JP2000293669A - 指紋入力装置 - Google Patents

指紋入力装置

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JP2000293669A
JP2000293669A JP11100551A JP10055199A JP2000293669A JP 2000293669 A JP2000293669 A JP 2000293669A JP 11100551 A JP11100551 A JP 11100551A JP 10055199 A JP10055199 A JP 10055199A JP 2000293669 A JP2000293669 A JP 2000293669A
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finger
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fingerprint
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fingerprint sensor
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JP11100551A
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Nobuhiko Ando
暢彦 安藤
Yasumichi Oikawa
泰通 及川
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指紋センサで指紋を入力する際、大人と子供
の別なく、指を指当て面に常に一定の角度で当てられる
ようにする。 【解決手段】 利用者が指紋センサ4の指当て面4aに
指を置くと、その押圧力で追従機構(ばね等)5が伸縮
して、本体2は回動する。したがって、指は常に自然な
姿勢で指当て面4aに当接する。同時に、本体2によっ
て指置き検出器6が動作し、利用者の指置きを検出す
る。これで、指紋センサ4が動作して、照合動作を開始
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、指紋画像を入力
して指紋照合装置へ出力する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図16は従来の指紋入力装置を示す縦断
側面図である。箱体1内に固定された本体2に指紋セン
サ4が収納され、指紋センサ4の前面に指当て面4aが
設けられ、箱体1の前部に露出している。従来の指紋入
力装置は上記のように構成され、利用者が指当て面4a
に指を置くと、指紋センサ4によって指紋画像が読み取
られ、その画像が照合処理部(図示しない)で、あらか
じめ登録された指紋データと照合計算されて、その結果
が出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の指
紋入力装置では、本体2は箱体1内に固定されているた
め、玄関などに設置した場合、大人も子供も使える高さ
に設置すると、指と指当て面4aの角度によっては、指
が置きにくく、不自然な姿勢で入力することになり、結
果として誤判定が多くなるという問題点がある。
【0004】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、操作性を良くするとともに、安定した指
紋画像を読み取って、照合性能を向上することができる
ようにした指紋入力装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の第1発明に係
る指紋入力装置は、指紋センサの指当て面の角度を指の
押圧力に応じて変化させる追従機構を設けたものであ
る。
【0006】また、第2発明に係る指紋入力装置は、第
1発明のものにおいて、指当て面の角度を変化させる方
向を前後方向としたものである。
【0007】また、第3発明に係る指紋入力装置は、指
紋センサを前後方向への回動自在に支持し、指紋センサ
の指当て面の角度を指の押圧力に応じて変化させ、かつ
指紋センサの回動に要する力を増加させる追従機構を設
けたものである。
【0008】また、第4発明に係る指紋入力装置は、第
3発明のものにおいて、追従機構を、指紋センサに固定
された案内棒と、この案内棒と係合する凹凸面とで構成
したものである。
【0009】また、第5発明に係る指紋入力装置は、第
1発明のものにおいて、指当て面の角度を変化させる方
向をすべての方向としたものである。
【0010】また、第6発明に係る指紋入力装置は、第
1〜第5発明のものにおいて、指当て面が押圧される
と、指当て面に指が置かれたことを検出するようにした
ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1 図1及び図2はこの発明の第1及び第2発明の一実施の
形態を示す図で、図1は図2のI−I線断面図、図2は
透視正面図であり、図中同一符号は同一部分を示す(以
下の実施の形態も同じ)。
【0012】図において、1は指紋入力装置の外郭を構
成する箱体、2は箱体1内に設けられ下端部に設けられ
た軸3により箱体1に枢持された指紋センサ本体、4は
本体2に収納され指紋画像を読み取る指紋センサで、そ
の前面は外部に露出して指当て面4aとなっている。5
は箱体1内面と本体2の間に設けられ、ばね、ダンパ等
により構成された追従機構、6は箱体1の内面に固定さ
れたスイッチからなる指置き検出器である。
【0013】上記のように構成された指紋入力装置にお
いては、利用者が指紋センサ4の指当て面4aに指を置
くと、指紋画像が読み取られ、その画像をあらかじめ登
録された指紋と照合して、その結果を出力するようにし
ている。なお、上記指結照合演算については、この発明
と直接関係はないので、詳細な説明は省略する。さて、
利用者が指当て面4aに指を置くと、その押圧力によっ
て追従機構5が伸縮して本体2は回動し、その角度は変
化する。ここで、箱体1は本体2と当接して、追従機構
5及び本体2のストッパ、すなわち指紋センサ4のスト
ッパとしても機能する。
【0014】また、本体2が所定角度回動すると、指置
き検出器6が動作して指置きが検出される。指置きが検
出されると、指紋センサ4が動作し、照合動作が開始さ
れる。照合動作は指紋センサ4で検出された指紋を、あ
らかじめ登録された指紋と照合する動作であり、この照
合結果が出力されると、指紋センサ4は動作を終了す
る。
【0015】このようにして、この指紋入力装置の設置
位置よりも高い位置から指当て面4aに指を当接すると
きでも、本体2を奥に倒すことができるため、自然な姿
勢で指が指当て面4aに接触するようになる。これによ
って、操作性が向上し、指紋センサ4で読み取られる指
紋画像が安定し、照合性能を向上することが可能とな
る。
【0016】また、従来の指紋照合装置では、指当て面
4aに指が置かれているかを、常時画像処理を行うこと
によって、又は静電容量方式を用いることによって検出
しなければならないため、消費電力が増加する。この実
施の形態では、利用者が所定の力以上で指当て面4aを
押したときに、指置き検出器6が指置きを検出して、指
紋センサ4の動作が開始されるため、消費電力を抑制す
ることが可能となる。
【0017】実施の形態2 図3〜図6はこの発明の第1、第2及び第6発明の他の
実施の形態を示す図で、図3Aは斜視図、Bは透視正面
図、CはBの本体の右側面図、図4は図3Cの要部破断
面図、図5及び図6は本体の動作説明図で、それぞれA
は回動前、Bは回動後を示す。図において、7は本体2
の両側面に固定され、軸3Aとは別の位置に配置された
移動停止棒、8は箱体1の内壁に設けられたスリット
で、軸3Aを中心とする円弧状に形成され、移動停止棒
7の端部が遊通されている。
【0018】9はガラス板で、その表面が指当て面4a
となっている。10はガラス板9と本体2の間に挿入さ
れた圧縮コイルばね、11は指である。また、本体2に
はガラス板9と所定の間隙を隔てて、指置き検出器6が
固定されている。なお、指置き検出器6にばねが組み込
まれた形式のものを用いてもよく、その場合は単独の圧
縮コイルばね10は不要である。
【0019】この実施の形態では、実施の形態1のもの
と異なり、軸3Aは本体2の両側面のほぼ中央部に固定
されており、追従機構の機能を持っている。利用者が指
当て面4aに指を置いてガラス板9を押圧すると、ガラ
ス板9は圧縮コイルばね10の力に抗して押し込まれ、
ガラス板9によって指置き検出器6が動作すると、指置
きが検出される。同時に、本体2は矢印A方向へ回動し
てその角度は変化し、これに従って移動停止棒7はスリ
ット8内を移動する。そして、移動停止棒7がスリット
8の端部に当接すると、それ以上の回動は阻止される。
【0020】次に本体2の動作を図5及び図6を参照し
て説明する。今、本体2はほぼ水平位置にあるものとす
る。ここで、図5Aに示すように、指11を下方向から
本体2の角部に当てて、矢印B1方向へ押圧すると、本
体2は図5Bに示すように、軸3Aを中心として、指1
1に追従して矢印A1方向へ回動する。また、図6Aに
示すように、指11を上方向から本体2に当てて、矢印
B2方向へ押圧すると、本体2は図6Bに示すように、
指11に追従して前とは逆の矢印A2方向へ回動する。
【0021】このようにして、本体2を押圧する指11
の位置によって、本体2の回動方向が異なるため、利用
者(大人、子供等)の背の高さによって、本体2に当接
する指11の方向及び角度が変わっても、指当て面4a
を指11に追従させることが可能となる。
【0022】実施の形態3 図7及び図8はこの発明の第3、第4及び第6発明の一
実施の形態を示す図で、図7は透視正面図、図8は本体
の一部破断左側面図である。図において、8aはスリッ
ト8の内縁(軸3から遠い方の内縁)に形成された小刻
みの凹凸面、12は本体2の両側面に固定された案内棒
で、その端部はスリット8内に遊通されている。なお、
軸3とこの軸3を枢持する箱体1の穴の間には、適当な
間隙が与えられている。
【0023】この実施の形態の動作は、実施の形態2と
ほぼ同様であるが、スリット8の内縁に凹凸面8aが形
成されている点が異なっており、その機能について説明
する。利用者が指当て面4aに指11を置いてガラス板
9を押圧すると、既述のように、指置き検出器6によっ
て指置きが検出される。同時に、本体2は軸3を中心に
して回動し、案内棒12はスリット8内を矢印A方向へ
移動する。このとき、案内棒12は凹凸面8aに沿って
移動するが、案内棒12が凸面を乗り越えるとき、指当
て面4aと指11の指紋面とは、一定時間最大の面で当
接することになる。このようにして、指紋センサで読み
取られる指紋画像は安定し、指紋データの照合を最短時
間で、かつ効率良く実施することが可能となる。
【0024】実施の形態4 図9はこの発明の第5発明の一実施の形態を示す縦断側
面図である。図において、1aは箱体1内の下面に形成
された球状凹部、2aは本体2の下面に形成された球状
凹部で、球状凹部1aには球体20が収納され、その上
面が球状凹部2aと係合して追従機構21を構成してい
る。
【0025】利用者が指紋センサ4の指当て面4aに指
を置くと、その力によって本体2は全方向に向きを変え
ることができる。すなわち、指を置いた位置(上端又は
下端)と、指が指当て面4aを押圧する力の方向によっ
て、指をそれ以上に動かさなくても、指当て面4aが指
に追従して、指面に同一角度になるように接触して行
く。このようにして、指当て面4aに置かれる指面を一
定にすることで、指紋センサ4で読み取られる指紋画像
が安定し、照合性能を向上することが可能となる。
【0026】実施の形態5 図10〜図13はこの発明の第5及び第6発明の他の実
施の形態を示す図で、図10は追従機構の斜視図、図1
1は図10の要部縦断面図で、Aは平常時、Bは押圧
時、図12及び図13は本体の動作説明図で、図12A
は水平からの指当て時、図12Bは下方からの指当て
時、図13Aは上方からの指当て時、図13Bは左側か
らの指当て時を示す。図において、21は本体2の下面
と箱体1の内面との間に設けられた追従機構で、本体2
の下面に固定され下端に球状体22aを有する突出子2
2と、箱体1の内面に固定され球状体22aを収納する
座体23と、座体23内に収納され上面に球状体22a
と係合する球状凹部24aを有する昇降体24と、昇降
体24と座体23の間に設けられた圧縮コイルばね10
及び指置き検出器6とから構成されている。
【0027】この追従機構21は常時、図11Aに示す
ように突出子22,換言すれば本体2は、圧縮コイルば
ね10の力により、昇降体24を介して矢印C方向へ押
し上げられ、指当て面4aは一定の姿勢に保持される。
利用者が指当て面4aに指を置くと、その押圧力によっ
て、図11Bに示すように、本体2を介して突出子22
は矢印B2方向へ押し下げられ、昇降体24により指置
き検出器6が動作すると、指置きが検出される。
【0028】ここで、利用者が指当て面4aから指を離
すと、図10Aの状態に戻るが、このとき指当て面4a
を押圧した指の角度で、突出子22が傾斜している場合
は、そのまま保持され、指当て面4aも突出子22の傾
斜に対応する角度に保持される。
【0029】次に、追従機構21の動作を図12及び図
13に示す。図12Aは本体2は水平状態に保持されて
おり、指11が水平方向から指当て面4aに当接される
状態を示す。図12Bは指11が下方から指当て面4a
に当接される場合であり、追従機構21の作用により、
本体2は指11に追従して傾斜した状態を示す。図13
Aは指11が上方から指当て面4aに当接される場合で
あり、上記と同様、本体2は指11に追従して傾斜した
状態を示す。
【0030】図13Bは指11が左側から、すなわち左
側へ傾いて指11を当接させた場合であり、追従機構2
1の作用により、本体2は指11に追従して、矢印A3
方向へ回動し、左側へ傾斜した状態を示す。このように
して、実施の形態4と同様、指紋センサで読み取られる
指紋画像が安定し、照合性能を向上することが可能とな
る。
【0031】実施の形態6 図14はこの発明の第5発明の他の実施の形態を示す追
従機構の縦断側面図である。この実施の形態は、本体2
の下面に球状の穴2bを形成し、この中に球体27を収
納して、その一部を穴2bから露出させ、この部分を箱
体1の一部で支持することにより、追従機構21を構成
したものである。本体2の動作は、実施の形態5から容
易に理解できるので、詳細な説明は省略する。
【0032】実施の形態7 図15はこの発明の第5発明の他の実施の形態を示す追
従機構の縦断側面図である。この実施の形態は、本体2
の下面に球状の穴2bを形成し、箱体1の内面の一部に
球状体28を形成し、この球状体28と球状の穴2bの
間に、小球体29を挿入して追従機構を構成したもので
ある。本体2の動作は、実施の形態5から容易に理解で
きるので、詳細な説明は省略する。
【0033】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第1発明
では、指紋センサの指当て面の角度を指の押圧力に応じ
て変化させ、第2発明では、この指当て面の角度を変化
させる方向を前後方向としたので、自然な姿勢で指が指
当て面に接触するようになり、操作性が向上し、指紋セ
ンサで読み取られる指紋画像が安定し、照合性能を向上
することができる。
【0034】また、第3発明では、指紋センサを前後方
向への回動自在に支持し、指紋センサの指当て面の角度
を指の押圧力に応じて変化させ、かつ指紋センサの回動
に要する力を増加させるようにし、第4発明ではこれを
指紋センサに固定された案内棒と、この案内棒と係合す
る凹凸面とで構成したので、指当て面と指の指紋面と
を、一定時間最大の面で当接させ、指紋センサで読み取
られる指紋画像を安定させ、指紋照合を最短時間で、か
つ効率よく実施することができる。
【0035】また、第5発明では、指当て面の角度を変
化させる方向をすべての方向としたので、指を置いた位
置と、指当て面を押圧する力の方向によって、指をそれ
以上に動かさなくても、指当て面が指に追従して、指面
に同一角度になるように接触して行き、指紋画像が安定
し、照合性能を向上することができる。
【0036】また、第6発明では、指当て面が押圧され
ると、指当て面に指が置かれたことを検出するようにし
たので、指当ての有無を常時検出することなく、消費電
力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す縦断側面図
で、図2のI−I線断面図。
【図2】 この発明の実施の形態1を示す透視正面図。
【図3】 この発明の実施の形態2を示す図で、Aは斜
視図、Bは透視正面図、CはBの本体の右側面図。
【図4】 図3Cの要部破断面図。
【図5】 図3の本体の動作説明図で、Aは回動前、B
は回動後。
【図6】 図3の本体の動作説明図で、Aは回動前、B
は回動後。
【図7】 この発明の実施の形態3を示す透視正面図。
【図8】 図7の本体の一部破断左側面図。
【図9】 この発明の実施の形態4を示す縦断側面図。
【図10】 この発明の実施の形態5を示す追従機構の
斜視図。
【図11】 図10の要部縦断面図で、Aは平常時、B
は押圧時。
【図12】 図10の本体の動作説明図で、Aは水平か
らの指当て時、Bは下方からの指当て時。
【図13】 図10の本体の動作説明図で、Aは上方か
らの指当て時、Bは左側からの指当て時。
【図14】 この発明の実施の形態6を示す追従機構の
縦断側面図。
【図15】 この発明の実施の形態7を示す追従機構の
縦断側面図。
【図16】 従来の指紋入力装置を示す縦断側面図。
【符号の説明】
1 箱体、2 指紋センサ本体、3 軸、3A 追従機
構(軸)、4 指紋センサ、4a 指当て面、5 追従
機構、6 指置き検出器、8a 追従機構(凹凸面)、
9 ガラス板、11 指、12 追従機構(案内棒)、
20 追従機構(球体)、21 追従機構、22a 球
状体、24a 球状凹部、27 追従機構(球体)、2
8 追従機構(球状体)、29 追従機構(小球体)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指当て面に当接された指の指紋画像を読
    み取る指紋センサと、上記指当て面の角度を上記指の押
    圧力に応じて変化させる追従機構とを備えてなる指紋入
    力装置。
  2. 【請求項2】 指当て面の角度を変化させる方向を前後
    方向としたことを特徴とする請求項1記載の指紋入力装
    置。
  3. 【請求項3】 固定部に対して前後方向への回動自在に
    支持され、指当て面に当接された指の指紋画像を読み取
    る指紋センサと、上記指当て面の角度を上記指の押圧力
    に応じて変化させ、かつ上記指紋センサの回動に要する
    力を増加させる追従機構とを備えてなる指紋入力装置。
  4. 【請求項4】 追従機構を、指紋センサに固定された案
    内棒と、固定部に形成され上記案内棒と係合する凹凸面
    とで構成したことを特徴とする指紋入力装置。
  5. 【請求項5】 指当て面の角度を変化させる方向をすべ
    ての方向としたことを特徴とする請求項1記載の指紋入
    力装置。
  6. 【請求項6】 指当て面が押圧されると動作して、上記
    指当て面に指が置かれたことを検出する指置き検出器を
    設けたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか
    に記載の指紋入力装置。
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Cited By (3)

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