JP4332052B2 - 携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯電子機器に関し、特には、筐体に指紋認証デバイスを設けた携帯電子機器に関する。

従来、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯電子機器には、セキュリティ機能として、暗証番号を用いたものがあった。これは、ユーザーに予め数桁の数字列や文字列から成る暗証番号を設定させ、この暗証番号を入力しなければ通話やメール送信等の機能を実行できないように制御することで、ユーザー以外の第三者が携帯電子機器を悪用できないようにする機能である。

しかしながら、このような暗証番号を用いたセキュリティ機能では、暗証番号が第三者に漏洩してしまったり、第三者がランダムに数字列や文字列を入力したところユーザーが設定した暗証番号と合致してしまったり、といったことが起こるという問題があった。

このような問題に対し、暗証番号を用いるのではなく、人間の指紋を用いたセキュリティ機能が考案されている。

例えば、特許文献１には、携帯電話機の筐体のマイクや主操作部が備わる面に指紋認証デバイスを設け、この指紋認証デバイスにユーザーが指を置くことで指の指紋を読み取り、このユーザーが正規のユーザーか否かを判断するとともに、正規のユーザーであると判断されれば送受信動作が可能となる携帯電話機が開示されている。
特開平５−９５３２９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような携帯電話機では、この携帯電話機の使用時において指紋認証デバイスが常に外部に露出しているため、種々の問題がある。

一つには、指紋認証デバイスは、指紋を精確に読み取る必要があるため、指が置かれるデバイスの表面が汚れないようにしなければならないのであるが、常に外部に露出しているために、筐体を保持するユーザーの手が当たって手油が付いたり、外気中の埃やゴミが付着したりすることでデバイスの表面が汚れやすく、これにより、読み取りエラーが発生する恐れがあるという課題があった。

そこで、本発明の目的は、指紋認証デバイスを具備した携帯電子機器において、指紋認証デバイスの汚れを低減し、読み取りエラーを防ぐことである。

そこで、上記課題に鑑み、本発明の携帯電子機器は、互いに重ね合わせ可能な２つの筐体と、前記２つの筐体の重ね合わせ方向と平行な軸線回りに回動可能に前記２つの筐体を連結する連結部と、前記２つの筐体のうち一方の筐体面上に配置され、前記連結部を介した前記２つの筺体の回動に応じて前記２つの筺体のうち他方の筐体によって覆われる状態と外部に露出する状態をとの間を変化する指紋認証部と、前記２つの筺体のうち前記他方の筺体面上に配置され、前記２つの筐体の相対的な回動に伴って前記指紋認証部を清掃する拭き取り材と、を有することを特徴とする。

また、前記拭き取り材は、前記２つの筺体が互いに重ね合わさる状態において前記指紋認証部に当接して前記２つの筺体のうち前記他方の筺体面上に配置されてもよい。

本発明によれば、指紋認証デバイスを具備した携帯電子機器において、指紋認証デバイスの汚れを低減し、読み取りエラーを防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態として携帯電子機器の一例である携帯電話機１００を示す図であり、同図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ正面図及び左側面図である。

図１（ａ）及び（ｂ）を参照すると、携帯電話機１００は、第１筐体１０１と第２筐体１０２を有しており、それら両筐体１０１と１０２とが連結部１０３によって連結されている。連結部１０３は、第１筐体１０１及び第２筐体１０２の重ね合わせ方向と平行な軸線（図中α線）を中心として回動可能となっており、連結部１０３回りに第１筐体と第２筐体を互いに回動可能に構成されている。

第１筐体１０１は、その先端１０１ａに備わる通話用スピーカ１０４と、略中央に備わる液晶表示装置等の表示部１０５とを有している。なお、通話用スピーカ１０４及び表示部１０５が備わる面を正面と呼ぶ。

第２筐体１０２は、その先端１０２ａに備わる通話用マイク１０６と、略中央に備わる主操作部１０７と、連結部１０３の近傍で第１筐体１０１に覆われる部位に備わる指紋認証部１０８と、基端１０２ｂの端面に設けられた無線通信用のアンテナ１０９と、左側面に設けられた副操作部１１０を有している。なお、通話用マイク１０６、主操作部１０７、及び指紋認証部１０８が備わる面を正面と呼ぶ。

主操作部１０７は、数字や文字が印字されたテンキーや発呼キー等のキー群から成る操作部であり、副操作部１１０は、上下に往復操作可能かつ押圧操作可能なシャトルキーである。

ここで、図１に示すような、第１筐体１０１と第２筐体１０２とが互いに重ね合わされる状態を「開状態」と呼ぶ。開状態においては、第１筐体１０１と第２筐体１０２それぞれの正面が外部に露出するようになっており、この状態で、ユーザーは表示部１０５に表示される内容を見ながら主操作部１０７を操作して、携帯電話機１００に備わる諸機能、例えば、アドレス帳参照機能や電子メール作成機能等の操作することができ、また、通話用スピーカ１０４と通話用マイク１０５を用いて通話することができる。

次に、図２は、携帯電話機１００の閉状態を示す図であり、同図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ正面図及び左側面図である。

ここで、図２に示す閉状態は、図１に示す開状態から矢印β方向に略１８０°連結部１０３回りに第１筐体１０１を第２筐体１０２に対して回動させた状態である。閉状態においては、第１筐体が第２筐体を覆うように重なり、第２筐体の正面が外部に露出しないようになっているため、この状態で、ユーザーは主操作部１０７を操作することはできないが、表示部１０５に表示される内容を見ながらシャトルキー１１０を操作することで、例えば、アドレス帳検索や発呼操作等の簡易な操作を行うことができる。

また、閉状態においては、２つの筐体（第１筐体１０１及び第２筐体１０２）が重なり合う形になるため、開状態に比べて非常にコンパクトになることから、ユーザーが携帯電話機１００を、例えば、ポケット等に入れて持ち運ぶときに有用である。

次に、図３は、閉状態から図１中の矢印λ方向に略９０°連結部１０３回りに第１筐体１０１を第２筐体１０２に対して回動させた状態、すなわち、開状態と閉状態の略中間位置にある状態を示す図である。

ここで、図３に示すような携帯電話機１００の状態を、「中間位置状態」と呼ぶ。中間位置状態においては、開状態では第１筐体１０１に覆われていて隠れていた指紋認証部１０８が外部に露出するようになっている。このように、指紋認証部１０８は、開状態及び閉状態において外部に露出することなく隠れており、中間位置状態において外部に露出してユーザーがアクセスできるように配置されている。中間位置状態においては、第１筐体１０１と第２筐体１０２とでなす角が略９０°となり、通話機能等の諸機能を実行する状態ではない。

次に、図４は、携帯電話機１００の主要な構成要素を示すブロック図である。

１１７は、ユーザーが予め登録しておいた指紋画像が格納されているメモリーである。

１１８は、アンテナ１０９を介して無線通信を行うために、送信データの変調処理や受信電波の復調処理を行う信号処理部である。

１１９は、読み取った指紋を画像化する画像生成部である。

１２０は、通話用スピーカ１０４、表示部１０５、通話用マイク１０６、主操作部１０７、アンテナ１０９、副操作部１１０、メモリー１１７、信号処理部１１８、及び画像生成部１１９と接続されており、これら構成要素を制御する制御部である。

次に、指紋認証部１０８について、詳述する。

図５は、指紋認証部１０８を示す図で、同図（ａ）は携帯電話機１００の左側面から見た断面図であり、同図（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した図であり、同図（ｃ）は（ａ）の破線円の部分を拡大した図である。

指紋認証部１０８は、指紋の凹凸間の静電容量の違いを読み取る静電容量式センサーであり、図中矢印γ方向に向かってユーザーが指を置けるように、外部に露出するように第２筐体１０２内に配置されている。このとき、図５（ｃ）に示すように、指紋認証部１０８の認証面は、第２筐体１０２の面と面一か、もしくは、図中Ａだけ段差をつけて第２筐体１０２の正面よりも若干低く配置することが好ましい。この指紋認証部１０８は、表面の硬い保護膜１１１の下に複数の仕切り１１２で仕切られた電極室１１３を有しており、電極室１１３の中には電極１１４が備わっている。これら電極室１１３は指紋認証部１０８の大きさにもよるが、通常、数万個有している。ユーザーが指１１６を保護膜１１１上に置いて指紋を当接させると、指紋の凹凸に応じて電荷１１５が電極１１４に溜まる。具体的には、電極１１４から距離が近いほど多くの電荷１１５が溜まるため、図３（ｂ）に示すように、指紋が保護膜１１１に当接しているところの電極室１１３には多くの電荷１１４が溜まり、指紋が保護膜１１１から離れているところの電極室１１３には少ししか電荷１１４が溜まらない。そして、それぞれの電極１１４に溜まった電荷１１５の量を測定して数値化するようになっている。

以下、本発明の携帯電話機１００による指紋認証処理を説明する。

この、携帯電話機１００は、例えば、電源投入後、ユーザーの操作により通話機能や電子メール作成機能等の諸機能を起動させようとしたときに、指紋認証を行うようになっている。

図２に示す閉状態のとき、ユーザーが副操作部１１０を操作して、例えば、通話機能や電子メール作成機能等を起動しようとすると、制御部１２０は、指紋認証部１０８による指紋認証を行うモードを起動し、図６に示すように、表示部１０５にその旨の表示部を行う。

ここで、ユーザーが、閉状態から第１筐体１０１を第２筐体１０２に対して連結部１０３回りに図２中の矢印λ方向に略９０°回動させ、携帯電話機１００を図３に示す中間位置状態にすると、連結部１０３の近傍に位置する第２筐体１０２の正面上に設けられた指紋認証部１０８が外部に露出する。

中間位置状態において、ユーザーが指紋認証部１０８上に指を置き、指紋を保護膜１１１に当接させると、指紋の凹凸に応じて電極１１４に溜まった電荷１１５の量を測定して数値化し、結果を画像生成部１１９に送出する。画像生成部１１９は、数値化された電荷１１５の量から指紋の画像を生成し、生成した画像データを制御部１２０に送出する。制御部１２０は、受取った画像データをメモリー１１７に格納されている指紋画像と比較して両者が同一か否かを判断し、同一であると判断した場合は、ユーザーが起動しようとした機能を起動し、同一ではないと判断した場合は、ユーザーが起動しようとした機能を起動せずに、その旨の表示を表示部１０５に表示する。機能が起動した後は、ユーザーは、中間位置状態から第１筐体１０１を第２筐体１０２に対して連結部１０３回りに、図中の矢印ε方向に略９０°回動させて開状態とし、起動した機能を実行すればよい。

以上のように構成することで、携帯電話機１００によれば、主操作部１０７を使って通話機能などの諸機能を実行することのできる開状態と、副操作部１１０を使ってアドレス帳参照機能などの簡易な機能を実行することのできる閉状態にあるときは、指紋認証部１０８が第１筐体１０１に覆われていて外部に露出しない。このため、携帯電話機１００を保持するユーザーの手の指が必要以上に指紋認証部１０８に当たって手油がついたり外気にさらされたりすることで汚れてしまうということを防ぐことができる。また、閉状態においても、ユーザーがアドレス帳参照機能等の諸機能を実行していて、指紋認証を行う状況でないときにもかかわらず、ユーザーの手の指が指紋認証部１０８に触れることを防ぐことができる。そして、これら開状態でもなく閉状態でもなく、諸機能を実行する状態ではない中間位置状態においては、指紋認証部１０８が外部に露出してユーザーがアクセス可能なので、指紋認証を行うべき状況、例えば、通話機能や電子メール作成機能等の諸機能の起動時には、指紋認証を行うことができる。

また、図５（ｃ）に示すように、指紋認証部１０８を第２筐体１０２の面から図中Ａだけ段差をつけて配置すれば、不用意に指が触れて認証面を汚してしまうことを防ぐことができる。

次に、携帯電話機１００に、指紋認証部１０８の認証面を清掃する拭き取り材を設けた例について図７に基づいて説明する。

図７は、拭き取り材を設けた携帯電話機１００の開状態を示す正面図で、図８は閉状態を示す正面図、図９は開状態における左側面図、図１０は閉状態における左側面図である。

図７乃至図１０を参照すると、表示部１０５が備わる正面と対向する、第１筐体１０１の裏面に、閉状態において指紋認証部１０８の認証面（保護膜１１１）と当接するように拭き取り材１２１が設けてある。これにより、ユーザーが第１筐体１０１を第２筐体１０２に対して開閉動作を行うと、第１筐体１０１に伴って拭き取り材１２１が図中矢印θ方向に回動するようになっている。この拭き取り材１２１は、具体的には、布材等の柔らかい材質のもので、指紋認証部１０８の上に付着した埃やゴミを拭き取ることのできるものである。

以上のように構成することによって、ユーザーが第１筐体１０１を第２筐体１０２に対して開閉動作を行い、拭き取り材１２１を図中矢印Ｂ方向に回動させることで、指紋認証部１０８の表面の拭き取りを行うことができる。すなわち、拭き取り材１２１が指紋認証部１０８の表面と当接している閉状態から、ユーザーが開動作を行うことで、拭き取り材１２１が指紋認証部１０８の表面と擦れて埃やゴミを除去することができる。

また、閉状態において拭き取り材１２１が指紋認証部１０８の表面と当接していることにより、ユーザーが、例えば、携帯電話機２００をポケット等に入れて持ち運んでいるときに、ユーザーの歩行等により発生する振動によってポケットの中で携帯電話機２００が動いたとしても、拭き取り材１２１がクッションとなって衝撃を吸収するため、指紋認証部１０８が傷付くことを防ぐことができる。

以上、本発明について、図１乃至図１０に示す実施形態に基づいて説明したが、これらに限定されるものではなく、本発明の請求項に記載した技術的思想の範囲内において種々の変更が可能であることは当然である。

例えば、携帯電子機器として携帯電話機を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯型ゲーム、デジタルカメラ等であってもよい。

また、中間位置状態において指紋認証部１０８が外部に露出する例を示したが、これに限定されるものではなく、閉状態及び開状態を除くある特定の状態において露出するようにすればよい。

また、副操作部１１０としてシャトルキーを例に説明したが、これに限定されるものではなく、一方向への押圧操作のみ可能なプッシュキーや回転ダイアルキー等であってもよい。

さらに、指紋認証部１０８として、指紋の凹凸に応じて異なる電極に溜まる電荷量を測定することで指紋認識を行う、いわゆる、静電容量方式のデバイスを例に説明したが、これに限定されるものではなく、一般に指紋認証デバイスであればよく、例えば、指紋の凸部の像をイメージセンサで読み取る光学式の指紋認証デバイスでもよい。

さらにまた、拭き取り材１２１を、閉状態において指紋認証部１０８の表面と当接するように配置したが、これに限定されるものではなく、指紋認証部１０８が外部に露出する中間位置状態以外の状態、例えば、第１筐体１０１と第２筐体１０２とが互いに重ね合わされる状態から３０°や１５０°回動させた状態において指紋認証部１０８の表面と当接するように拭き取り材１２１を配置してもよい。

本発明の実施形態である携帯電話機１００の開状態を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は左側面図である。 携帯電話機１００の閉状態を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は左側面図である。 携帯電話機１００の中間位置状態を示す正面図である。 携帯電話機１００の主要な構成を示すブロック図である。 指紋認証部１０８を示す拡大図で、同図（ａ）は第２筐体１０２の左側面から見た断面図であり、同図（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した図であり、同図（ｃ）は（ａ）の破線円の部分を拡大した図である。 表示部１０５に表示される内容の一例を示す図である。 本発明の拭き取り材を設けた実施形態である携帯電話機１００の開状態を示す正面図である。 本発明の拭き取り材を設けた実施形態である携帯電話機１００の開状態を示す正面図である。 本発明の拭き取り材を設けた実施形態である携帯電話機１００の開状態における左側面図である。 本発明の拭き取り材を設けた実施例である携帯電話機１００の閉状態における左側面図である。

符号の説明

１００ 携帯電子機器（携帯電話機）
１０１ 第１筐体
１０２ 第２筐体
１０３ 連結部
１０４ 通話用スピーカ
１０５ 表示部
１０６ 通話用マイク
１０７ 主操作部
１０８ 指紋認証部
１０９ アンテナ
１１０ 副操作部
１１１ 保護膜
１１２ 仕切り
１１３ 電極室
１１４ 電極
１１５ 電荷
１１６ 指
１１７ メモリー
１１８ 信号処理部
１１９ 画像生成部
１２０ 制御部
１２１ 拭き取り材

Claims (2)

1. 互いに重ね合わせ可能な２つの筐体と、
   前記２つの筐体の重ね合わせ方向と平行な軸線回りに回動可能に前記２つの筐体を連結する連結部と、
   前記２つの筐体のうち一方の筐体面上に配置され、前記連結部を介した前記２つの筺体の回動に応じて前記２つの筺体のうち他方の筐体によって覆われる状態と外部に露出する状態をとの間を変化する指紋認証部と、
   前記２つの筺体のうち前記他方の筺体面上に配置され、前記２つの筐体の相対的な回動に伴って前記指紋認証部を清掃する拭き取り材と、を有することを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記拭き取り材は、前記２つの筺体が互いに重ね合わさる閉状態において前記指紋認証部に当接して前記２つの筺体のうち前記他方の筺体面上に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。

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