JP2005160846A - Sweep type fingerprint input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスウィープ型指紋入力装置に関し、特にスウィープ型指紋入力装置の指紋センサの支持構造に関する。 The present invention relates to a sweep type fingerprint input device, and more particularly to a support structure for a fingerprint sensor of a sweep type fingerprint input device.
従来から、多くの指紋入力装置では、指紋の全体像を読み取る面センサが使用されているが、近年、面センサに比べ、実装面積が小さく、価格の安いスウィープ型の指紋センサが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。スウィープ型の指紋センサは、例えば携帯電話のセキュリティ機能の一環として、携帯電話に指紋センサを設置して、パスワード入力の代わりに指紋を入力するような用途に用いられている(例えば、特許文献2参照。)。 Conventionally, in many fingerprint input devices, a surface sensor that reads an entire image of a fingerprint is used, but in recent years, a sweep type fingerprint sensor that has a smaller mounting area and a lower price than a surface sensor has been used. (For example, refer to Patent Document 1). For example, as a part of the security function of a mobile phone, the sweep-type fingerprint sensor is used for an application in which a fingerprint sensor is installed in a mobile phone and a fingerprint is input instead of password input (for example, Patent Document 2). reference.).
スウィープ型の指紋入力装置では通常1次元のライン型のセンサを用いており、指紋の全体像を複数の指紋の部分像を再構成して得るために、入力者が指を移動させながら、複数のライン状の指紋画像を取得する。しかし、指の移動による入力は、特に入力者が不慣れな場合、入力者の指の移動速度、指紋センサへの力の掛け具合、指表面と指紋センサ面との接触面積等が一定せず、得られる指紋画像の品質が面センサに比べて劣る可能性がある。そこで、スウィープ型の指紋センサにおいて、より指紋入力の信頼性を高める方法が開示されている。 A sweep-type fingerprint input device usually uses a one-dimensional line-type sensor. In order to obtain a whole image of a fingerprint by reconstructing a plurality of partial fingerprint images, the input person moves a finger while moving the finger. A line-shaped fingerprint image is acquired. However, the input by the movement of the finger, especially when the input person is unfamiliar, the movement speed of the finger of the input person, the degree of force applied to the fingerprint sensor, the contact area between the finger surface and the fingerprint sensor surface, etc. are not constant, The quality of the obtained fingerprint image may be inferior to that of the surface sensor. Therefore, a method for further improving the reliability of fingerprint input in a sweep type fingerprint sensor has been disclosed.
例えば、筐体に設けられたスリットから外周面の一部を露出させて回転可能な透明な回転ローラを設け、その下部にセルフォックレンズ、1次元撮像素子、光源を設ける方法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。また、1次元センサを指のスウィープ方向に2ライン設けて、指の移動速度の変化による指紋画像の変形を補正する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。 For example, a method is disclosed in which a transparent rotating roller that can be rotated by exposing a part of the outer peripheral surface from a slit provided in a housing is provided, and a SELFOC lens, a one-dimensional imaging device, and a light source are provided below the rotating roller. (For example, refer to Patent Document 3). In addition, a method is disclosed in which two lines of one-dimensional sensors are provided in the finger sweep direction to correct the deformation of the fingerprint image due to a change in finger movement speed (see, for example, Patent Document 4).
一方、面センサを採用した指紋入力装置においては、センサの向きを指の動きに追従させて、指のセンサへの密着性を改善することによって、指紋入力の信頼性を高める方法も開示されている。 On the other hand, in a fingerprint input device employing a surface sensor, a method for improving the reliability of fingerprint input by improving the adhesion of the finger to the sensor by causing the sensor to follow the direction of the finger is also disclosed. Yes.
例えば、筐体と、筐体に設けられた穴と、穴の周辺部に取り付けられた支持部材と、外面に指紋センサ面を有し、支持部材に回転可能に取り付けられた指紋センサとを備え、指紋センサ面は筐体外面と面一に構成された指紋入力装置が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。また、入力者が指紋センサの指紋センサ面に指を置くと、その指圧力によって、バネ等で構成された追従機構が伸縮し、本体が回転して、指を指紋センサ面に一定の角度で当てられるようにする指紋入力装置が開示されている(例えば、特許文献6参照。)。
しかしながら、従来のスウィープ型指紋入力装置は、特許文献1〜4のように、指紋センサが装置に対して一定の角度で固定されているので、指を移動させて入力する際に指紋センサ面が弾性面である指の表面形状に追従しにくい。このため、指の表面形状によって指の表面と指紋センサ面との間に隙間があき、接触面積が小さくなって、良好な指紋画像を得られないという問題があった。 However, in the conventional sweep type fingerprint input device, as in Patent Documents 1 to 4, the fingerprint sensor is fixed at a fixed angle with respect to the device. It is difficult to follow the finger surface shape which is an elastic surface. For this reason, there is a problem that there is a gap between the finger surface and the fingerprint sensor surface depending on the surface shape of the finger, and the contact area becomes small, so that a good fingerprint image cannot be obtained.
一方、面センサを採用した指紋入力装置は、特許文献5、6に示す従来技術のように、指の動きに対する指紋センサの追従性は確保しやすいが、指を押し込むストロークが大きかったり、バネ等で構成された追従機構が複雑であったりするなど、筐体の厚さ方向の必要スペースが大きく、携帯電話等の小型端末への適用には設置スペース上の問題があった。また、小型端末への適用に当たってはシンプルかつ安価であることも要請されており、従来のスウィープ型の指紋センサはこの点でも十分とはいえなかった。
On the other hand, the fingerprint input device adopting the surface sensor is easy to ensure the followability of the fingerprint sensor with respect to the movement of the finger as in the prior arts disclosed in
本発明は、以上の状況に鑑みて、コンパクトかつ安価で、指紋入力の信頼性の高いスウィープ型指紋入力装置を提供することを目的とする。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a sweep type fingerprint input device that is compact and inexpensive and has high reliability for fingerprint input.
本発明のスウィープ型指紋入力装置は、表面に開口を有する筐体と、開口に露出している指紋センサ面に当接されながら移動する指の指紋画像を読み取る指紋センサと、指紋センサを、指紋センサの向きを変化可能に支持するセンサ台とを有している。 A sweep type fingerprint input device of the present invention includes a housing having an opening on the surface, a fingerprint sensor that reads a fingerprint image of a finger that moves while being in contact with a fingerprint sensor surface exposed to the opening, and a fingerprint sensor. And a sensor base that supports the orientation of the sensor in a changeable manner.
これによって、指紋を入力する際に、指と指紋センサとの接触面の接触角度が自動調整されるので、指紋センサは良好な指紋画像を得ることができる。 Thus, when the fingerprint is input, the contact angle of the contact surface between the finger and the fingerprint sensor is automatically adjusted, so that the fingerprint sensor can obtain a good fingerprint image.
本発明のスウィープ型指紋入力装置は、開口の内部に設けられた支持台と、一端がセンサ台に、他端が支持台に固定され、支持台と平行な面内の指の移動方向に直交する軸の周りに回転反力を与える弾性部材とをさらに有するように構成することができる。 The sweep type fingerprint input device according to the present invention has a support base provided inside the opening, one end fixed to the sensor base and the other end fixed to the support base, and orthogonal to the direction of finger movement in a plane parallel to the support base. And an elastic member that gives a rotational reaction force around the axis to be rotated.
また、弾性部材は、両端が直線状に延び、内部にシャフトが挿入されたコイルバネである。 The elastic member is a coil spring in which both ends extend linearly and a shaft is inserted therein.
本発明のスウィープ型指紋入力装置は、開口の内部に設けられた支持台と、センサ台の指紋センサ面の反対面に固定され、センサ台を回転可能に支持するボールジョイントと、一端が支持台に、他端がボールジョイントに固定され、支持台の略垂直方向に圧縮反力を与える弾性部材とさらに有するように構成することができる。 The sweep type fingerprint input device of the present invention includes a support base provided in the opening, a ball joint fixed to the opposite surface of the sensor base to the fingerprint sensor surface and rotatably supporting the sensor base, and one end of the support base. The other end is fixed to the ball joint, and can be configured to further include an elastic member that applies a compression reaction force in a substantially vertical direction of the support base.
また、弾性部材は内部にシャフトが挿入されたコイルバネである。 The elastic member is a coil spring having a shaft inserted therein.
本発明のスウィープ型指紋入力装置は、開口の内部に設けられ、センサ台と対向する表面に指の移動方向と直交する向きに延びる略半円断面の突起を有する支持台をさらに有するように構成することができる。センサ台は、突起と対向する面に溝を有し、センサ台は、突起が該溝に嵌合することにより、支持台に回転可能に支持される。 The sweep type fingerprint input device of the present invention is configured to further include a support base provided in the opening and having a substantially semicircular cross-sectional protrusion extending in a direction perpendicular to the finger moving direction on the surface facing the sensor base. can do. The sensor base has a groove on the surface facing the protrusion, and the sensor base is rotatably supported by the support base by fitting the protrusion into the groove.
本発明のスウィープ型指紋入力装置は、開口の内部に設けられた支持台と、指の移動方向に沿ってセンサ台の両側に設けられ、一端がセンサ台に、他端が支持台に固定され、センサ台を、センサ台との接合部で回転可能に支持する複数のボールジョイントをさらに有するように構成することができる。この場合、センサ台は弾性部材によって形成され、指紋センサは、変形可能なシートに指紋画像を読み取るセンサ要素を配設して形成されている。 The sweep type fingerprint input device of the present invention is provided on both sides of the sensor base along the direction of finger movement, with a support base provided inside the opening, one end fixed to the sensor base and the other end fixed to the support base. The sensor base can be configured to further include a plurality of ball joints that are rotatably supported by joint portions with the sensor base. In this case, the sensor base is formed of an elastic member, and the fingerprint sensor is formed by disposing a sensor element that reads a fingerprint image on a deformable sheet.
以上説明したように、本発明のスウィープ型指紋入力装置によれば、入力者の指の動きや形状に合わせて指紋センサ面の向きが自動的に調整され、指の表面と指紋センサ面とが均一かつ一定の押圧力で接触し、十分な接触面積を確保することができるため、良好な指紋画像を取得することができる。 As described above, according to the sweep type fingerprint input device of the present invention, the orientation of the fingerprint sensor surface is automatically adjusted according to the movement and shape of the finger of the input person, and the finger surface and the fingerprint sensor surface are separated. Since the contact can be made with a uniform and constant pressing force and a sufficient contact area can be secured, a good fingerprint image can be obtained.
また、構造がコンパクトであるため、携帯電話等の小型携帯端末への装着にあたっても設置スペース上の問題がなく、容易に適用することができる。さらに、シンプルな構造であるため信頼性が高く、安価であるというメリットも奏する。 In addition, since the structure is compact, it can be easily applied to a small portable terminal such as a mobile phone without any problem in installation space. Furthermore, since it has a simple structure, it has the advantages of high reliability and low cost.
本発明のスウィープ型指紋入力装置の第1の実施形態を図1に基づいて説明する。図1は、スウィープ型指紋入力装置の側方図を示す。 A first embodiment of the sweep type fingerprint input device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a side view of a sweep type fingerprint input device.
筐体3の表面の一部に開口31があいており、開口31の下方に支持台7aが設けられている。支持台7aは筐体3または内部構造(図示せず)に固定されている。支持台7aは筐体3の一部であってもよい。
An opening 31 is provided on a part of the surface of the
支持台7a上にはねじりバネ6が固定されている。ここでねじりバネ6とは、両端が直線状に延びたコイルバネを意味する。ねじりバネ6の直線状の一端は支持台7aに、他端はセンサ台4a(後述)に固定されている。ねじりバネ6は、バネ径や太さ等で定まる所定の回転反力を、支持台7aと平行な面内の指1の移動方向に直交する軸の周りに発生する。これにより、センサ台4aには指1の表面側に押し上げる力が与えられ、指1との接触角度は指1の表面形状にあわせて自動調整される。また、シャフト5は、ねじりバネ6が変形しないようにねじりバネ6の形状を保持し、ねじりバネ6の回転反力を確保する。なお、ねじりバネ6は例示であり、支持台7aとセンサ台4aとの間に確実に回転反力を発生させることができればこれに限定されない。例えば、帯状板をU字型に曲げたものを用いることも可能である。
A
ねじりバネ6の他端はセンサ台4aに固定されている。センサ台4aは、入力者の指1の指紋面が指紋センサ2に当接することができるように指紋センサ2を支持している。指紋センサの指押し付け面である指紋センサ面21は、開口31から筐体3の外に露出している。指紋センサ2は、部分的な指紋画像を読み取るスウィープ型指紋センサであり、配線によって入出力ポート(図示せず)を介してCPU(図示せず)やメモリ部(図示せず)につながっている。取得された指紋画像は、これらの回路によって適宜画像処理される。なお、指紋センサ2は、使用されないときには、指紋センサ面21が筐体3の表面から張り出さないように適宜ロック機構を設けて、筐体3の表面と面一になるようにしてもよい。
The other end of the
次に、スウィープ型指紋入力装置の動作について説明する。入力者は指1を図1の矢印方向に指紋センサ面21に当接させながら移動する。あらかじめスウィープ型指紋入力装置に指紋入力を開始する命令を与えるか、または指1の押下によりセンサ台4aが所定位置まで下がったことを検知すると、指紋センサ2は入力者の指1の移動にあわせて逐次部分的な指紋画像の取得を開始する。このとき、指紋センサ2およびセンサ台4aは、ねじりバネ6の回転反力により、指1の表面と垂直な方向に動くことができるので、指紋センサ面21の接触角度は指1の表面形状に追従して自動調整される。これにより、指紋画像を取得する際、指紋センサ2は指1との十分な接触面積を確保することができ、良好な指紋画像を得ることができる。
Next, the operation of the sweep type fingerprint input device will be described. The input person moves the finger 1 in contact with the fingerprint sensor surface 21 in the direction of the arrow in FIG. When a command to start fingerprint input is given to the sweep type fingerprint input device in advance, or when it is detected that the sensor base 4a is lowered to a predetermined position by pressing the finger 1, the fingerprint sensor 2 is synchronized with the movement of the finger 1 of the input person. Then, acquisition of partial fingerprint images is started. At this time, the fingerprint sensor 2 and the sensor base 4 a can move in a direction perpendicular to the surface of the finger 1 by the rotational reaction force of the
以上説明したように、本実施形態のスウィープ型指紋入力装置は、指紋センサ2が容易に指1の動きに追従することができるため、指紋画像取得の信頼性を向上させることができ、短時間での指紋画像取得が可能となり使い勝手も向上する。また、簡易な構造であるので、故障のおそれが少なく、使用にともないねじりバネ6の回転反力が低下しても、ねじりバネ6を容易に交換することができる。さらに、安価かつ省スペース性に優れているので、携帯電話等の小型端末への装着も容易である。
As described above, the sweep-type fingerprint input device according to the present embodiment can improve the reliability of fingerprint image acquisition because the fingerprint sensor 2 can easily follow the movement of the finger 1, and can shorten the time. It is possible to acquire fingerprint images at the same time, which improves usability. Further, since the structure is simple, there is little risk of failure, and the
なお、以上の構成に加えてダンパをねじりバネ6に併設することも可能である。ダンパは指1を離したときにねじりバネ6の復元を抑制する効果があり、ねじりバネ6の急激な動きを防止することができる。
In addition to the above configuration, a damper can be provided along the
次に、本発明のスウィープ型指紋入力装置の第2の実施形態を図2に基づいて説明する。図2は、スウィープ型指紋入力装置の側方図を示す。第1の実施形態とは、指紋センサの接触角度を指の表面にあわせて調整する機構が異なっている。 Next, a second embodiment of the sweep type fingerprint input device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a side view of the sweep type fingerprint input device. The mechanism for adjusting the contact angle of the fingerprint sensor in accordance with the surface of the finger is different from that of the first embodiment.
筐体3、支持台7b、指紋センサ2の構成は第1の実施形態と同様であるので、以下では異なる部分を中心に説明する。支持台7b上にはコイルバネからなるバネ9の一端が支持され、バネ9の他端はボールジョイント8bに固定されている。ボールジョイント8bはセンサ台4bを回転可能に支持する。バネ9は指1の押し込み方向、すなわち支持台7bの略垂直方向に圧縮力を生じる向きにセットされている。バネ9の内部にはバネ9の形状を保持するための可動シャフト(図示せず)が挿入されている。可動シャフトは例えば所定の内径の中空部を有する外側円筒と、外側円筒の中空部の径よりも小さな外径を有する内側円筒からなり、バネ9の伸縮に合わせて内側円筒が外側円筒に挿入され、バネ9の長さに追従しながらバネ9の形状を保持する。
Since the configurations of the
このように、バネ9とボールジョイント8bを備えたことによって、指1を図2の矢印方向に移動して指紋を入力する際、指1の押し込み方向の動きはバネ9が吸収し、指1の回転方向の動きはボールジョイント8bが吸収する。すなわち、指紋センサ2とセンサ台4bは、ばね9により所定の力で指1の表面に押し付けられ、かつボールジョイント8bにより接触角度が自動調整されて、指紋センサ2は指1の表面と常に平行になる。このようにして、指紋センサ2は指1の表面と、均一かつ一定の押圧力で接触し、また、十分な接触面積を確保することができ、良好な指紋画像を得ることができる。
Thus, by providing the
なお、バネ9は指1の押し付け方向に対して所定の垂直反力を発生させることができればコイルばねに限定されない。例えば、空気を封入した空気バネや、ウレタン等の弾性材を用いることも可能である。
The
次に、本発明のスウィープ型指紋入力装置の第3の実施形態を図3に基づいて説明する。図3は、スウィープ型指紋入力装置の側方図を示す。第1、第2の実施形態とは、指紋センサの接触角度を指1の表面にあわせて調整する機構が異なっている。 Next, a third embodiment of the sweep type fingerprint input device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a side view of the sweep type fingerprint input device. The mechanism for adjusting the contact angle of the fingerprint sensor in accordance with the surface of the finger 1 is different from the first and second embodiments.
支持台7cはセンサ台4cと対向する面に傾斜支点71を有している。傾斜支点71は、筐体3の開口の内部に設けられ、センサ台4cと対向する表面に指1の移動方向(図3に矢印で示す)と直交する向きに延びる略半円断面の突起である。センサ台4cの傾斜支点71cと対向する面には、傾斜支点受け41が設けられている。傾斜支点受け41は傾斜支点71と嵌合する溝である。また、センサ台4cには指紋センサ2が取り付けられている。
The support table 7c has an inclined fulcrum 71 on the surface facing the sensor table 4c. The inclined fulcrum 71 is a protrusion having a substantially semicircular cross section provided inside the opening of the
指1を図3の矢印方向に移動して指紋を入力する際には、センサ台4cは、支持台7cの傾斜支点71を軸として回転方向に自由に動くことができる。このため、指1が指紋センサ2面から受ける力は均一化され、指1と指紋センサ2との接触角度は、指1と指紋センサ2との接触面積が大きくなる方向に自動調整され、指紋センサ2は良好な指紋画像を得ることができる。 When the finger 1 is moved in the direction of the arrow in FIG. 3 to input a fingerprint, the sensor base 4c can freely move in the rotation direction around the tilt fulcrum 71 of the support base 7c. For this reason, the force that the finger 1 receives from the surface of the fingerprint sensor 2 is made uniform, and the contact angle between the finger 1 and the fingerprint sensor 2 is automatically adjusted in the direction in which the contact area between the finger 1 and the fingerprint sensor 2 increases. The sensor 2 can obtain a good fingerprint image.
なお、本実施形態では傾斜支点71は半円断面の突起である必要はなく、例えば半球状の突起でもよい。この場合突起に嵌合する傾斜支点受けは半球状の凹部となる。このような構成にすれば、指1の移動方向だけでなく移動方向と直交する方向にも指1と指紋センサ2との接触角度が自動調整されるので、指紋センサ2は良好な指紋画像を得ることができる。 In the present embodiment, the inclined fulcrum 71 does not have to be a semicircular cross-sectional protrusion, and may be, for example, a hemispherical protrusion. In this case, the inclined fulcrum support fitted into the protrusion is a hemispherical recess. With such a configuration, the contact angle between the finger 1 and the fingerprint sensor 2 is automatically adjusted not only in the moving direction of the finger 1 but also in the direction orthogonal to the moving direction, so that the fingerprint sensor 2 produces a good fingerprint image. Can be obtained.
本実施形態は、バネ等の部材を必要とせず、回転支点とその支点受けがあればよいので省スペース上はさらに有利であり、携帯電話等への装着性がより一層向上する。 This embodiment does not require a member such as a spring, and only needs a rotation fulcrum and its fulcrum support, which is further advantageous in terms of space saving, and further improves the mounting property to a mobile phone or the like.
なお、以上の第1〜第3の実施形態では、指1を指1の付け根と先端とを結ぶ線に沿って移動するものとして説明したが、指1の移動方向はこれと直交する方向でもよい。この場合の実施形態を図4に示す。図4は、第2の実施形態において、指1の移動方向を指1の付け根と先端とを結ぶ線と直交方向としたときのスウィープ型指紋入力装置の側方図を示す。実施形態の構成は第2の実施形態と同じである。第1、第3の実施形態でも同様に構成できることは勿論である。 In the first to third embodiments described above, the finger 1 is described as moving along the line connecting the base of the finger 1 and the tip, but the moving direction of the finger 1 may be a direction orthogonal to this. Good. An embodiment in this case is shown in FIG. FIG. 4 shows a side view of the sweep-type fingerprint input device in the second embodiment when the direction of movement of the finger 1 is perpendicular to the line connecting the base of the finger 1 and the tip. The configuration of the embodiment is the same as that of the second embodiment. Of course, the first and third embodiments can be similarly configured.
次に、本発明のスウィープ型指紋入力装置の第4の実施形態を図5に基づいて説明する。図5は、スウィープ型指紋入力装置の側方図を示す。第1〜第3の実施形態とは、指紋センサおよびセンサ台自体の形状を指の形状に合わせて変化・追従させる点が異なっている。 Next, a fourth embodiment of the sweep type fingerprint input device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a side view of the sweep type fingerprint input device. The difference from the first to third embodiments is that the shape of the fingerprint sensor and the sensor base itself is changed and followed according to the shape of the finger.
筐体3の表面の一部に開口31があいており、開口31の下方に支持台7eが設けられている。支持台7eの指1の移動方向に平行な中心線に関してほぼ対称の位置にボールジョイント8eが設けられている。ボールジョイント8eは指1の移動方向に沿って複数個設けられていてもよい。ボールジョイント8eは、第2の実施形態で説明したボールジョイント8bと同等の構造であり、センサ台4e(後述)が変形しても、センサ台4eに抵抗モーメントを与えずにセンサ台4eを支持台7eに固定する。
An opening 31 is provided on a part of the surface of the
ボールジョイント8eにはセンサ台4eが支持されている。センサ台4eは、指1から受ける押し付け力によって、指1の形状に追従して変形可能な弾性部材で構成されている。 A sensor base 4e is supported on the ball joint 8e. The sensor base 4 e is configured by an elastic member that can be deformed following the shape of the finger 1 by a pressing force received from the finger 1.
センサ台4eには指紋センサ2eが固定されている。指紋センサ2eは、変形可能なシートに指紋画像を読み取るセンサ要素を配設して形成されている。具体的には、指1から受ける押し付け力によって、指1の形状に追従して弾性変形しながら部分的な指紋画像を読み取ることのできる素材、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)で形成されている。 A fingerprint sensor 2e is fixed to the sensor base 4e. The fingerprint sensor 2e is formed by disposing a sensor element that reads a fingerprint image on a deformable sheet. Specifically, it is formed of a material that can read a partial fingerprint image while elastically deforming following the shape of the finger 1 by a pressing force received from the finger 1, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit).
指1を図5の矢印方向(指1の根元から指先に向かう方向と平行方向)に移動して指紋を入力する際、指1の表面から受ける力により、センサ台4eは、移動方向と直交する面の指表面形状(指の横断面形状)に追従して弾性変形する。これにより、指1と指紋センサ2との接触面積が、センサ台が変形しない場合に比べ大きくなり、指紋センサ2は良好な指紋画像を得ることができる。 When the finger 1 is moved in the direction of the arrow in FIG. 5 (a direction parallel to the direction from the base of the finger 1 to the fingertip) and a fingerprint is input, the sensor base 4e is orthogonal to the moving direction due to the force received from the surface of the finger 1 The finger surface is elastically deformed following the finger surface shape (cross-sectional shape of the finger). Thereby, the contact area between the finger 1 and the fingerprint sensor 2 becomes larger than when the sensor base is not deformed, and the fingerprint sensor 2 can obtain a good fingerprint image.
なお、ここでは、指1を指1の付け根と先端とを結ぶ線に沿って移動するものとして説明したが、指1の移動方向はこれと直交する方向でもよい。 Here, the finger 1 has been described as moving along a line connecting the base of the finger 1 and the tip, but the moving direction of the finger 1 may be a direction orthogonal thereto.
また、本実施形態は指1の移動方向と直交する面の指1の表面形状に追従するものであるが、実施形態1〜3と組み合わせて、移動方向と平行方向の指1の表面形状にも同時に追従するようにしてもよい。 In addition, the present embodiment follows the surface shape of the finger 1 on the surface orthogonal to the moving direction of the finger 1, but in combination with the first to third embodiments, the surface shape of the finger 1 in the direction parallel to the moving direction is obtained. May be followed simultaneously.
1 指
2、2e 指紋センサ
21 指紋センサ面
3 筐体
31 開口
4a、4b、4c、4d、4e センサ台
41 傾斜支点受け
5 シャフト
6 ねじりバネ
7a、7b、7c、7d、7e 支持台
71 傾斜支点
8b、8d、8e ボールジョイント
9 バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Finger 2, 2e Fingerprint sensor 21
Claims (7)
該開口に露出している指紋センサ面に当接されながら移動する指の指紋画像を読み取る指紋センサと、
該指紋センサを、該指紋センサの向きを変化可能に支持するセンサ台とを有する指紋入力装置。 A housing having an opening on the surface;
A fingerprint sensor that reads a fingerprint image of a finger that moves while being in contact with the fingerprint sensor surface exposed in the opening;
A fingerprint input device comprising: a sensor base that supports the fingerprint sensor so that the orientation of the fingerprint sensor can be changed.
一端が前記センサ台に、他端が前記支持台に固定され、前記支持台と平行な面内の前記指の移動方向に直交する軸の周りに回転反力を与える弾性部材とをさらに有する、請求項1に記載の指紋入力装置。 A support provided inside the opening;
An elastic member that has one end fixed to the sensor base and the other end fixed to the support base, and applies a rotational reaction force around an axis orthogonal to the moving direction of the finger in a plane parallel to the support base; The fingerprint input device according to claim 1.
前記センサ台の前記指紋センサ面の反対面に固定され、該センサ台を回転可能に支持するボールジョイントと、
一端が前記支持台に、他端が該ボールジョイントに固定され、前記支持台の略垂直方向に圧縮反力を与える弾性部材とさらに有する、請求項1に記載の指紋入力装置。 A support provided inside the opening;
A ball joint fixed to the surface of the sensor table opposite to the fingerprint sensor surface and rotatably supporting the sensor table;
The fingerprint input device according to claim 1, further comprising: an elastic member having one end fixed to the support base and the other end fixed to the ball joint, and applying a compression reaction force in a substantially vertical direction of the support base.
前記センサ台は、該突起と対向する面に溝を有し、
前記センサ台は、該突起が該溝に嵌合することにより、前記支持台に回転可能に支持される、請求項1に記載の指紋入力装置。 A support base having a substantially semicircular cross-sectional protrusion provided on the surface facing the sensor base and extending in a direction perpendicular to the direction of movement of the finger;
The sensor base has a groove on a surface facing the protrusion,
The fingerprint input device according to claim 1, wherein the sensor table is rotatably supported by the support table by fitting the protrusion into the groove.
前記指の移動方向に沿って前記センサ台の両側に設けられ、一端が前記センサ台に、他端が前記支持台に固定され、該センサ台を、該センサ台との接合部で回転可能に支持する複数のボールジョイントをさらに有し、
前記センサ台は弾性部材によって形成され、
前記指紋センサは、変形可能なシートに指紋画像を読み取るセンサ要素を配設して形成されている、請求項1に記載の指紋入力装置。 A support provided inside the opening;
Provided on both sides of the sensor base along the direction of movement of the finger, one end is fixed to the sensor base and the other end is fixed to the support base, and the sensor base can be rotated at the joint with the sensor base. A plurality of supporting ball joints;
The sensor base is formed by an elastic member,
The fingerprint input device according to claim 1, wherein the fingerprint sensor is formed by disposing a sensor element that reads a fingerprint image on a deformable sheet.
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