまた操作時間に多くの時間を要する。
そこで、本発明は、指といった複数の被検体の画像を短時間で入力することができるようにすることを課題とする。
【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に、請求項１に係る発明によれば、
本体と、
個々の被検体に対応して、本体の表面に設けられた複数の画像入力センサと、を備えることを特徴とする電子機器が提供される。
【０００６】
請求項２に係る発明によれば、前記複数の画像入力センサのうち何れかが前記本体の前面に設けられ、他が前記本体の背面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器が提供される。
請求項３に係る発明によれば、前記複数の画像入力センサのうち少なくとも何れか１つが浮動状態となって、又は、１軸自由度、２軸自由度若しくは３軸自由度をもって前記本体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の画像入力センサが本体の表面に設けられているので、複数の被検体の画像入力をまとめて行うことができ、画像入力に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【０００９】
図１は、携帯機器１をユーザの右手とともに示した斜視図である。この携帯機器１は、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、その他の携帯型電子機器である。
【００１０】
図１に示すように、携帯機器１の本体２の前面３には、複数の入力キー５が設けられている。入力キー５は、本体２に設けられたプッシュスイッチと、プッシュスイッチを被覆するように設けられたキートップと、を有する。
【００１１】
また、本体２の前面３には、５つの接触型の画像入力センサ１１〜１５が設けられている。画像入力センサ１１〜１５の前面３での位置及び相互の間隔は手を軽く開いたときのそれに合うように設定されている。画像入力センサ１１〜１５は、その上面をセンシング面としたセンサであって、その上面に触れた被検体（例えば、指等）の表面の形態（例えば、凹凸による模様（被検体が指の場合には指紋））又は上面に位置する被検体の内部の形態（例えば、被検体が指の場合には指内部の静脈パターン）を画像化して入力するものである。画像入力センサ１１〜１５としては、光学式、静電容量式、電界式、感熱式、感圧式、超音波式その他の方式で被検体の表面形態又は内部形態をセンシングするセンサを用いることができる。画像入力センサ１１〜１５は同時にセンシング又は少なくとも部分的にセンシング時間が重複するので、一つのセンサで指紋画像又は指静脈のパターン画像を個別に読み取るよりも作業が繁雑でなくまた作業時間を短縮することができる。
【００１２】
画像入力センサ１１〜１５が光学式のセンサである場合、画像入力センサ１１〜１５には、光透過性であって透明な固体撮像素子を用いることができる。画像入力センサ１１〜１５として透明な固体撮像素子について説明する。その固体撮像素子は光電変換素子であるダブルゲートトランジスタを画素とした固体撮像素子であり、複数のダブルゲートトランジスタが透明なガラス基板にマトリクス状に配列されている。ここで、その固体撮像素子を上面であるセンシング面から見た場合、ダブルゲートトランジスタの間の部分は透明であり、そのダブルゲートトランジスタの間の部分で光が透過する。また、ダブルゲートトランジスタは、半導体層の上方及び下方にそれぞれゲート電極が配置されており、下方のボトムゲートを遮光性とし、上方のトップゲートを光透過性とすることによって、センシング面の反対側からその反対面に入射した光は、ダブルゲートトランジスタの半導体層に入射せず、センシング面に入射した光は、ダブルゲートトランジスタの半導体層に入射する構造となっている。ダブルゲートトランジスタの半導体層が感光する部分である。
なお、画像入力センサ１１〜１５を光学式指紋読み取りセンサとする場合、指に照射される光を発する光源が本体２内に配置されてもよい。また画像入力センサ１１〜１５を光学式静脈パターン読み取りセンサとする場合、太陽光等の外光の赤外線成分が指を透過してなる陰影によって静脈パターンを読み取ることが可能となる。画像入力センサ１１〜１５の上面には、適宜焦点レンズが設けられていてもよい。
【００１３】
画像入力センサ１１〜１５は可動自在となって本体２の前面３に設けられている。以下に、画像入力センサ１１を可動自在にするための取付構造について、幾つか例を挙げる。
【００１４】
図２は、画像入力センサ１１の取付構造の一例を示した断面図である。図２に示すように、本体２の前面３には凹部３１が設けられている。凹部３１の底にはボールジョイント３２が設けられ、画像入力センサ１１の下面３１Ａの中央部にボールジョイント３２が固定されている。ボールジョイント３２は、画像入力センサ１１との連結部分が可動な継ぎ手状態となって、特に３軸自由度をもって本体２の前面３に設けられている。画像入力センサ１１の上面であるセンシング面が本体２の前面３と平行になった状態では、そのセンシング面が前面３と面一になる。なお、ボールジョイント３２の代わりに、その他の３軸自由度のジョイントによって画像入力センサ１１の下面と凹部３１の底を連結してもよい。また、ボールジョイント３２の代わりに、２軸自由度のジョイント又は１軸自由度のジョイントによって画像入力センサ１１の下面と凹部３１の底を連結してもよい。例えば、ボールジョイント３２の代わりにユニバーサルジョイントを用いてもよい。このため、指が画像入力センサ１１に接触すると、そのときの力のかけ方に従って、画像入力センサ１１がボールジョイント３２を軸として適宜傾いて、常に指の特徴点を含む指紋部分が画像入力センサ１１上面に接触する、或いは、常に指の静脈パターンが画像入力センサ１１に対して等距離で且つ傾かないようにできるので、指紋の特徴点が読み取れないことや静脈パターンが歪んで読み取られることを防止できる。なお図示しないが画像入力センサ１１での画像読み取り後に画像入力センサ１１のセンシング面が前面３と面一になるように、復元力のあるバネを画像入力センサ１１と凹部３１の下面３１Ａとの間に付設してもよい。
【００１５】
図３は、画像入力センサ１１の取付構造の別例を示した断面図である。図３に示すように、凹部３１が本体２の前面３に形成され、複数のバネ３３が凹部３１の底に設けられ、これらバネ３３が画像入力センサ１１の下面に連結されている。これにより、画像入力センサ１１が可動自在となって、特に浮動状態となって本体２の前面３に設けられている。バネ３３が自然状態である場合には、画像入力センサ１１の上面であるセンシング面が本体２の前面３と面一になる。バネ３３を設けることによって上述と同様指紋又は指の静脈パターンを適正に読み取ることができる。なお、バネ３３に加えて、又は、バネ３３に代えて、ダンパ、インシュレータ、ゴムインシュレータといった緩衝材が画像入力センサ１１の下面と凹部３１の底との間に設けられてもよい。
【００１６】
画像入力センサ１２〜１５についても画像入力センサ１１と同様にして本体２に取り付けられている。なお、配列された画像入力センサ１１〜１５のうち端にある画像入力センサ１１又は画像入力センサ１５のみが図２又は図３に示すように可動自在に設けられ、他の画像入力センサ１１〜１４又は１２〜１５が固定されていてもよい。この場合、画像入力センサ１１〜１５のうちセンシング面が可動自在のセンサを、指を開いたとき特徴点を含む指紋部分の主たる面が、他の指の特徴点を含む指紋部分の主たる面に対して傾きやすい親指用として、センシング面が固定された他のセンサを人差し指用、中指用、薬指用、小指用として用いるのに適する。またこれに限らず、全ての画像入力センサを可動自在とし、親指に対応する画像入力センサのみを他の指に対応する画像入力センサよりもセンシング面の傾斜許容角度を大きくするように設定してもよい。
【００１７】
また、図２や図３では図示を省略するが、画像入力センサ１１〜１５が上述したダブルゲートトランジスタ等の透明な固体撮像素子である場合、画像入力センサ１１〜１５の下面に薄型表示装置の表示画面が当接し、各画像入力センサ１１〜１５が薄型表示装置とユニット化されてもよい。透明な画像入力センサを介して表示装置の表示が可能となる。このため、画像入力センサ１１〜１５で占有される領域がなくなるので小型化を図ることができる。また、薄型表示装置の代わりに複数の入力キー５の上方に画像入力センサを設けてもよい。このとき生体認証画像読み取りの際に入力キー５に接触するので、入力キー５の誤入力を防止するために入力キー５の入力モードを停止する必要がある。これらのような積層機構の場合、ボールジョイント３２やバネ３３が薄型表示装置の裏面と凹部３１の底との間に設けられることなる。薄型表示装置としては、バックライト付液晶ディスプレイ又は自発光式ディスプレイ（例えば、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等）を用いることができる。画像入力センサ１１〜１５で画像入力が行われない場合には、薄型表示装置によって各種の表示が行われ、その表示内容は画像入力センサ１１〜１５のセンシング面に映し出される。一方、画像入力センサ１１〜１５で指紋画像入力が行われる場合には、薄型表示装置から発した光が画像入力センサ１１〜１５を透過するので、画像入力センサ１１〜１５のセンシング面に接した被検体が光に照射される。また、画像入力が行われる直前に操作ガイダンス等が薄型表示装置に表示されると、ユーザが操作方法を視覚的に把握できるので、操作性が向上し、システムとしての完成度が高まる。
【００１８】
この本体２の内部にはコントローラが内蔵されている。コントローラは、個人認証を行う機能を有する。つまり、コントローラは、予め登録された指紋又は静脈パターンのサンプル画像を記憶する記憶手段と、画像入力センサ１１〜１５で取り込まれた画像をサンプル画像と比較し、両画像が一致するか否かを判定する判定手段と、その判定手段の判定結果に応じた処理を行う処理手段として機能する。
【００１９】
図１に示すように、ユーザが自身の片手の５本の指を画像入力センサ１１〜１５のセンシング面に当てると、画像入力センサ１１〜１５によって各指の表面の指紋画像又は指静脈のパターン画像が取り込まれる。そのため、５本の指についてまとめて画像入力、個人認証を行うことができ、それに要する時間を短縮することができる。
【００２０】
また、画像入力センサ１１〜１５が可動式に設けられているので、手を配置する際の傾きに個人差がある場合でも、使用するユーザに合わせて画像入力センサ１１〜１５の傾き等が調整される。従って、万人が使用できる携帯機器１を提供することができ、個人認証ミスの発生も少なくすることができる。
【００２１】
なお、図４、図５に示すように、画像入力センサ１１〜１５のうちの何れか１つ（図４、図５では、画像入力センサ１１である。）を本体２の背面４に設けてもよい。こうすることによって、ユーザが親指を画像入力センサ１１に当てて、他の指を画像入力センサ１２〜１５に当てて、本体２を掴むことができる。ユーザが片手で携帯機器１を持っても、画像入力・個人認証等を行うことができる。背面４に設ける画像入力センサの数、表面に設ける画像入力センサの数は、図４に示すようにしなくともよい。
【００２２】
画像入力センサ１１を本体２の背面４に設ける場合でも、その取付構造は図２又は図３を用いて説明したようにし、画像入力センサ１１〜１５を可動式とする。勿論、画像入力センサ１１〜１５のうち少なくとも１つを本体２に固定してもよい。
また上記各実施形態では、画像入力センサ１１〜１５の数を片手の指の数に合わせて五つとしたが、これに限らず二つ以上あればよい。
また上記各実施形態では、片手の指のみまとめて画像を読み取っていたが、これに限らず両方の手からそれぞれ一つ以上の指の画像をまとめて読み取ってもよい。
また上記各実施形態では、画像入力センサ１１〜１５が二次元画像センサであったが、一次元ラインセンサを用い、指をスキャンして二次元画像を得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、電子機器を示した斜視図である。
【図２】図２は、画像入力センサの取付構造を示した断面図である。
【図３】図３は、画像入力センサの取付構造を示した断面図である。
【図４】図４は、別例の電子機器を示した斜視図である。
【図５】図５は、前記別例の電子機器を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  電子機器
２  本体
３  前面
４  背面
１１〜１５  画像入力センサ
【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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