JP4313363B2

JP4313363B2 - 情報処理装置

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Publication number: JP4313363B2
Application number: JP2005505422A
Authority: JP
Inventors: 孝夫篠田; 利夫熊井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-04-14
Also published as: KR100807444B1; WO2004093005A1; US20060034499A1; US7536039B2; EP1617369A1; WO2004093008A1; JPWO2004093008A1; EP1617369B1; EP1617369A4; KR20060003877A

Description

本発明は、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＣ（Personal Computer ）、ハンドヘルドＰＣ（handheld Personal Computer）、その他の情報携帯端末等、指紋の読取りによる個人認証機能を備える情報処理装置に関し、その指紋読取り部における指紋検出構造に関する。

情報処理装置として例えば、携帯電話装置は、多様なアプリケーションの搭載により各種の情報処理等、その活用範囲を拡大しており、個人情報の保護等、セキュリティ保護を強化する必要がある。そのため、携帯電話装置には、機能をロックする機構が搭載され、予め設定されたパスワードを用いてロック状態を解除する等の対策が採られている。パスワードにはダイヤル操作に用いられるキー入力可能な記号が用いられており、扱いが簡易である反面、設定及びその解除操作を必要とし、ユーザがそのパスワードを常に記憶に止めておかなければならず、パスワードを忘れたり、設定や操作を怠ると、セキュリティ保護が得られない。このようなパスワードによる方法に比較し、指紋情報による個人認証は扱いが簡易である上、より高度なセキュリティ保護が期待できる。指紋情報は、携帯電話装置等の情報処理装置に搭載された指紋センサに指を接触させることにより得ることができる。

この指紋情報を用いた個人認証に関する先行特許文献として例えば、特許文献１には、携帯電話の送受信時の記録データ照合により他人の携帯電話機の不正使用を防止する技術が開示され、特許文献２には、指紋読取り部にカバーを備えるとともに、操作者が持つ静電気を除去することが開示されている。特許文献３（特許文献４）には、光学的生体認証機能を持つ表示デバイスを用いた認証システムが開示され、手の平を表示部にかざし、認証を行うことが開示されているが、これは、画面が手の平で遮られる欠点がある。特許文献５（特許文献６）には指紋センサ部にカバーを備えるとともに、操作者が持つ静電気を除去する技術が開示されているにすぎない。特許文献７（特許文献８）には、光学的センシング方式による指紋認証機能を持つ情報端末装置について開示されているが、光源の光量がセンサ感度に影響を与え、設置スペースが大きくなる。特許文献９には、表示機能を備えた指紋画像入力装置の構造が開示されているが、これは、画面が手の平で遮られてしまい、検出時、表示機能が損なわれる。特許文献１０（特許文献１１）には、透明電極を用いた光学感知デバイスを搭載する電子装置が開示されているが、透明電極を通過する光量がセンサ感度に影響を与え、設置スペースが大きくなる。特許文献１２には、携帯電話機のバッテリパック裏に指紋センサを実装することが開示されているにすぎない。特許文献１３には、操作パネルに指紋センサを備えた携帯端末装置が開示されているにすぎない。また、特許文献１４には、表示部に隣接して形成されたスリットを通して指の指紋を本体内のイメージセンサで読み取る携帯電話機が開示されているが、スリット上に指をスライドさせると、スリットに皮膚の一部やごみ等が入り、これがセンサ感度を低下させるおそれがある。
特開平５−９５３２９号公報特開２００１−５９５１号公報特開２００２−４９５９３号公報公開ＵＳ２００１／００３１０７４Ａ１特開２００２−１２３８２１号公報公開ＵＳ２００２／００４４６７５Ａ１特開２００２−１８５８４３号公報公開ＵＳ２００２／０００３８９２Ａ１特開２００２−２４５４４３号公報特表２００１−５１０５７９号公報ＵＳＰ６３２７３７６Ｂ１特開２００１−１５５１３７号公報特開２００２−３３０２０２号公報特開２００２−２７９４１２号公報

ところで、携帯電話装置等、各種の情報処理装置には、軽量化、小型化や、外部からの衝撃、手垢、汗、水分等に対する耐性や堅牢性、耐久性が要請され、多様な機能を備えて個人の貴重な情報を格納するためにセキュリティ機能の強化を必要とし、直接手で触れるものであるため、利便性や意匠性、安全性等も要求されている。そして、指紋検出によってセキュリティ機能を実現し、それを維持するには、その検出機能の強化及びその防護が必要である。

本発明は、前記課題に鑑み創案されたものであり、指紋の読取りによる個人認証機能を備える情報処理装置に関し、検出機能の強化を図った検出構造を実現することを目的としている。

より詳しくは、本発明は、指紋の読取りによる個人認証機能を備える情報処理装置に関し、堅牢性、耐久性を向上させ、情報処理装置の軽量化、小型化の向上にも寄与する検出構造を実現することを目的とする。

また、他の目的として、本発明は、センサ部の保護を強化してセンサ部に対する外的要因である衝撃、手垢、汗、水分等に対する耐性を高め、指紋の検出感度の低下を防止し、検出感度を維持して指紋検出の信頼性を高めた検出構造を実現することを目的とする。

さらに、他の目的として、本発明は、使用者の安全性や情報処理装置の意匠性に配慮した検出構造を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の情報処理装置は、指紋読取り機能を備える情報処理装置であって、窓部を備える筐体と、この筐体に設置され、前記窓部にセンサ面を露出させた指紋センサと、前記筐体の内部又は前記筐体に設置され、前記指紋センサの前記センサ面を前記窓部より露出させる開口部を形成したフレームとを備え、前記フレームは、中途部を屈曲させて高さを異ならせ、前記指紋センサの上面部を覆う平坦部と、この平坦部から前記センサ面に向かって傾斜する傾斜面部とを備え、前記指紋センサと前記平坦部との間を封止する封止部材を備え、前記平坦部が接着材によって前記指紋センサに固定され、かつ前記封止部材が前記接着材によって前記平坦部に固定され、前記筐体の前記窓部を通して前記フレームに指を接触させる構成である。フレームは、ステンレス等の金属材料、又は導電性材料のいずれでもよい。

斯かる構成とすれば、指紋センサのセンサ面の上面側がフレームによって包囲されており、センサ面に向けられた指がフレームに接触するので、指紋検出を確実に行え、検出機能の強化が図られる。指紋検出時、指がセンサ面と同時にフレームに接触するため、指からの圧力がフレーム側で分散し、センサ面側に過剰な圧力が加わることが防止される。

上記目的を達成するためには、前記指紋センサは、前記筐体に設置された配線部材に実装された構成としてもよい。

上記目的を達成するためには、前記筐体の前記窓部を通して指が前記指紋センサの前記センサ面と同時に前記フレームに接触する構成としてもよい。

上記目的を達成するためには、前記フレームは、既述の金属材料で構成してもよく、また、接地電極として構成させてもよい。斯かる構成とすれば、指紋検出時、指がセンサ面と同時にフレームに接触するため、指からの圧力がフレーム側で分散し、センサ面側に過剰な圧力が加わることが防止され、フレームにより指紋センサの保護、接触電極等の機能が実現される。このため、これらの機能を実現する部品を別個に設置することが不要になる。

上記目的を達成するためには、前記指紋センサは、例えば、前記センサ面と前記フレームとの間に指を介在させることにより電気的導通を得て、指紋を検出する接触センサで構成することができる。

上記目的を達成するためには、前記フレームの構成として、導電性材料からなる前記筐体、絶縁材料で形成された前記筐体に設置した導電性部材又は導体層で構成してもよい。導体層は、導電性材料の蒸着、めっき、塗布等で構成できる。

また、上記目的を達成するためには、前記フレームの他の構成として、指を接触させる枠部とともに、この枠部から突出させた１又は２以上の脚部を備え、該脚部を前記筐体に設置されている配線部材に固定される構成としてもよいし、また、前記フレームは、ステンレスで構成されて配線部材の導体部と接触する部分にはんだ付け可能な金属層を備える構成としてもよい。フレームと配線部材の導体部の接続手段としては、はんだ、導電性接着材又は機械的な固着が可能であるが、ステンレスでフレームを構成した場合、導体部と接触する部分にはんだ付け可能な金属層を備えれば、はんだによる良好な接続及び固着が可能である。

また、上記目的を達成するためには、フレームの支持構造として、前記フレームと前記指紋センサとの間に弾性部材を介在させた構成としてもよい。斯かる構成とすれば、弾性部材がフレームに加わる指の圧力を緩衝し、指紋センサ側に対する過剰な加圧が防止される。

また、上記目的を達成するためには、指紋センサ又はそのセンサ面の保護形態として、前記筐体の前記窓部を開閉し、閉じた際に前記センサ面を保護する保護カバーを備える構成としてもよく、また、前記筐体の前記窓部を開閉し、閉じた際に前記センサ面を保護する保護カバーが、前記筐体を構成する折畳み可能な第１の筐体部又は第２の筐体部のいずれか一方で構成され、これら第１の筐体部と第２の筐体部が折り畳まれた際に前記窓部が閉じられる構成としてもよい。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施形態を参照することにより、一層明瞭となるであろう。

本発明によれば、センサ部の保護を強化してセンサ部に対する外的要因である衝撃、手垢、汗、水分等に対する耐性が高められ、指紋の検出感度の低下の防止とともに、検出感度を維持して指紋検出の信頼性の向上に寄与する。

また、本発明によれば、フレーム側で指の圧力を受け止めることができる等、情報処理装置の堅牢性、耐久性を向上させることができ、接地電極機能と指紋センサの保護機能の強化とを実現し、これらの機能をフレームで実現し、筐体とフレームとの一体化等により、情報処理装置等の搭載機器の軽量化、小型化の向上に寄与することができる。

また、本発明によれば、指紋センサのセンサ面を保護カバーや筐体部で覆うので、指紋センサの保護を強化することができ、センサ部に対する外的要因である衝撃、手垢、汗、水分等に対する耐性が高められて指紋の検出感度の低下を防止できるとともに、検出感度の維持を図ることができ、指紋検出の信頼性を高めることができる。

また、本発明において、フレームをステンレスで構成すれば、金属アレルギの抑制等により、使用者の安全性を高めることができ、筐体の窓部に開口部を持つフレームを設置し、その開口部からセンサ面を露出させる構造又は保護カバーによりセンサ面を隠蔽する等により、情報処理装置等の搭載機器の意匠性を損なうことがなく、有用である。

第１の実施形態

本発明の第１の実施形態を図１ないし図５を参照して説明する。図１は折畳み機構を有する携帯電話装置を示す図、図２は折畳み状態の携帯電話装置を示す図、図３は図１のIII −III 線断面図、図４は携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図、図５は指紋読取り部の使用状態を示す図である。

この実施形態では、情報処理装置として携帯電話装置２を例示しており、この携帯電話装置２の筐体４は、第１及び第２の筐体部６、８をヒンジ部１０を介して連結されて折畳み可能に構成されている。筐体部６の外面部には、複数のキー１２からなるキー入力部１４、受音口１６とともに、指紋読取り部１８が設けられている。指紋読取り部１８には筐体部６に例えば、正方形状の窓部２０が形成され、この窓部２０には筐体部６内に設置された指紋センサ２２のセンサ面２４を露出させてある。指紋センサ２２は例えば、接触センサで構成される。そこで、接触センサで構成される指紋センサ２２によれば、窓部２０からセンサ面２４に指を接触させると、センサ面２４と接地点との間で凹凸面を成す指紋の凸部で電気的な導通が得られる結果、指紋が電気信号として検出される。指紋センサ２２に得られた指紋情報を図示しない処理装置に個人認証情報として提供され、個人認証処理に用いられる。

また、筐体部８側には第１の表示部２６及び放音口２８が設けられ、表示部２６には図示しないＬＣＤディスプレイが設置され、放音口２８の内部にはスピーカが設置されている。

そして、折畳み可能な筐体部６、８は、図２に示すように、折り畳まれて閉じられ、筐体部６側に設置された指紋読取り部１８の窓部２０が筐体部８で閉じられ、指紋読取り部１８の機能部分である窓部２０内のセンサ面２４が筐体部８で覆われる。筐体部８の外面部には第２の表示部３２が設けられている。

また、指紋読取り部１８には、図３及び図４に示すように、筐体部６が前側筐体部６Ｆと後側筐体部６Ｂとで構成され、前側筐体部６Ｆには窓部２０が形成されているとともに、筐体部６の内側に指紋センサ２２が設置されている。この指紋センサ２２は、筐体部６に内蔵された配線部材であるプリント回路基板３４に実装され、そのセンサ面２４が筐体部６の窓部２０に合致するように位置決めされている。指紋センサ２２の各リード３６は、配線部材の導体部として、プリント回路基板３４の導体パターン３８に導電性接続材として例えば、はんだ４０で接続されている。導電性接続材としては、はんだ４０以外の導電性接着材を用いてもよい。

そして、筐体４の内部には、指紋センサ２２の上面側に、指紋センサ２２を防護する防護部材としての機能又は接触電極としての機能又は双方の機能を備えるフレームの一例として、ステンレス等の剛性を備えた導電性材料又は金属材料からなる電極４２が設置され、この電極４２は枠部４４と脚部４６とを備えている。枠部４４は、指紋センサ２２の垂直投影面積より大きく、指紋センサ２２の上面部を覆うように、前側筐体部６Ｆの背面部と指紋センサ２２の上面部との間に設置されており、この枠部４４には平坦部４９が備えられているとともに、窓部２０に対応する開口部５０が形成され、この開口部５０の内縁部には傾斜面部５２が形成されている。この場合、平坦部４９は、その中途部を屈曲させて高さを異ならせ、この平坦部４９の上面部には前側筐体部６Ｆの内壁面が密着している。傾斜面部５２は、指紋センサ２２のセンサ面２４を包囲する上面形状に沿って設置されるとともに、センサ面２４に向かって傾斜している。また、脚部４６は、枠部４４の外縁部に形成されて指紋センサ２２の厚み方向に屈曲し、その先端部にはプリント回路基板３４と例えば、平行面を成す接続部５４が形成されている。この接続部５４は、配線部材の導体部として、プリント回路基板３４の導体パターン５６に導電性接続材として例えば、はんだ４０で接続されて接地されている。導電性接続材としては、はんだ４０以外の導電性接着材を用いてもよい。

この実施形態では、指紋センサ２２の上面部には両面接着テープ等の接着材５８を介在させて電極４２の枠部４４が接着されて固定され、枠部４４と指紋センサ２２との間には封止部材としてゴム等からなるパッキング６０が設置され、枠部４４と指紋センサ２２との間の隙間が封止されて水密状態を維持している。

このような接着材５８とパッキング６０とを併用して防水対策が施されているが、防水テープ等を用いて枠部４４と指紋センサ２２とを固着し、枠部４４と指紋センサ２２との間の隙間を水密状態に封止してもよい。

この実施形態に係る携帯電話装置２によれば、指紋読取り部１８がキー入力部１４の近傍に設置されており、キー入力と同様の要領で指の指紋を読み取らせることができる。その場合、図５に示すように、筐体部６の窓部２０を通して電極４２の開口部５０から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる場合、センサ面２４に向けられた指が窓部２０より電極４２に接触し、この電極４２の開口部５０に露出するセンサ面２４に当たり、センサ面２４と同時に電極４２に接触させることができる。即ち、センサ面２４に接触した指の皮膚をセンサ面２４と接地点との間に介在させて電気的に導通させ、指紋センサ２２の走査によりセンサ面２４上の指紋が検出される。この検出情報が個人認証情報として用いられ、携帯電話装置２のセキュリティが強化される。

この場合、指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる際、指からの圧力が電極４２側に作用して分散されるので、過剰な圧力や衝撃から指紋センサ２２及びそのセンサ面２４が電極４２によって防護される。即ち、電極４２は、指紋検出時に指に接触させる接地電極として機能するとともに、センサ面２４及び指紋センサ２２を防護しており、接地電極機能と防護機能とを単一の電極４２で実現していることから、部品点数を増加させることがなく、携帯電話装置２の小型化、軽量化に寄与している。

また、電極４２が例えば、ステンレスで構成されている場合には、剛性が高く、指からの圧力に対して対抗し得る強度が得られるとともに、ユーザに対する安全性が高められ、金属アレルギを誘発させることもない。また、ステンレスで電極４２を構成すれば、防錆処理を施すことなく、接触する指と安定した電気的導通を取ることができ、センサ感度を長期的に維持することができるとともに、携帯電話装置２の意匠的装飾性に寄与している。

また、電極４２の平坦部４９と前側筐体部６Ｆの背面部とが密着しているので、筐体部６内への水滴や異物の侵入を防止でき、また、電極４２と指紋センサ２２との間も接着材５８で固着され、パッキング６０で水密状態に維持されているので、防滴性、防塵性が高められる。即ち、筐体４内に水滴や異物が侵入するのを防止できるとともに、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性、耐久性が得られている。この結果、信頼性の高いセキュリティ機能の実現及び維持に寄与することができる。

また、筐体部６の上面の指紋読取り部１８の構成が簡略化されており、携帯電話装置２の意匠性を損なうこともなく、利便性の高い携帯電話装置２が構成されている。

また、窓部２０に露出した電極４２の表面部には、外装部材である筐体部６と同様に、エンボス加工や色付け等の表面処理を容易に行うことができる。

また、開口部５０を備えた枠部４４及び脚部４６からなる電極４２はステンレス板等の金属板を用いてプレス加工によって容易に成形することができ、しかも、傾斜面部５２は絞り加工によりノッチ（切込み）なしに加工することができる。このような加工により、指に対する安全性が高められる。

また、弾性部材であるパッキング６０を備えた構造であるため、このパッキング６０が持つ弾性が電極４２に加わる指の圧力を緩衝し、指紋センサ２２側に加わる過剰な圧力が抑制され、パッキング６０により指紋センサ２２が防護される。

そして、不使用時には、図２に示すように、折畳み可能な筐体部６、８を折り畳むと、筐体部６側に設置された指紋読取り部１８の窓部２０が筐体部８で閉じられ、窓部２０内のセンサ面２４が筐体部８で覆われ、水滴や異物の侵入から保護される。

第２の実施形態

本発明の第２の実施形態を図６を参照して説明する。図６は第２の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す縦断面図である。

この実施形態では、既述のフレームとしての電極４２の枠部４４の平坦部４９と前側筐体部６Ｆとを封止部材として接着材６２を介在させて固着させている。接着材６２は例えば、防水テープを用いることができる。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

斯かる構成によれば、電極４２の枠部４４の平坦部４９と前側筐体部６Ｆとの間を接着材６２で封止することができ、筐体部６内への水滴や異物の侵入が防止されるとともに、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性や耐久性が得られる。また、プリント回路基板３４に電極４２を実装、固定した後、電極４２の平坦部４９に接着材６２として例えば、防水性を持つ両面接着テープを貼付し、その上に前側筐体部６Ｆを貼り付けることにより、電極４２の枠部４４の平坦部４９と筐体部６の前側筐体部６Ｆとの間を封止することができ、組立ての容易化とともに、水密性、堅牢性及び耐久性を実現することができる。

第３の実施形態

本発明の第３の実施形態を図７を参照して説明する。図７は第３の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す分解断面図である。

この実施形態では、前側筐体部６Ｆの内面側に既述のフレームとしての電極４２の枠部４４の平坦部４９を筐体部６の樹脂成形等によって一体に固着したものである。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

斯かる構成とすれば、前側筐体部６Ｆと電極４２との密着性を高め、筐体部６即ち、筐体４内に水滴や異物が侵入するのを防止できるとともに、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性や耐久性が高められる。

第４の実施形態

本発明の第４の実施形態を図８を参照して説明する。図８は第４の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す縦断面図である。

この実施形態では、前側筐体部６Ｆの背面側及び窓部２０の周面部に電気的な導通を取るための導体部として導電性材料のめっき処理、蒸着処理や塗布によって導体層６４が設置され、この導体層６４の外面に既述のフレームとしての電極４２の枠部４４の平坦部４９が接着材６５で固着されている。この場合、前側筐体部６Ｆとプリント回路基板３４との間には、導電性材料からなるねじ６６が取り付けられ、このねじ６６を介して導体層６４とプリント回路基板３４の導体パターン６８とが接続されている。導体パターン６８は電極４２と電気的に接続されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

斯かる構成によれば、図５を参照して既述した通り、前側筐体部６Ｆの窓部２０を通して電極４２の開口部５０から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる際に、窓部２０側の導体層６４に指を接触させることができ、センサ面２４に接触した指の部分は、センサ面２４と電極４２及び導体層６４で構成される接地点との間に介在し、指紋センサ２２の走査によりセンサ面２４上の指紋が電気的に検出され、検出精度をより高めることができる。

導体層６４の表面には、筐体部６と同様に色付けや導電性を良好にするための表面処理を施してもよい。

第５の実施形態

本発明の第５の実施形態を図９を参照して説明する。図９は第５の実施形態に係る携帯電話装置に用いられる電極４２の脚部４６の縦断面図である。

この実施形態では、既述のフレームとしての電極４２がステンレス等のはんだにより接続できない場合又は接続し難い場合の処理について示している。即ち、電極４２の脚部４６の少なくとも接続部５４には、はんだの接続を可能にするための金属層７０が形成されている。この金属層７０は、ステンレスからなる電極４２の心材の表面に第１の金属層としてニッケル（Ｎｉ）層７２を形成し、このニッケル層７２の上に第２の金属層として金（Ａｕ）層７４を形成したものである。第２の金属層である金層７４に代え、パラジウム（Ｐｄ）層を形成してもよい。

このような金属層７０を形成すれば、はんだによる接続性が高められ、電極４２とプリント回路基板３４の導体パターン５６との接続強度を高め、指紋検出の信頼性向上に寄与することができる。この場合、接続手段に導電性接着材を使用する場合には、このような金属層７０の処理は不要である。

第６の実施形態

本発明の第６の実施形態を図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は第６の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す分解斜視図、図１１は第６の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８の縦断面図である。

第１、第２、第４及び第５の実施形態では、既述のフレームとしての電極４２を筐体部６と別部材として構成したが、第６の実施形態では、筐体部６の前側筐体部６Ｆと一体に電極４２を構成したものである。前側筐体部６Ｆには、脚部４６のない板状の電極４２が設置され、この電極４２を前側筐体部６Ｆの窓部２０内に露出させ、電極４２には開口部５０が形成されている。図１１に示すように、環状の電極４２の平坦部４９側が合成樹脂で成形された筐体部６の前側筐体部６Ｆにインサート成形等で埋め込まれて取り付けられている。この電極４２は、第１の実施形態の電極４２から脚部４６を除いて形成された形態であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。この場合、電極４２は、図示しないが、プリント回路基板３４の導体パターン５６（図３等）に配線部材等を用いて電気的に接続されて接地される。

斯かる構成によれば、図５を参照して既述した通り、前側筐体部６Ｆの窓部２０を通して電極４２の開口部５０から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる際に、窓部２０側の電極４２に指を接触させることができ、センサ面２４に接触した指の部分は、センサ面２４と電極４２で構成される接地点との間に介在し、指紋センサ２２の走査によりセンサ面２４上の指紋が電気的に検出され、検出精度をより高めることができる。そして、電極４２は前側筐体部６Ｆと一体であり、前側筐体部６Ｆと別部品としていないため、部品点数の削減により、携帯電話装置２の小型化、軽量化に寄与することができる。また、この場合、電極４２と前側筐体部６Ｆとの封止処理が不要になるとともに、筐体部６即ち、筐体４内への水滴や異物の侵入が防止され、しかも、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性や耐久性が得られ、組立ての容易化も図られる。

第７の実施形態

本発明の第７の実施形態を図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は第７の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す分解斜視図、図１３は第７の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８の縦断面図である。

この実施形態では、筐体部６が合成樹脂等の絶縁材料で形成されており、前側筐体部６Ｆを指紋センサ２２のセンサ面２４側に延長するように漏斗状に構成し、前側筐体部６Ｆに形成された窓部２０の周縁部には導通を取るための導体部として導体層７６が形成されており、この導体層７６を以て既述のフレームとしての電極４２が構成されている。図１３に示すように、前側筐体部６Ｆの窓部２０の周面部には、導体層７６が金属や導電性樹脂等の導電性材料のめっき処理、蒸着処理や印刷、塗布等で構成され、電極４２を構成している。この場合、電極４２は、図示しないが、プリント回路基板３４の導体パターン５６（図３等）に配線部材等を用いて電気的に接続されて接地される。この実施形態においては、前側筐体部６Ｆの下面側には、防水性を持つ両面接着テープ等の接着材５８により指紋センサ２２が固定されて封止されているとともに、指紋センサ２２の上部側に設置されたパッキング６０によって指紋センサ２２と前側筐体部６Ｆとの間が更に封止されている。

斯かる構成によれば、図５を参照して既述した通り、前側筐体部６Ｆの窓部２０を通して電極４２の開口部５０から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる際に、窓部２０側の導体層７６に指を接触させることができ、センサ面２４に接触した指の部分は、センサ面２４と電極４２（導体層７６）で構成される接地点との間に介在し、指紋センサ２２の走査によりセンサ面２４上の指紋が電気的に検出され、検出精度が高められる。そして、電極４２は前側筐体部６Ｆと一体であるため、電極４２と前側筐体部６Ｆとの封止処理が不要になるとともに、部品点数の削減により、携帯電話装置２の小型化、軽量化に寄与する。また、筐体部６即ち、筐体４内への水滴や異物の侵入が防止され、しかも、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性や耐久性が得られ、組立ての容易化も図られる。

第８の実施形態

本発明の第８の実施形態を図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は第８の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す分解斜視図、図１５は第８の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８の縦断面図である。

この実施形態では、筐体部６が合成樹脂等の絶縁材料で形成されており、前側筐体部６Ｆに形成された窓部２０側の筐体部分をステンレス等の導電性金属で形成し、既述のフレームとしての電極４２を構成したものである。図１５に示すように、前側筐体部６Ｆの窓部２０の筐体部分が電極４２であり、この実施形態では、前側筐体部６Ｆの窓部２０が電極４２の開口部５０を兼用している。この場合、電極４２を構成する前側筐体部６Ｆの形態及び指紋センサ２２との封止形態は第７の実施形態と同様である。また、図示しないが、プリント回路基板３４の導体パターン５６（図３等）に配線部材等を用いて電気的に接続されて接地される。

斯かる構成によれば、図５を参照して既述した通り、前側筐体部６Ｆの窓部２０、即ち、電極４２から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる際に、電極４２にその指が接触し、センサ面２４に接触した指の部分は、センサ面２４と電極４２で構成される接地点との間に介在し、指紋センサ２２の走査によりセンサ面２４上の指紋が電気的に検出され、検出精度が高められる。そして、電極４２と前側筐体部６Ｆとが同一部材であるため、電極４２と前側筐体部６Ｆとの封止処理が不要になるとともに、筐体部６即ち、筐体４内への水滴や異物の侵入が防止され、しかも、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性や耐久性が得られる。封止処理の不要化、組立ての容易化が図られる。

第９の実施形態

本発明の第９の実施形態を図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は第９の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す分解斜視図、図１７は第９の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８の縦断面図である。

この実施形態では、金属材料として例えば、マグネシウム（Ｍｇ）又はマグネシウム合金で筐体部６が形成されており、この筐体部６を以て既述のフレームとしての電極４２を構成することも可能である。この場合、図１７に示すように、筐体部６の表面には樹脂膜等の保護膜として防食膜７８が形成され、窓部２０の周囲部には金属蒸着等により電気的な導通を取るための導体部として導体層７９が形成され、この導体層７９によって電極４２が構成されている。この実施形態では、前側筐体部６Ｆの窓部２０が電極４２の開口部５０を兼用している。この場合、電極４２は、図示しないが、プリント回路基板３４の導体パターン５６（図３等）に配線部材等を用いて電気的に接続されて接地される。その他、第９の実施形態において、第８の実施形態（図１５）と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

斯かる構成によれば、図５を参照して既述した通り、前側筐体部６Ｆの窓部２０、即ち、電極４２（導体層７９）から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させる際に、電極４２にその指が接触し、センサ面２４に接触した指の部分は、センサ面２４と電極４２で構成される接地点との間に介在し、指紋センサ２２の走査によりセンサ面２４上の指紋が電気的に検出され、前記実施形態と同様に、検出精度が高められる。そして、電極４２が前側筐体部６Ｆに形成されているため、電極４２と前側筐体部６Ｆとの間の封止処理が不要になるとともに、外部からの衝撃に対抗し得る堅牢性や耐久性が得られ、封止処理の不要化、組立ての容易化が図られる。この場合、前側筐体部６Ｆを金属材料で構成し、後側筐体部６Ｂを合成樹脂で構成してもよい。

第１０の実施形態

本発明の第１０の実施形態を図１８を参照して説明する。図１８は第１０の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部１８を示す分解斜視図である。

第１の実施形態に係る電極４２では、左右２本の脚部４６を以て枠部４４を支持する構成としたが、この実施形態の電極４２は、中央部に開口部５０が形成された正方形状の枠部４４の４つの角部に脚部８０が形成され、プリント回路基板３４に実装された指紋センサ２２の角部側に形成された導体パターン８２に接続するとともに、４本の脚部８０を以て枠部４４を支持するようにしたものである。

斯かる構成によれば、図５を参照して既述した通り、筐体部６の窓部２０、即ち、電極４２から指紋センサ２２のセンサ面２４に指を接触させた際に、指からの圧力を枠部４４から各脚部８０に分散させることができ、過剰な圧力や衝撃から指紋センサ２２及びそのセンサ面２４を電極４２によって防護することができる。

第１１の実施形態

本発明の第１１の実施形態を図１９を参照して説明する。図１９は第１１の実施形態に係る携帯電話装置を示す図である。

第１の実施形態では、携帯電話装置２の筐体部６と筐体部８との折畳み構造を利用して指紋読取り部１８の防護構造としたが、この実施形態では、筐体４に指紋読取り部１８が設置されているとともに、その窓部２０を開閉する防護部材として板状の保護カバー８４が備えられている。この保護カバー８４は支持軸８６によって矢印Ａで示す方向に回動可能に筐体４に取り付けられ、筐体４には保護カバー８４の平面形状に対応した凹部８８が形成されている。この凹部８８には指紋読取り部１８の窓部２０が形成されており、窓部２０は保護カバー８４の回動により開閉させることができる。保護カバー８４は、窓部２０を閉じたとき、凹部８８に嵌まり込み、筐体４の面内に収納される。保護カバー８４で窓部２０を閉じることにより、指紋読取り部１８の機能部分である指紋センサ２２のセンサ面２４が防護される。

なお、上記実施形態では、フレームを接地電極として電極４２を例示したが、接地電極としての機能を持たない補強枠部材として構成してもよい。

また、第１ないし第５の実施形態では電極４２の脚部４６の接続部５４をプリント回路基板３４の導体パターン５６にはんだ４０により接続、固定し、また、第１０の実施形態では、電極４２の脚部８０をプリント回路基板３４の導体パターン８２に接続、固定したが、導電性接着材の他、電気的接続及び固定手段として、配線部材に引掛け、加締め、ねじ止め等の機械的な手段を用いてもよい。

また、第１ないし第１１の実施形態では情報処理装置として携帯電話装置２を例示し、この携帯電話装置２に搭載された指紋センサ２２や、フレームとして電極４２の構成について説明したが、本発明の情報処理装置や実施形態である携帯電話装置２に搭載されている各種の電極４２の構成がフレームや電極の発明を構成し、各種の電極４２を用いた指紋センサ２２の構成が指紋センサの発明を構成し、また、電極４２及び指紋センサ２２からなる構成が指紋センサユニットの発明を構成するので、これらは独立した発明として捉えることができるものであるから、本発明の範囲は、実施形態に記載した携帯電話装置２や情報処理装置に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、情報処理装置として携帯電話装置を例に取って説明したが、本発明は、ＰＤＡ、ＰＨＳ、ＰＣ、ハンドヘルドＰＣ、その他の情報携帯端末、ディジタルカメラ等、指紋の読取りによる個人認証機能を備える情報処理装置に関し、その指紋読取り部における指紋検出構造を必要とする各種の情報処理装置に適用できるものであって、情報処理装置に接続されて指紋情報を取り込む指紋読取装置も本発明の情報処理装置に含まれることは言うまでもないことであり、本発明が実施形態の携帯電話装置に限定されるものではない。

以上述べたように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、請求項に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、指紋の読取りによる個人認証機能を備える情報処理装置に関し、検出機能の強化を図った検出構造を実現することができ、有用である。

本発明の第１の実施形態に係る携帯電話装置を示す図である。第１の実施形態に係る携帯電話装置の折畳み状態を示す図である。図１に示す携帯電話装置のIII −III 線拡大断面図である。第１の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図である。第１の実施形態に係る携帯電話装置の使用状態を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す拡大断面図である。本発明の第３の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解断面図である。本発明の第４の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す拡大断面図である。本発明の第５の実施形態に係る携帯電話装置の電極の接続部分を示す拡大断面図である。本発明の第６の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図である。本発明の第６の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す拡大断面図である。本発明の第７の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図である。第７の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す拡大断面図である。本発明の第８の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図である。第８の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す拡大断面図である。本発明の第９の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図である。本発明の第９の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す拡大断面図である。本発明の第１０の実施形態に係る携帯電話装置の指紋読取り部を示す分解斜視図である。本発明の第１１の実施形態に係る携帯電話装置を示す図である。

２携帯電話装置（情報処理装置）
４筐体
２０窓部
２２指紋センサ
２４センサ面
４２電極（フレーム）
４４枠部
４６脚部
４９平坦部
５０開口部
５２傾斜面部
５８接着材
６０パッキング（封止部材）

Claims

指紋読取り機能を備える情報処理装置であって、
窓部を備える筐体と、
この筐体に設置され、前記窓部にセンサ面を露出させた指紋センサと、
前記筐体の内部又は前記筐体に設置され、前記指紋センサの前記センサ面を前記窓部より露出させる開口部を形成したフレームと、を備え、
前記フレームは、中途部を屈曲させて高さを異ならせ、前記指紋センサの上面部を覆う平坦部と、この平坦部から前記センサ面に向かって傾斜する傾斜面部とを備え、
前記指紋センサと前記平坦部との間を封止する封止部材を備え、
前記平坦部が接着材によって前記指紋センサに固定され、かつ前記封止部材が前記接着材によって前記平坦部に固定され、
前記筐体の前記窓部を通して前記フレームに指を接触させる構成とした情報処理装置。
前記指紋センサは、前記筐体に設置された配線部材に実装された構成とした請求項１記載の情報処理装置。
前記筐体の前記窓部を通して指が前記指紋センサの前記センサ面と同時に前記フレームに接触する構成とした請求項１記載の情報処理装置。
前記フレームは金属材料で構成した請求項１記載の情報処理装置。
前記フレームは接地電極を構成する請求項１記載の情報処理装置。
前記指紋センサは、前記センサ面と前記フレームとの間に指を介在させることにより電気的導通を得て、指紋を検出する接触センサで構成される請求項１記載の情報処理装置。
前記フレームは、導電性材料からなる前記筐体、絶縁材料で形成された前記筐体に設置した導電性部材又は導体層で構成される請求項１記載の情報処理装置。
前記フレームは、指を接触させる枠部とともに、この枠部から突出させた１又は２以上の脚部を備え、該脚部を前記筐体に設置されている配線部材に固定される構成とした請求項１記載の情報処理装置。
前記フレームは、ステンレスで構成されて配線部材の導体部と接触する部分にはんだ付け可能な金属層を備える構成とした請求項１記載の情報処理装置。
前記フレームと前記指紋センサとの間に弾性部材を介在させた構成である請求項１記載の情報処理装置。
前記筐体の前記窓部を開閉し、閉じた際に前記センサ面を保護する保護カバーを備える構成とした請求項１記載の情報処理装置。
前記筐体の前記窓部を開閉し、閉じた際に前記センサ面を保護する保護カバーが、前記筐体を構成する折畳み可能な第１の筐体部又は第２の筐体部のいずれか一方で構成され、これら第１の筐体部と第２の筐体部が折り畳まれた際に前記窓部が閉じられる構成とした請求項１記載の情報処理装置。