JP2003298697A

JP2003298697A - 携帯電話

Info

Publication number: JP2003298697A
Application number: JP2002095367A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hoshi; 淳一星
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】指紋を検出することが可能な撮像手段を内蔵
する携帯電話について、指が撮像センサと近接して撮像
される場合でも、容易に指紋を検出でき、且つ指紋検出
エラーが発生しにくい携帯電話を提供することを目的と
する。【解決手段】カメラを指の触れにくい携帯電話１０の
奥部箇所に配置し、指紋を有する指１２がカメラ１１に
触れずに、しかも指１２を固定するための溝１３を設け
る。また、誤ってカメラの窓１４に指が接触してしまっ
た場合のために、窓１４に付着した指紋の油脂成分等を
除去するための清掃道具を携帯電話１０の一部に内蔵す
る。さらに、指１２によって暗くなり不足しがちな照明
光を確保するために、照明光源１５を奥部箇所に内蔵す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、指紋照合
により個人認証の可能な携帯電話に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、無線通信の発達と情報処理技術の
発達により、個人ベースでの情報交換や商取引、経済活
動が活発に成りつつある。特に一人１台の普及を誇る携
帯電話はその中心である。

【０００３】携帯電話は多数の個人に普及はしている
が、携帯電話を利用している本人が必ずしも所有者であ
るとは限らない。特に、金銭がからむ経済活動等におい
ては、携帯電話を現在利用している人間を特定するため
に、携帯電話の所有者、登録者を確認する必要が生じ
る。また、前記携帯電話をインターネット等のネットワ
ークへの接続窓口として利用するだけでなく、各種の本
人認証のツールとして利用することも考えられている。
例えば、自動車のキーレスエントリーや、自宅のカギの
代用と言った用途等が挙げられる。

【０００４】前記本人認証の手段としては、一般的に
は、バイオメトリクス認証等が利用される。バイオメト
リクス認証のなかでも指紋は、サイン（筆跡）や声紋と
並んで確立した認証技術である。

【０００５】指紋は圧力や容量、光学センサ等によって
検出される。近年、携帯電話には撮像用の光学センサ
（イメージセンサ）が搭載されつつあり、このような光
学センサが搭載された携帯電話に、指紋を検出できるよ
うな検出／認証エンジン機能を具備させることにより、
携帯電話によって本人認証が可能となる。

【０００６】上記指紋認証付き携帯電話としては、具体
的には例えば、特開２０００−６９１５４号、特許第２
９５３８１３号、或いは特許第２９７１６２０号等が挙
げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、指紋を撮像カ
メラ等により光学的に検知しようとした場合は、以下に
述べるような問題点が存在する。まず、指紋検出で一般
に行なわれている容量方式の場合、指紋を有する指は前
記容量式センサの上に載せられ固定されるため、撮像カ
メラのユーザにとって特に不便を感じることは無い。

【０００８】それに対して光学式の場合、図５に示すよ
うに、指紋の撮像の際には、指を光学式センサの上の中
空に一定時間固定しておかなければならない。また、光
学式センサの場合、撮像カメラの画素数は一般に少な
く、このため指をよりカメラに近接して固定する必要が
ある。このことは、指について何の支持体も無い場合に
は手の疲労を生じさせる。

【０００９】また、仮に、近接した指が前記カメラサン
サに触れた場合には、指紋の持つ油脂分がカメラの窓等
を汚すことになり、指紋検出処理にエラーが生じるよう
になる。

【００１０】また、前記カメラセンサに指を近接した場
合、指紋を有する指を照明するための照明光の確保が困
難となる。

【００１１】そこで本発明は上述の欠点を除去するため
に成されたもので、指紋を検出することが可能な撮像手
段を内蔵する携帯電話について、指紋を有する指が撮像
センサと近接して撮像される場合でも、容易に指紋を検
出でき、且つ指紋検出エラーが発生しにくい携帯電話を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
本発明は、カメラを手の触れにくい携帯電話の奥部箇所
に配置し、しかも指紋を有する指が入らないようにす
る。

【００１３】また、撮像する指が疲れないようにし、し
かも高精彩な画像がブレなく撮れるように、前記指を固
定するための溝を設ける。

【００１４】また、前記溝の大きさは、指紋を取る代表
的な指である親指或いは人指し指の大きさとする。

【００１５】また、前記溝は指の大きさの異なる多数の
人間に対応するためにスロープが付いており、大きな指
も小さな指も前記カメラに触れずに固定が可能である。

【００１６】また、前記スロープの付いた溝によって固
定される指の表面とカメラの距離が変化することに対処
するため、前記カメラの光学系は撮像距離が異なってい
ても鮮明な画像を得ることが出来るピンホール光学系と
する。

【００１７】また、誤って前記カメラの窓等を触れてし
まった場合に対処するため、窓に付いた指紋の油脂成分
を落とすための清掃道具を携帯電話の一部に内蔵してお
く。

【００１８】また、指によって暗くなり不足しがちな照
明光を確保するために、照明光源を前記奥部箇所に内蔵
する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。まず、本発明の第１の実施の
形態の携帯電話について、その概略断面を図１に示す。

【００２０】図１における携帯電話１０は、大きさがお
よそ４ｃｍ×１２ｃｍ、また厚さがおよそ２ｃｍのサイ
ズであり、１２は携帯電話１０により指紋を取られる指
である。携帯電話１０のプラスチックパッケージ１７の
表面には円錐の表面形状を有する溝１３が形成されてお
り、指紋を撮像する場合、指１２は溝１３に固定され
る。溝１３の大きさは日本人成人の平均的な親指の大き
さを考慮して、外周直径が、およそ（ｄ１）２ｃｍ、内
周直径が、およそ（ｄ２）１．４ｃｍ、深さがおよそ
０．２ｃｍの構成になっている。

【００２１】前記指が接触する溝１３の内方、奥部箇所
にはＣＣＤカメラ１１の窓材である保護ガラス１４と直
径約０．６ｃｍのＣＣＤカメラ１１が配置されている。
また、ＣＣＤカメラ１１の外周には、照明系である照明
光源（例えば、豆球等）１５と導光体１６が形成されて
いる。

【００２２】ＣＣＤカメラ１１の画角は約６７度とかな
り広角であり、距離約３０ｃｍ程度で人間の顔（大きさ
約４０ｃｍ）が撮像可能となっている。また、ＣＣＤカ
メラ１１の光学系はピンホール光学系であり、顔や指紋
がボケることなく撮像可能となっている。指１２の表面
とＣＣＤカメラ１１の相対的な距離Ｌは大略０．７−
０．９ｃｍであり、従って大きさ１．４ｃｍの指紋が検
出可能である。

【００２３】指紋を有する指１２は、携帯電話１０の溝
１３に固定された後に、撮像用シャッター（不図示）を
押すことによって、照明光源１５が点灯し、約０．１秒
の露光時間で指１２の指紋はＣＣＤカメラ１１によって
撮像される。撮像された指紋画像は公知の処理回路（不
図示）によって、前記指紋の検出と認証が行なわれる。

【００２４】第１の実施の形態によれば、携帯電話１０
の表面に指を固定するための円錐状の溝１３を設けるこ
とによって、大きさの異なる親指や他の指（例えば、人
指し指等）の指紋を検出することができる。また、前記
カメラシステムの光学系をピンホール光学系とすること
によって、指の大きさ、指の形状によって変化する対象
との距離Ｌが変動した場合でも、鮮明な画像を得ること
ができる。更に、約６７度という広角なピンホール光学
系を採用することによって指紋だけでなく広範なオブジ
ェクトが撮像可能となっている。

【００２５】これにより、指紋を検出するためのＣＣＤ
カメラ１１は、既に携帯電話１０に搭載されている既存
のカメラの代用とすることが可能であり、指紋検出機能
の搭載による携帯電話のコストの上昇を最小限に抑える
ことができる。

【００２６】また、指１２によってＣＣＤカメラ１１の
画角の大部分が塞がれ、照明用の外部光が入射しなくな
っても、上述したように携帯電話１０に搭載されている
照明光源１５によって照明光が確保されるため、鮮明な
画像を得ることができる。

【００２７】また、指１２は溝１３に固定されているた
め、比較的低速なシャッタースピードで撮像が可能とな
っている。これは、指１２を照明するための照明光源１
５が低輝度で良いことを意味しており、照明光源１５の
構成を最小とすることができる。

【００２８】また、指１２が溝１３に固定されることに
より、疲労感なくブレのない鮮明な画像を得ることがで
きる。

【００２９】また、ＣＣＤカメラ１１を、指１２と外界
から保護するための保護ガラス１４の採用によって、Ｃ
ＣＤカメラ１１が指紋の油脂や汗等によって汚れること
を防止することができる。さらに、誤って指１２がガラ
ス窓１４に触れても、例えば、ウエットティッシュ等で
容易に上記汚れを除去することが可能である。

【００３０】第１の実施の形態に用いた溝１３の形状は
何も円錐形に限られず、例えば、図２に示すような、指
１２の長手方向に長い楕円形の形状であっても良い。指
１２の長手方向に長い楕円形形状では、さらに広範囲な
領域の指の指紋を検出が可能となる。

【００３１】また、第１の実施の形態に用いる溝１３の
大きさは、成人の親指の平均的な大きさである必要はな
く、例えば、平均的な人指し指の大きさでも構わない。
また、例えば児童用の携帯電話１０あるならば、溝１３
の大きさは児童の指の平均的な大きさとなる。

【００３２】また、第１の実施の形態に用いるカメラは
ＣＣＤカメラ１１だけでなく、CMOSセンサ等のカメラで
あってもよい。

【００３３】また、第１の実施の形態に用いる照明光源
１５は、豆球等の白熱球に限られず、LEDや有機EL素子
等のような公知の照明光源であってもよい。

【００３４】図３に本発明の第２実施の形態の携帯電話
の概略断面を示す。携帯電話３０の底には、カメラ３１
上に配置された保護ガラス３４を清掃するために、大き
さ約４ｃｍ×約２ｃｍ×約１．５ｃｍの治具３８が埋め
込まれている。前記治具３８は、長さ約０．５ｃｍのナ
イロンブラシ３９を有している。ブラシ３９は、携帯電
話３０に格納時されるときは、ブラシ３９に付着した有
機物を除去するための洗浄液が含浸されたスポンジパッ
ド１４０に接触している。

【００３５】第２実施の形態においては、指紋を検出す
るための保護ガラス３４が指紋等で汚れた場合、治具３
８を本体から引き出しブラシ３９でガラス３４を擦るこ
とにより、指紋等の汚れを除去することができる。

【００３６】第２実施の形態によれば、携帯電話３０に
内蔵する清掃用の治具３８を有しているため、常に鮮明
な光学像を得ることができる。また、第２実施の形態に
用いるブラシ３９の材質はナイロンだけでなく動物の
毛、他の自然繊維、人工繊維等公知のそれでよい。また
ブラシではなく前記洗浄液を含む布材であっても構わな
い。また、前記洗浄液は家庭で使用する洗剤の類でも良
く、また蒸留水であっても構わない。

【００３７】図４に本発明の第３実施の形態の携帯電話
の概略断面を示す。指４２を固定するための溝４３の大
きさは、外周直径（ｄ１）約１．６ｃｍ、内周直径（ｄ
２）約１ｃｍである。また保護ガラス４４は前記パッケ
ージ４７の高さよりも約０．６ｃｍ深い所に形成されて
いる。

【００３８】第３の実施の形態によれば、指紋を検出可
能な領域は、直径約１ｃｍとかなり狭いものの、検出不
能な大きさではない。その代わり図４に示したように、
例えば、人指し指４２を縦にして保護ガラス４４を触ろ
うとしても、保護ガラス４４の深さが深いため成人の人
指し指４２では保護ガラス４４に触ることが困難であ
る。

【００３９】第３の実施の形態によれば、溝４３の大き
さを人指し指４２の侵入を防止するように、小さく形成
し且つ保護ガラス４４の深さを深くしたことによって、
人指し指４２の誤操作による保護ガラス４４の汚れを防
止することが出来る。従って第２の実施の形態で示した
ような殊更な清浄用の治具は不必要となり、更に安価に
指紋検出システムを構築することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、指
紋を検出する光学方式に不具合となる欠点（具体的には
例えば、指紋付着によるカメラ保護ガラスの汚れ、指の
影によるカメラ用照明光の光量不足等）を解消すること
によって、疲労を伴わず鮮明な指紋画像を携帯電話を用
いて安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の携帯電話の概略断
面図である。

【図２】携帯電話の溝が指の長手方向に長い楕円形の形
状のガラス窓の模式図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の携帯電話の概略断
面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態の携帯電話の概略断
面図である。

【図５】従来の指紋撮像の際の模式図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０、１００携帯電話１１、２１、３１、４１、１０１ＣＣＤカメラ１２、４２、１０２指１３、２３、３３、４３溝１４、３４、４４保護ガラス１５照明光源１６導光体１７、３７、４７プラスチックパッケージ３８清掃用の治具３９ブラシ１４０スポンジパッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指紋を検出することが可能な撮像手段を
内蔵する携帯電話であって、前記撮像手段は前記携帯電
話内の奥部箇所に配置され、前記指紋を有する指が前記
撮像手段と接触せずに前記指紋を撮像できることを特徴
とする携帯電話。
【請求項２】前記奥部箇所には前記指紋を有する指が
挿入しないことを特徴とする請求項１記載の携帯電話。
【請求項３】前記撮像手段により前記指紋を撮像する
際に、前記指を固定できる溝を有することを特徴とする
請求項１記載の携帯電話。
【請求項４】前記溝は平均的な親指の大きさであるこ
とを特徴とする請求項３記載の携帯電話。
【請求項５】前記溝は平均的な人指し指の大きさであ
ることを特徴とする請求項３記載の携帯電話。
【請求項６】前記溝にはテーパーが付属し、小さな指
も大きな指も同様に固定可能であることを特徴とする請
求項３記載の携帯電話。
【請求項７】前記撮像手段における撮像カメラの窓を
拭くための道具が内蔵されていることを特徴とする請求
項１記載の携帯電話。
【請求項８】前記撮像手段における撮像カメラは、焦
点深度の深いピンホール光学系を有することを特徴とす
る請求項１記載の携帯電話。
【請求項９】前記撮像手段は、奥部箇所に照明光源を
有することを特徴とする請求項１記載の携帯電話。