JP2008293466A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ本体の破損を抑える。
【解決手段】画像入力装置は、ベース２と、ベース２の左右に連結されて、枢軸１３を中心にして上下動可能に設けられたセンサ本体９と、センサ本体９の下面に設けられたプッシュスイッチ１６と、ベース２の上面であってプッシュスイッチ１６に対応する位置に設けられた凸部５と、ベース２の上面であって凸部５よりも枢軸１３寄りに設けられたセンサ受け部７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像入力装置に関し、特に強度のある画像入力装置に関する。

近年、個人情報又は企業情報の管理・保護に対して、又は、防犯等のセキュリティに対して、信頼性・安全性の要求が社会的に高まっており、個人認証が非常に重要な課題として認識されてきている。そのような社会的な要求の高まりにこたえるべく、指紋、虹彩、静脈等の生体情報を利用した個人認証の技術開発が盛んに行われている。

生体情報を個人認証システムに取り込むために、各種のセンサが開発されている。センサとしては光学式、静電容量式、電界式、感熱式、感圧式、超音波式、その他の方式のセンサがあり、センサの接触面に触れた被検体（例えば、指）の表面形態又は内部形態がセンサによって画像として取り込まれ、取り込まれた画像が生体情報となって、その画像が個人認証システムによって照合される。

センサの消費電力を抑えるために、被検体がセンサに触れた時にだけ、センサがセンシング動作をすることが行われている。具体的には、センサの下側にプッシュスイッチを設け、被検体によってセンサが下に押し込まれてプッシュスイッチが押された時に、プッシュスイッチの出力信号がトリガとなってセンサが動作する。（例えば、特許文献１参照）
特開２０００−５７３２８号公報

ところで、センサによってプッシュスイッチが押された状態で更にセンサを押し込むと、センサがプッシュスイッチに支持された状態で曲げられるので、センサが破損する虞がある。そのため、出願人は鋭利研究・開発を行って、センサの強度向上を図ること等して、センサの破損を抑えることを行っている。それでも、更にセンサの破損の発生確率を下げることが望まれている。
そこで、本発明は、センサ本体の破損を抑えることを課題とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明によれば、
画像入力装置は、
ベースと、
前記ベースの上において上下可動となって前記ベースに連結されたセンサ本体と、
前記ベースの上面又は前記センサ本体の下面に設けられたスイッチと、
前記ベースの上面又は前記センサ本体の下面の一方に設けられ、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の他方に向けて突出している受け部と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の画像入力装置において、
前記ベースと前記センサ本体とを連結する支持部を備え、
前記センサ本体は前記支持部を軸として上下に回動可能となっていることを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、請求項２に記載の画像入力装置において、
前記受け部は前記センサ本体の回動の半径方向について前記センサ本体の回動軸心と前記スイッチ又は前記スイッチの接地面との間に設けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明によれば、請求項１から３の何れか一項に記載の画像入力装置において、
前記画像入力装置は、前記ベースの上面と前記センサ本体の下面のうち前記スイッチが設けられていない面であって前記スイッチに対応する位置に形成された凸部を更に備えることを特徴とする。

請求項５に係る発明によれば、請求項４に記載の画像入力装置において、
前記センサを駆動するための配線がパターニングされた配線シートを更に備え、
前記配線シートは、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の他方に設けられ、
前記凸部は、前記配線シートにおいて前記配線が形成されていない部分に重なる位置に設けられていることを特徴とする。

請求項６に係る発明によれば、請求項１から５の何れか一項に記載の画像入力装置において、
前記センサを駆動するための配線がパターニングされた配線シートを更に備え、
前記配線シートは、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の他方に設けられ、
前記受け部は、前記配線シートにおいて前記配線が形成されていない部分に重なる位置に設けられていることを特徴とする。

請求項７に係る発明によれば、請求項１に記載の画像入力装置において、
前記ベースと前記センサ本体とを連結する支持部を備え、
前記受け部は、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の前記一方における前記支持部と前記凸部との間に配置されていることを特徴とする。

請求項８に係る発明によれば、請求項３に記載の画像入力装置において、
前記受け部は複数であり、
前記ベースの上面と前記センサ本体の下面のうち前記スイッチが設けられていない面であって前記スイッチに対応する位置に形成された凸部を更に備え、
前記凸部は、前記センサ本体の回動軸心方向について前記複数の受け部の間に設けられていることを特徴とする。

請求項９に係る発明によれば、請求項４に記載の画像入力装置において、
前記凸部は前記センサ本体のセンシング可能なセンシングエリアの外側に対応する位置に設けられていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明によれば、請求項１から９の何れか一項に記載の画像入力装置において、
前記受け部は前記センサ本体のセンシング可能なセンシングエリアの外側に対応する位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、センサ本体が下に押されると、スイッチが押されたり接触したりすることによってスイッチがオフ状態からオン状態又はその逆になり、更にセンサ本体が下に押されるとセンサ本体の下面又はベースの上面が受け部に受けられるので、センサ本体がそれ以上、下に曲げられなくなる。そのため、センサ本体の破損を抑えることができる。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１実施形態における画像入力装置１を示した右側面図であり、図２は、この画像入力装置１の背面図である。

図１、図２に示すように、ベース２は板状又は薄板状の部材であり、ベース２の上面及び下面が互いに平行に設けられている。ベース２の上面左右両側であってそれらの後ろ寄りには、支持部３，４がそれぞれ設けられている。支持部３，４はベース２の上面に対して立った状態に設けられている。

支持部３には軸孔が左右方向に貫通し、支持部４にも軸孔が左右方向に貫通している。左右方向に見て支持部３の軸孔と支持部４の軸孔は同心となっている。

ベース２の上面には、凸部５及びセンサ受け部７，８が設けられている。凸部５及びセンサ受け部７，８はベース２の上面に対して突出した状態に設けられた突起であり、上から見たセンサ受け部７，８の形状は前後方向を長径とし左右方向を短径とした楕円状である。センサ受け部７の突出高さとセンサ受け部８の突出高さは等しい。

凸部５はベース２の前部に設けられ、センサ受け部７，８は凸部５よりも後方に設けられ、左右方向に見てセンサ受け部７，８が支持部３と凸部５との間に設けられている。また、前後方向に見て凸部５がベース２の左右中央部に設けられ、前後方向に見て凸部５がセンサ受け部７とセンサ受け部８の間、特にそれらの間の中央に設けられている。

支持部３，４にはセンサ本体９が上下に回動可能に連結されている。センサ本体９は、樹脂からなるシャーシ１０と、シャーシ１０の上に搭載されたセンサチップ１１とを備える。シャーシ１０の左右両側面であってそれらの後ろ寄りには枢軸１３，１４がそれぞれ形成され、枢軸１３が支持部３の軸孔に挿入され、枢軸１４が支持部４の軸孔に挿入されている。このように枢軸１３，１４が支持部３，４にそれぞれ軸支されることによって、センサ本体９がベース２に対して上下に回動可能となっており、センサ本体９の回動軸心は枢軸１３，１４の中心線であって左右方向に延在している。なお、枢軸１３，１４がシャーシ１０に設けられ、軸孔が支持部３，４に設けられているが、逆に枢軸が支持部３，４に設けられ、軸孔がシャーシ１０に設けられるものとしてもよい。

シャーシ１０の上にセンサチップ１１が搭載されており、シャーシ１０の下面とセンサチップ１１の上面が平行になっている。

センサチップ１１はその上面をセンサ面とした接触型センサであって、上面に触れた被検体（例えば、指等）の表面の形態（例えば、凹凸による模様（被検体が指の場合には指紋））又は上面に触れた被検体の内部の形態（例えば、被検体が指の場合には指内部の静脈パターン）を画像化して入力するものである。センサチップ１１としては、光学式、静電容量式、電界式、感熱式、感圧式、超音波式その他の方式で被検体の表面形態又は内部形態をセンシングするセンサを用いることができる。

センサチップ１１の上面であってその前端部に、可撓性の配線シート１５が接続されている。この配線シート１５は、センサチップ１１の前端部上面からシャーシ１０の下面へ折り曲げられて、シャーシ１０の後方へと配索されている。そして、この配線シート１５はシャーシ１０の下面に貼着されている。

配線シート１５は、絶縁膜を積層したものであって、それらの層間にセンサを駆動するための配線がパターニングされたものである。配線シート１５に形成された配線がセンサチップ１１の端子に導通している。

センサ本体９の下面にはプッシュスイッチ１６が設けられ、前後方向に見てプッシュスイッチ１６がセンサ本体９の左右中央部に配置されている。具体的には、プッシュスイッチ１６が配線シート１５に取り付けられ、プッシュスイッチ１６が凸部５に対応する位置に設けられている。このプッシュスイッチ１６はドームスイッチ、タクトスイッチ、押釦スイッチ、その他のプッシュスイッチであって、押された状態から元に戻る復元力を有するものである。

プッシュスイッチ１６がドームスイッチである場合には、図３に示すように、プッシュスイッチ１６が、下方に凸となるようにドーム状に形成された導電性の弾性材１７と、弾性材１７の内側に設けられた複数の電気的接点部１８と、弾性材１７を覆うように設けられた絶縁性の弾性材１９と、を有するものである。図４に示すように、弾性材１７，１９が押されると、弾性材１７，１９が弾性変形して弾性材１７が電気的接点部１８に接触し、これによりこれら電気的接点部１８が導通する。弾性材１７，１９に対する押圧が解除されると、弾性材１７，１９が元のドーム状に復元する。なお、電気的接点部１８は配線シート１５の配線に導通している。

凸部５、センサ受け部７，８、プッシュスイッチ１６及びセンサチップ１１の設置位置について説明する。
凸部５及びセンサ受け部７，８は何れも、上から見て、配線シート１５において配線が形成されていない部分に重なる位置、つまり、配線と配線との間の部分に重なる位置に設けられている。
凸部５及びセンサ受け部７，８は何れも、上から見て、センサチップ１１の上面のセンシングエリアから外れた位置に設けられている。なお、センシングエリアとは、センサチップ１１によってセンシング可能なエリアであり、センシングエリアの外側においてはセンサチップ１１によってセンシングが行われない。
凸部５は、センサチップ１１の左右方向中央部に対応する位置に設けられている。
センサ受け部７，８は、センサ本体９の回動の半径方向についてセンサ本体９の回動軸心（枢軸１３，１４）とプッシュスイッチ１６又はプッシュスイッチ１６の接地面との間に設けられている。

次に、この画像入力装置１の作用・動作について説明する。
被験者が指等でセンサチップ１１の上面に触れて、指等でセンサ本体９を下に押すと、センサ本体９が枢軸１３，１４を支点として下に回動する。センサ本体９が下に押されると、プッシュスイッチ１６が凸部５に受けられて、更にプッシュスイッチ１６が凸部５によって押される。プッシュスイッチ１６が押されると、プッシュスイッチ１６の電気的接点部１８が導通するので、信号がプッシュスイッチ１６から配線シート１５の配線を介して制御回路に出力される。それをトリガとして制御回路によってセンサチップ１１が駆動され、センサチップ１１によって指等の表面形態又は内部形態が像として取り込まれる。

そして、被験者が指をセンサチップ１１から離すと、プッシュスイッチ１６が復元して元の状態に戻り、プッシュスイッチ１６が復元することによってセンサ本体９が上に回動される。

本実施形態によれば、図５に示すように、プッシュスイッチ１６が凸部５により押された状態から被験者がセンサ本体９を更に下に押圧すると、センサ本体９が僅かながら下に撓む。この場合には、撓んだセンサ本体９の下面がセンサ受け部７，８に受けられるので、センサチップ１１やシャーシ１０を薄型にしても、センサ本体９が大きく変形しない。そのため、下方への荷重からセンサチップ１１やシャーシ１０を保護することができ、更に、センサチップ１１やシャーシ１０を小型化・軽量化することができる。

また、センサ受け部７，８が配線シート１５において配線が形成されていない部分に重なる位置に設けられているため、センサ本体９が下に押されて、センサ受け部７，８が配線シート１５に当たっても、配線シート１５の内部の配線がセンサ受け部７，８によって押されない。そのため、配線の断線を確実に防止することができる。

また、凸部５及びセンサ受け部７，８がセンサチップ１１のセンシングエリアから外れた位置に設けられているので、センサ本体９が下に押されて、凸部５及びセンサ受け部７，８が当接することによるセンサチップ１１のセンシング性能の低下を抑えることができる。

また、センサ本体９が凸部５、センサ受け部７，８によって三点支持されるので、センサ本体９が押された状態でもセンサ本体９が安定し、特に凸部５、センサ受け部７，８の配置位置を工夫したので、その安定性が優れている。そのため、センサ本体９の破損をより防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して種々の設計変更を行ったものも本発明の範囲に含まれる。以下、変形例を挙げるが、本発明の範囲は以下の変形例に限るものではない。以下の変形例は、変更した部分を除いて、上記実施形態における画像入力装置１と同様に設けられている。また、以下の変形例を可能な範囲で組み合わせてもよい。

〔変形例１〕
プッシュスイッチ１６が設けられている位置と、凸部５が設けられている位置とが逆であってもよい。プッシュスイッチがベース２の上面に設けられている場合には、配線シート１５とは別の配線をベース２の上面に設け、その配線をプッシュスイッチに接続すればよい。そのプッシュスイッチに押し込む凸部は、シャーシ１０の下面に形成されていてもよいし、配線シート１５に形成されてもよい。

〔変形例２〕
また、上記実施形態では凸部５、センサ受け部７，８が突起であったが、凸部５、センサ受け部７，８が突状であってもよいし、その他の形状の凸部であってもよい。

〔変形例３〕
また、上記実施形態ではベース２の上面にセンサ受け部７，８が形成されていたが、センサ受け部７，８に代えて、シャーシ１０の下面に対して突出した状態の受け部がシャーシ１０の下面に形成されていてもよい。又は、ベース２の上面に形成されたセンサ受け部７，８に加えて、シャーシ１０の下面に対して突出した状態の受け部がシャーシ１０の下面に形成されてもよい。

〔変形例４〕
また、上記実施形態では、センサ本体９が枢軸１３，１４を支点として上下に回動可能となっていたが、センサ本体９が単に直線的に上下移動可能に設けてもよい。例えば、ベース２の上面にガイド棒が支持部３，４の代わりに立設され、穴がシャーシ１０を上下に貫通し、そのガイド棒がその穴に挿入された状態とする。これにより、シャーシ１０がガイド棒及び穴によって上下に案内される。

〔変形例５〕
また、プッシュスイッチ１６の代わりにタッチスイッチ（接触を検知するタッチセンサ）を配線シート１５に設けてもよい。この場合、シャーシ１０の下面とベース２との間に弾性材（バネ、ゴム、その他の弾性材）を挟み込んで、自然状態（センサ本体９が押されいない状態）ではタッチスイッチと凸部５が弾性材によって接していない。一方、センサ本体９が下に押されると、弾性材が圧縮し、タッチスイッチと凸部５が接する。そして、センサ本体９に対する押下が解除されると、弾性材が復元し、タッチスイッチと凸部５が離れる。

〔変形例６〕
また、上記実施形態ではセンサチップ１１がシャーシ１０に搭載されているが、センサチップ１１をシャーシ１０に搭載せずに、センサチップ１１の左右側面に枢軸を設け、それら枢軸を支持部３，４にそれぞれ連結させ、センサチップ１１を上下に回動可能とされていてもよい。

〔第２の実施の形態〕
図６は、本発明の第２実施形態における画像入力装置１０１を示した斜視図であり、図７は、この画像入力装置１０１の分解斜視図であり、図８は、図７とは異なる方向から見て示した分解斜視図である。図９は、カバー１６０を取り外した状態で画像入力装置１０１を示した斜視図であり、図１０は、カバー１６０を取り外した状態で画像入力装置１０１を示した側面図である。

図６〜図１０に示すように、ベース１０２は板状又は薄板状の部材である。ベース１０２の左右両側であってそれらの後ろ寄りには、支持部１０３，１０４がそれぞれ設けられ、ベース１０２の左右両側であってそれらの前寄りには、ガイド部１３１，１３２がそれぞれ設けられている。支持部１０３，１０４及びガイド部１３１，１３２はベース２の上面に対して立った状態に設けられている。

支持部１０３には軸孔１０３ａが左右方向に貫通し、支持部１０４には軸孔１０４ａが左右方向に貫通している。左右方向に見て軸孔１０３ａと軸孔１０４ａは同心となっている。ガイド部１３１，１３２には、上下に長尺な長孔１３１ａ，１３２ａがそれぞれ形成されている。

ベース１０２の上面には、凸部１０５及びセンサ受け部１０７，１０８が設けられている。凸部１０５及びセンサ受け部１０７，１０８はベース１０２の上面に対して突出した状態に設けられた凸部であり、上から見たセンサ受け部１０７，１０８の形状は前後方向を長径とし左右方向を短径とした楕円状である。センサ受け部１０７の突出高さとセンサ受け部１０８の突出高さは等しい。

凸部１０５はベース１０２の前部に設けられ、センサ受け部１０７，１０８は凸部１０５よりも後方に設けられ、右方向に見てセンサ受け部１０７，１０８が凸部１０５と支持部１０３、１０４との間に設けられている。また、前後方向に見て凸部１０５がベース１０２の左右中央部に設けられ、前後方向に見て凸部１０５がセンサ受け部１０７とセンサ受け部１０８の間、特にそれらの間の中央に設けられている。

一方、センサ本体１０９は、透明な樹脂からなるシャーシ１１０と、シャーシ１１０の上に搭載されたセンサチップ１１１とを備える。シャーシ１１０の左右両側面であってそれらの後ろ寄りには枢軸１１３，１１４がそれぞれ形成され、枢軸１１３が軸孔１０３ａに挿入され、枢軸１１４が軸孔１０４ａに挿入されている。このように枢軸１１３，１１４が支持部１０３，１０４にそれぞれ軸支されることによって、センサ本体１０９がベース１０２に対して上下に回動可能となっている。また、シャーシ１１０の左右両側面であってそれらの前寄りには被ガイド部１４１，１４２がそれぞれ凸設され、被ガイド部１４１が長孔１３１ａに挿入され、被ガイド部１４２が長孔１３２ａに挿入されている。これにより、被ガイド部１４１，１４２が上下に案内される。

シャーシ１１０の下面には、拡散板１３３が貼着されている。この拡散板１３３は、白色の板であって、シャーシ１１０側の面に入射した光を拡散反射させるものである。シャーシ１１０の上面側には、矩形状の収納凹部１１０ａが形成されている。その収納凹部１１０ａの底にセンサチップ１１１が搭載されている。

シャーシ１１０には、カバー１６０が上から覆われている。シャーシ１１０の側面に複数の爪１１０ｃが形成され、これら爪１１０ｃがカバー１６０に係止することによってカバー１６０がシャーシ１１０に固定される。カバー１６０には矩形状の開口１６１が形成され、センサチップ１１１の上面のセンシングエリア１１１ｂが開口１６１内で露出している。

センサチップ１１１はその上面をセンサ面とした接触型センサであって、上面に触れた被検体（例えば、指等）の表面の形態を画像化して入力する固体撮像素子である。特に、このセンサチップ１１１は光電変換素子であるダブルゲートトランジスタを画素としたものであり、複数のダブルゲートトランジスタが透明なガラス基板にマトリクス状に配列されている。センサチップ１１１を上面から見た場合、ダブルゲートトランジスタの間の部分は透明であり、そのダブルゲートトランジスタの間の部分で光が透過する。そのため、このセンサチップ１１１は、光透過性であって透明な固体撮像素子である。センサチップ１１１の下側からセンサチップ１１１の下面に入射した光は、ダブルゲートトランジスタの半導体に入射せず、センサチップ１１１の上側からセンサチップ１１１の上面に入射した光は、ダブルゲートトランジスタの半導体に入射する。なお、センシングエリア１１１ｂはダブルゲートトランジスタの半導体が感光する部分である。

センサチップ１１１の前端部上面には、センサチップ１１１を駆動するドライバ１１１ａが搭載されている。

センサチップ１１１の上面であってその前端部に、可撓性の配線シート１１５の一端部１１５ｍが接続されている。この配線シート１１５は、センサチップ１１１の前端部上面からシャーシ１１０の下面へ折り曲げられて、シャーシ１１０の後方へと配索されている。そして、配線シート１１５の他端部１１５ｎが、ＩＣチップを成したコントローラ１７０（図１３に図示）に接続されている。

配線シート１１５は、絶縁膜を積層したものであって、それらの層間に配線がパターニングされたものである。図１１、図１２は、配線シート１１５の配線を示した図面である。ここで、図１１は、シャーシ１１０側の層間に形成された配線を示した概略図であり、図１２は、シャーシ１１０とは反対側の層間に形成された配線を示した概略図である。図１１、図１２に示すように、この配線シート１１５には、ドライバ用配線群１１５ａと、スイッチ用配線群１１５ｂと、電源用配線群１１５ｃと、検査用配線群１１５ｄと、ＬＥＤ用配線群１１５ｅとが形成されている。更に、配線シート１１５には、能動素子（抵抗、コンデンサ等）群１１５ｆ，１１５ｇ，１１５ｈ，１１５ｉが搭載されている。更に、配線シート１１５には、ドームスイッチ１１６の接点部１１８ａ，１１８ｂが形成されている。また、配線シート１１５には、発光ダイオード１５１が搭載されている。なお、ドライバ用配線群１１５ａ、スイッチ用配線群１１５ｂ、電源用配線群１１５ｃ、検査用配線群１１５ｄ及びＬＥＤ用配線群１１５ｅは絶縁膜によって被覆されているが、接点部１１８ａ，１１８ｂは露出している。

ドライバ用配線群１１５ａは、ドライバ１１１ａ及び能動素子群１１５ｇに接続されている。スイッチ用配線群１１５ｂは能動素子群１１５ｆを経由して接点部１１８ａ，１１８ｂに接続されている。電源用配線群１１５ｃは、能動素子群１１５ｇに接続されている。検査用配線群１１５ｄは、能動素子群１１５ｉ及びドライバ１１１ａに接続されている。ＬＥＤ用配線群１１５ｅは、能動素子群１１５ｈを経由して発光ダイオード１５１に接続されている。

図８、図１０に示すように、配線シート１１５の両面のうちシャーシ１１０とは反対側の面には、ドームスイッチ１１６が設けられている。このドームスイッチ１１６は、配線シート１１５に形成された接点部１１８ａ，１１８ｂ（図１２に図示）と、ドーム状に設けられた弾性材１１７と、を備える。弾性材１１７の内側の面には導電性膜が形成され、その導電性膜は接点部１１８ａに接しているが、接点部１１８ｂには接していない。そして、弾性材１１７が押下されると、導電性膜が接点部１１８ｂに接する。

図１３のブロック図に示すように、ドームスイッチ１１６が押下されると、接点部１１８ａ，１１８ｂが導通し、ドームスイッチ１１６がオンになってその旨がスイッチ用配線群１１５ｂを通じてコントローラ１７０に入力される。
また、コントローラ１７０が所定のタイミングでＬＥＤ用配線群１１５ｅを通じて発光ダイオード１５１を発光させる。
また、電力がコントローラ１７０から電源用配線群１１５ｃ及びドライバ用配線群１１５ａを介してセンサチップ１１１のドライバ１１１ａに供給される。また、センサ駆動信号がコントローラ１７０によって出力され、センサ駆動信号がドライバ用配線群１１５ａを通じてドライバ１１１ａに入力され、ドライバ１１１ａがセンサ駆動信号に従ってセンサチップ１１１を駆動する。これにより、センサチップ１１１の各ダブルゲートトランジスタに入射した光が光電変換によって電気信号に変換され、これによりセンサチップ１１１によって撮像が行われる。センサチップ１１１によって入力された画像の信号はドライバ用配線群１１５ａを通じてコントローラ１７０に出力される。

凸部１０５、センサ受け部１０７，１０８、発光ダイオード１５１、センサチップ１１１の設置位置の関係について説明する。
図１１、図１２に示すように、センサ受け部１０７，１０８は何れも、上から見て、配線シート１１５において配線が形成されていない部分に重なる位置に設けられている。
また、図７に示すように、凸部１０５及びセンサ受け部１０７，１０８は何れも、上から見て、センサチップ１１１のセンシングエリア１１１ｂの外に設けられている。
凸部１０５は、センサチップ１１１の左右方向中央部に対応する位置に設けられている。
図８に示すように、ドームスイッチ１１６は凸部１０５に対応する位置に設けられ、下から見てドームスイッチ１１６と凸部１０５が重なっている。
発光ダイオード１５１は、上から見て、センサチップ１１１のセンシングエリア１１１ｂよりも前方に配置されている。更に、発光ダイオード１５１は、上から見てセンサチップ１１１の左右方向中央部に配置されている。
シャーシ１１０の下面には収容凹部が形成され、その収容凹部に発光ダイオード１５１が収容されている。なお、発光ダイオード１５１が後方に向けて発光することで、光がセンサチップ１１１の下側においてシャーシ１１０に入射し、シャーシ１１０が導光部材として機能して、シャーシ１１０に入射した光が伝播して拡散板１３３により拡散反射することによって、反射した光がシャーシ１１０から出射してセンシングエリア１１１ｂの全体にわたってセンサチップ１１１の下面に入射する。

次に、この画像入力装置１０１の作用・動作について説明する。
被験者が指等でセンサチップ１１１の上面のセンシングエリア１１１ｂに触れて、指でセンサ本体１０９を下に押すと、センサ本体１０９が枢軸１１３，１１４を支点として下に回動する。センサ本体１０９が下に押されると、ドームスイッチ１１６が凸部１０５に受けられて、更にドームスイッチ１１６が凸部１０５によって押される。ドームスイッチ１１６が押されると、ドームスイッチ１１６の接点部１１８ａ，１１８ｂが導通するので、その旨の信号がドームスイッチ１１６から配線シート１１５のスイッチ用配線群１１５ｂを介してコントローラ１７０に出力される。

その結果、コントローラ１７０が発光ダイオード１５１を発光させるとともに、センサ駆動信号をドライバ１１１ａに出力する。ドライバ１１１ａによってセンサチップ１１１が駆動され、発光ダイオード１５１の光がセンサチップ１１１を透過して被験者の指等に入射する。その結果、被験者の指等が照らされ、被験者の指等の像がセンサチップ１１１によって画像信号に変換される。センサチップ１１１により入力された画像はドライバ１１１ａからドライバ用配線群１１５ａを通じてコントローラ１７０に出力される。

そして、被験者が指をセンサチップ１１１から離すと、ドームスイッチ１１６が復元して元の状態に戻り、ドームスイッチ１１６が復元することによってセンサ本体１０９が上に回動される。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して種々の設計変更を行ったものも本発明の範囲に含まれる。例えば、上記第１実施形態の変形例で挙げた設計変形を上記第２実施形態における画像入力装置１０１に対して適用してもよい。

図６〜図１０に示された画像入力装置１０１について、治具によってセンサチップ１１１のセンシングエリア１１１ｂを下に押し込み、センサチップ１１１が破損するまで荷重を負荷し、破損時の荷重を測定した。そのような試験を複数のサンプル（画像入力装置１０１）について行った結果、平均して、１３０．７Ｎ（１３．３ｋｇｆ）の荷重でセンサチップ１１１が破損することがわかった。

一方、図６〜図１０に示された画像入力装置１０１に対してセンサ受け部１０７，１０８が無いような画像入力装置について、同様の試験を複数回行った結果、平均して、６９．６Ｎ（７．１ｋｇｆ）の荷重でセンサチップ１１１が破損することがわかった。

以上の結果、センサチップ１１１は、センサ受け部１０７，１０８があった方が無い場合よりも高い荷重に耐え得ることがわかった。

図１は、本発明の第１実施形態における画像入力装置を示した右側面図である。 図２は、上記画像入力装置を示した背面図である。 図３は、上記画像入力装置に備わるスイッチを主に示した断面図である。 図４は、上記スイッチであって押された状態を示した断面図である。 図５は、上記画像入力装置に備わるセンサ本体が下に押し込まれた状態を示した右側面図である。 図６は、本発明の第２実施形態における画像入力装置を示した斜視図である。 図７は、上記第２実施形態における画像入力装置を部分的に分解した状態で示した分解斜視図である。 図８は、図７とは異なる方向から見て示した分解斜視図である。 図９は、上記第２実施形態における画像入力装置を部分的に分解した状態で示した分解斜視図である。 図１０は、図９とは異なる方向から見て示した分解斜視図である。 図１１は、上記第２実施形態における画像入力装置に備わる配線シートを主に示した平面図である。 図１２は、図１１に示した面の反対面を主に示した平面図である。 図１３は、画像入力装置の概略ブロック図である。

符号の説明

１、１０１ 画像入力装置
２、１０２ ベース
９、１０９ センサ本体
１０、１１０ シャーシ
１１、１１１ センサチップ
１３、１４、１１３、１１４ 枢軸
１５、１１５ 配線シート
１６ プッシュスイッチ
１１６ ドームスイッチ

Claims (10)

1. ベースと、
   前記ベースの上において上下可動となって前記ベースに連結されたセンサ本体と、
   前記ベースの上面又は前記センサ本体の下面に設けられたスイッチと、
   前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の一方に設けられ、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の他方に向けて突出している受け部と、
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
2. 前記ベースと前記センサ本体とを連結する支持部を備え、
   前記センサ本体は前記支持部を軸として上下に回動可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
3. 前記受け部は前記センサ本体の回動の半径方向について前記センサ本体の回動軸心と前記スイッチ又は前記スイッチの接地面との間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。
4. 前記ベースの上面と前記センサ本体の下面のうち前記スイッチが設けられていない面であって前記スイッチに対応する位置に形成された凸部を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の画像入力装置。
5. 前記センサを駆動するための配線がパターニングされた配線シートを更に備え、
   前記配線シートは、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の他方に設けられ、
   前記凸部は、前記配線シートにおいて前記配線が形成されていない部分に重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像入力装置。
6. 前記センサを駆動するための配線がパターニングされた配線シートを更に備え、
   前記配線シートは、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の他方に設けられ、
   前記受け部は、前記配線シートにおいて前記配線が形成されていない部分に重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像入力装置。
7. 前記ベースと前記センサ本体とを連結する支持部を備え、
   前記受け部は、前記ベースの上面及び前記センサ本体の下面の前記一方における前記支持部と前記凸部との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
8. 前記受け部は複数であり、
   前記ベースの上面と前記センサ本体の下面のうち前記スイッチが設けられていない面であって前記スイッチに対応する位置に形成された凸部を更に備え、
   前記凸部は、前記センサ本体の回動軸心方向について前記複数の受け部の間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
9. 前記凸部は前記センサ本体のセンシング可能なセンシングエリアの外側に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像入力装置。
10. 前記受け部は前記センサ本体のセンシング可能なセンシングエリアの外側に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の画像入力装置。

Images