JP2008065440A - 指紋認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部処理的な手法ではなく、構造的な手法によって指紋検出性能の向上を図る。
【解決手段】筐体１２の表面１３に、指先１００の汚れを落とす第１の汚れ除去部１４と、指先１００に適度な湿気を供給する湿気供給部１５と、指紋認証用のセンサ部１６と、指先１００に付着した油分を除去する第２の汚れ除去部１７とが、指先１００をスライドさせる方向Ｘ１の上流側から、この順番で配置されている。また、筐体１２の表面１３には、第１の汚れ除去部１４、湿気供給部１５、センサ部１６、第２の汚れ除去部１７を被覆する蓋部材が配置されており、さらに、この蓋部材の下面には、センサ部１６の汚れを拭き取る拭き取り部材が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、予め登録されている指紋データとの照合を行うことによって個人認証を行う指紋認証装置に関する。

近年、セキュリティーの観点から様々な指紋認証装置が提案されている。この指紋認証装置に使用されるセンサとしては、静電容量式のセンサや、ＣＣＤを利用した光学式センサなどが使用されている。

このような指紋認証装置では、その指紋検出性能の向上が重要な課題となっている。例えば、乾燥肌体質の人の指紋は検出しにくく、また、指紋の浅い人（例えば、陶芸家や薬剤師など）も検出しにくいため、このような場合の指紋検出精度を上げる技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の指紋認証装置は、手荒れなどで紋が乱れているような指紋画像が入力された場合であっても、精度よく指紋の照合を行うことができるものであり、登録指紋の画像と照合指紋の画像との相関値Ｐを求め、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下であった場合、補正相関値Ｐ′を求め、この補正相関値Ｐ’と相関しきい値Ｐｔｈとを比較し、Ｐ’＞Ｐｔｈであれば、マッチングと判定するようになっている。
特開２００４−１９９４３５号公報

上記特許文献１の指紋認証装置を用いた場合には、従来に比べて検出精度は高くなるもの、内部で複雑な処理が必要となり、必然的に製造コストも上昇するといった問題があった。指紋検出性能の問題は、上記したように、乾燥肌体質の人の指紋が検出しにくいのであって、通常の人の指紋は上記のような画像処理を行わなくても十分に検出可能である。

本発明はかかる点に着目して創案されたもので、その目的は、内部処理的な手法ではなく、構造的な手法によって指紋検出性能の向上を図った指紋認証装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の指紋認証装置は、筐体表面に指紋認証用のセンサ部が配置された構造の指紋認証装置において、前記筐体表面に、指先に適度な湿気を供給する湿気供給部、または指先の汚れを落とす第１の汚れ除去部のいずれか一方または両方が配置されたことを特徴とする。

この場合、前記湿気供給部には油脂を含む湿気塗布剤が設けられている。また、前記センサ部は、指先をスライドさせることによって認証するスライド式の指紋認証用センサである。

そのため、前記湿気供給部または前記第１の汚れ除去部は、前記センサ部のスライド方向上流側に配置されている。さらに、これら湿気供給部と第１の汚れ除去部の両方を備えている場合には、第１の汚れ除去部と湿気供給部とセンサ部とが、スライド方向の上流側からこの順番で配置されている。

各部がこのように配置されているので、指をスライドさせる場合、まず、第１の汚れ除去部によって指先についた汚れを除去し、この後、乾燥肌の人の場合には次の湿気供給部によって適度の油脂分が指先に塗布された後、センサ部上をスライドさせることになるので、乾燥肌の人でも指紋を確実に検出することが可能となる。

この場合、筐体表面に、指先に付着した油分を除去する第２の汚れ除去部を配置してもよい。この第２の汚れ除去部は、前記センサ部に対しスライド方向下流側に配置しておく。これにより、指紋検出後は、この第２の汚れ除去部によって指先に付着した油分を除去できる。また、センサ部の周辺に、静電気除去用の機構部を配置する。具体的には、筐体自体を導電体で形成する。

また、本発明の指紋認証装置では、前記筐体表面に配置された各部を被覆する蓋部材が、前記筐体表面に配置されており、この蓋部材が、上記指先のスライド方向と同方向にスライド可能に設けられている。また、この蓋部材の下面側には、センサ部の汚れを拭き取る拭き取り部材が設けられている。これにより、蓋部材をスライドさせて筐体表面を露出させるとき、拭き取り部材によってセンサ部表面が常に拭き取られるので、センサ部表面にゴミや埃、油脂等の汚れが付着していても、これを確実に除去することができる。これにより、検出性能の低下を防止することができる。

なお、前記蓋部材は、スライド構造以外にも、回動可能に設けられていてもよい。

本発明の指紋認証装置によれば、筐体表面に、指先に適度な湿気を供給する湿気供給部、または指先の汚れを落とす第１の汚れ除去部のいずれか一方または両方を配置したので、乾燥肌の人であっても、指紋を確実に検出することができる。また、湿気供給部や第１の汚れ除去部を被覆するためのスライド式の蓋部材を筐体表面に配置し、さらに、この蓋部材の下面に、センサ部の汚れを拭き取る拭き取り部材を設けたので、蓋部材をスライドさせて筐体表面を露出させるとき、拭き取り部材によってセンサ部表面が常に拭き取られるため、センサ部表面にゴミや埃、油脂等の汚れが付着していても、これを確実に除去することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜実施形態１＞
図１は、本実施形態１の指紋認証装置1Ａの外観図である。

この指紋認証装置１Ａは、筐体１２の表面１３に、指紋認証用のセンサ部１６が配置されている。このセンサ部１６は、静電容量式のラインセンサ１６ａを用いた静電感応型かつスライドタイプのセンサ部である。つまり、指紋認証に際しては、ユーザは、この指紋認証用のセンサ部１６に指先１００を接触させた状態で、図１中矢符Ｘ１方向にスライドさせることによって指紋検出を行うようになっている。

また、筐体１２の表面１３には、センサ部１６のスライド方向（Ｘ１）上流側に、指先１００に適度な湿気を供給する湿気供給部１５、及び指先１００の汚れを落とす第１の汚れ除去部１４が配置されているとともに、センサ部１６のスライド方向（Ｘ１）下流側に、指先１００に付着した油分を除去する第２の汚れ除去部１７が配置されている。すなわち、第１の汚れ除去部１４、湿気供給部１５、センサ部１６、第２の汚れ除去部１７が、スライド方向（Ｘ１）の上流側からこの順番で所定の間隔を存して配置されている。

第１の汚れ除去部１４は、主として汗等の拭き取り部であり、拭き取り部材としては例えばフェルト材等が使用可能である。

湿気供給部１５は、主として乾燥肌の人の指に油分を補給して、センサ部１６による読み取りをより確実に行えるようにするためのものであり、湿気塗布剤としては、例えば油脂、脂肪酸ナトリウム、多価アルコール、コラーゲン、植物性セラミド等の化合物で固形化したものなどの使用が可能である。ただし、湿気塗布剤は、これらの素材に限るものではなく、人の手に優しい例えば石鹸素材のようなものであればどのような素材のものでもよい。

第２の汚れ除去部１７は、指先１００に付着した主に油分を拭き取るためのものである。拭き取り部材としては、例えばフェルト材等が使用可能である。

なお、これら第１の汚れ除去部１４、湿気供給部１５及び第２の汚れ除去部１７は、筐体１２に対して着脱可能な嵌め込み式とすることで、その後の部品交換やメンテナンス等が容易となる。

また、本実施形態１では、センサ部１６に静電容量式のラインセンサ１６ａを用いているため、筐体１２を導電体で形成しておくのが良い。

上記構成の指紋認証装置１Ａによれば、ユーザは、指紋認証を行う場合、まず、第１の汚れ除去部１４によって指先１００についた汚れを除去し、次に、乾燥肌の人の場合には次の湿気供給部１５によって適度の油分を指先１００に塗布した後、続けてセンサ部１６上をスライドさせる。これにより、乾燥肌の人でも指紋を確実に検出することが可能となる。この後、第２の汚れ除去部１７において、指先１００に付着した油分を除去するようにすればよい。

＜実施形態２＞
図２は、本実施形態２の指紋認証装置１Ｂを示しており、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は同図（ａ）中矢符Ｄ方向から見た断面図、（ｃ）は同図（ａ）中矢符Ｅ方向から見た断面図である。

この指紋認証装置１Ｂは、上記実施形態１の指紋認証装置１Ａの構成を前提とし、さらに、筐体１２の表面１３に、第１の汚れ除去部１４、湿気供給部１５、センサ部１６及び第２の汚れ除去部１７の全体を被覆する蓋部材２１が配置された構造となっている。この蓋部材２１は、指先１００のスライド方向Ｘ１と同方向に往復スライド移動可能に設けられている。すなわち、筐体表面１３の左右両側には、その長手方向のほぼ全長に渡って、断面コ字状に形成されたレールガイド部２２ａ，２２ｂが対向配置されており、このレールガイド部２２ａ，２２ｂに、蓋部材２１の左右両側縁部２１ａ，２１ｂがそれぞれ嵌まり込んで摺動可能に保持された構造となっている。

また、蓋部材２１は、図３（ａ）に示すように、各部１４〜１７を全て被覆している状態、すなわち蓋部材２１を完全に閉じた第１の位置と、この第１の位置から蓋部材２１をスライド方向Ｘ２に一定距離Ｌ１だけスライドさせることによって、第２の汚れ除去部１７とセンサ部１６とを露出させた、図３（ｂ）に示す第２の位置と、この第２の位置から蓋部材２１をさらにスライド方向Ｘ２に一定距離Ｌ２だけスライドさせることによって、湿気供給部１５とセンサ部１６と第２の汚れ除去部１７とを露出させた、図３（ｃ）に示す第３の位置と、この第３の位置から蓋部材２１をさらにスライド方向Ｘ２に一定距離Ｌ３だけスライドさせることによって、第１の汚れ除去部１４、湿気供給部１５、センサ部１６及び第２の汚れ除去部１７の全てを露出させた、図３（ｄ）に示す第４の位置とにおいて、蓋部材２１を仮固定するためのロック機構部（図示省略）を備えている。このロック機構部は、ユーザが指先１００で蓋部材２１をスライド方向（Ｘ１またはＸ２）に若干押すことによって簡単に解除可能な構造となっている。また、蓋部材２１は、図３（ａ）に示す位置からさらにスライド方向Ｘ１へは行かないように、例えば当たり止め等（図示省略）を設けてその移動が規制されており、また、図３（ｃ）に示す位置からさらにスライド方向Ｘ２へは行かないように同じく当たり止め等（図示省略）を設けてその移動が規制されている。

なお、図２中の符号２５は、蓋部材２１に設けられた指係止用の突起部であり、蓋部材２１を開閉するときに、この突起部２５に指先１００を引っかけて押すように（または、引き戻すように）することで、蓋部材２１の開閉操作が容易に行えるものである。

なお、上記実施形態２では、蓋部材２１のスライド方向を、指先のスライド方向Ｘ１と同方向として説明しているが、スライド方向についてはこれに限定されるものではなく、例えば上記スライド方向Ｘ１と直行する横方向にスライドする構造であってもよい。また、このようなスライド構造ではなく、例えば図４（ａ）に示すように、先端部側に設けられた回転軸３１を中心として、水平方向（図中、矢符Ｒ方向）に回動することで筐体表面１３を開閉する構造であってもよく、また、図４（ｂ）に示すように、蓋部材２１の先端側両端部が支持軸３５，３５によって回動可能に支持されており、この支持軸３５，３５を中心にして垂直方向（図中、矢符Ｓ方向）に回動することで筐体表面１３を開閉する構造であってもよい。

このような蓋部材２１の構造において、本実施形態２ではさらに、この蓋部材２１の下面側２３に、筐体表面１３に配置されたセンサ部１６の汚れを拭き取るための拭き取り部２４が設けられている。この拭き取り部材２４の素材としては、例えばフェルト材等が使用可能である。

なお、このように拭き取り部材２４を設けると、蓋部材２１を例えば図３（ｃ）までスライドさせたとき、この拭き取り部材２４によって湿気供給部１５も拭き取ってしまう、といった不具合が発生する。これを解決する一つの手法としては、図５に示すように、センサ部１６のみを筐体表面１３から一段高い位置に配置し、拭き取り部材２４の厚みを、その下面（拭き取り面）がセンサ部１６の表面には届くが、筐体表面１３までは届かないようにすればよい。これにより、蓋部材２４を完全に開いた状態までスライドさせても、拭き取り部材２４によって湿気供給部１５の表面が拭き取られることはない。ただし、上記不具合を解決する手法はこれに限定されるものではない。

＜実施形態３＞
図６は、本実施形態３の指紋認証装置１Ｃを示す外観図及び断面図である。

この指紋認証装置１Ｃは、筐体１２の表面１３に、指紋認証用のセンサ部１６が配置されたものである。また、場合によっては、図中破線で示すように、このセンサ部１６のスライド方向（Ｘ１）上流側に、指先１００の汚れを落とす第１の汚れ除去部１４が配置されていてもよい。そして、この筐体１２の表面１３に、センサ部１６（第１の汚れ除去部１４が配置されている場合はこの第１の汚れ除去部１４も含む）を被覆する蓋部材２１が配置された構造となっている。この蓋部材２１は、上記実施形態２の場合と同様、レールガイド部２２ａ，２２ｂに、蓋部材２１の左右両側縁部２１ａ，２１ｂがそれぞれ嵌まり込んで摺動可能に保持された構造となっている。

このような蓋部材２１の構造において、本実施形態３ではさらに、この蓋部材２１の下面側２３に、筐体表面１３に配置されたセンサ部１６の汚れを拭き取るための拭き取り部２４が設けられている。この拭き取り部材２４の下面（拭き取り面）は、筐体表面１３に若干押圧された状態で常に接触するように配置されている。これにより、蓋部材２４をスライドさせると、拭き取り部材２４によってセンサ部１６の表面が拭き取られる、センサ部１６の表面が常に指紋検出可能な良好な状態に保たれることになる。

図７は、上記各実施形態の指紋認証装置１Ａ〜１Ｃの電気的構成を示すブロック図である。

本実施形態の指紋認証装置１Ａ〜１Ｃは、指紋認証用のセンサ部１６、指紋登録照合処理部５１、登録データ保存部５２、及び通信部５３によって構成されている。すなわち、指紋認証に際し、ユーザが指紋認証用のセンサ部１６に指先を接触させることによって指紋が検出されると、指紋登録照合処理部５１では、登録データ保存部５２に予め登録保存されている指紋と照合して、その一致・不一致を認証する。そして、その認証結果に基づいて、通信部５３より各種通信を行う。

例えば、本実施形態の指紋認証装置１Ａ〜１Ｃが車両のリモコンスイッチに搭載されている場合には、車両側に搭載されている装置との間で各種の通信（例えば、ドアの開閉等）を行う。また、本実施形態の指紋認証装置１Ａ〜１Ｃがパソコンや携帯電話等の電子機器に搭載されており、これら電子機器の使用者に対する使用許可等の認証に用いられる場合には、機器本体のシステムに対して使用許可、不許可の信号を送信することになる。なお、このような指紋認証装置１Ａ〜１Ｃの電気的構成については、従来から種々の構成が提案されており、本発明においてもこれらの構成を使用することが可能である。

本発明の実施形態１に係る指紋認証装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態２に係る指紋認証装置を示しており、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は同図（ａ）中矢符Ｄ方向から見た断面図、（ｃ）は同図（ａ）中矢符Ｅ方向から見た断面図である。 蓋部材の開閉状態を示す説明図である。 蓋部材の開閉機構の他の構造の概略を示す外観斜視図である。 センサ部と拭き取り部の配置構造の一例を示す一部拡大断面図である。 本発明の実施形態３に係る指紋認証装置の外観斜視図及び断面図である。 本発明の指紋認証装置の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 指紋認証装置
１２ 筐体
１３ 表面
１４ 第１の汚れ除去部
１５ 湿気供給部
１６ センサ部
１７ 第２の汚れ除去部
２１ 蓋部材
２２ａ，２２ｂ レールガイド部
２４ 拭き取り部材
２５ 突起部

Claims (18)

1. 筐体表面に指紋認証用のセンサ部が配置された構造の指紋認証装置において、
   前記筐体表面に、指先に適度な湿気を供給する湿気供給部が配置されたことを特徴とする指紋認証装置。
2. 前記湿気供給部には油脂を含む湿気塗布剤が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の指紋認証装置。
3. 前記センサ部は、指先をスライドさせることによって認証するスライド式の指紋認証用センサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指紋認証装置。
4. 前記湿気供給部は、前記センサ部のスライド方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の指紋認証装置。
5. 筐体表面に指紋認証用のセンサ部が配置された構造の指紋認証装置において、
   前記筐体表面に、指先の汚れを落とす第１の汚れ除去部が配置されたことを特徴とする指紋認証装置。
6. 前記センサ部は、指先をスライドさせることによって認証するスライド式の指紋認証用センサであることを特徴とする請求項５に記載の指紋認証装置。
7. 前記第１の汚れ除去部は、前記センサ部のスライド方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の指紋認証装置。
8. 筐体表面に指紋認証用のセンサ部が配置された構造の指紋認証装置において、
   前記筐体表面に、指先の汚れを落とす第１の汚れ除去部と、指先に適度な湿気を供給する湿気供給部とが配置されたことを特徴とする指紋認証装置。
9. 前記センサ部は、指先をスライドさせることによって認証するスライド式の指紋認証用センサであることを特徴とする請求項８に記載の指紋認証装置。
10. 前記第１の汚れ除去部と前記湿気供給部と前記センサ部とが、スライド方向の上流側からこの順番で配置されていることを特徴とする請求項９に記載の指紋認証装置。
11. 前記筐体表面に、指先に付着した油分を除去する第２の汚れ除去部が配置されたことを特徴とする請求項１，２，８または９に記載の指紋認証装置。
12. 前記第２の汚れ除去部は、前記センサ部に対しスライド方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項１０に記載の指紋認証装置。
13. 前記センサ部周辺に静電気除去用の機構部が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の指紋認証装置。
14. 筐体表面に配置された前記各部を被覆する蓋部材が、前記筐体表面に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の指紋認証装置。
15. 前記蓋部材が前記スライド方向と同方向にスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の指紋認証装置。
16. 前記蓋部材の下面側に、前記センサ部の汚れを拭き取る拭き取り部材が設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の指紋認証装置。
17. 前記蓋部材が回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の指紋認証装置。
18. 筐体表面に指紋認証用のセンサ部が配置された構造の指紋認証装置において、
    前記筐体表面に前記センサ部を被覆する蓋部材がスライド移動可能に配置されており、この蓋部材の下面側に、前記センサ部の汚れを拭き取る拭き取り部材が設けられていることを特徴とする指紋認証装置。

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