JP2006086998A

JP2006086998A - 携帯端末装置

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Publication number: JP2006086998A
Application number: JP2004272009A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Fujiwara; 康人藤原; Katsumi Murakami; 勝見村上; Tokiyasu Ono; 時康大野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】操作性を損なわずに小型化が可能な指紋センサ付きの携帯端末装置を提供すること。
【解決手段】指を載置可能なセンサ面Ｓ１を有する指紋センサ１５と、この指紋センサ１５の周囲に配設された４個のプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄと、センサ面Ｓ１に置かれている指での操作が可能であると共にプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄをそれぞれ押圧して入力操作を行う操作体１４と、個人認証用の指紋情報および各プッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対する任意の入力順序が登録可能な記憶部１１ｂと、指紋認証を行う第１の照合部１１ｃと、入力順序認証を行う第２の照合部１１ｄとを備え、第１および第２の照合部１１ｃ，１１ｄによる照合の結果がいずれも一致した場合に、例えばメイン電源がオンとなるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末装置に係り、特に、個人認証用の指紋センサを備えた携帯電話に適用して好適な携帯端末装置に関する。

従来より、例えば個人認証用の指紋センサを備えた携帯端末装置として、筐体の側面に設けられた指紋センサ（指紋読取部）と、所定の操作者の指紋情報や電話番号などが登録されているデータ記憶部と、電話番号などを入力するためのキーボード部と、電話番号や個人認証の判定情報などを表示する表示部などを備えた携帯電話が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このように構成された携帯電話では、指紋センサで読み取られた指紋情報とデータ記憶部に記憶されている指紋情報とが照合されることにより操作者の個人認証が行われ、正規の操作者であることが認証されると、操作者自身の電話番号がデータ記憶部から読み出され、その操作者の電話番号の携帯電話として設定されるようになっており、指紋センサによる個人認証機能を備えたことで不正使用に対するセキュリティ性を向上させている。
特許第２９７１６２０号公報（第４−６頁、図１）

前述した従来の携帯電話では入力手段としてキーボード部のみを備えているが、実用化されている一般的な携帯電話では、入力手段としてキーボード部の他に多方向入力装置を備えていることが多い。この多方向入力装置は、例えば円板状の外観を呈した操作体を有しており、指により操作体の前後左右方向のいずれかの位置が押圧されたり、操作体の中央部が押圧されることにより、多方向の入力操作が可能になっている。そして、この多方向入力装置を利用して例えば表示部に表示された機能選択メニューのスクロール操作や決定操作を行うように構成することで、携帯電話の操作性を向上させている。しかしながら、キーボード部に加えて多方向入力装置を設置するスペースが必要であり、これら入力手段の他にさらに指紋センサを設置しようとすると、設置スペースが増大して装置の小型化が妨げられるという問題が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、操作性を損なわずに小型化が可能な指紋センサ付きの携帯端末装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の携帯端末装置は、指を載置可能なセンサ面を有する指紋センサと、この指紋センサの周囲に配設された複数のスイッチ素子と、これらスイッチ素子をそれぞれ動作させて入力操作を行う操作体とを備え、前記センサ面に置かれている指で前記操作体を操作可能な構成とした。

このように構成された携帯端末装置では、操作体により複数のスイッチ素子に対する入力操作を行うときに、この操作体を操作する指の下部に指紋センサを配置することが可能となるので、指紋センサを入力手段と独立して設置する場合に比べて省スペース化を図ることができ、携帯端末装置の小型化が図れる。しかも、各スイッチ素子に対して操作体による多方向入力操作が可能となるので、入力時の操作性を向上することができる。

上記の構成において、個人認証用の指紋情報および前記各スイッチ素子に対する任意の入力順序が登録可能な記憶部と、前記指紋センサにより検出された指紋情報と前記記録部に登録された指紋情報とを照合する第１の照合手段と、前記操作体から前記各スイッチ素子に対して入力された順序と前記記録部に登録された入力順序とを照合する第２の照合手段とを備え、前記第１および第２の照合手段による照合の結果がいずれも一致した場合に個人が認証されるように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、指紋照合および入力順序照合の２つの照合手段を用いて個人認証を行うので、不正使用に対するセキュリティ性を向上できる。また、２つの照合は指紋検出のためにセンサ面に置かれている指を移動させることなく行うことができるので使い勝手がよい。

また、上記の構成において、個人認証用の指紋情報および前記各スイッチ素子に対する任意の入力順序が登録可能な記憶部と、前記指紋センサにより検出された指紋情報と前記記録部に登録された指紋情報とを照合する第１の照合手段と、前記操作体から前記各スイッチ素子に対して入力された順序と前記記録部に登録された入力順序とを照合する第２の照合手段とを備え、前記第１および第２の照合手段による照合の結果がいずれも一致の場合に、メイン電源がオンとなるように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、指紋照合および入力順序照合の２つの照合手段を用いて個人認証を行い、これら照合の結果がいずれも一致の場合でない限り、携帯端末装置を制御する制御プログラム自体が起動しないようにできるので、不正使用に対するセキュリティ性が大幅に向上できる。また、２つの照合は指紋検出のためにセンサ面に置かれている指を移動させることなく行うことができるので使い勝手がよい。

また、上記の構成において、表示手段と、所定情報および前記各スイッチ素子に対する任意の入力順序が登録可能な記憶部と、前記各スイッチ素子に対して前記操作体により入力された順序と前記記録部に登録された入力順序とを照合する照合手段とを備え、前記照合手段による照合の結果が一致した場合に前記所定情報が前記表示手段に表示されるように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、入力順序照合により認証された個人以外は所定情報を表示手段に表示させることができないので、携帯端末装置に記憶された住所録などの個人情報が他人に勝手に見られてしまうことを確実に防止できる。

また、前記指紋センサは、例えば、指とセンサ面との間の容量変化を利用して指紋を検出する静電容量式のようなものでもよいが、撮像素子とこの撮像素子に指紋画像を集光するレンズを有する光学式指紋センサが好ましい。

また、上記の構成において、前記指紋センサが前記センサ面への押圧方向へ変位可能となし、この指紋センサに設けた押圧部の押圧により動作可能なプッシュスイッチが設けられることが好ましく、このような構成を採用すると、例えば操作体により機能選択メニューのスクロール操作を行った後に、指紋センサのセンサ面を押圧操作してプッシュスイッチをオンさせることで所定機能の決定操作を行うような入力操作も可能となるので、操作性をより向上することができる。

また、上記の構成において、前記センサ面への押圧操作により前記プッシュスイッチが動作したときに、前記指紋センサによる指紋検出が開始されるように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、指紋センサのセンサ面を指で押し込むだけで指紋情報を自動的に検出することが可能となるので、個人認証のために煩雑な操作をすることなく簡単に指紋を検出できる。

また、上記の構成において、操作体が複数の前記スイッチ素子をそれぞれ操作する複数の操作体からなり、これら操作体の少なくとも１つが回転操作型であることが好ましく、このような構成を採用すると、必要に応じてスイッチ素子を回転操作により動作させることもでき、操作体による多機能な操作が可能となる。

本発明による携帯端末装置は、操作体により複数のスイッチ素子に対する入力操作を行うときに、この操作体を操作する指の下部に指紋センサを配置することが可能となるので、指紋センサを入力手段と独立して設置する場合に比べて省スペース化を図ることができ、携帯端末装置の小型化が図れる。しかも、各スイッチ素子に対して操作体による多方向入力操作が可能となるので、入力時の操作性を向上することができる。

以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１の実施形態例に係る携帯電話の開状態を示す斜視図、図２は該携帯電話の閉状態を示す斜視図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４は該携帯電話に備えられるプリント基板とシートと指紋センサおよび操作体を示す分解斜視図、図５は該携帯電話に備えられる操作体の操作を説明するための説明図、図６は該携帯電話に備えられる指紋センサの操作を説明するための説明図、図７は該携帯電話の要部ブロック図、図８は該携帯電話における指紋登録モードの動作を説明するためのフローチャート、図９は該携帯電話における入力順序登録モードの動作を説明するためのフローチャート、図１０は該携帯電話における個人認証モードの動作の前半部分を説明するためのフローチャート、図１１は該携帯電話における個人認証モードの動作の後半部分を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明において、図１に示すＸ１−Ｘ２方向が左右方向に、Ｙ１−Ｙ２方向が前後方向に相当している。

第１の実施形態例は本発明による携帯端末装置を指紋センサ付きの携帯電話に適用したものであり、図１と図２に示すように、この携帯電話は直方体状の外観を呈した第１の筐体１および第２の筐体２を備えている。これら第１および第２の筐体１，２の長手方向の一端縁はそれぞれヒンジ部３を介して開閉可能に連結されており、第１および第２の筐体１，２が図１に示す開いた状態（開状態）と、図２に示す２つ折りに折り畳まれた状態（閉状態）に開閉操作できる構造になっている。このうち、第１の筐体１は、正面部１ａ（第２の筐体２との対向面）の中央部に設けられたディスプレイ４と、このディスプレイ４を挟んでヒンジ部３とは反対側に設けられたスピーカ部５等を有している。

一方、第２の筐体２は、正面部２ａ（第１の筐体１との対向面）の中央部からヒンジ部３とは後方（Ｙ２方向）寄りに設けられたテンキー部６と、このテンキー部６の後方側に連ねて設けられたマイク部７と、正面部２ａの中央部から前方（Ｙ１方向）寄りに設けられた多方向入力部８等を有している。図３と図４に示すように、この第２の筐体２の内部には、シート９と、プリント基板１０と、回路部１１（図７参照、図３，４では図示せず）とが配設されている。

ディスプレイ４は液晶パネル等からなり、本携帯電話が有する各種機能の選択メニューを表示させたり通話やメール操作に関する情報などを表示させるために使用される。また、スピーカ部５およびマイク部７は、主として本携帯電話により通話を行うときに音声の送受信用として使用される。

図３と図４に示すように、テンキー部６は、複数（本実施形態例では１２個）のキートップ１２と、各キートップ１２にそれぞれ対置させた複数のプッシュスイッチ１３とを有しており、各キートップ１２はシート９に一体的に配設されている。このシート９は合成ゴム等からなる可撓性シートであり、その上面に各キートップ１２が所定の間隔を存してマトリックス状に配置されている。また、シート９の各キートップ１２に対応する下面にはそれぞれ突起部９ａが形成されると共に、キートップ１２の前方側には貫通孔９ｂが形成されている。一方、第２の筐体２には、キートップ１２にそれぞれ対応させた貫通孔２ｂが形成されており、シート９は各キートップ１２の上端部が貫通孔２ｂに挿通されて正面部２ａに露出した状態となるように第２の筐体２内に配置される。そして、操作者が任意のキートップ１２の上面を押圧することで、そのキートップ１２だけがシート９の弾性力に抗してプリント基板１０の方向へ変位可能となっている。

プッシュスイッチ１３はプリント基板１０に配設されており、図示せぬが、プリント基板１０の上面に形成した固定接点と、この固定設点と対向するようにプリント基板１０上に載置された反転ばねからなる可動接点（タクトばね）とを有するプッシュ型のスイッチである。このようなプッシュスイッチ１３が形成されたプリント基板１０はシート９の下面に重なるように第２の筐体２の内部に固定されており、シート９の下面に形成した各突起部９ａがプッシュスイッチ１３の上面に当接している。この状態で、キートップ１２の操作によりプッシュスイッチ１３が押圧されると、可動接点が反転して固定接点に接触することで、両接点が導通してスイッチ動作がなされる。

多方向入力部８は、操作体１４と、指紋センサ１５と、この指紋センサ１５の周囲に配設された４個のプッシュスイッチ１６と、指紋センサ１５に対置させたプッシュスイッチ１７とを有している。これらプッシュスイッチ１６，１７はプリント基板１０に配設されており、前述したテンキー部６におけるプッシュスイッチ１３と同様な構造を有している。操作体１４は円板状の外観を呈しており、この操作体１４には、下面の中央部を開口した凹部１４ａと、この凹部１４ａに連通する矩形状の貫通孔１４ｂとが形成されている。指紋センサ１５は直方体状の外観を呈し、上端部に設けられたセンサ部１５ａと、このセンサ部１５ａを支持するホルダ部１５ｂとを有しており、このホルダ部１５ｂの下面中央部にはさらに突状部１５ｃが一体形成されている（図３参照）。なお、本実施形態例では、指とセンサ部１５ａの上面（センサ面Ｓ１）との間の容量変化を利用して指紋を検出する静電容量式の指紋センサ１５を採用しているが、静電容量式に限らず他方式の指紋センサを用いてもよい。

図３に示すように、前記操作体１４は凹部１４ａ内に指紋センサ１５を上下動可能に収納した状態で前記シート９に固着されている。すなわち、前記挿通孔９ｂを蓋閉するように指紋センサ１５と操作体１４が順次載置され、操作体１４の下面がこのシート９の上面に固着される。このとき、指紋センサ１５の突状部１５ｃが貫通孔９ｂを挿通してシート９の下面に露出した状態になっており、この突状部１５ｃが前記プッシュスイッチ１７の上面に接している。そして、指紋センサ１５のセンサ面Ｓ１のほぼ中央部が押圧されることで、この指紋センサ１５は操作体１４と独立してプリント基板１０の方向へ変位可能となっている。また、操作体１４の前後左右方向の位置におけるシート９の下面にはそれぞれ突起部９ａが形成されており、これら突起部９ａがプッシュスイッチ１６（前位置：１６ａ，後位置：１６ｂ，左位置：１６ｃ，右位置：１６ｄ）の上面にそれぞれ接している。そして、操作体１４上面の前後左右方向位置の任意の外周部が押圧されることで、その押圧方向の部位がシート９の弾性力に抗してプリント基板１０の方向へ変位可能となっている。なお、これ以降は前記指紋センサ１５の突状部１５ｃと対向するプッシュスイッチ１７を「センタースイッチ１７」と称することとする。

第２の筐体２には操作体１４に対応する貫通孔２ｃが形成されており、操作体１４はその上端部が貫通孔２ｃに挿通されて正面部２ａに露出した状態に配置されると共に、指紋センサ１５はセンサ面Ｓ１が操作体１４の貫通孔１４ｂに露出した状態に配置される。そして、操作体１４の前後左右方向のいずれかの位置、例えば図５に示すように前位置（Ｙ１方向位置）の外周部が指紋センサ１５のセンサ面Ｓ１に置かれている指で押圧操作されると、操作体１４が押圧方向に傾いて、この操作体１４の下面に位置する突起部９ａにより対向するプッシュスイッチ１６ａが押圧されてスイッチ動作が行われる。なお、この動作は操作体１４の他の３方向の外周部が押圧される場合にも同様である。また、図６に示すように、指紋センサ１５のセンサ面Ｓ１のほぼ中央部が押圧操作されると、指紋センサ１５が下方に変位して、指紋センサ１５の突状部１５ｃによりセンタースイッチ１７が押圧されてスイッチ動作が行われる。また、この指紋センサ１５への押圧状態では、指１８がセンサ面Ｓ１に適度に押し付けられて、センサ部１５ａによる指紋検出を良好に行えるようになっている。

図７に示すように、回路部１１は、制御部１１ａと記憶部１１ｂと第１の照合部１１ｃと第２の照合部１１ｄとを有しており、制御部１１ａにはディスプレイ４、テンキー部６、多方向入力部８（指紋センサ１５、プッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄおよびセンタースイッチ１７）が接続されている。詳細については後述するが、この制御部１１ａは、指紋センサ１５からの指紋情報の取り込みや、プッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄおよびセンタースイッチ１７等からの入力情報に基づく各種の操作や、ディスプレイ４への情報表示や、個人認証のための操作などの各種制御を行う。また、記憶部１１ｂにはシステム全体を制御するためのプログラムが記憶される他、指紋センサ１５で検出された指紋情報や、操作体１４でプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対して入力した順序などが記憶される。また、この制御部１１ａが第１および第２の照合部１１ｃ，１１ｄを制御することにより個人認証モードが実行される。

すなわち、第１の照合部１１ｃにおいて指紋センサ１５により検出された指紋情報と記録部１１ｂに登録されている指紋情報との照合による認証（指紋認証）が行われると共に、第２の照合部１１ｄにおいて操作体１４から各プッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対して入力された順序と記録部１１ｂに登録されている入力順序との照合による認証（入力順序認証）が行われるようになっており、それぞれの照合の結果が制御部１１ａへ送信される。制御部１１ａは受信した照合の結果がいずれも一致した場合に個人を認証する。そして、本実施形態例では、携帯電話のメイン電源がオフ状態のときに、前記個人認証モードが実行され、このモードで個人が認証されると、メイン電源がオンとなって携帯電話の各種機能が使用可能となるように構成されている。なお、入力順序認証時におけるプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対する入力回数は任意に設定してかまわないが、本実施形態例では、入力回数を４に設定するものとする（例えば、プッシュスイッチを前・前・左・右のような順序で入力する）。また、制御部１１ａはこの他多方向入力部８やテンキー部６からの入力に基づいて通話操作やメール操作などの処理を行うようになっているが、これらは携帯電話の通常機能であるため説明を省略する。

次に、上記のように構成された携帯電話における動作について説明する。

前述したように、個人認証モードは携帯電話のメイン電源がオフの状態で実行されるが、認証前の本携帯電話は待機モードになっている。この待機モードは、指紋センサ１５が押圧されてセンタースイッチ１７がＯＮ動作すると、制御部１１ａが個人認証モードのみが起動できる状態である。

ところで、個人認証モードで行う指紋認証と入力順序認証のために、真正な操作者の指紋情報と、この操作者により設定される入力順序とを予め記憶部１１ｂに登録しておく必要があり、まず、これらの登録手順を図８と図９に示すフローチャートを用いて説明する。

図８に示すように、指紋登録を行うには、例えばディスプレイ４に表示させた各種機能の選択メニューの中から多方向入力部８等を用いた操作により指紋登録機能を選択して実行する（ステップＳ１）。次に、指紋センサ１５が押圧されてセンタースイッチ１７がＯＮ動作したか否かが制御部１１ａにより判断され（ステップＳ２）、センタースイッチ１７がオフ状態である（ＮＯ）ときは、ステップＳ２が繰り返し実行されスイッチ動作待ちの状態となる。このとき、一定時間内にセンタースイッチ１７がオンにならない場合には、ディスプレイ４に指紋登録が失敗した旨の情報を表示してフローを終了させるようにしてもよい。一方、ステップＳ２でセンタースイッチ１７がオン状態である（ＹＥＳ）ときは、制御部１１ａにより指紋センサ１５が起動されて指紋検出を可能な状態に設定される（ステップＳ３）。続いて、制御部１１ａにより指紋センサ１５のセンサ部１５ａにおける画像が認識され（ステップＳ４）、指紋が認識されない（ＮＯ）ときは、ステップＳ４が繰り返し実行されて指紋認識待ちの状態となる。このとき、一定時間内に指紋が認識されない場合には、ディスプレイ４に指紋登録が失敗した旨の情報を表示してフローを終了させるようにしてもよい。一方、ステップＳ４で指紋が認識される（ＹＥＳ）と、制御部１１ａにより指紋センサ１５が制御されてセンサ部１５ａから指紋情報が検出される（ステップＳ５）。そして、制御部１１ａによりこの指紋情報が記憶部１１ｂに記憶され（ステップＳ６）、ディスプレイ４に指紋登録が完了した旨の情報を表示して（ステップＳ７）フローが終了する。このようにして、記憶部１１ｂには操作者を認証するための指紋情報が登録される。

図９に示すように、入力順序登録を行うには、例えばディスプレイ４に表示させた選択メニューから多方向入力部８を用いた操作により入力順序登録機能を選択して実行する（ステップＳ８）。この状態で、操作者は登録したい順序でプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対して操作体１４を用いて入力操作していく。操作体１４による入力操作が行われたことが制御部１１ａにより検出されると（ステップＳ９）、オン動作したプッシュスイッチの位置情報が制御部１１ａにより記憶部１１ｂに記録される（ステップＳ１０）と共に、入力回数がカウントされる。その後、現在押された回数が４であるか否かが判断され（ステップＳ１１）、４回目に達していない（ＮＯ）ときは、ステップＳ９〜Ｓ１１が繰り返し実行され、オン動作したプッシュスイッチの位置情報が順次記憶部１１ｂへ記憶されていく。このとき、一定時間内に入力回数が４に達しない場合には、ディスプレイ４に入力順序登録が失敗した旨の情報を表示してフローを終了させるようにしてもよい。一方、ステップＳ１１で回数が４（ＹＥＳ）のときは、記憶部１１ｂへの入力順序登録が完了した状態であり、ディスプレイ４に入力順序登録が完了した旨の情報を表示し（ステップＳ１２）、フローが終了する。このようにして、記憶部１１ｂには操作者を認証するための入力順序が登録される。

次に、個人認証モードの動作について図１０と図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

携帯電話が待機モード状態であるときに、図１０に示すように、指紋センサ１５が押圧されてセンタースイッチ１７がオン動作したか否かが制御部１１ａにより判断され（ステップＳ１３）、センタースイッチ１７がオフ状態である（ＮＯ）ときは、ステップＳ１３が繰り返し実行されてスイッチ動作待ちの状態となる。このとき、センタースイッチ１７がオンにならない場合には、携帯電話が待機モード状態のままであり、個人が認証されない限りメイン電源がオンになることはない。一方、ステップＳ１３でセンタースイッチ１７がオン状態である（ＹＥＳ）ときは、制御部１１ａにより指紋センサ１５が起動されて指紋検出が可能な状態に設定される（ステップＳ１４）。続いて、制御部１１ａにより指紋センサ１５のセンサ部１５ａにおける画像が認識され（ステップＳ１５）、指紋が認識されない（ＮＯ）ときは、ステップＳ１５が繰り返し実行されて指紋認識待ちの状態となる。このとき、一定時間内に指紋が認識されない場合には、ディスプレイ４に認証が失敗した旨の情報を表示してフローを終了させるようにしてもよい。一方、ステップＳ１５で指紋が認識される（ＹＥＳ）と、制御部１１ａにより指紋センサ１５が制御されてセンサ部１５ａから指紋情報が検出される（ステップＳ１６）。そして、制御部１１ａによりこの指紋情報が記憶部１１ｂに記憶される（ステップＳ１７）。続いて、制御部１１ａにより第１の照合部１１ｃにおける照合が実行され（ステップＳ１８）、この第１の照合部１１ｃにおいて、ステップＳ１７で記憶部１１ｂに記憶した検出指紋情報と予め記憶部１１ｂに登録した指紋情報とが一致するか否かが判断される（ステップＳ１９）。ステップＳ１９での照合の結果が不一致（ＮＯ）の場合には、制御部１１ａにより認証が失敗した旨の情報がディスプレイ４に表示されて（ステップＳ２０）、フローが終了する。

一方、ステップＳ１９での照合の結果が一致（ＹＥＳ）した場合には、図１１に示す次ステップに進み、制御部１１ａにより操作体１４による入力操作を促すメッセージがディスプレイ４に表示される（ステップＳ２１）。次に、操作体１４による入力を受け付ける入力モードが制御部１１ａにより実行される（ステップＳ２２）。そして、この状態で、操作者は認証のための入力順序を操作体１４を用いて入力操作していく。操作体１４による入力操作が行われたことが制御部１１ａにより検出されると（ステップＳ２３）、オン動作したプッシュスイッチの位置情報が制御部１１ａにより記憶部１１ｂに記録される（ステップＳ２４）と共に、入力回数がカウントされる。その後、現在押された回数が４であるか否かがかが判断され（ステップＳ２５）、４回目に達していない（ＮＯ）ときは、ステップＳ２３〜Ｓ２５が繰り返し実行され、オン動作したプッシュスイッチの位置情報が順次記憶部１１ｂへ記憶されていく。このとき、一定時間内に入力回数が４に達しない場合には、ディスプレイ４に入力順序登録が失敗した旨の情報を表示してフローを終了させるようにしてもよい。一方、ステップＳ２５で回数が４（ＹＥＳ）のときは、操作体１４による入力が完了した状態であり、続いて、制御部１１ａにより第２の照合部１１ｄにおける照合が実行され（ステップＳ２６）、この第２の照合部１１ｄにおいて、ステップＳ２５までに記憶部１１ｂに記憶された入力順序情報と予め記憶部１１ｂに登録した入力順序情報とが一致するか否かが判断される（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７での照合の結果が不一致（ＮＯ）の場合には、制御部１１ａにより認証が失敗した旨の情報がディスプレイ４に表示されて（ステップＳ２８）、フローが終了する。一方、ステップＳ２７での照合の結果が一致（ＹＥＳ）した場合には、制御部１１ａにより認証が成功した旨の情報がディスプレイ４に表示される（ステップＳ２９）。そして、制御部１１ａにより携帯電話のメイン電源がオンとされて（ステップＳ３０）、フローが終了する。これ以降は携帯電話での通話やメール操作など通常機能等が使用できる。このように、図１０と図１１に示す個人認証フローにおいては、指紋照合を行う第１の照合部１１ｃと、入力順序照合を行う第２の照合部１１ｄの２つの照合手段を用いて個人認証を行うと共に、これら照合の結果がいずれも一致の場合でない限りメイン電源がオンとならず、携帯電話全体を制御する制御プログラム自体を起動させないようにできるので、セキュリティ性が大幅に向上できる。また、これら２つの照合は、指紋検出のためにセンサ部１５ａに置かれている指を移動させることなく行うことができるので、使い勝手がよい。

このように本実施形態例に係る携帯電話にあっては、操作体１４により複数のプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対する入力操作を行うときに、この操作体１４を操作する指の下部に指紋センサ１５を配置することを可能としたので、省スペース化を図ることができ、携帯電話の小型化が図れる。しかも、各プッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄに対して操作体１４による多方向入力操作が可能であるので、入力時の操作性を向上することができる。

また、本実施形態例では、指紋センサ１５がセンサ部１５ａへの押圧方向へ変位可能となし、この指紋センサ１５に設けた突状部１５ｃの押圧により動作可能なセンタースイッチ１７を設けたので、例えば操作体１４により機能選択メニューのスクロール操作を行った後に、指紋センサ１５のセンサ部１５ａを押圧操作してセンタースイッチ１７をオン動作させることで所定機能の決定操作を行うような入力操作も可能となり、携帯電話の操作性をより向上することができる。

また、本実施形態例では、センサ部１５ａへの押圧操作によりセンタースイッチ１７がＯＮ動作したときに、センサ部１５ａによる指紋検出が開始されるように構成したので、指紋センサ１５のセンサ面Ｓ１を指で押し込むだけで指紋情報を自動的に検出することが可能となり、個人認証のために煩雑な操作をすることなく簡単に指紋を検出できる。

なお、上記実施形態例では、入力回数が所定回数かどうかを自動的に判断して、所定回数であれば入力順序登録を行うようにしているが、これに限定されず、操作者が所定回数入力後に所定の実行キーを押すことで、入力順序の登録が行われる形態であってもよい。この場合には、登録する入力順序の入力回数は、所定回数（例えば４回）のみに限定してもよいし、所定回数以上（例えば４回以上）といったように許容する回数に幅を持たせてもよい。

また、上記実施形態例では、入力回数が所定回数かどうかを自動的に判断して、所定回数であれば、自動的に第２の照合部での照合が実行される場合について説明したが、これに限定されず、操作者が所定回数入力後に所定の実行キーを押すことで、照合の実行が行われる形態であってもよい。そして、以上説明した入力順序登録および照合実行時の変形例は、後述する実施の形態においても適用可能である。

次に、本発明の第２の実施形態例について説明すると、図１２は第２の実施形態例に係る携帯電話における個人認証モードの動作の前半部分を説明するためのフローチャート、図１３は該携帯電話における個人認証モードの動作の後半部分を説明するためのフローチャートである。

前述した個人認証モードの動作において、個人が認証された後の動作が、第１の本実施形態例ではメイン電源をオン動作させる構成であったのに対して（図１０と図１１参照）、第２の実施形態例では、通話などの基本的な機能が利用できる状態において、個人認証により基本機能以外の所定機能の実行が許可される構成とした点が異なる。ここで、所定機能とは、第１の筐体１または第２の筐体２に内蔵したカメラ（図示せず）での撮影やインターネット接続などであるが、これらに限られるものではなく適宜設定してよい。

図１２のフローチャートに示すように、本実施形態例の動作フローは、まず、ディスプレイ４に表示させた選択メニューからテンキー部６や多方向入力部８を利用して所定の機能を選択し実行する（ステップＳ３１）。次に、制御部１１ａにより指紋センサ１５のセンサ面Ｓ１への指の載置を促すメッセージがディスプレイ４に表示される（ステップＳ３２）。次ステップからは指紋照合のためのフローが開始されるが、図１２のステップＳ３３〜Ｓ３９までのステップは図１０に示す第１の実施形態例におけるフロー（ステップＳ１３〜Ｓ１９）と同様であるので、ここでは説明を省略する。そして、このフローで指紋照合の結果が不一致（ステップＳ３９でＮＯ）の場合には、制御部１１ａにより認証が失敗した旨の情報がディスプレイ４に表示されて（ステップＳ４０）、フローが終了する。

一方、ステップＳ３９で指紋照合の結果が一致（ＹＥＳ）の場合には、図１３に示す次ステップに進み、ディスプレイ４に操作体１４による入力操作を促すメッセージが表示される（ステップＳ４１）。次ステップからは入力順序照合のためのフローが開始されるが、図１３のステップＳ４２〜Ｓ４７までのステップは図１１に示す第１の実施形態例における認証フロー（ステップＳ２２〜Ｓ２７）と同様であるので、ここでは説明を省略する。そして、このフローで入力順序照合の結果が不一致（ステップＳ４７でＮＯ）の場合には、制御部１１ａにより認証が失敗した旨の情報がディスプレイ４に表示されて（ステップＳ４８）、フローが終了する。一方、ステップＳ４７で結果が一致（ＹＥＳ）の場合には、制御部１１ａにより入力順序による認証が成功した旨の情報がディスプレイ４に表示される（ステップＳ４９）。この後、制御部１１ａにより操作者が選択した機能の実行が許可されて（ステップＳ５０）、フローが終了し、これ以降、前記機能に対する各種操作が実行可能となる。

このように本実施形態例に係る携帯電話にあっては、第１の実施形態例と同様な効果が得られるが、本実施形態例で説明したような認証後の所定機能の実行は、例えば、携帯電話のメイン電源がオン状態である場合に、通話などの基本機能は個人認証によらずにすぐに使用できる状態にしておき、それ以外の機能は他人が勝手に利用できないような使い方をするときに好適であり、利便性を確保しながらも所定機能にはプロテクトを掛けることが可能となり使い勝手を向上させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態例について説明すると、図１４は第３の実施形態例に係る携帯電話における個人認証モードの動作を説明するためのフローチャートである。

前述した第１および第２の実施形態例の個人認証モードでは、第１および第２の照合部１１ｃ，１１ｄによる指紋認証と入力順序認証の２つの認証を行う構成であったのに対して、本実施形態例では、個人認証のために第２の照合部１１ｄによる入力順序認証のみを用いている点と、認証後に記憶部１１ｂに記憶されている所定情報をディスプレイへ表示するように構成した点が異なる。なお、所定情報とは、例えば記憶部１１ｂに記憶された住所録などであるが、これに限られるものではなく適宜設定してよい。

図１４のフローチャートに示すように、本実施形態例の動作フローは、まず、ディスプレイ４に表示させた選択メニューからテンキー部６や多方向入力部８を利用して所定の情報表示機能を選択し実行する（ステップＳ５１）。次に、入力順序認証を行うために、制御部１１ａにより操作体１４による入力操作を促すメッセージがディスプレイ４に表示される（ステップＳ５２）。次ステップからは入力順序照合のためのフローが開始されるが、図１４のステップＳ５３〜Ｓ５８までのステップは図１１に示す第１の実施形態例における認証フロー（ステップＳ２２〜Ｓ２７）と同様であるので、ここでは説明を省略する。そして、このフローで入力順序照合の結果が不一致（ステップＳ５８でＮＯ）の場合には、制御部１１ａにより認証が失敗した旨の情報がディスプレイ４に表示されて（ステップＳ５９）、フローが終了する。一方、ステップＳ５８で入力順序照合の結果が一致（ＹＥＳ）の場合には、制御部１１ａにより認証が成功した旨の情報がディスプレイ４に表示される（ステップＳ６０）。この後、制御部１１ａにより操作者が選択した情報表示機能の実行が許可され（ステップＳ６１）、フローが終了し、これ以降、情報表示のための各種操作が実行可能となる。

このように本実施形態例に係る携帯電話にあっては、第１および第２の実施形態例と同様な効果が得られるものであるが、本実施形態例で説明したような認証後の情報表示機能の実行は、例えば、他人に見られたくない情報であるが、操作者がディスプレイ４に表示させる頻度が比較的高い情報を取り扱う場合に好適である。個人認証として入力順序認証のみを使用しているので、操作者は比較的短時間で認証操作を完了させることが可能となり、それゆえ利便性を確保しながらも機密情報にはプロテクトを掛けることができる。

次に、本発明の第４の実施形態例について説明すると、図１５は第４の実施形態例に係る携帯電話に備えられる多方向入力部の説明図、図１６は該携帯電話に備えられるプリント基板とシートおよび操作体を示す分解斜視図である。なお、第１〜第３の実施形態例と共通の機能を有する部材には共通の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態例は、前述した第１〜第３の実施形態例における静電容量式の指紋センサ１５を有する多方向入力部８を、光学式の指紋センサ２０を有する多方向入力部１９に置き換えたものである。図１５と図１６に示すように、この多方向入力部１９は、操作体２１と、指紋撮影用の撮像素子２２と、操作体２１の前後左右方向の外周部下面に対置させたプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄとを有している。操作体２１は透明な合成樹脂製であって円板状の外観を呈している。また、この操作体２１の中央部にはレンズ部２１ａが形成されており、このレンズ部２１ａの上下はそれぞれレンズ面Ｓ２およびＳ３となっている。指紋センサ２０は、操作体２１に形成されたレンズ部２１ａと、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等のフォトセンサからなる撮像素子２２とを有しており、レンズ部２１ａのレンズ面Ｓ２が指を載置可能なセンサ面となっている。そして、操作体２１はシート９に形成された挿通孔９ｂを蓋閉するようにこのシート９上に載置されて、操作体２１外周部の下面がシート９の上面に固着される。このとき、操作体２１の下面の中央部に形成されたレンズ面Ｓ３が挿通孔９ｂを挿通してシート９の下面に露出した状態になっている。また、操作体２１の前後左右方向の位置におけるシート９の下面にはそれぞれ突起部９ａが形成されており、これら突起部９ａがプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄの上面にそれぞれ接している。一方、プリント基板１０のレンズ面Ｓ３と対向する位置には貫通孔１０ａが形成されており、撮像素子２２がこの貫通孔１０ａを介して前記レンズ面Ｓ３と対向するように第２の筐体２内の底面に固定されている。

このようにシート９上に設けられた操作体２１は、その上端部が第２の筐体２の正面部２ａに形成された貫通孔２ｃに挿通されて正面部２ａに露出した状態に配置される。そして、第１〜第３の実施形態例の操作体１４と同様に、操作体２１中央のセンサ面（Ｓ２）に載置されている指で操作体２１の前後左右方向位置の任意の外周部を押圧すると、操作体２１が押圧方向に傾いてその下面に位置する突起部９ａにより、対向するプッシュスイッチ１６ａ〜１６ｄが押圧されてスイッチ動作が行われる。また、操作体２１のセンサ面（Ｓ２）に指を載せた状態で、この指の指紋画像がレンズ部２１ａで撮像素子２２に結像されることにより、この撮像素子２２で指紋画像が検出され画像信号として前記制御部１１ａへ出力されるようになっている。

このように、第１〜第３の実施形態例の携帯電話で用いた静電容量式の指紋センサの代わりに、撮像素子２２とこの撮像素子２２に指紋画像を集光するレンズ部２１ａを有する光学式指紋センサが好適に利用できる。

次に、本発明の第５の実施形態例について説明すると、図１７は第５の実施形態例に係る携帯電話の開状態を示す斜視図である。なお、第１〜第４の実施形態例と共通の機能を有する部材には共通の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態例は、第１〜第４の実施形態例における多方向入力部８および１９における操作体１４および２１を、操作形態の異なる多方向入力部２３に置き換えたものである。図１７に示すように、本実施形態例に係る携帯電話に備えられる多方向入力部２３は、第２の筐体２の正面部２ａに露出した静電容量式の指紋センサ２４と、この指紋センサ２４の周囲に配設した複数の操作体２５ａ〜２５ｂとを有している。このうち、後方（Ｙ２方向）の操作体２５ｂおよび左右方向（Ｘ１およびＸ２方向）の操作体２５ｃ，２５ｄはそれぞれ独立して下方向へ変位可能となし、各操作体２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに対応させて第２の筐体２の内部に配設した図示しないプッシュスイッチを押圧操作できるようになっている。また、前方（Ｙ１方向）の操作体２５ａは第２の筐体２の左右方向に平行な回転軸の周りに回転可能な円筒状の外観を呈している。そして、親指によりこの操作体２５ａをＹ１−Ｙ２方向に回転操作させることでスイッチ動作させることが可能になっている。なお、各操作体２５ａ〜２５ｄは指紋センサ２４のセンサ面Ｓ４に置かれている指で操作が可能である。

このように本実施形態例に係る携帯電話にあっては、押圧操作と回転操作による多機能な入力操作が可能となり、例えば、回転操作型の操作体２５ａを用いてディスプレイ４に表示した住所録などをスクロール操作することも可能となり、使い勝手を向上させることができる。なお、本実施形態例においては、回転操作型の操作体を前方位置に１つ配置してあるが、これに限ることはなく、任意位置の１個または複数個の操作体を回転操作型の操作体に変更してもよい。また、指紋センサ２４を下方向へ変位可能となし、この変位によりスイッチ動作するプッシュスイッチを指紋センサ２４の下部に配置するようにしてもよい。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

本発明の第１の実施形態例に係る携帯電話の開状態を示す斜視図である。該携帯電話の閉状態を示す斜視図である。図１のIII−III線に沿う断面図である。該携帯電話に備えられるプリント基板とシートと指紋センサおよび操作体を示す分解斜視図である。該携帯電話に備えられる操作体の操作を説明するための説明図である。該携帯電話に備えられる指紋センサの操作を説明するための説明図である。該携帯電話の要部ブロック図である。該携帯電話における指紋登録モードの動作を説明するためのフローチャートである。該携帯電話における入力順序登録モードの動作を説明するためのフローチャートである。該携帯電話における個人認証モードの動作の前半部分を説明するためのフローチャートである。該携帯電話における個人認証モードの動作の後半部分を説明するためのフローチャートである。本発明の第２の実施形態例に係る携帯電話における個人認証モードの動作の前半部分を説明するためのフローチャートである。該携帯電話における個人認証モードの動作の後半部分を説明するためのフローチャートである。本発明の第３の実施形態例に係る携帯電話における個人認証モードの動作を説明するためのフローチャートである。本発明の第４の実施形態例に係る携帯電話に備えられる多方向入力部の説明図である。該携帯電話に備えられるプリント基板とシートと操作体を示す分解斜視図である本発明の第５の実施形態例に係る携帯電話の開状態を示す斜視図である。

符号の説明

４ディスプレイ（表示手段）
１１ｂ記憶部
１１ｃ第１の照合部（第１の照合手段）
１１ｄ第２の照合部（第２の照合手段）
１４，２１，２５ａ〜２５ｄ操作体
１５，２０，２４指紋センサ
１６ａ〜１６ｄプッシュスイッチ（スイッチ素子）
１７センタースイッチ（プッシュスイッチ）
２１ａレンズ部
２２撮像素子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４センサ面

Claims

指を載置可能なセンサ面を有する指紋センサと、この指紋センサの周囲に配設された複数のスイッチ素子と、これらスイッチ素子をそれぞれ動作させて入力操作を行う操作体とを備え、前記センサ面に置かれている指で前記操作体を操作可能としたことを特徴とする携帯端末装置。
請求項１の記載において、個人認証用の指紋情報および前記各スイッチ素子に対する任意の入力順序が登録可能な記憶部と、前記指紋センサにより検出された指紋情報と前記記録部に登録された指紋情報とを照合する第１の照合手段と、前記操作体から前記各スイッチ素子に対して入力された順序と前記記録部に登録された入力順序とを照合する第２の照合手段とを備え、前記第１および第２の照合手段による照合の結果がいずれも一致した場合に個人が認証されるように構成したことを特徴とする携帯端末装置。
請求項１の記載において、個人認証用の指紋情報および前記各スイッチ素子に対する任意の入力順序が登録可能な記憶部と、前記指紋センサにより検出された指紋情報と前記記録部に登録された指紋情報とを照合する第１の照合手段と、前記操作体から前記各スイッチ素子に対して入力された順序と前記記録部に登録された入力順序とを照合する第２の照合手段とを備え、前記第１および第２の照合手段による照合の結果がいずれも一致した場合にメイン電源がオンとなるように構成したことを特徴とする携帯端末装置。
請求項１の記載において、表示手段と、所定情報および前記各スイッチ素子に対する任意の入力順序が登録可能な記憶部と、前記各スイッチ素子に対して前記操作体により入力された順序と前記記録部に登録された入力順序とを照合する照合手段とを備え、前記照合手段による照合の結果が一致した場合に、前記所定情報が前記表示手段に表示されるように構成したことを特徴とする携帯端末装置。
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記指紋センサが撮像素子とこの撮像素子に指紋画像を集光するレンズを有する光学式指紋センサであり、前記レンズの一面を前記センサ面としたことを特徴とする携帯端末装置。
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記指紋センサが前記センサ面への押圧方向へ変位可能となし、この指紋センサに設けた押圧部の押圧により動作可能なプッシュスイッチが設けられたことを特徴とする携帯端末装置。
請求項６の記載において、前記センサ面への押圧操作により前記プッシュスイッチが動作したときに、前記指紋センサによる指紋検出が開始されるように構成したことを特徴とする携帯端末装置。
請求項１〜７のいずれか１項の記載において、操作体が複数の前記スイッチ素子をそれぞれ操作する複数の操作体からなり、これら操作体の少なくとも１つが回転操作型であることを特徴とする携帯端末装置。