JP4201476B2

JP4201476B2 - 指紋認識装置

Info

Publication number: JP4201476B2
Application number: JP2000314072A
Authority: JP
Inventors: 永久近澤; 康一井上; 茂樹田邊
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: DE60125679T2; DE60125679D1; US7379569B2; US20020044675A1; EP1197911A3; EP1197911B1; EP1197911A2; JP2002123821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は指紋認識装置に関し、更に詳しくは、デスクトップ式、ラップトップ式、ノート式等、或いは定置式、携帯式等の情報処理装置、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話等の各種の情報処理装置に適用可能な指紋により本人を認証する装置に関する。
【０００２】
指紋による本人認識機能は、極めて精度の高い認識機能を有することで知られているが、一方で、人間の指を指紋認識装置で処理する際に、人間の指による静電気によって指紋認識装置が影響を受けることがあるので、このような静電気による影響を防止する手段を講ずることが要求されている。
【０００３】
【従来の技術】
情報処理装置において、他人が個人の情報にアクセスしたり、他人名で情報を処理したりするのを防止するために、従来、指紋により本人を認証するシステムを採用してきた。このような、指紋認識機能を有する情報処理装置の幾つかの従来例について説明する。
【０００４】
特開平１１−１８５０１６号では、電源ＯＮ操作や指紋照合開始指示等を不要にするために、使用者が指紋検出部に指を押し当てると、指紋検出部では押し当てられた指によってできた影をセンサー部にて検出し、その影の形状が指による影の分布であると判断することにより電源をＯＮにし、その後、押し当てられた指から指紋を検出し、予め記憶された指紋データと照合することにより、使用者を識別し、これによって、識別した使用者に合致するスケジュールデータ等の各種データを利用可能とする情報処理装置が開示されている。
【０００５】
特開平１１−１７５４７８号（ＥＰ０９２３０１８）に開示された本人認証システムでは、入力装置を小型化でき、他人に利用されないようにするため、コンピュータと、入力装置と、指紋データベースとを有し、入力装置は、キーボードと、これと一体の指紋センサと、表示装置と、アダプタ回路と、指紋照合装置とを有する。そして、指紋センサにより検出された指紋の情報と指紋データベースの指紋の情報とが一致する時にのみログオン処理およびデータ暗号化処理等の処理をする。
【０００６】
特開平９−３３０１４０号では、煩わしいパスワードを使用せずに、セキュリティを確保できるようにするために、キーボードには、指紋読み取り部１が設けられ、コンピュータ本体には、指紋照合部と指紋記憶部が設けられ、ＣＲＴに表示される。操作者が、コンピュータを操作しようとするとき、指を指紋読み取り部に押しつける。指紋読み取り部は内部からの光ビームにより指紋を読みとって、指紋データをパーソナルコンピュータ本体の指紋照合部に送る。指紋照合部は登録済みの指紋データと認識されれば、パーソナルコンピュータ２へのログインを可能とする。
【０００７】
特開２０００−１９４８３０号に開示された、マウス型入力装置は、マウスに外部から接触可能に配設された個体識別情報を検出するセンサと、マウスのユーザの手が接触しやすい位置に配設された電極と、電極に接地電位を供給する手段とを具備する。接地された電極によりユーザに帯電した静電気、マウスの操作により発生する静電気を逃がすことができ、Ｓ／Ｎ比の高い個体識別情報を検出する。
【０００８】
より具体的には、マウスには、ユーザの手が触れやすい位置に電極が配置されていて、マウスを操作するにあたって、ユーザの手がその電極に触れることで、ユーザに帯電しているて静電気を情報処理装置側の基準電圧（グランド）に逃がすようにし、静電気によるノイズの影響で、指紋センサの識別機能が誤作動を起こしたり、指紋センサを含む認証システム自体の機能が阻害されることを防止している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、指紋により本人を認識するシステムを採用した情報処理装置は従来知られている。また、特開２０００−１９４８３０号では、指紋識別センサの誤作動や機能不全となるのを防止するために、ユーザに帯電しているて静電気を装置側のグランドに逃がして除電を行う機構を設けている。
【００１０】
しかしながら、特開２０００−１９４８３０号に開示された、本人認証システムでは、指紋識別センサに蓋を設けられていて、この蓋を明けてユーザの指を識別センサに挿入して、本人認証を行うのであるが、識別センサにユーザの指が触れる前に、ユーザの手が除電用の電極に触れることが保証されているとは限らず、ユーザは、本人認証の前に必ず自分の手が除電用の電極に触れなければならないことを意識することが必要である。また、この指紋識別センサは、情報処理装置のマウスに設けられているもので、マウスのない、特に携帯型情報処理装置等においては、適用することができない。
【００１１】
そこで、本発明は、指紋による本人認証を行うための指紋認識装置において、操作者の指が指紋センサ部に触れる前に、必ず操作者自体が電気的に装置側の基準電位（グランド）と同電位となる、即ち除電されることを保証する、指紋認識装置を提供することを課題とする。
また、本発明は、指紋による本人認証を行うための指紋認識装置において、操作者が除電される前に、操作者の指或いはその他のものが指紋識別センサに不用意に触れることを防止する機能を具備する、携帯型の装置にも適用可能な、指紋認証装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明によれば、指紋を検出する指紋センサ部と、該指紋センサ部を保護する蓋部と、該蓋部の操作時に操作者の指が接触可能な位置に設けられると共に装置側のグラント電位に電気的に接続されている接触部と、を具備し、前記蓋部はヒンジ式に開閉可能であって、該蓋部の開放端に隣接した装置筐体側の位置にて、該装置の筐体表面側に操作者の指の一部が嵌まる窪み部が設けられ、該窪み部の中に前記接触部が設けられ、前記蓋部の開放端は、中央部が外方に突出したゆるやかな湾曲形状であり、該湾曲形状に応じて、前記窪み部及び前記接触部も湾曲形状をなしていることを特徴とする指紋認識装置が提供される。
【００１３】
情報処理装置の使用を開始するに当たって、本人認証のために指紋センサ面にアクセスする直前に、蓋部開放し、その際、蓋部の開放と同時に操作者の指が接触部に触れるので、操作者が何ら意識していなくても、指紋認識作用の直前に操作者の静電気が装置側のグランド電位に解放される。
上記のような構造により、蓋部のヒンジ部を中心として該蓋部を回転させて開こうとする際に、操作者の指が接触部に触れ易くなる。
【００１４】
この場合、蓋部の開放動作がし易くなり、これにより操作者の指の接触部への接触もより確実なものとなる。
前記蓋部の開放端側の位置と、該開放端側の位置に対応する装置筐体側の位置にそれぞれ、該蓋部を装置筐体に対して閉鎖状態にロックするべく互いに係合しあう手段が設けられていることを特徴とする。このような係合手段を設けたことにより、蓋部を開放しようとする際は必ず操作者の指を蓋部の開放端側に引っかけなければならず、したがって操作者が何ら意識していなくても、指紋認証の作用に先立ってしかもその直前に操作者の指が接触部に接触し、静電気を装置グランド側に落とすことができる。
【００１５】
前記接触部は、グランド接触板の一部として形成されており、該グランド接触板は、前記接触部の周囲にて装置筐体に固定されていると共に、指紋センサを構成する部材を固定するための固定板と共締めされて装置筐体に固定されていることを特徴とする。この構成によると、簡単なグランド接触板の構造でもって、グランド接触板の装置筐体への固定と、グランド電位である装置筐体への電気的接続とを同時にかつ確実に行うことができる。
【００１６】
また、本発明では、上記の指紋認識装置と、データを入力する入力部と、該入力部から入力されたデータを処理する装置本体と、文字や画像を表示するディスプレイとを備えた情報処理装置が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明を採用した情報処理装置、特にノートブック型のパーソナルコンピュータの外観斜視図である。図１において、情報処理装置は、装置本体１と、この装置本体１に対してヒンジ部２により回転可能に結合された蓋部３とからなる。これにより、蓋部３は装置本体１に対して開閉可能となっている。
【００１８】
蓋部３はこれを閉じると装置本体１の係合部４に蓋部３の係止部５が係合し、蓋部３が不用意に開かないように、蓋部３を閉じた状態で装置本体１に固定できるように構成されている。
装置本体１には、文字、画像、その他のデータを入力するためのキーボード等の入力部６と、指紋認識装置ｓとが設けられる。この指紋認識装置ｓは指紋センサ部７と、蓋部３０と、接触部２３を備えている。操作者の指紋を検出する指紋センサ部７はパームレスト部分１０に設けられ、後に詳述するように、指紋センサ部７を保護するための蓋部３０が設けられている。
【００１９】
装置の蓋部３には、処理すべき文字、画像、その他のデータ等の情報を表示するためのディスプレイ９が設けられており、操作者はこのディスプレイ９を見ながら入力部６のキーボードやマウス（図示せず）を操作する。
図示のような情報処理装置は机などの上に置いて定置式として用いてもよく、また、携帯用として用いてもよいことは勿論である。
【００２０】
図２及び図３は指紋認識装置の斜視図であって、図２は蓋部３０の閉鎖時、図３は蓋部３０の開放時をそれぞれ示す。
図示のように、この実施形態においては、指紋センサ部７は情報処理装置の装置本体１の入力部６と略同一の面、特に装置筐体のパームレスト１０の表面部分に設けられている。蓋部３０を閉鎖した状態で、蓋部３０の表面が装置筐体のパームレストの表面と一致してスムーズな平面を形成することで、指紋の認証を行った後、蓋部３０を閉じて通常の情報処理装置の操作に入った際に、指紋認識装置がキーボード等の入力部６のデータ入力操作の邪魔になったり、違和感を与えたりすることはなくなる。
【００２１】
しかしながら、指紋認識装置は操作者が情報処理装置による操作処理を開始するに当たって、本人認証のために指を押し当てるために都合の良い場所であれば、どの位置にあっても差し支えない。
指紋センサ部７は、装置筐体のパームレスト部１０の表面部分より筐体の内部側へ若干窪んでおり、周囲が傾斜部１２で、中央部分は指を押し当てるためのセンサガラス面１１であり、このセンサガラス面１１は装置筐体１１のパームレスト表面と略平行な平面になっている。
【００２２】
蓋部３０は閉鎖時においては、センサガラス面１１を完全に覆いセンサガラス面１１を含む指紋センサ部７を保護している。蓋部３０は装置筐体に対してヒンジ式に開閉可能で、指を引っかけて蓋部３０を開放する一端側３１と、ヒンジ３２を形成する他端側を有し、一端側３１に隣接して、ゆるやかな傾斜部１２となっており、傾斜部１２に窪み部１３が設けられている。
【００２３】
この窪み部１３の中央にある長円形の穴に、後述する接触部２３が突出ないし露出している。そして、操作者が蓋部３０の開放端部に指を引っかけて蓋部３０を開放しようとする際、指の一部が窪み部１３に入ると同時に接触部２３に確実に接触するような位置関係になっている。これにより、操作者に帯電している静電気の電位を情報処理装置の基準電位であるグランド電位と同電位となる。即ち、操作者の電位が除電される。
【００２４】
蓋部３０は開放端３１の内側には係止突起３３が設けられており、一方、筐体側、特に傾斜部１２に係止突起３３と係合する係止部１４が設けられており、蓋部３０の閉鎖時は係止突起３３が係止部１４に弾性的に係合することにより、蓋部３０が容易に開放しないようにロックされる。従って、操作者が装置の操作に先立って本人認証のために蓋部３０を開放しようとして蓋部３０の開放端３１に指を引っかけて係止部１４と係合突起３３によるロックを解体する際に操作者の指が接触部２３に確実に触れることとなる。
【００２５】
図４及び図５はグランド電位との接触部２３及びその周辺を装置筐体の裏面から見た図であり、図４はセンサ固定板を取り外した状態、図５はセンサ固定板を取り付けた状態をそれぞれ示す。また、図６はグランド接触板の斜視図、図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はグランド接触板の３面図、即ち平面図、正面図及び側面図である。
【００２６】
グランド接触板２０はプレス加工等により形成された１枚の導電性の板金からなり、固定部２１、ねじ止め部２２、接触部２３、折り曲げ部２４を有する。固定部２１はこのグランド接触板２０を装置筐体に固定するためのリベット穴２１ａを有する。この実施形態では、接触部２３の周囲に３つのリベット穴２１ａが設けられている。接触部２３は略長円形の凸部からなり、この凸状の接触部２３が前述の窪み部１３の長円形の穴に適合する形状を有する。
【００２７】
装置筐体のパームレストカバー部にはグランド接触板２０のリベット穴の位置に合わせたピン１４が裏面より突出しており、グランド接触板２０のリベット穴２１ａをこれらのピン１４に挿入した後、樹脂等の熱融着性の材料から成るピン１４を公知の方法で熱融着することによりグランド接触板２０が装置筐体の裏面に固定される。これにより、凸状の接触部２３が窪み部１３の面と同一面又はわずかに上方に突出した状態となる。
【００２８】
ねじ止め部２２は折り曲げ部２４を介して固定部２１とは反対の側にあり、このグランド接触板２０をグランド電位である装置筐体に電気的な接続を行うためのねじ穴２２ａを有する。ねじ止め部２２は装置筐体側のねじ穴（図示せず）にねじ４０により固定される。図４ではセンサ固定板を取り外した状態で示しているが、実際は図５のように、ねじ４０をセンサ固定板１６の隅部にある穴と、グランド接触板２０の穴２２ａに通し、ねじ込むことによりクラッド接触板２０とセンサ固定板１６とを装置筐体に対して共締めしている。折り曲げ部２４は、装置筐体のパームレストの表面部分に出ている接触部２３を有する固定部分２１と、指紋センサ部の厚みを伴った指紋検出用のプリント板１５との間の段差に適合するように設けられたものである。
【００２９】
センサ固定板１６は、指紋センサ部７を固定するもので、特にセンサガラス面１１を含む指紋認識装置の構成要素の部分及び指紋検出用のプリント板１５を装置筐体に固定するものである。指紋認識装置それ自体は、前述の従来例、例えば特開平１１−１８５０１６号に開示されているような構造のものを採用することができる。
【００３０】
即ち、センサガラス面１１に指を押し当てることにより、その指によってできた影を光学的に検出し、その検出した影の分布形状が、この装置に予め登録されている操作者の指紋の分布形状と照合し、一致すると判断すると、情報処理装置の電源のＯＮを可能としたり、或いは情報処理装置への情報の入力操作を可能としたり、その他特定の処理作業やデータ処理、表示を可能とするように設定されている。一致しないと判断した場合は、これらの操作を不能とすることは勿論である。
【００３１】
図２及び図８から明らかなように、蓋部３０の開放端側３１は中央部分が外側となる緩やかな湾曲形状をしている。その関係で、グランド接触板２０の略長円形で凸状の接触部２３及びこの接触部２３と対応する形状をもった装置筐体側の略長円形穴も蓋部３０の開放端側３１の湾曲形状に対応するような緩やかな湾曲形状となっている。更に装置筐体側の指の一部が嵌まる窪み部１３も接触部２３の形状に合わせて同様に緩やかな湾曲形状となっている。
【００３２】
【実施例】
図８〜図９において、本発明の情報処理装置における指紋センサ部７の具体的な構造を更に詳細に説明する。例えば、図８において典型的な実施例における寸法関係を説明すると、蓋部３０はその開放側端部からヒンジ側端部までの寸法ａを４０ｍｍ、横幅ｂを２５ｍｍとし、接触部２３は長さｃを６．４ｍｍ、幅を２ｍｍとした。また、図９において、装置筐体のパームレストのカバー表面からの窪み部１３の深さｅを１．８ｍｍ、パームレストのカバー表面からグランド接触板２０の固定部２１までの寸法ｆを２．６ｍｍとした。
【００３３】
このような寸法関係とすると、蓋部３０の厚みｔを１ｍｍとした場合に、本人認証のために蓋部３０を開放しようとして、蓋部３０の開放側３１の先端中央部に操作者の指を引っかけて蓋部３０を開放し、指をセンサガラス面１１に押し当てて、指紋による本人の認証を行う前に、操作者の指の一部が確実にグランド接触板２０の接触部２３に接触する。これにより、操作者の指を介して操作者自体がグランド接触板２０の固定部２１及びねじ止め部２２を通して、情報処理装置の筐体部、特にフレームグランド部分に電気的に導通することとなり、操作者自身の保有する静電気の電位がこの情報処理装置のグランド電位と同レベルとなる。
【００３４】
このように、操作者自身の電位が情報処理装置のグランド電位に落とされることにより、指紋センサ部７が操作者に帯電された静電気によって悪影響を受けることなく指紋検出ができ、指紋認識装置の安全性を高めることができる。
図１０及び図１１は図８のＡ−Ａ断面図で、蓋部３０の閉鎖時及び開放時をそれぞれ示すものである。この実施例では、蓋部３０は例えば樹脂で構成し、そのヒンジ端部３１を装置筐体側に係合させて、蓋部３０が開閉させるようにした。しかしながら、本発明はこのように蓋部３０をヒンジ式に開閉できるものに限らず、例えば、図示していないが、蓋部３０をスライド式に開閉させるようにしても良い。この場合においても、蓋部の接触部２３に隣接する側の端部に指を引っかけて蓋部を開放させるように構成する。
【００３５】
また、本発明の実施例では、蓋部３０の開放側の端部の位置に係止突起３３、これに対応する装置筐体側の位置に係止部１４を設け、蓋部３０の閉鎖時に蓋部３０を閉鎖状態にロックする手段を構成した。これにより、蓋部３０を開放しようとする際は必ず操作者の指を蓋部３０の開放端側に引っかけなければならず、したがって操作者が何ら意識していなくても、指紋認証に先立ってしかもその直前に操作者の電位が装置側のグランド電位と等しくなっており、指紋センサ部による指紋検出時に操作者に帯電された静電気により影響を受けることを確実かつ安全に防止することができる。
【００３６】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態或いは実施例に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能であることに留意すべきである。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したような、本発明によれば、装置の使用を開始するに当たって、本人認証のために指紋センサにアクセスする直前に、蓋部を必ず開放しなければならず、この蓋部の操作、例えば開放操作と同時に操作者の指が装置側のグランド電位に電気的に接続されている接触部に触れるので、操作者が何ら意識していなくても、指紋認証の直前に操作者の静電気を除電することができる。したがって、指紋認識装置の安全性や正確性を長期にわたった保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指紋認識機能装置を有する情報処理装置の外観斜視図である。
【図２】蓋部を閉じた状態での指紋認識装置の斜視図である。
【図３】蓋部を開いた状態での指紋認識装置の斜視図である。
【図４】装置筐体の裏面側から見たグランド接触部の斜視図であって、センサ固定板を取り外した状態を示す。
【図５】図４と同様の斜視図であって、センサ固定板を取り付けた状態を示す。
【図６】グランド接触板の斜視図である。
【図７】グランド接触板の３面図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図８】指紋認識装置の平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図であって、蓋部の閉鎖時を示す。
【図１１】図８のＡ−Ａ断面図であって、蓋部の開放時を示す。
【符号の説明】
ｓ…指紋認識装置
１…情報処理装置本体
７…指紋センサ部
１０…パームレスト部
１１…センサガラス面
１３…窪み部
１４…係止部
２０…グランド接触板
２１…固定部
２２…ねじ止め部
２３…接触部
３０…蓋部
３１…開放端
３２…ヒンジ部
３３…係止突起

Claims

指紋を検出する指紋センサ部と、
該指紋センサ部を保護する蓋部と、
該蓋部の操作時に操作者の指が接触可能な位置に設けられると共に装置側のグラント電位に電気的に接続されている接触部と、を具備し、
前記蓋部はヒンジ式に開閉可能であって、該蓋部の開放端に隣接した装置筐体側の位置にて、該装置の筐体表面側に操作者の指の一部が嵌まる窪み部が設けられ、該窪み部の中に前記接触部が設けられ、
前記蓋部の開放端は、中央部が外方に突出したゆるやかな湾曲形状であり、該湾曲形状に応じて、前記窪み部及び前記接触部も湾曲形状をなしていることを特徴とする指紋認識装置。
前記蓋部の開放端側の位置と、該開放端側の位置に対応する装置筐体側の位置にそれぞれ、該蓋部を装置筐体に対して閉鎖状態にロックするべく互いに係合しあう手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の指紋認識装置。
前記接触部は、グランド接触板の一部として形成されており、該グランド接触板は、前記接触部の周囲にて装置筐体に固定されていると共に、指紋センサを構成する部材を固定するための固定板と共締めされて装置筐体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の指紋認識装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の指紋認識装置と、
データを入力する入力部と、
該入力部から入力されたデータを処理する装置本体と、
文字や画像を表示するディスプレイと、
を備えた情報処理装置。