JP2001256488A - 指紋画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの機械的な衝撃や静電気の印加によ
る指紋読取センサの破壊を防ぐ。 【解決手段】 筐体の一面側に設けられた読取穴３０を
覆う位置で一端側が筐体の一面側から接離できるように
支持され、読取穴３０と重なる部分が透明材または半透
明材によって形成されたセンサカバー４０の一端側と筐
体の一面側の間には、指をセンサカバー４０の導電材か
らなる枠体４５および筐体の一面の金属板３４に接触さ
せながら読取穴３０へ案内する案内部５０が設けられて
いる。この枠体４５と金属板３４は装置のアースライン
に電気的に接続されており、案内部５０に案内された指
が読取穴３０に達する前に枠体４５または金属板３４接
触して、指に帯電している静電気をアースラインに流し
て、指紋読取センサ３１の静電気による破壊を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋読取センサに
よって指紋の画像を入力する指紋画像入力装置におい
て、指紋読取センサを保護するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、指紋の登録や認証を行うために、
指紋読取センサを用いて指紋の画像を入力する指紋画像
入力装置が用いられている。指紋画像入力装置の指紋読
取センサには、指紋の凹凸による光の反射量の違いから
指紋画像を読み取る光学式のものや、指紋の凹凸による
静電容量等の電気的特性値の違いから指紋画像を読み取
る電気式のものがあり、いずれの場合も指紋読取センサ
の一面側に設けられた読取面に直接指を載せて使用す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
指紋画像入力装置は、指紋読取センサの読取面が露出し
た状態のままなので、外部からの衝撃で指紋読取センサ
が機械的に壊れる恐れがある。なおその上に電気式の場
合には、人に帯電している高圧の静電気が指紋読取セン
サの読取面に直接印加されて電気的に壊れる恐れもあ
る。

【０００４】本発明は、この問題を解決し、外部からの
機械的な衝撃や静電気の印加による指紋読取センサの破
壊を防ぐことができる指紋画像入力装置を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の指紋画像入力装置は、筐体（２
１）と、前記筐体の一面側に設けられた指紋読取用の読
取穴（３０）と、前記筐体の外部から前記読取穴を通し
て指で読取面に触れることができる位置に配置された指
紋読取センサ（３１）と、前記筐体の一面側の前記読取
穴を覆う位置で、一端側が前記筐体の一面側から接離で
きるように前記筐体に支持され、少なくとも前記読取穴
と重なる部分が、該読取穴を外から視認できるように透
明材または半透明材によって形成されたセンサカバー
（４０）とを備えた指紋画像読取装置であって、前記セ
ンサカバーの前記一端側と該センサカバーの一端側に相
対する前記筐体の一面側の間には、指を前記センサカバ
ーの一端側内壁および前記筐体の一面に接触させながら
前記読取穴へ案内する案内部（５０）が設けられてお
り、少なくとも前記センサカバーの前記案内部に案内さ
れた指が接触する部分（４５）が導電材によって形成さ
れ、該導電材が装置のアースライン（２８、２９、３
７、４８）に電気的に接続されていることを特徴として
いる。

【０００６】また、本発明の請求項２の指紋画像入力装
置は、請求項１の指紋画像入力装置において、前記筐体
の少なくとも前記案内部によって案内される指が接触す
る部分（３４）が導電材によって形成され、該導電材が
装置のアースライン（３２、３５、３７）に電気的に接
続されていることを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図８は、本発明の実施の形
態の指紋画像入力装置を備えた指紋照合装置２０の外観
および指紋画像入力装置としての要部の構造を示してい
る。

【０００８】この指紋照合装置２０は、例えば入室規制
された部屋のドアの近くに設置され、入室しようとする
者の指紋の画像を入力させ、その入力された指紋画像と
予め登録されている指紋画像との照合を行い、照合して
いればこれを示す信号をドアロック装置へ出力してドア
ーのロックを解除させる。

【０００９】指紋照合装置２０は、図１〜図３に示して
いるように、縦長で偏平な略矩形の筐体２１を有してい
る。筐体２１は、背面側が開口した略矩形の前カバー２
２と、前面側が開口した後カバー２３とがそれぞれの開
口部を互いに塞ぐように嵌め合わされて一体化されてい
る。

【００１０】前カバー２２の前板２２ａの上部中央に
は、この指紋照合装置２０の操作方法や照合結果等を知
らせるための表示器２４が取り付けられている。

【００１１】また、前カバー２２の前板２２ａの下部中
央には、略逆Ｕ字状に筐体２２の内側へ陥没した陥没部
２５が設けられている。

【００１２】図４、図５に示しているように、陥没部２
５の上部側の半円部分は深さが一定で、その底部を形成
する半円状の第１底板２５ａには、一対の軸板２６、２
６が横並びに立設されている。軸板２６、２６の上部に
は、後述するセンサカバー４０の一端側を回動自在に支
持するための支持軸２７、２７が対向する軸板方向に突
設されている。

【００１３】軸板２６、２６の間には金属製の板バネ２
８が取り付けられている。この板バネ２８は、第１底板
２５ａに下面側を接するように固定された基部２８ａ
と、この基部２８ａの下縁から前方に立ち上がり、さら
に上方へ延びた接触片２８ｂとによって構成されてい
る。この板バネ２８の基部２８ａにはアースリード２９
の一端が接続されている。

【００１４】陥没部２５の下部側の縦長矩形部分は、下
方に向かう程深さが小さくなるように傾斜しており、そ
の傾斜した底部を形成する矩形状の第２底板２５ｂに
は、矩形の指紋読取用の読取穴３０が設けられている。

【００１５】また、この矩形部分の両側の側壁２５ｃ、
２５ｄの上端面２５ｅ、２５ｆは、後述するセンサカバ
ー４０を陥没部２５内に僅かに進入した状態で停止させ
るために、前カバー２２の前板２２ａの表面より一段低
く形成されている。

【００１６】読取穴３０には、静電型の指紋読取センサ
３１がその読取面を露呈するように固定されている。

【００１７】指紋読取センサ３１はセンサ支持基板３２
に支持されている。センサ支持基板３２は、前カバー２
２の前板２２ａの背面側において読取穴３０の両側に突
設されたボス３３にネジ止め固定されている。

【００１８】また、第２底板２５ｂの下縁の表面から前
カバー２２の底板２２ｂの前縁の表面にかけて金属板３
４が固定されている。この金属板３４には、センサ支持
基板３２に固定された板バネ３５の先端が内側から接触
している。この板バネ３５はセンサ支持基板３２のアー
スラインに電気的に接続されており、また、アースリー
ド２９の他端もこのセンサ支持基板３２のアースライン
に電気的に接続されている。

【００１９】筐体２１の内部には、指紋読取センサ３１
からの信号を受けて、指紋画像の照合処理などを行い、
その処理結果等を前記表示器２４に表示するための処理
回路（図示せず）が実装された処理回路基板３６が固定
されており、この処理回路基板３６のアースラインと、
センサ支持基板３２のアースラインとの間が、アースリ
ード３７を介して接続されている。処理回路基板３６の
アースラインは、図示しない電源のアースラインに接続
されている。

【００２０】一方、陥没部２５の上には、外形が陥没部
２５に対応した逆Ｕ字状のセンサカバー４０が読取穴３
０を覆うように取り付けられている。

【００２１】センサカバー４０は、半透明（または透
明）の合成樹脂で形成されたカバー本体４１と、導電性
を有する合成樹脂で形成された不透明な枠体４５とによ
って構成されている。

【００２２】図６〜図８に示しているように、カバー本
体４１は、外形が半円状の半円部４１ａと、半円部４１
ａの下端から下方へ矩形状に延びた矩形部４１ｂとから
なり、その表面は全体的に前方に向かって円弧状に膨出
している。

【００２３】また、カバー本体４１の半円部４１ａの背
面側には、一対の軸受板４２、４２が横並びに対向する
ように突設されている。一対の軸受板４２、４２は、筐
体２１の前カバー２２の陥没部２５に突設された一対の
軸板２６、２６より僅かに狭い間隔を持って立設されて
おり、その上部には、軸板２６、２６に突設された支持
軸２７、２７を側方から受け入れる軸穴４３、４３が設
けられている。

【００２４】矩形部４１ｂの下部には、陥没部２５の下
端との間に指を下方から案内するための案内部を形成す
るために、下端へ向かうほど前方への突出量が増すよう
に湾曲する受入部４４が形成されている。

【００２５】一方、枠体４５は、カバー本体４１の半円
部４１ａと外形が一致する半円部４５ａと、半円部４５
ａの下縁の両端からカバー本体４１の矩形部４１ｂと同
一長さで下方に延びた一対の腕部４５ｂ、４５ｂと、カ
バー本体４１の受入部４４の下縁と一致する湾曲形状を
有し、一対の腕部４５ｂ、４５ｂの先端間を連結する連
結部４５ｃとによって構成されている。

【００２６】枠体４５の半円部４５ａには、カバー本体
４１の軸受板４２、４２を背面側へ通過させるための穴
４６、４６が設けられている。また、半円部４５ａの背
面側の穴４６、４６の間には、一対の平行なガイドリブ
４７、４７が縦方向に設けられており、このガイドリブ
４７、４７の間には、縦長の金属板４８が固定されてい
る。

【００２７】この枠体４５は、半円部４５ａがカバー本
体４１の半円部４１ａに重なり合い、腕部４５ｂ、４５
ｂがカバー本体４１の矩形部４１ｂの両縁に重なり合
い、連結部４５ｃの上縁とカバー本体４１の受入部４４
の下縁とが隙間なく接合し、さらに穴４６、４６からカ
バー本体４１の軸受板４２、４２が突出した状態で、カ
バー本体４１に対して溶着固定あるいは接着固定されて
いる。

【００２８】このように構成されたセンサカバー４０
は、筐体２１の前カバー２２の陥没部２５に重なり合う
状態で、陥没部２５に立設された一対の軸板２６、２６
の支持軸２７、２７を軸受板４２、４２の軸穴４３、４
３に受け入れて、この支持軸２７、２７を中心にして下
端側が筐体２２に対して接離できるように回動自在に支
持されている。

【００２９】また、センサカバー４０の金属板４８に
は、筐体２１の前カバー２２に取り付けられた板バネ２
８の接触片２８ａの先端がガイドリブ４７、４７にガイ
ドされた状態で常時接触しており、この板バネ２８の弾
性復帰力により、センサカバー４１は、その枠板４５の
腕部４５ｂ、４５ｂの下面側が常に陥没部２５の側壁２
５ｃ、２５ｄの上端面２５ｅ、２５ｆに接するように付
勢されている。

【００３０】なお、陥没部２５の下縁とセンサカバー４
０の受入部４４の下縁（枠体４５の連結部４５ｃの下
縁）との間で形成される案内部５０の間口の大きさは、
案内される指の先端が読取穴３０に達する前に、指の一
部がセンサカバー４０の枠体４５の連結部４５ｃおよび
陥没部２５の下縁の金属板３４に接触するように、人
（成人）の指（人差し指）の先端（第１関節）の太さよ
り小となるように予め設定されている。

【００３１】このように構成された指紋照合装置２０で
は、センサカバー４０の外側から読取穴３０および指紋
読取センサ３１が視認できるので、初めて操作する者で
も指の挿入方向等を直感的に把握でき、案内部５０へ誘
導できる。

【００３２】そして、案内部５０に挿入された指は、そ
の先端が読取穴３０に達するに前に、必ずセンサカバー
４０の枠体４５か金属板３４に接触することになる。

【００３３】即ち、案内部５０のやや奥側から指を挿入
した場合には、図９に示すように挿入された指Ｆの先端
の腹部分が先に金属板３４に接触し、指Ｆに帯電してい
た静電気Ｅが、金属板３４から板バネ３５、センサ支持
基板３２およびアースリード３７を介して処理回路基板
３６のアースラインに流れるため、指紋読取センサ３１
が静電気で帯電する恐れはなく、この静電気による指紋
読取センサ３１の故障を未然に防止できる。

【００３４】また、図１０のように、案内部５０のやや
手前側から指Ｆの背部でセンサカバー４０を開きながら
挿入しようとすれば、指Ｆの背部分がセンサカバー４０
の枠体４５の連結部４５ｃに接触し、その指Ｆに帯電し
ていた静電気Ｅが、枠対４５から金属板４８、板バネ２
８、アースリード２９およびアースリード３７を介して
処理回路基板３６のアースラインに流れるため、指紋読
取センサ３１が静電気で帯電する恐れはなく、この静電
気による指紋読取センサ３１の故障を未然に防止でき
る。

【００３５】また、このセンサカバー４０は指紋読取セ
ンサ３１の表面を常時覆っているので、外部からの機械
的な衝撃による指紋読取センサ３１の破損も防止でき
る。

【００３６】また、このセンサカバー４０は、読取穴３
０が外部から視認できるように半透明あるいは透明に形
成されているので、初めて操作する者でも指の挿入方向
等を直感的に把握でき、静電気の印加を確実に防止でき
る。

【００３７】なお、この実施形態では、センサカバー４
０側の導電材として合成樹脂を用いていたが金属で構成
してもよく、また、筐体側の導電材として金属板３４の
代わりに合成樹脂の導電材を用いてもよく、筐体全体を
この導電性を有する合成樹脂で形成してもよい。

【００３８】また、これらの導電材から装置のアースラ
インへの接続方法についても前記実施形態に限らず他の
接続方法を採用することができる。

【００３９】また、前記実施の形態では、センサカバー
４０の下端側に、前方へ膨出する受入部４４を設けて筐
体の一面側との間に案内部５０を形成していたが、セン
サカバーを平板状にし、筐体の一面側に凹部を設けて案
内部を形成してもよく、また、センサカバーと筐体の両
方に凹部を設けて案内部を形成してもよい。

【００４０】また、前記センサカバー４０では、カバー
本体４１を透明あるいは半透明にしていたが、読取穴３
０と重なり合う部分だけを透明材あるいは半透明材で形
成してもよい。

【００４１】また、前記実施形態では、指紋画像入力装
置を含む指紋照合装置２０について説明したが、単に指
紋画像を入力するだけの装置の場合にも本発明を同様に
適用できる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の指紋画像
入力装置は、筐体と、前記筐体の一面側に設けられた指
紋読取用の読取穴と、前記筐体の外部から前記読取穴を
通して指で読取面に触れることができる位置に配置され
た指紋読取センサと、前記筐体の一面側の前記読取穴を
覆う位置で、一端側が前記筐体の一面側から接離できる
ように前記筐体に支持され、少なくとも前記読取穴と重
なる部分が、該読取穴を外からが視認できるように透明
材または半透明材によって形成されたセンサカバーとを
備えた指紋画像読取装置であって、前記センサカバーの
前記一端側と該センサカバーの一端側に相対する前記筐
体の一面側の間には、指を前記センサカバーの一端側内
壁および前記筐体の一面に接触させながら前記読取穴へ
案内する案内部が設けられており、少なくとも前記セン
サカバーの前記案内部に案内された指が接触する部分が
導電材によって形成され、該導電材が装置のアースライ
ンに電気的に接続されていることを特徴としている。

【００４３】このため、指紋読取センサに対する外部か
らの機械的な衝撃と、静電気による電気的な衝撃とを防
ぐことができ、指紋読取センサの破損を未然に防止する
ことができる。

【００４４】また、前記筐体の少なくとも前記案内部に
よって案内される指が接触する部分を導電材によって形
成し、該導電材を装置のアースラインに電気的に接続し
たものでは、指紋読取センサに対する静電気による電気
的な衝撃をさらに確実に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の外観を示す正面図

【図２】実施形態の側面図

【図３】実施形態の底面図

【図４】図１のＡ−Ａ線拡大断面図

【図５】センサカバーを外した状態の要部の拡大正面図

【図６】センサカバーの正面図

【図７】センサカバーの側面図

【図８】センサカバーの背面図

【図９】実施形態の動作を説明するための概略図

【図１０】実施形態の動作を説明するための概略図

【符号の説明】

２０ 指紋照合装置 ２１ 筐体 ２２ 前カバー ２３ 後カバー ２４ 表示器 ２５ 陥没部 ２６ 軸板 ２７ 支持軸 ２８ 板バネ ２９ アースリード ３０ 読取穴 ３１ 指紋読取センサ ３２ センサ支持基板 ３３ ボス ３４ 金属板 ３５ 板バネ ３６ 処理回路基板 ３７ アースリード ４０ センサカバー ４１ カバー本体 ４２ 軸受板 ４３ 穴 ４４ 受入部 ４５ 枠体 ４６ 穴 ４７ ガイドリブ ４８ 金属板 ５０ 案内部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筐体（２１）と、 前記筐体の一面側に設けられた指紋読取用の読取穴（３
   ０）と、 前記筐体の外部から前記読取穴を通して指で読取面に触
   れることができる位置に配置された指紋読取センサ（３
   １）と、 前記筐体の一面側の前記読取穴を覆う位置で、一端側が
   前記筐体の一面側から接離できるように前記筐体に支持
   され、少なくとも前記読取穴と重なる部分が、該読取穴
   を外から視認できるように透明材または半透明材によっ
   て形成されたセンサカバー（４０）とを備えた指紋画像
   読取装置であって、 前記センサカバーの前記一端側と該センサカバーの一端
   側に相対する前記筐体の一面側の間には、指を前記セン
   サカバーの一端側内壁および前記筐体の一面に接触させ
   ながら前記読取穴へ案内する案内部（５０）が設けられ
   ており、 少なくとも前記センサカバーの前記案内部に案内された
   指が接触する部分（４５）が導電材によって形成され、
   該導電材が装置のアースライン（２８、２９、３７、４
   ８）に電気的に接続されていることを特徴とする指紋画
   像入力装置。
2. 【請求項２】前記筐体の少なくとも前記案内部によって
   案内される指が接触する部分（３４）が導電材によって
   形成され、該導電材が装置のアースライン（３２、３
   ５、３７）に電気的に接続されていることを特徴とする
   請求項１記載の指紋画像入力装置。