WO2017047092A1 - 指紋読取装置 - Google Patents

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WO2017047092A1
WO2017047092A1 PCT/JP2016/004231 JP2016004231W WO2017047092A1 WO 2017047092 A1 WO2017047092 A1 WO 2017047092A1 JP 2016004231 W JP2016004231 W JP 2016004231W WO 2017047092 A1 WO2017047092 A1 WO 2017047092A1
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WO
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reading
fingerprint
finger
unit
user
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/004231
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
輝幸 樋口
芳紀 幸田
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Publication of WO2017047092A1 publication Critical patent/WO2017047092A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing

Definitions

  • the present invention relates to a fingerprint reader.
  • Patent Document 1 is disclosing the authentication apparatus provided with the button switch pressed down with the finger inserted in the space. Patent Document 1 describes that when a switch is pressed down, authentication starts and a finger image captured by a camera of an imaging unit is captured in a memory.
  • Patent Document 2 discloses a fingerprint input device including a sensor element for reading a fingerprint and a switch disposed on a surface opposite to the sensor element with a casing interposed therebetween. Patent Document 2 describes that when the switch is pressed, an input start signal is sent to the control unit, and the fingerprint input device is activated by the input start signal.
  • Patent Document 3 discloses a mobile terminal including a fingerprint authentication sensor provided on a liquid crystal panel and a reading start switch provided on a side surface. Patent Document 3 describes that when a finger is placed on the liquid crystal panel, the reading start switch can be pressed with another finger.
  • Patent Document 4 includes a tray that can be slid to a deployment position, a daughter board attached to the tray, a fingerprint sensor device placed on the daughter board, and a mother board on which a pair of pad connectors are placed.
  • An IC card is disclosed.
  • Patent Document 4 describes that when the contact portion of the pad connector is connected to the corresponding pad of the daughter board, the switch is closed and power is supplied from the power source to the fingerprint sensor device.
  • Patent Document 5 discloses a mobile phone including a housing, a display mounted on the housing, and a processor / driving circuit connected to the finger sensor, to which the finger sensor is attached. Further, Patent Document 5 discloses a configuration in which the finger sensor has a second substrate and a mechanical button switch provided on the opposite side of the second substrate.
  • Patent Document 6 discloses a fingerprint input device having a fiber optic plate having a finger contact surface and a light source that generates near-infrared light. This near-infrared light source is arranged at four positions on the left and right sides of the finger in addition to the vicinity of the first joint of the finger.
  • Japanese Patent No. 4935923 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-011002 JP 2002-159052 A JP 2001-143045 A Special table 2013-534008 gazette Japanese Patent No. 3751872
  • Patent Documents 1 to 6 described above disclose techniques for targeting a person with a finger in a fingerprint reader.
  • the fingerprint readers of Patent Documents 1 to 6 are not suitable for reading fingerprints of people who cannot place their fingers on the device. For example, it was not suitable for reading fingerprints of children or bedridden sick people.
  • a fingerprint reading apparatus as an example of the present invention has a reading surface, a reading portion that reads a fingerprint of a finger that contacts the reading surface, and extends from the reading portion. And a tip of the reading unit having a tapered shape.
  • a fingerprint reading apparatus as another example of the present invention has a reading surface, a reading unit that reads a fingerprint of a finger that contacts the reading surface, and extends from the reading unit, and is gripped by a user during use. And a reading switch provided on the holding unit and operated by the user when reading the fingerprint.
  • This provides a fingerprint reading device suitable for reading a fingerprint of a person who cannot place his / her finger on the device.
  • FIG. 1 is a schematic surface view of a fingerprint reading apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic side view along the longitudinal direction of a fingerprint reader. It is a schematic sectional drawing along the longitudinal direction of the center of a fingerprint reader. It is explanatory drawing which shows the light radiate
  • FIG. 1 shows a usage mode of the fingerprint reading apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the fingerprint reading apparatus 100 shown in FIG. 1 can be used by being inserted between human fingers to be fingerprints.
  • the fingerprint reading device 100 can slide the fingerprint reading device 100 under the finger of a person who cannot place his / her finger on the fingerprint reading device 100.
  • children, especially newborns and babies may be sleeping with their fists grasped, and fingerprints can be read without waking the sleeping child.
  • a user who is an assistant for fingerprint reading grips the grip 1 of the fingerprint reader 100 and inserts the reader 2 into, for example, a gap between the child's thumb and index finger.
  • the user places the finger on the reading unit 2 so that the child's finger contacts the reading surface of the reading unit 2.
  • the fingerprint reading apparatus 100 includes a reading surface 2 that reads a fingerprint of a finger that contacts the reading surface, and a grip portion 1 that extends from the reading portion and is gripped by the user when in use. ing.
  • the fingerprint reader 100 is connected to a computer by wire or wirelessly. Then, when the user presses the reading switch 11 (illustrated by a dotted line), reading of the fingerprint is started, and a pair of light sources irradiates the finger with light. And the sensor part of the reading part 2 images the light radiate
  • the computer displays a fingerprint image based on the fingerprint data received from the fingerprint reader 100 on a display connected to the computer. Thereafter, the user presses the reading switch 11 of the fingerprint reading device 100 at a timing when an appropriate fingerprint is displayed on the display. As a result, the computer stores the image data of the fingerprint displayed on the display.
  • This fingerprint reading is preferably performed a total of six times for the thumb and index finger of both hands and the thumb of both feet. However, if it is difficult to read fingerprints, at least two readings may be performed on the thumbs of both hands.
  • the sensor unit is not limited to a sensor that optically reads the ridgeline and valley of the fingerprint.
  • the sensor unit is a sensor that reads the capacitance generated between the ridgeline or valley of the fingerprint and the sensor surface, a sensor that reads the temperature difference between the ridgeline and valley of the fingerprint, and the ridgeline and valley of the fingerprint on the sensor input surface.
  • a sensor that reads a difference in applied pressure may be used.
  • FIG. 2 shows the surface of the fingerprint reading apparatus 100 and corresponds to the reading surface 21 side of the reading unit 2.
  • 3 shows a side surface along the longitudinal direction of the fingerprint reader 100
  • FIG. 4 shows a cross section taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 corresponds to a cross section along a direction orthogonal to the longitudinal direction of the reading unit 2 and shows a state where the finger placed on the reading surface 21 is viewed from the front end side.
  • FIG. 6 shows the back surface of the fingerprint reader 100.
  • the back surface means a surface opposite to the reading surface 21 when the reading surface 21 side is the front surface.
  • the fingerprint reader 100 has a symmetrical shape. Therefore, in description of the side surface along a longitudinal direction, only one side surface is demonstrated. However, the fingerprint reading apparatus 100 has substantially the same configuration on the other side surface where the description is omitted.
  • the fingerprint reading apparatus 100 includes a reading unit 2 that reads a fingerprint, and the reading unit 2 has a mounting surface on which a finger is placed and functions as a placing unit on which the finger is placed.
  • the reading unit 2 includes two side light sources as a pair of light sources arranged so as to sandwich the reading surface 21 so as to irradiate light to the reading surface 21 in contact with the finger and the finger in contact with the reading surface 21. 22.
  • the side light sources 22 are linear light sources that respectively extend along a pair of opposing sides of the reading surface 21.
  • the linear light source is a plurality of light sources 22a, 22b, 22c, and 22d arranged side by side along a pair of sides, for example, four near infrared LEDs (Light Emitting Diodes) along each of the pair of sides. )have.
  • This linear light source is formed by wrapping a plurality of light sources 22a, 22b, 22c, and 22d with a translucent plastic material.
  • the plurality of light sources 22a, 22b, 22c, and 22d irradiate near infrared light having a wavelength of, for example, 820 to 980 nm from both sides of the finger pressed against the reading surface 21 to both sides of the finger.
  • the side light source 22 is provided along a pair of sides extending in the longitudinal direction of the reading surface 21.
  • the finger When a child places his / her finger on the reading unit 2, the finger may be placed near the end of the reading surface 21 (near the tip 31 of the fingerprint reading device 100). In other words, the finger may contact the vicinity of the end on the side where the reading surface 21 is inserted with respect to the finger. Therefore, when the light source is arranged at a position facing the tip of the finger (the center side of the fingerprint reading apparatus 100), it is difficult to make a sufficient amount of light incident on the finger because the distance from the light source to the finger is long.
  • the side light source 22 is provided along a pair of sides extending in the longitudinal direction, a sufficient amount of light can be incident on the child's finger.
  • the side light source 22 may be provided along a pair of sides extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the reading surface 21 as long as a finger can be placed in the center of the reading surface 21. Further, the light source may be provided along the four sides so as to surround the rectangular reading surface 21.
  • the fingerprint reading apparatus 100 includes a grip unit 1 that functions as a user's handle when reading a fingerprint.
  • the grasping unit 1 is formed integrally with the reading unit 2 so as to extend from the reading unit 2.
  • the grasping unit 1 is provided with a reading switch 11 (illustrated by a dotted line) that is operated by a user when starting to read a fingerprint.
  • the grip unit 1 is provided with a power lamp 12, and light from the power lamp 12 passes through the casing of the fingerprint reader 100. Thereby, the user can visually recognize the power ON or the power OFF from the outside.
  • the power lamp 12 is, for example, a green LED. Further, the power lamp 12 may be turned on during image reading. Further, the power lamp 12 may be turned on when the user starts reading a fingerprint with the reading switch 11. The color with which the power lamp 12 is lit can be different for each function.
  • the gripping unit 1 and the reading unit 2 are integrally formed with a resin casing 3.
  • the holding unit 1 is provided with a reading switch 11, and the reading switch 11 is embedded so as to be flush with the back surface of the holding unit 1. Thereby, it is possible to prevent the user from erroneously pressing the reading switch 11 when gripping the grip portion 1.
  • the reading switch 11 that cannot be seen from the side is shown by a dotted line for convenience.
  • the housing 3 may be formed of metal, and the metal housing 3 can dissipate heat more efficiently than the resin housing 3.
  • the tip 31 of the reading unit 2 (the end inserted between the fingers in the reading unit 2) has a tapered shape.
  • the thickness of the tip 31 is continuously reduced.
  • the surface opposite to the reading surface 21 is inclined or curved toward the reading surface 21.
  • the surface on the reading surface 21 side of the tip 31 is also inclined or curved toward the back surface.
  • the tapered shape extends in a direction orthogonal to the extending direction of the side light source 22 that is a linear light source. That is, the taper shape extends in the direction orthogonal to the longitudinal direction along the tip 31 of the reading unit 2.
  • the taper shape can be formed at the same time when the resin casing 3 is molded.
  • both sides of the housing 3 can be cut to form a tapered shape.
  • the tip 31 can be bent to form a tapered shape.
  • the grip part 1 and the reading part 2 are formed so that their back surfaces are flush with each other. Therefore, when the user inserts the reading unit 2 between fingers, the back surface of the housing 3 can be prevented from being caught by the fingers.
  • the portion where the side light source 22 of the reading unit 2 is provided is thicker than the grip unit 1. That is, the side light source 22 protrudes from the surface of the grip portion 1. As shown in FIG. 4, the side light source 22 also protrudes from the protective glass 23 that constitutes the reading surface 21 of the reading unit 2.
  • a CMOS image sensor is disposed as the sensor unit 25.
  • the side light source 22 protrudes from the reading surface 21.
  • the light emission part of the side light source 22 can be brought closer to the back side of the finger, and a larger amount of light can be irradiated to the finger, so that deterioration in image quality can be prevented.
  • the part below the light emission part of the side light source 22 is located in the side of the protective glass 23 or the sensor part 25 substantially.
  • Sensor unit 25 images a fingerprint by light scattered inside the finger and emitted from the surface of the finger.
  • the near-infrared light emitted from the side light source 22 is incident on the finger in contact with the protective glass 23, scattered therein, and emitted from the surface of the finger.
  • the sensor unit 25 images near-infrared light that enters through the protective glass 23.
  • the side light source 22 is arranged with reference to the size of an adult finger illustrated by a dotted line. For this reason, when reading the fingerprint of a child's finger illustrated by a solid line, there is a possibility that a sufficient amount of light from the side light source 22 does not enter the finger. That is, since the finger of a child is thinner and thinner than the finger of an adult, when the side light source 22 emits light upward, a sufficient amount of light is not applied to the finger. This degrades the image quality of the fingerprint.
  • the side light source 22 of the reading unit 2 is inclined toward the inside of the reading surface 21 with respect to the reading surface 21 as shown in FIG. 5B. That is, the side light source 22 is arranged in a posture inclined with respect to the reading surface 21 toward the center of the reading surface 21 so as to emit light toward the back side of the finger.
  • the side light source 22 can be tilted so that the angle of the optical axis with respect to the reading surface 21 falls within a range of, for example, greater than 0 degrees and less than 90 degrees.
  • the contact portion is displayed brightly in the captured fingerprint image.
  • the non-contact portion where the finger is not in contact with the protective glass 23
  • light is emitted into the air, so that light loss occurs at the interface between the finger and the air layer.
  • the non-contact part is displayed darker than the contact part.
  • a fingerprint is shown as an image pattern of a dark part and a bright part. That is, the bright contact portion corresponds to the ridge line of the fingerprint, and the dark non-contact portion corresponds to the valley portion of the fingerprint.
  • the side light source 22 is inclined in a range where the emitted light does not directly enter the reading surface 21. That is, as shown in FIG. 5B, the side light source 22 is arranged such that the reading surface 21 (protective glass 23) is not located within the range of the irradiation angle. Thereby, it can prevent that the light radiate
  • the irradiation angle may be adjusted using a light shielding member or a diaphragm.
  • the sensor unit 25 is electrically connected to the main body substrate 15 provided in the grip unit 1.
  • the side light source 22 of the reading unit 2 is also electrically connected to the main body substrate 15.
  • a reading switch 11 is disposed on the main body substrate 15, and the fingerprint is read by the user operating the reading switch 11.
  • a port 16 connected to, for example, a USB connector cable is disposed on the main body substrate 15 as a terminal cable.
  • the fingerprint data imaged by the sensor unit 25 is output to a computer (not shown) via a terminal cable connected to the port 16.
  • the port 16 is provided at the end of the fingerprint reading apparatus 100 opposite to the reading unit 2.
  • a heat radiating member made of, for example, brass, aluminum, iron, copper, or the like is disposed as the heat sink 26.
  • the heat sink 26 is in contact with the substrate of the sensor unit 25 and the housing 3.
  • the heat generated from the sensor unit 25 is transmitted to the housing 3 via the heat sink 26 and released to the outside.
  • three heat sinks 26 are arranged in a U shape so as to at least partially surround the sensor unit 25.
  • the number of heat sinks 26 may be two or less, or four or more, and may be one heat sink 26 formed in a U shape. A part of the heat sink 26 may be exposed to the outside from the housing 3.
  • the reading switch 11 provided in the grip portion 1 is exposed on the back surface of the fingerprint reading device 100. That is, the reading switch 11 is provided on the surface opposite to the reading surface 21.
  • the reading switch 11 is a mechanical push button switch, but a switch constituted by an electrical, capacitive or pressure contact sensor may be used instead of the mechanical switch.
  • a recess 13 is formed on the surface of the reading switch 11. Accordingly, the user can specify the position of the reading switch 11 without visually recognizing only the touch of the finger touching the recess 13.
  • the reading switch 11 Since the reading switch 11 is provided on the grip portion 1, particularly on the back surface of the grip portion 1, when the user inserts the reading portion 2 between fingers, the reading switch 11 comes into contact with a child's finger. Can be prevented. Furthermore, in a state where the reading unit 2 is inserted into the gap between the fingers, the user can press down the reading switch 11 while pressing the child's finger to determine an appropriate reading timing. Further, the reading switch 11 is embedded in the grip portion 1 so as to be flush with the surface opposite to the reading surface 21. Thereby, it is possible to prevent the reading switch 11 from being pushed down when the fingerprint reading device 100 is placed. Furthermore, it is possible to prevent the reading switch 11 from being pushed down accidentally when the user grips the grip portion 1.
  • the fingerprint reading apparatus 100 suitable for reading a fingerprint of a person who cannot place his / her finger on the apparatus.
  • the fingerprint reader 100 according to the first embodiment can accurately read fingerprints of children, particularly newborns and infants.
  • the user can determine the reading timing while pressing the finger of the child.
  • the user can assist in reading and the fingerprint can be read at an appropriate timing.
  • a high-quality fingerprint can be read.
  • fingerprints of children especially newborns less than one month old, and infants less than 12 months old.
  • fingerprints can be collected without waking up a sleeping child.
  • the fingerprint reading apparatus 100 may further include a fixing guide for fixing the hand.
  • a fixing guide for fixing the hand With the fixed guide, the child's hand can be fixed at a position suitable for imaging with a simple structure. Also, the child may move his hand without being able to stand still when reading the fingerprint.
  • the position of the finger can be fixed to prevent image blurring.
  • the burden on the user can be reduced.
  • the reading switch 11 can be provided on a surface other than the back surface of the grip portion 1, for example, a side surface or a surface of the grip portion 1. However, it is preferable to provide the reading switch 11 on the back surface of the grip portion 1 because there is a possibility that the fingerprint reading device 100 may be pushed down accidentally when the fingerprint reading device 100 is placed.
  • a fingerprint reading apparatus 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that it includes a back light source 5 that irradiates light on the back of a finger and a finger guide 6 that guides the finger onto the reading surface 21.
  • the same reference numerals will be given to the components described in the first embodiment, and description thereof will be omitted. Except where specifically described, the constituent elements having the same reference numerals perform substantially the same operations and functions, and the effects thereof are also substantially the same.
  • the fingerprint reading apparatus 200 further includes a back light source 5 that irradiates light from a position facing the reading surface 21 toward the back of the finger.
  • the fingerprint reading device 200 includes a finger guide 6 facing the reading surface 21, and the back light source 5 is provided on the finger guide 6.
  • the back light source 5 is a linear light source extending in the longitudinal direction, like the linear side light source 22 extending along a pair of sides of the reading surface 21.
  • the back light source 5 has, for example, three near infrared LEDs as a plurality of light sources arranged side by side along the longitudinal direction.
  • the back light source 5 is arrange
  • the back light source 5 irradiates near infrared light having a wavelength of, for example, 820 to 980 nm on the back of the finger from above the finger in contact with the reading surface 21.
  • the back light source 5 irradiates light toward the back of the finger. Therefore, since a sufficient amount of light can be irradiated to the child's finger, deterioration of the image quality can be prevented. Furthermore, since the amount of light scattered at the central portion of the finger increases, it is possible to reduce the unevenness of contrast and prevent the image quality from being deteriorated.
  • the finger guide 6 has a curved shape along the outer shape of the finger as shown in FIG.
  • the finger guide 6 detachably attached to the fingerprint reading device 200 includes two terminal pins 61 electrically connected to the main body substrate 15, a base 62 provided with the terminal pins 61, and a base 62. And a guide portion 63 protruding on the reading surface 21.
  • the guide part 63 is made of a transparent plastic material that transmits visible light, and the back light source 5 is embedded in the guide part 63.
  • the base 62 and the back light source 5 of the guide 63 are electrically connected by a wiring 64. Thereby, the back light source 5 is electrically connected to the main body substrate 15 via the wiring 64 and the terminal pins 61.
  • the user can attach the finger guide 6 to the fingerprint reading apparatus 200 so as to cover the finger from above with the child's finger pressed against the reading surface 21.
  • the terminal pin 61 of the finger guide 6 is inserted into the two pin holes 17 formed in the grip portion 1.
  • the back light source 5 of the finger guide 6 is electrically connected to the main body substrate 15.
  • the guide part 63 of the finger guide 6 has a size and a shape so as not to overlap the side light source 22 in a state where the finger is sandwiched. More specifically, the guide portion 63 is configured such that a gap through which light from the side light source 22 passes is generated between the guide portion 63 and the reading surface 21 when a finger is sandwiched. Thereby, it can prevent that the guide part 63 blocks the light which radiate
  • the user can hold the child's finger between the finger guide 6 and the reading surface 21 by pressing the finger guide 6 from above.
  • the finger is pressed against the reading surface 21 via the finger guide 6, so that the child's finger can be fixed at a position suitable for imaging a fingerprint with a simple structure.
  • a part of the finger may be separated from the reading surface 21 simply by bringing the finger into contact with the reading surface 21.
  • the child may move his / her finger without being able to stand still when reading the fingerprint.
  • the finger guide 6 according to the second embodiment, by holding the finger, the finger can be fixed to prevent image blurring.
  • the surface on the reading surface 21 side of the tip 231 is substantially flat and is not inclined or curved. Even in this case, since the back surface of the tip 231 is inclined, the thickness of the tip 231 is continuously reduced. Therefore, when the user inserts the reading unit 2 between the fingers, the tip 231 of the reading unit 2 can be smoothly inserted between the fingers.
  • the guide part 63 of the finger guide 6 has a size and a shape so as not to overlap the tip 231 of the reading part 2 in a state where the finger is sandwiched. More specifically, the guide part 63 is configured such that the tip 231 is exposed from the guide part 63 when a finger is sandwiched. Thereby, when a user inserts the reading part 2 between fingers, it can prevent that the guide part 63 contacts a child's finger.
  • a reflection layer that reflects near-infrared light may be formed in a region excluding the rear light source 5 on the reading surface 21 side of the guide portion 63.
  • this reflective layer the light from the side light source 22 can be reflected toward the back of the finger.
  • the finger guide 6 can be fixed to the fingerprint reader 200.
  • the finger guide 6 having the guide portion 63 protruding on the reading surface 21 and the back light source 5 can be fixed to the fingerprint reading device 200. Thereby, if a child's finger is inserted along the fixed finger guide 6, the finger can reach a correct position.
  • the back light source 5 is electrically connected to the main body substrate 15 of the fingerprint reading device 200 by wiring extending in the guide portion 63.
  • the second embodiment described above also provides a fingerprint reading apparatus 200 suitable for reading a fingerprint of a person who cannot place his / her finger on the apparatus.
  • the fingerprint reader 200 according to the second embodiment can accurately read the fingerprints of children, particularly newborns and infants. Further, the user can determine the reading timing while pressing the child's finger. As a result, a fingerprint can be read at an appropriate timing, and as a result, a high-quality fingerprint can be read.
  • the finger guide 6 can guide the child's finger to a position suitable for imaging.
  • the back light source 5 is provided in the center of the guide portion 63, but the back light source 5 may be provided on both end sides along the longitudinal direction of the guide portion 63. Further, the back light source 5 may be provided at the center and both ends of the guide portion 63, respectively.
  • a fingerprint reading apparatus 300 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the third embodiment is different from the first and second embodiments in that an instruction unit 314 that displays an instruction for a user is provided in the grip unit 1.
  • differences from the first and second embodiments will be described, and the same reference numerals will be given to the components described in the first and second embodiments, and the description thereof will be made. Omitted. Except where specifically described, the constituent elements having the same reference numerals perform substantially the same operations and functions, and the effects thereof are also substantially the same.
  • an instruction unit 314 is provided on the reading surface 21 side of the fingerprint reading device 300, that is, on the surface of the grip unit 1.
  • the instruction unit 314 has a frame line imitating the shape of the thumbs and index fingers of both hands and the thumbs of both feet.
  • a lamp 314a indicating the index finger of the right hand
  • a lamp 314b indicating the thumb of the right hand
  • a lamp 314c indicating the index finger of the left hand
  • a lamp 314d indicating the thumb of the left hand
  • the thumb of the right foot are shown.
  • a lamp 314e and a lamp 314f indicating the thumb of the left foot are provided. These six lamps are, for example, green LEDs. Then, it can be turned on and off to indicate the order of fingerprint reading to the user.
  • the lamp 314a when reading of a fingerprint is started, only the lamp 314a is lit first to instruct the user to read the fingerprint of the right index finger. After reading the fingerprint, the lamp 314a is turned off and the lamp 314b is turned on to instruct the user to read the fingerprint of the thumb of the right hand. Thereafter, the lamp 314c, the lamp 314d, the lamp 314e, and the lamp 314f are lit in this order to instruct the user to read the fingerprints of the corresponding fingers. As a result, it is possible to prevent fingerprint reading omission.
  • FIG. 9 is a block diagram showing each part of the fingerprint reading device 300, and shows the sensor unit 25, the instruction unit 314, and the main body substrate 15 (hereinafter also referred to as the control unit 15) that functions as the control unit of the fingerprint reading device 300.
  • the control unit 15 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the control unit 15 is connected to an external computer wirelessly or by wire. This computer has a CPU, ROM, RAM, HDD (Hard Disk Drive) and the like.
  • the sensor unit 25 has a pixel array in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. Each pixel photoelectrically converts near-infrared light to accumulate charges and generates a pixel signal. A conversion element is arranged. Further, the sensor unit 25 generates a timing signal and outputs it, a vertical scanning circuit that scans pixels for each row according to the timing signal, and horizontal scanning that scans pixels for each column according to the timing signal. Circuit. Then, pixel signals are read from the pixels in the column scanned by the horizontal scanning circuit in the plurality of pixels in the row scanned by the vertical scanning circuit.
  • the read pixel signal is output to an A / D conversion circuit (not shown) through a correlated double sampling circuit or the like. Then, the digital signal converted from the analog signal by the A / D conversion circuit is processed by a signal processing circuit (not shown) and output to the control unit 15 as image data constituting a fingerprint image.
  • the control unit 15 transfers the received image data to the computer.
  • the instruction unit 314 has the lamps 314a to 314f that are LEDs. Each of the lamps 314a to 314f is connected to a current limiting resistor that limits the current flowing through the LED and a transistor that functions as a switch. Since the lamps 314a to 314f have the same configuration, the lamp 314a will be described below as an example.
  • One terminal of a current limiting resistor is connected to the anode side terminal of the lamp 314a, and the collector of the transistor is connected to the cathode side terminal of the lamp 314a.
  • the power supply voltage VDD is input to the other terminal of the current limiting resistor.
  • the base of the transistor is connected to the control unit 15, and the transistor is turned on and off by a switching signal input from the control unit 15 to the base.
  • the lamp 314a is turned on or off when the transistor is switched on and off. Note that the lamps 314b to 314f have the same configuration as the lamp 314a.
  • the above-described reading switch 11 is connected to the control unit 15.
  • an instruction signal is output to the control unit 15.
  • the control unit 15 causes the sensor unit 25 to start reading the fingerprint, and the sensor unit 25 outputs the read fingerprint image data to the control unit 15.
  • the control unit 15 outputs a pressing signal indicating that the reading switch 11 has been pressed down to the computer.
  • the computer that has received the pressing signal counts the number of pressings, and sequentially turns on or off the lamps 314a to 314f according to the number of pressings.
  • the control unit 15 when the reading switch 11 is pressed down for the first time, the control unit 15 turns on the sensor unit 25 to cause the sensor unit 25 to start reading a fingerprint and output a pressing signal.
  • the computer that has received the first press signal determines that reading of the fingerprint of the index finger of the right hand has started. Then, the computer outputs a lighting signal that instructs the control unit 15 to light the lamp 314a. Receiving the lighting signal, the control unit 15 inputs a high-level switching signal to the transistor connected to the lamp 314a to light the lamp 314a.
  • the computer that has received the second pressing signal determines that the reading of the fingerprint of the index finger of the right hand has been completed.
  • the computer stores the image data received from the control unit 15 and outputs a turn-off signal that instructs the control unit 15 to turn off the lamp 314a.
  • the control unit 15 receives the turn-off signal, the control unit 15 inputs a low-level switching signal to the transistor connected to the lamp 314a to turn off the lamp 314a.
  • the control unit 15 causes the sensor unit 25 to finish reading the fingerprint, and the sensor unit 25 is turned off.
  • the computer that has received the third pressing signal outputs a lighting signal instructing lighting of the lamp 314b.
  • the computer that has received the fourth press signal saves the image data of the right thumb thumbprint and outputs a turn-off signal that instructs the lamp 314b to turn off.
  • the computer controls the instruction unit 314 so that the lamps 314c to 314f are turned on or off in order.
  • the computer When the reading switch 11 is pushed down for the second time, the computer stores the image data of the fingerprint of the index finger of the right hand and turns off the lamp 314a and turns on the lamp 314b. A signal may be output. In this case, when the reading switch 11 is pushed down for the third time, the computer stores the image data of the fingerprint of the thumb of the right hand, and instructs the lamp 314c to turn off and the lamp 314c to turn on. A lighting signal is output.
  • the computer stores the image data received from the control unit 15 and controls the instruction unit 314. Accordingly, the lamps 314c to 314f are turned on or off in order.
  • the control unit 15 may count the number of times of pressing, and the lamps 314a to 314f may be sequentially turned on or off according to the number of times of pressing. For example, when the reading switch 11 is pushed down for the first time, the control unit 15 may cause the sensor unit 25 to start reading a fingerprint and control the instruction unit 314 to turn on the lamp 314a. Thereafter, when the reading switch 11 is pushed down for the second time, a second instruction signal is output to the control unit 15. Receiving the second instruction signal, the control unit 15 causes the sensor unit 25 to finish reading the fingerprint, and the sensor unit 25 is turned off. At the same time, the control unit 15 inputs a low-level switching signal to the transistor connected to the lamp 314a, and turns off the lamp 314a.
  • a third instruction signal is output to the control unit 15.
  • the control unit 15 causes the sensor unit 25 to start reading the fingerprint and turns on the lamp 314b.
  • a fourth instruction signal is output to the control unit 15.
  • the control unit 15 Upon receiving the fourth instruction signal, the control unit 15 causes the sensor unit 25 to finish reading the fingerprint and turns off the lamp 314b.
  • the control unit 15 similarly controls the instruction unit 314. As a result, the lamps 314c to 314f are turned on in order. Further, every time the reading switch 11 is pushed down and the sensor unit 25 finishes reading the fingerprint, the control unit 15 similarly controls the instruction unit 314. As a result, the lamps 314c to 314f are sequentially turned off.
  • the instruction unit 314 may be a display capable of displaying characters or images. In this case, the instruction unit 314 displays an image simulating the thumb and index finger of both hands and the thumb of both feet, for example.
  • the instruction unit 314 displays an image of the index finger of the right hand and instructs the user to read the fingerprint.
  • the instruction unit 314 displays an image of the thumb of the right hand and instructs the user to read the fingerprint.
  • the instruction unit 314 sequentially displays the images of the left hand and both toes, and instructs the user to read each fingerprint. As a result, it is possible to prevent fingerprint reading omission.
  • the instruction unit 314 may display a finger that has not been subjected to fingerprint reading and instruct the user to read the fingerprint.
  • the instruction unit 314 is not limited to a configuration that instructs the user to read a fingerprint.
  • the instruction unit 314 may indicate to the user whether the power is on or off.
  • the instruction unit 314 may instruct a warning or instruct reading again when the quality (image quality) of the read fingerprint is low.
  • the instruction unit 314 instructs a warning
  • the computer determines whether the image quality is good or bad.
  • the image does not satisfy the predetermined quality, for example, when the luminance unevenness in the image exceeds the predetermined range
  • the computer determines that the image is a low quality image and outputs the determination result to the control unit 15.
  • the control unit 15 controls the instruction unit 314 to blink the lamps 314a to 314f. Thereby, the instruction unit 314 can display a warning to the user.
  • the third embodiment described above also provides a fingerprint reading device 300 suitable for reading a fingerprint of a person who cannot place his / her finger on the device.
  • the fingerprint reader 300 according to the third embodiment can accurately read the fingerprints of children, particularly newborns and infants. Further, the user can determine the reading timing while pressing the child's finger. As a result, a fingerprint can be read at an appropriate timing, and as a result, a high-quality fingerprint can be read. Further, by instructing the user to read the fingerprint, it is possible to prevent the reading omission of the fingerprint.
  • the grip 1 of the fingerprint reader 400 may be provided with a non-slip 432 in order to prevent the user's hand from slipping.
  • a recess for accommodating the user's finger is formed between the slip stoppers 432.
  • the anti-slip 432 is a linear protrusion provided on the side surface of the grip portion 1. This protrusion may be formed on the housing 3, or a protrusion separate from the housing 3 may be bonded to the housing 3.
  • the grip 1 of the fingerprint reader 400 may be extended from the reader 2 so as to be bent. Thereby, even if a child pulls the reading part 2 at the time of reading of a fingerprint, it can suppress that the fingerprint reader 400 is pulled out from a user's hand. That is, since the reading unit 2 is pulled in a different direction from the extending direction of the gripping unit 1 while the user is gripping the gripping unit 1, the user can grip the gripping unit 1 and prevent the pulling out.
  • the grip 1 is extended from the reading unit 2 so as to be bent at a substantially right angle. However, the grip unit 1 may be extended so as to bend so that the grip unit 1 is inclined from the reading unit 2.
  • the distal end 431 of the reading unit 2 may be a separate body from the housing 3.
  • the taper shape of the reading unit 2 may be configured by adhering a resin tip 431 having a taper shape to the end surface of the housing 3. Thereby, it is not necessary to form a taper shape in the housing 3.
  • the housing 3 is made of metal, the fingerprint reader 400 can be manufactured at a lower cost.
  • FIG. 11 shows a side surface of the fingerprint reading device 500 along the longitudinal direction.
  • the fingerprint reader 500 has a symmetrical shape. Therefore, in FIG. 11, only one side is demonstrated. However, the fingerprint reading device 500 has substantially the same configuration on the other side where the description is omitted.
  • the reading switch 11 is omitted. Furthermore, the fingerprint reading device 500 includes two side light sources 522 as a pair of light sources arranged on substantially the same plane as the reading surface 21 so as to irradiate the finger that contacts the reading surface 21 with light. Yes.
  • the side light source 522 is a point light source arranged with the reading surface 21 interposed therebetween. And the side light source 522 has one near-infrared LED each wrapped with the translucent plastic material. Further, the side light source 522 is arranged so that the top portion thereof is substantially flush with the reading surface 21.
  • the fingerprint reading device 500 also includes a reading unit 502 that reads a fingerprint of a finger that contacts the reading surface 21, and a holding unit 1 that extends from the reading unit 502 and is held by a user when in use.
  • the reading unit 502 includes a sensor unit 25 (not shown) for reading a fingerprint.
  • the tip 31 of the reading unit 502 has a tapered shape.
  • the tip 31 of the reading unit 502 has a tapered shape, and thus is suitable for reading a fingerprint of a person who cannot place his / her finger on the device.
  • FIG. 12 shows a side surface of the fingerprint reading device 600 along the longitudinal direction.
  • the fingerprint reader 600 has a symmetrical shape. Therefore, in FIG. 12, only one side is demonstrated. However, the fingerprint reading device 600 has substantially the same configuration also on the other side where the description is omitted.
  • the tapered shape of the tip 631 of the reading unit 602 is omitted. That is, the tip 631 of the reading unit 602 has a substantially rectangular end surface, and the corner of the tip 631 has a rounded shape. Furthermore, the fingerprint reading device 600 includes two side light sources 622 as a pair of light sources arranged on substantially the same plane as the reading surface 21 so as to irradiate the finger that contacts the reading surface 21 with light. Yes.
  • the side light source 622 is a point light source disposed with the reading surface 21 interposed therebetween. And the side light source 622 has one near infrared LED each wrapped with a translucent plastic material. Further, the side light source 622 is arranged so that the top thereof is substantially flush with the reading surface 21.
  • the fingerprint reading device 600 also includes a holding unit 1 that extends from the reading unit 602 that reads a fingerprint of a finger that contacts the reading surface 21 and is held by the user when used.
  • the reading unit 602 has a sensor unit 25 (not shown) for reading a fingerprint.
  • the grasping unit 1 is provided with a reading switch 11 (illustrated by a dotted line) that is operated by a user when reading of a fingerprint is started.
  • the fingerprint reading device 600 has the reading switch 11 provided in the grip portion 1, and is therefore suitable for reading a fingerprint of a person who cannot place his / her finger on the device.
  • the finger guide is formed of a material that transmits visible light, but may be formed of a material that blocks visible light.
  • the fingerprint reading apparatus may include a light shielding member having an insertion portion into which a finger is inserted. By covering the reading unit 2 with this light shielding member, the amount of sunlight incident on the sensor unit 25 can be reduced.
  • the protective glass 23 may have a transmission layer that transmits near infrared light and blocks or reflects visible light. Thereby, the quantity of the disturbance light which injects into the sensor part 25 can be reduced.
  • the protective glass 23 may have an ND filter.
  • a reading unit that has a reading surface and reads a fingerprint of a finger that contacts the reading surface;
  • a gripping part extending from the reading part and gripped by the user when in use,
  • a fingerprint reading device in which a tip of the reading unit has a tapered shape.
  • Additional remark 3 The fingerprint reader of Additional remark 1 or 2 further provided with the reading switch provided in the said holding part and operated by the said user when reading the said fingerprint.
  • a fingerprint reading device comprising: a reading switch provided on the grip portion and operated by the user when reading the fingerprint.
  • the said reading switch is a fingerprint reading apparatus of Additional remark 5 provided in the surface on the opposite side to the said reading surface.
  • a sensor unit provided in the reading unit;
  • the fingerprint reader according to any one of appendices 1 to 7, further comprising a heat sink that contacts the sensor unit.
  • the housing casing which integrates the said reading part and the said holding part is further provided, The fingerprint reading device according to any one of appendices 1 to 12, wherein the tip of the reading unit is separate from the housing.

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Abstract

自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適した指紋読取装置を提供する。指紋読取装置は、読取面を有すると共に、読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部とを備え、読取部の先端は、テーパ形状を有する。

Description

指紋読取装置
　本発明は、指紋読取装置に関する。
　本技術分野では、光源部と撮像部とを備えると共に、光源部と撮像部の間に、認証時に指が挿入される空間が存在する認証装置が知られている。そして、特許文献１は、空間に挿入された指によって押し下げられるボタンスイッチを備える認証装置を開示している。また、特許文献１には、スイッチが押し下げられると認証が始まり、撮像部のカメラで撮影した指の画像がメモリに取り込まれると記載されている。
　特許文献２は、指紋を読み取るためのセンサ素子と、筐体を挟んでセンサ素子の反対側の面に配置されているスイッチとを備える指紋入力装置を開示している。そして、特許文献２には、スイッチが押されることで制御部に入力開始信号が送られ、入力開始信号によって指紋入力装置が活性化すると記載されている。
　特許文献３は、液晶パネルに設けられた指紋認証センサと、側面に設けられた読取開始スイッチとを備える移動端末を開示している。そして、特許文献３には、液晶パネル上に指を載せた時に、別の指で読取開始スイッチを押下できると記載されている。
　特許文献４は、展開位置にスライド可能であるトレイと、トレイに取り付けられた子基板と、子基板に載置された指紋センサ装置と、一対のパッドコネクタが載置された親基板とを備えるＩＣカードを開示している。そして、特許文献４には、パッドコネクタの接触部が子基板の対応するパッドに接続された場合、スイッチが閉じると共に、電力が電源から指紋センサ装置に供給されると記載されている。
　特許文献５は、筐体と、筐体に搭載されたディスプレイと、指センサに接続されたプロセッサ／駆動回路とを備えると共に、指センサが取り付けられた携帯電話機を開示している。さらに、特許文献５は、指センサが、第２の基板と、第２の基板の反対側に設けられた機械式ボタンスイッチとを有する構成を開示している。
　また、特許文献６は、指接触面を有するファイバーオプティックプレートと、近赤外光を発生する光源とを有する指紋入力装置を開示している。この近赤外線光源は、指の第一関節付近の他に、指の左右４ヶ所に配置されている。
特許第４９３５９２３号公報 特開２００５－０１１００２号公報 特開２００２－１５９０５２号公報 特開２００１－１４３０４５号公報 特表２０１３－５３４００８号公報 特許第３７５１８７２号公報
　上述した特許文献１～６は、自ら指を指紋読取装置における人を対象にした技術を開示している。しかし、特許文献１～６の指紋読取装置では、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りには適していなかった。例えば、子供や寝たきりの病人の指紋の読取りには適していなかった。
　上記課題を解決するため、本発明の一例としての指紋読取装置は、読取面を有すると共に、前記読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、前記読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部とを備え、前記読取部の先端は、テーパ形状を有する。
　また、本発明の他の例としての指紋読取装置は、読取面を有すると共に、前記読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、前記読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部と、前記把持部に設けられ、前記指紋を読み取る際に前記ユーザに操作される読取スイッチとを備える。
　これにより、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適した指紋読取装置が提供される。
　本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照して例示的に示した以下の実施例の説明から明らかになる。
指紋読取装置の使用態様を説明する概略図である。 本発明の第１実施形態に係る指紋読取装置の概略表面図である。 指紋読取装置の長手方向に沿った概略側面図である。 指紋読取装置の中央の長手方向に沿った概略断面図である。 光源から出射する光を示す説明図である。 光源から出射する光を示す説明図である。 指紋読取装置の概略裏面図である。 本発明の第２実施形態に係る指紋読取装置の概略斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る指紋読取装置の概略表面図である。 第３実施形態に係る指紋読取装置の概略ブロック図である。 本発明の変形形態に係る指紋読取装置の概略斜視図である。 本発明の変形形態に係る指紋読取装置の長手方向に沿った概略側面図である。 本発明の変形形態に係る指紋読取装置の長手方向に沿った概略側面図である。
　以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されるものではない。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る指紋読取装置１００の使用態様を示している。図１に示す指紋読取装置１００は、通常の指紋読取装置とは異なり、指紋の読み取り対象となる人の指同士の間に挿入して使用することができる。この構成により、指紋読取装置１００は、自ら指を指紋読取装置１００に置くことの出来ない人に対し、指紋読取装置１００をその指の下に滑り込ませることが出来る。例えば、子供、特に新生児及び乳児は、拳を握った状態で寝ていることがあり、寝ている子供を起こさずに指紋を読み取ることが出来る。指紋の読み取りの補助者であるユーザは、指紋読取装置１００の把持部１を把持して、読取部２を例えば子供の親指と人差し指の隙間に挿入する。または、ユーザは、子供の指が読取部２の読取面に接触するように、指を読取部２上に載置する。
　そのため、指紋読取装置１００は、読取面を有すると共に、読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部２と、読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部１とを備えている。また、指紋読取装置１００は、コンピューターに有線又は無線接続されている。そして、ユーザが読取スイッチ１１（点線で図示）を押すと、指紋の読み取りが開始され、一対の光源が指に対して光を照射する。そして、読取部２のセンサ部は指の表面から出射した光を撮像し、指紋読取装置１００は読み取った指紋のデータをコンピューターに送信する。
　コンピューターは、指紋読取装置１００から受信した指紋のデータに基づく指紋の画像を、コンピューターに接続されたディスプレイに表示する。その後、ユーザは、適切な指紋がディスプレイに表示されたタイミングで指紋読取装置１００の読取スイッチ１１を押す。これにより、コンピューターは、ディスプレイに表示された指紋の画像データを保存する。この指紋の読み取りは、両手の親指及び人差し指と、両足の親指に対して合計６回行うことが好ましい。ただし、指紋の読み取りが困難であれば、少なくとも両手の親指に対して合計２回の読み取りを行う場合もある。
　なお、以下の説明においては、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像デバイスをセンサ部として用いる例について説明する。ただし、指紋を読み取るためのセンサであれば、センサ部は、指紋の稜線及び谷間を光学的に読み取るセンサには限定されない。例えば、センサ部は、指紋の稜線又は谷間とセンサ面との間に生じる静電容量を読み取るセンサ、指紋の稜線と谷間の温度差を読み取るセンサ、及び指紋の稜線と谷間とがセンサ入力面に加える圧力における差を読み取るセンサなどであってもよい。
　続いて、図２から図５を参照して指紋読取装置１００について説明する。図２は指紋読取装置１００の表面を示しており、読取部２の読取面２１側に対応する。また、図３は指紋読取装置１００の長手方向に沿った側面を示しており、図４は図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面を示している。そして、図５は、読取部２の長手方向に直交する方向に沿った断面に対応し、読取面２１上に載置された指をその先端側から見た様子を示している。また、図６は、指紋読取装置１００の裏面を示している。なお、裏面とは、読取面２１側を表面とした場合に、読取面２１の反対側の面を意味する。また、指紋読取装置１００は、左右対称の形状を有している。そのため、長手方向に沿った側面の説明においては、一方の側面のみを説明する。ただし、指紋読取装置１００は、説明を省略した他方の側面においても、略同様の構成を備えている。
　指紋読取装置１００は、指紋を読み取る読取部２を備えており、読取部２は、指が載置される載置面を有し、指を載置する載置部として機能している。そして、読取部２は、指が接触する読取面２１と、読取面２１に接触する指に光を照射するように読取面２１を挟んで配置されている一対の光源として、２つの側方光源２２を有している。図２において、側方光源２２は、読取面２１の対向する一対の辺に沿ってそれぞれ延在する線状光源である。具体的に線状光源は、一対の辺に沿って並んで配置された複数の光源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとして、例えば一対の辺のそれぞれに沿って４つの近赤外ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）を有している。この線状光源は、複数の光源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを透光性プラスチック材料で包んで形成されている。そして、複数の光源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、読取面２１に圧接された指の両側方から指の両側面へ、例えば８２０～９８０ｎｍの波長の近赤外光を照射する。
　側方光源２２は、読取面２１の長手方向に延在する一対の辺に沿って設けられている。子供が指を読取部２に置く場合、読取面２１の端部近傍（指紋読取装置１００の先端３１の近傍）に指を置いてしまうことがある。換言すると、指に対して読取面２１を挿入する側の端部近傍に指が接触することがある。そのため、指の先端に対向する位置（指紋読取装置１００の中央側）に光源を配置すると、光源から指までの距離が遠いために十分な量の光を指に入射させることが難しい。そこで、側方光源２２を長手方向に延在する一対の辺に沿って設ければ、子供の指に十分な量の光を入射させることができる。なお、読取面２１の中央に指を置くことができれば、側方光源２２は読取面２１の長手方向に直交する方向に延在する一対の辺に沿って設けてもよい。さらに、光源は、矩形状の読取面２１を囲むように四辺に沿って設けてもよい。
　また、指紋読取装置１００は、指紋の読み取り時にユーザの持ち手として機能する把持部１を備えている。そして、把持部１は、読取部２から延在するように、読取部２と一体的に形成されている。さらに、把持部１には、指紋の読み取りを開始する際にユーザが操作する読取スイッチ１１（点線で図示）が設けられている。また、把持部１には電源ランプ１２が設けられており、電源ランプ１２からの光は指紋読取装置１００の筐体を透過する。これにより、ユーザは、電源ＯＮ又は電源ＯＦＦを外部から視認することができる。なお、電源ランプ１２は、例えば緑色ＬＥＤである。また、電源ランプ１２は、画像読み取り中のときに点灯しても良い。さらに、電源ランプ１２は、ユーザが読取スイッチ１１で指紋の読み取りを開始した際に点灯しても良い。電源ランプ１２の点灯する色は、機能毎に異なる色とすることができる。
　図３に示すように、把持部１と読取部２とは、樹脂製の筐体３で一体的に形成されている。そして、把持部１には読取スイッチ１１が設けられており、読取スイッチ１１は把持部１の裏面と面一となるように埋め込まれている。これにより、把持部１を把持する際に、ユーザが誤って読取スイッチ１１を押してしまうことを防止できる。なお、図３においては、側方から視認できない読取スイッチ１１を便宜的に点線で図示している。また、筐体３は金属によって形成してもよく、金属製の筐体３によれば、樹脂製の筐体３よりも効率的に放熱を行うことができる。
　また、読取部２の先端３１（読取部２における指同士の間に挿入される端部）は、テーパ形状を有している。換言すると、先端３１の厚みは連続的に薄くなっている。そのため、図３では、読取部２の先端３１において、読取面２１の反対側の面が読取面２１に向かって傾斜又は湾曲している。さらに、先端３１の読取面２１側の面も裏面に向かって傾斜又は湾曲している。このテーパ形状により、ユーザが読取部２を指同士の間に挿入する際に、読取部２の先端３１をスムーズに指同士の間に挿入できる。すなわち、テーパ形状によって先端３１の厚みが薄いため、子供の指同士の狭い隙間であっても、指を押し開きながら読取部２を挿入することができる。
　また、テーパ形状は、線状光源である側方光源２２の延在方向に直交する方向に延在している。すなわち、テーパ形状は、読取部２の先端３１に沿って、長手方向に直交する方向に延在している。これにより、ユーザが読取部２を指同士の間に挿入する際に、指が側方光源２２に突き当たることがなく、先端３１を容易に指同士の隙間に挿入できる。なお、このテーパ形状は、樹脂製の筐体３を成形する際に同時に形成することができる。また、筐体３の両面を切削して、テーパ形状を形成することもできる。さらに、金属製の筐体３の場合は、先端３１を折り曲げてテーパ形状を形成することもできる。
　把持部１と読取部２とは、それぞれの裏面が面一となるように形成されている。そのため、ユーザが読取部２を指同士の間に挿入する際に、筐体３の裏面が指に引っかかってしまうことを防止できる。一方、指紋読取装置１００の表面側において、読取部２の側方光源２２が設けられた部分は把持部１よりも厚い。すなわち、側方光源２２は、把持部１の表面から突出している。そして、図４に示すように、側方光源２２は、読取部２の読取面２１を構成する保護ガラス２３からも突出している。保護ガラス２３の裏側には、センサ部２５として、例えばＣＭＯＳイメージセンサが配置されている。
　このように、側方光源２２の少なくとも頂部は、読取面２１から突出している。これにより、側方光源２２の発光部を指の背側により近づけることができ、より多量の光を指に照射することができるため、画質の低下を防ぐことができる。なお、側方光源２２の発光部よりも下方の部分は、保護ガラス２３又はセンサ部２５の略側方に位置している。
　センサ部２５は、指の内部で散乱し且つ指の表面から出射した光によって指紋を撮像する。図５Ｂにおいて矢印で示すように、側方光源２２から出射した近赤外光は、保護ガラス２３に接触する指に入射してその内部で散乱し、指の表面から出射する。そして、センサ部２５は、保護ガラス２３を介して入射する近赤外光を撮像する。しかし、図５Ａに示す指紋読取装置１００では、点線で図示した大人の指の大きさを基準に側方光源２２が配置されている。そのため、実線で図示した子供の指の指紋を読み取る際には、側方光源２２から十分な量の光が指に入射しない可能性がある。すなわち、子供の指は大人の指よりも細く且つ薄いため、側方光源２２が光を上方に出射すると、指に十分な量の光が照射されない。これにより、指紋の画質が低下してしまう。
　さらに、指の側方に側方光源２２が配置されているので、側方光源２２から遠い読取面２１の中央部においては、読取面２１の両側部よりも光量が低下する。その結果、指紋の中央部と両側部との間でコントラストにムラが生じてしまい、指紋の画質が低下してしまう。そこで、第１実施形態においては、読取部２の側方光源２２が、図５Ｂに示すように読取面２１に対して読取面２１の内側に向かって傾斜している。すなわち、指の背側に向かって光を出射するように、読取面２１に対して読取面２１の中央に向かって側方光源２２を傾けた姿勢で配置している。これにより、十分な量の光を子供の指に照射することができるため、画質の低下を防ぐことができる。さらに、指の中央部分で散乱する光の量が増えるため、コントラストのムラを低減させて、コントラストのムラに起因する画質の低下を防ぐことができる。なお、側方光源２２は、読取面２１に対する光軸の角度が例えば０度よりも大きく９０度よりも小さい範囲となるように傾けることができる。
　保護ガラス２３に指が接触している接触部分では、光が空気中に出射されないので指と空気層との境界面での光損失が低減される。その結果、撮像された指紋の画像においては接触部分が明るく表示される。一方、保護ガラス２３に指が接触していない非接触部分では、光が空気中に出射されるので指と空気層との境界面での光損失が生じる。その結果、撮像された指紋の画像においては、非接触部分が接触部分よりも暗く表示される。これにより、指紋が、暗部と明部の画像パターンとして示される。すなわち、明るい接触部分が指紋の稜線に対応し、暗い非接触部分が指紋の谷部分に対応する。
　さらに、側方光源２２は、出射した光が直接読取面２１に入射しない範囲で傾斜している。すなわち、図５Ｂに示すように、側方光源２２は、その照射角度の範囲内に読取面２１（保護ガラス２３）が位置しないように配置されている。これにより、側方光源２２から出射した光がセンサ部２５に直接入射して、コントラストにムラを生じてしまうことを防止できる。なお、側方光源２２の傾斜角度を調整することに代えて、遮光部材又は絞りを用いて照射角度を調整してもよい。
　図４に戻り、指紋読取装置１００について説明する。センサ部２５は、把持部１に設けられた本体基板１５に電気的に接続されている。また、読取部２の側方光源２２も、本体基板１５に電気的に接続されている。そして、本体基板１５には読取スイッチ１１が配置されており、ユーザが読取スイッチ１１を操作することにより、指紋の読み取りが行われる。また、本体基板１５には、端子ケーブルとして、例えばＵＳＢコネクタケーブルと接続されるポート１６が配置されている。そして、センサ部２５が撮像した指紋のデータは、ポート１６に接続された端子ケーブルを介して不図示のコンピューターに出力される。なお、ポート１６は、指紋読取装置１００の読取部２とは反対側の端部に設けられている。
　センサ部２５の下方にはヒートシンク２６として、例えば真鍮、アルミニウム、鉄及び銅等から形成された放熱部材が配置されている。このヒートシンク２６は、センサ部２５の基板と筐体３とに接触している。そして、センサ部２５から発生した熱は、ヒートシンク２６を介して筐体３に伝達されて外部に放出される。図６では、３つのヒートシンク２６（点線で図示）が、センサ部２５を少なくとも部分的に囲むようにＵ字状に配置されている。ただし、ヒートシンク２６は、２つ以下又は４つ以上であってもよく、Ｕ字状に形成された１つのヒートシンク２６であってもよい。また、ヒートシンク２６の一部は、筐体３から外部に露出させてもよい。
　図６に示すように、指紋読取装置１００の裏面には、把持部１に設けられた読取スイッチ１１が露出している。すなわち、読取スイッチ１１は、読取面２１の反対側の面に設けられている。この読取スイッチ１１は機械式の押しボタンスイッチであるが、機械式のスイッチに代えて電気式、静電容量式又は圧力式の接触センサによって構成されるスイッチを用いてもよい。また、読取スイッチ１１の表面には凹部１３が形成されている。これにより、ユーザは、凹部１３に触れる指の感触のみで、読取スイッチ１１の位置を視認せずに特定することができる。
　読取スイッチ１１が把持部１、特に把持部１の裏面に設けられていることにより、ユーザが読取部２を指同士の間に挿入する際に、子供の指に読取スイッチ１１が接触することを防止できる。さらに、読取部２を、指同士の隙間に挿入した状態で、ユーザが子供の指を押さえながら読取スイッチ１１を押し下げて、適切な読取タイミングを決定することができる。また、読取スイッチ１１は、読取面２１の反対側の面と面一になるように把持部１に埋め込まれている。これにより、指紋読取装置１００を置いた場合に、読取スイッチ１１を押し下げてしまうことを防止できる。さらに、ユーザが把持部１を把持する際に、誤って読取スイッチ１１を押し下げてしまうことを防止できる。
　以上説明した第１実施形態によれば、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適した指紋読取装置１００が提供される。また、第１実施形態に係る指紋読取装置１００は、子供、特に新生児及び乳児の指紋を正確に読み取ることができる。また、把持部１に読取スイッチ１１を設けることで、ユーザが子供の指を押さえながら読取タイミングを決定することができる。これにより、子供の指紋を読み取る場合であっても、ユーザが読み取りの補助をして、適切なタイミングで指紋を読み取ることができる。その結果、品質の良い指紋を読み取ることができる。なお、子供、特に生後１カ月未満の新生児、及び生後１２カ月未満の乳児の指紋を採取したいというニーズが存在している。例えば、発展途上国における予防接種において、子供の指紋を読み取って履歴情報を管理したいというニーズが存在している。第１実施形態に係る指紋読取装置１００を用いることで、寝ている子供を起こすことなく指紋を採取することが出来る。
　なお、指紋読取装置１００は、手を固定する固定ガイドをさらに備えていてもよい。固定ガイドによって、簡単な構造で、子供の手を撮像に適した位置に固定することができる。また、子供は、指紋の読み取り時に静止することができずに手を動かしてしまうことがある。しかし、手を固定する固定ガイドを備えることにより、指の位置を固定して画像のブレを防止することができる。また、子供の腕が動かないように押さえる必要がないので、ユーザの負担を軽減することができる。
　また、読取スイッチ１１は、把持部１の裏面以外の面、例えば把持部１の側面又は表面に設けることもできる。ただし、指紋読取装置１００を載置した際に誤って押し下げられる可能性があるため、把持部１の裏面に読取スイッチ１１を設けることが好ましい。
［第２実施形態］
　続いて、図７を参照して、第２実施形態に係る指紋読取装置２００を説明する。第２実施形態は、指の背に光を照射する背面光源５と、指を読取面２１上に導く指ガイド６とを備えている点において第１実施形態と異なる。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態で説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。
　図７に示すように、第２実施形態に係る指紋読取装置２００は、読取面２１に面する位置から、指の背に向かって光を照射する背面光源５をさらに備えている。さらに、指紋読取装置２００は、読取面２１に面する指ガイド６を備え、背面光源５は指ガイド６に設けられている。この背面光源５は、読取面２１の一対の辺に沿って延在する線状の側方光源２２と同じく、長手方向に延在する線状光源である。さらに、背面光源５は、長手方向に沿って並んで配置された複数の光源として、例えば３つの近赤外ＬＥＤを有している。そして、背面光源５は、透光性プラスチック材料で形成された指ガイド６内に配置されている。この背面光源５は、読取面２１に接触する指の上方から、指の背に対して例えば８２０～９８０ｎｍの波長の近赤外光を照射する。
　側方光源２２から遠い読取面２１の中央部においては、読取面２１の両側部よりも光量が低下する。その結果、指紋の中央部と両側部との間でコントラストにムラが生じてしまい、指紋の画質が低下してしまう。この点、第２実施形態に係る指紋読取装置２００によれば、背面光源５が、指の背に向かって光を照射している。これにより、十分な量の光を子供の指に照射することができるため、画質の低下を防ぐことができる。さらに、指の中央部分で散乱する光の量が増えるため、コントラストのムラを低減させて画質の低下を防ぐことができる。
　さらに、指ガイド６は、図７に示すように指の外形に沿って湾曲した形状を有している。また、指紋読取装置２００に対して着脱可能である指ガイド６は、本体基板１５に電気的に接続される２本の端子ピン６１と、端子ピン６１が設けられた基部６２と、基部６２から読取面２１上に張り出すガイド部６３とを有している。そして、ガイド部６３は、可視光を透過する透明プラスチック材料から形成されており、背面光源５はガイド部６３に埋め込まれている。また、基部６２とガイド部６３の背面光源５とは、配線６４によって電気的に接続されている。これにより、背面光源５は、配線６４と端子ピン６１とを介して、本体基板１５に電気的に接続される。
　ユーザは、子供の指を読取面２１に圧接させた状態で、指の上方から被せるように、指ガイド６を指紋読取装置２００に取り付けることができる。取り付けられた状態では、指ガイド６の端子ピン６１が把持部１に形成された２つのピン穴１７に挿入されている。これにより、指ガイド６の背面光源５が本体基板１５に電気的に接続される。なお、指ガイド６のガイド部６３は、指を挟んだ状態で、側方光源２２に重ならないような大きさ及び形状を有している。より具体的にガイド部６３は、指を挟んだときに、側方光源２２からの光が通過する隙間が、ガイド部６３と読取面２１との間に生じるように構成されている。これにより、側方光源２２から出射して指に入射する光を、ガイド部６３が遮ってしまうことを防止できる。
　ユーザは、指ガイド６を上から押圧することによって、子供の指を指ガイド６と読取面２１との間で保持することができる。これにより、指ガイド６を介して指が読取面２１に対して圧接されるので、簡単な構造で、子供の指を指紋の撮像に適した位置に固定することができる。特に、子供の指は大人の指と比べて柔らかいため、単に指を読取面２１に接触させるのみでは、指の一部が読取面２１から離れてしまうことがある。また、子供は、指紋の読み取り時に静止することができずに指を動かしてしまうことがある。この点、第２実施形態に係る指ガイド６によれば、指を保持することによって、指を固定して画像のブレを防止することができる。
　また、第２実施形態においては、先端２３１の読取面２１側の面が略平面となっており、傾斜又は湾曲していない。この場合であっても、先端２３１の裏面が傾斜しているため、先端２３１の厚みは連続的に薄くなっている。そのため、ユーザが読取部２を指同士の間に挿入する際に、読取部２の先端２３１をスムーズに指同士の間に挿入できる。さらに、指ガイド６のガイド部６３は、指を挟んだ状態で、読取部２の先端２３１に重ならないような大きさ及び形状を有している。より具体的にガイド部６３は、指を挟んだときに、先端２３１がガイド部６３から露出するように構成されている。これにより、ユーザが読取部２を指同士の間に挿入する際に、ガイド部６３が子供の指に接触することを防止できる。
　さらに、ガイド部６３の読取面２１側において、背面光源５を除く領域には、近赤外光を反射する反射層を形成してもよい。この反射層によって、側方光源２２からの光を指の背に向かって反射することができる。これにより、十分な量の光を子供の指に照射することができるため、画質の低下を防ぐことができる。さらに、指の中央部分で散乱する光の量が増えるため、コントラストのムラを低減させて画質の低下を防ぐことができる。
　また、指ガイド６は、指紋読取装置２００に固定することもできる。例えば、読取面２１上に張り出すガイド部６３と、背面光源５とを有する指ガイド６を、指紋読取装置２００に固定することができる。これにより、固定された指ガイド６に沿って子供の指を挿入すれば、正しい位置まで指を到達させることができる。また、この指ガイド６において、背面光源５は、ガイド部６３内を延在する配線によって、指紋読取装置２００の本体基板１５に電気的に接続される。
　以上説明した第２実施形態によっても、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適した指紋読取装置２００が提供される。また、第２実施形態に係る指紋読取装置２００も、子供、特に新生児及び乳児の指紋を正確に読み取ることができる。また、ユーザは、子供の指を押さえながら読取タイミングを決定することができる。これにより、適切なタイミングで指紋を読み取ることができる結果、品質の良い指紋を読み取ることができる。また、指ガイド６によって、子供の指を撮像に適した位置に導くことができる。
　なお、第２実施形態において、背面光源５はガイド部６３の中央に設けられているが、ガイド部６３の長手方向に沿った両端側に背面光源５を設けてもよい。また、ガイド部６３の中央と両端にそれぞれ背面光源５を設けてもよい。
［第３実施形態］
　続いて、図８を参照して、第３実施形態に係る指紋読取装置３００を説明する。第３実施形態は、ユーザに対する指示を表示する指示部３１４が把持部１に設けられている点で第１及び第２実施形態と異なる。なお、第３実施形態の説明においては、第１及び第２実施形態との相違点について説明し、第１及び第２実施形態で説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。
　第３実施形態においては、指紋読取装置３００の読取面２１側、すなわち把持部１の表面に指示部３１４が設けられている。この指示部３１４は、両手の親指及び人差し指と、両足の親指の形状を模した枠線を有している。そして、当該枠線内には、右手の人差し指を示すランプ３１４ａと、右手の親指を示すランプ３１４ｂと、左手の人差し指を示すランプ３１４ｃと、左手の親指を示すランプ３１４ｄと、右足の親指を示すランプ３１４ｅと、左足の親指を示すランプ３１４ｆとが設けられている。これらの６つのランプは、例えば緑色ＬＥＤである。そして、ユーザに対して指紋の読み取りの順序を示すように、それぞれ点灯及び消灯することができる。
　例えば、指紋の読み取りを開始すると、最初にランプ３１４ａのみが点灯して、右手の人差し指の指紋の読み取りをユーザに指示する。指紋の読み取り後、ランプ３１４ａが消灯すると共に、ランプ３１４ｂが点灯して、右手の親指の指紋の読み取りをユーザに指示する。以降、ランプ３１４ｃ、ランプ３１４ｄ、ランプ３１４ｅ、ランプ３１４ｆがこの順に点灯して、それぞれの対応する指の指紋の読み取りをユーザに指示する。これにより、指紋の読み取り漏れを防止することができる。
　続いて図９を参照して、第３実施形態に係る指紋読取装置３００の制御を説明する。図９は、指紋読取装置３００の各部を示すブロック図であり、センサ部２５、指示部３１４、及び指紋読取装置３００の制御部として機能する本体基板１５（以下、制御部１５ともいう）を示している。なお、制御部１５は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、及びＲＡＭ（Random　Access　Memory）等を有している。また、制御部１５は、外部のコンピューターと無線又は有線接続されている。このコンピューターは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）等を有している。
　センサ部２５は、複数の画素が二次元的に配列された画素アレイを有しており、各画素には、近赤外光を光電変換して電荷を蓄積すると共に、画素信号を生成する光電変換素子が配置されている。また、センサ部２５は、タイミング信号を生成して出力するタイミングジェネレータと、タイミング信号に応じて行ごとに画素を走査する垂直走査回路と、タイミング信号に応じて列ごとに画素を走査する水平走査回路とを有している。そして、垂直走査回路により走査された行の複数の画素における、水平走査回路により走査された列の画素から、画素信号が読み取られる。
　読み取られた画素信号は、相関二重サンプリング回路等を経て、Ａ／Ｄ変換回路（不図示）に出力される。そして、Ａ／Ｄ変換回路によりアナログ信号から変換されたデジタル信号は、信号処理回路（不図示）によって処理されて指紋の画像を構成する画像データとして制御部１５に出力される。制御部１５は、受け取った画像データをコンピューターに転送する。
　上述したように、指示部３１４はＬＥＤであるランプ３１４ａ～３１４ｆを有している。そして、ランプ３１４ａ～３１４ｆのそれぞれには、ＬＥＤに流れる電流を制限する電流制限抵抗と、スイッチとして機能するトランジスタとが接続されている。なお、ランプ３１４ａ～３１４ｆの構成は同一であるため、以下ではランプ３１４ａを例に説明する。
　ランプ３１４ａのアノード側端子には、電流制限抵抗の一方の端子が接続されており、ランプ３１４ａのカソード側端子には、トランジスタのコレクタが接続されている。そして、電流制限抵抗の他方の端子には、電源電圧ＶＤＤが入力される。また、トランジスタのベースは、制御部１５に接続されており、制御部１５からベースに入力されるスイッチング信号によりトランジスタのオンオフが切り替えられる。そして、ランプ３１４ａは、トランジスタのオンオフが切り替えられることにより、点灯又は消灯する。なお、ランプ３１４ｂ～３１４ｆも、ランプ３１４ａと同様の構成を有している。
　また、制御部１５には、上述した読取スイッチ１１が接続されている。そして、ユーザが読取スイッチ１１を押し下げると、指示信号が制御部１５に出力される。指示信号を受け取った制御部１５はセンサ部２５に指紋の読み取りを開始させ、センサ部２５は読み取った指紋の画像データを制御部１５に出力する。同時に、制御部１５は、コンピューターに読取スイッチ１１が押し下げられたことを示す押下信号を出力する。そして、押下信号を受け取ったコンピューターは、押下回数をカウントすると共に、押下回数に応じてランプ３１４ａ～３１４ｆを順次点灯又は消灯させる。
　例えば、１回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、制御部１５は、センサ部２５をオン状態にして、センサ部２５に指紋の読み取りを開始させると共に押下信号を出力する。そして、１回目の押下信号を受け取ったコンピューターは、右手の人差し指の指紋の読み取りが開始したと判断する。そして、コンピューターは、制御部１５にランプ３１４ａの点灯を指示する点灯信号を出力する。点灯信号を受け取った制御部１５は、ランプ３１４ａに接続されているトランジスタにハイレベルのスイッチング信号を入力して、ランプ３１４ａを点灯させる。
　次いで、２回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、２回目の押下信号を受け取ったコンピューターは、右手の人差し指の指紋の読み取りが終了したと判断する。そして、コンピューターは、制御部１５から受け取った画像データを保存すると共に、制御部１５にランプ３１４ａの消灯を指示する消灯信号を出力する。消灯信号を受け取った制御部１５は、ランプ３１４ａに接続されているトランジスタにローレベルのスイッチング信号を入力して、ランプ３１４ａを消灯させる。同時に、制御部１５は、センサ部２５に指紋の読み取りを終了させ、センサ部２５はオフ状態となる。
　その後も同様に、３回目の押下信号を受け取ったコンピューターは、ランプ３１４ｂの点灯を指示する点灯信号を出力する。そして、４回目の押下信号を受け取ったコンピューターは、右手の親指の指紋の画像データを保存すると共に、ランプ３１４ｂの消灯を指示する消灯信号を出力する。以降、読取スイッチ１１が押し下げられる度に、コンピューターは指示部３１４を制御して、ランプ３１４ｃ～３１４ｆが順に点灯又は消灯する。
　なお、コンピューターは、２回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、右手の人差し指の指紋の画像データを保存すると共に、ランプ３１４ａの消灯を指示する消灯信号と、ランプ３１４ｂの点灯を指示する点灯信号とを出力しても良い。この場合、コンピューターは、３回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、右手の親指の指紋の画像データを保存すると共に、ランプ３１４ｂの消灯を指示する消灯信号と、ランプ３１４ｃの点灯を指示する点灯信号とを出力する。
　以降、読取スイッチ１１が押し下げられる度に、コンピューターは、制御部１５から受け取った画像データを保存すると共に、指示部３１４を制御する。これにより、ランプ３１４ｃ～３１４ｆが順に点灯又は消灯する。
　さらに、コンピューターに代えて、制御部１５が押下回数をカウントすると共に、押下回数に応じてランプ３１４ａ～３１４ｆを順次点灯又は消灯させさせてもよい。例えば、１回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、制御部１５が、センサ部２５に指紋の読み取りを開始させると共に、指示部３１４を制御してランプ３１４ａを点灯させてもよい。その後、２回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、２回目の指示信号が制御部１５に出力される。２回目の指示信号を受け取った制御部１５は、センサ部２５に指紋の読み取りを終了させ、センサ部２５はオフ状態となる。同時に、制御部１５は、ランプ３１４ａに接続されているトランジスタにローレベルのスイッチング信号を入力して、ランプ３１４ａを消灯させる。
　次いで、３回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、３回目の指示信号が制御部１５に出力される。３回目の指示信号を受け取った制御部１５は、センサ部２５に指紋の読み取りを開始させると共に、ランプ３１４ｂを点灯させる。その後、４回目に読取スイッチ１１が押し下げられたときに、４回目の指示信号が制御部１５に出力される。そして、４回目の指示信号を受け取った制御部１５は、センサ部２５に指紋の読み取りを終了させると共に、ランプ３１４ｂを消灯させる。
　以降、読取スイッチ１１が押し下げられ、センサ部２５が指紋の読み取りを開始する度に、制御部１５は指示部３１４を同様に制御する。これにより、ランプ３１４ｃ～３１４ｆが順に点灯する。また、読取スイッチ１１が押し下げられ、センサ部２５が指紋の読み取りを終了する度に、制御部１５は指示部３１４を同様に制御する。これにより、ランプ３１４ｃ～３１４ｆが順に消灯する。
　なお、指示部３１４は文字又は画像を表示可能なディスプレイであってもよい。この場合、指示部３１４は、例えば両手の親指及び人差し指と、両足の親指を模した画像を表示する。そして、指紋を読み取る際には、指示部３１４が右手の人差し指の画像を表示して、その指紋の読み取りをユーザに指示する。指紋の読み取り後、指示部３１４は、右手の親指の画像を表示して、その指紋の読み取りをユーザに指示する。以降、指示部３１４は、左手及び両足の指の画像を順番に表示して、それぞれの指紋の読み取りをユーザに指示する。これにより、指紋の読み取り漏れを防止することができる。また、指示部３１４は、指紋の読み取りが行われていない指を表示して、その指紋の読み取りをユーザに指示してもよい。
　さらに、指示部３１４は、ユーザに指紋の読み取りを指示する構成に限定されない。例えば、電源ランプ１２に代えて、指示部３１４が電源ＯＮ又は電源ＯＦＦをユーザに示してもよい。また、指示部３１４は、読み取られた指紋の品質（画質）が低い場合に、警告を指示してもよく又は再度の読み取りを指示してもよい。
　指示部３１４が警告を指示する場合、例えば、指紋の画像データを受け取ったコンピューターが画像の品質の良否を判定する。そして、画像が所定の品質を満たさないとき、例えば、画像内の輝度ムラが所定範囲を超えるとき、コンピューターは低品質の画像であると判定して、制御部１５に判定結果を出力する。低品質であることを示す判定結果を受け取った制御部１５は、指示部３１４を制御して、ランプ３１４ａ～３１４ｆを点滅させる。これにより、指示部３１４は、ユーザに対して警告を表示することができる。
　以上説明した第３実施形態によっても、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適した指紋読取装置３００が提供される。また、第３実施形態に係る指紋読取装置３００も、子供、特に新生児及び乳児の指紋を正確に読み取ることができる。また、ユーザは、子供の指を押さえながら読取タイミングを決定することができる。これにより、適切なタイミングで指紋を読み取ることができる結果、品質の良い指紋を読み取ることができる。さらに、指紋の読み取りをユーザに指示することにより、指紋の読み取り漏れを防止することができる。
　以上、各実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施形態及び各変形例は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
［変形形態］
　例えば、図１０に示すように、指紋読取装置４００の把持部１には、ユーザの手が滑ることを防止するために、滑り止め４３２を設けてもよい。この滑り止め４３２同士の間には、ユーザの指が収まる凹部が形成される。これにより、指紋の読み取り時に子供が手を動かしても、ユーザの手から指紋読取装置４００が滑り落ちることを抑制できる。例えば、滑り止め４３２は、把持部１の側面に設けられた線状の突起である。この突起は、筐体３に形成してもよく、筐体３とは別体の突起を筐体３に接着してもよい。
　また、図１０に示すように、指紋読取装置４００の把持部１は、読取部２から折れ曲がるように延在させてもよい。これにより、指紋の読み取り時に子供が読取部２を引っ張っても、ユーザの手から指紋読取装置４００が引き抜かれることを抑制できる。すなわち、ユーザが把持部１を把持した状態において、読取部２が引っ張られる方向と把持部１の延在方向とが異なるため、ユーザが把持部１を掴んで引き抜きを阻止できる。なお、図１０では、把持部１を読取部２から略直角に折れ曲がるように延在させている。ただし、把持部１が読取部２から傾くように、把持部１を湾曲させるように延在させてもよい。
　また、図１０に示すように、読取部２の先端４３１は、筐体３とは別体であってもよい。例えば、テーパ形状を有する樹脂製の先端４３１を筐体３の端面に接着することによって、読取部２のテーパ形状を構成してもよい。これにより、筐体３にテーパ形状を形成する必要がなくなる。特に、筐体３が金属から形成される場合には、より安価に指紋読取装置４００を製造できる。
　さらに、上記各実施形態に記載された構成の一部が省略された変形形態も、本発明に含まれる。以下、図１１を参照して、このような変形形態に係る指紋読取装置５００について説明する。なお、図１１は、指紋読取装置５００の長手方向に沿った側面を示している。また、指紋読取装置５００は、左右対称の形状を有している。そのため、図１１では、一方の側面のみを説明する。ただし、指紋読取装置５００は、説明を省略した他方の側面においても、略同様の構成を備えている。
　指紋読取装置５００では、読取スイッチ１１が省略されている。さらに、指紋読取装置５００は、読取面２１に接触する指に光を照射するように読取面２１と略同一面上に配置されている一対の光源として、２つの側方光源５２２を有している。この側方光源５２２は、読取面２１を挟んで配置された点光源である。そして、側方光源５２２は、それぞれ透光性プラスチック材料で包まれた１つの近赤外ＬＥＤを有している。また、側方光源５２２は、その頂部が読取面２１と略面一となるように配置されている。
　一方、指紋読取装置５００も、読取面２１に接触する指の指紋を読み取る読取部５０２と、読取部５０２から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部１とを備えている。また、読取部５０２は、指紋を読み取るためのセンサ部２５（不図示）を有している。そして、読取部５０２の先端３１は、テーパ形状を有している。
　このような変形形態に係る指紋読取装置５００であっても、読取部５０２の先端３１がテーパ形状を有するため、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適している。
　さらに、図１２を参照して、他の変形形態に係る指紋読取装置６００について説明する。なお、図１２は、指紋読取装置６００の長手方向に沿った側面を示している。また、指紋読取装置６００は、左右対称の形状を有している。そのため、図１２では、一方の側面のみを説明する。ただし、指紋読取装置６００は、説明を省略した他方の側面においても、略同様の構成を備えている。
　指紋読取装置６００では、読取部６０２の先端６３１のテーパ形状が省略されている。すなわち、読取部６０２の先端６３１は、略矩形状の端面を有しており、先端６３１の角部は丸みを帯びた形状を有している。さらに、指紋読取装置６００は、読取面２１に接触する指に光を照射するように読取面２１と略同一面上に配置されている一対の光源として、２つの側方光源６２２を有している。この側方光源６２２は、読取面２１を挟んで配置された点光源である。そして、側方光源６２２は、それぞれ透光性プラスチック材料で包まれた１つの近赤外ＬＥＤを有している。また、側方光源６２２は、その頂部が読取面２１と略面一となるように配置されている。
　一方、指紋読取装置６００も、読取面２１に接触する指の指紋を読み取る読取部６０２から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部１を備えている。また、読取部６０２は、指紋を読み取るためのセンサ部２５（不図示）を有している。そして、把持部１には、指紋の読み取りを開始する際にユーザが操作する読取スイッチ１１（点線で図示）が設けられている。
　このような変形形態に係る指紋読取装置６００であっても、把持部１に設けられた読取スイッチ１１を有するため、自ら指を装置に置けない人の指紋の読み取りに適している。
　また、上記の実施形態において、指ガイドは、可視光を透過する材料によって形成されているが、可視光を遮光する材料によって形成してもよい。これにより、屋外で指紋を読み取る場合に、センサ部２５に入射する日光の量を低減することができる。そのため、日光に起因するコントラストのムラの発生を抑制することができる。
　さらに、指紋読取装置は、指が挿入される挿入部を有する遮光部材を備えていてもよい。この遮光部材で読取部２を覆うことによって、センサ部２５に入射する日光の量を低減することができる。また、保護ガラス２３は、近赤外光を透過して可視光を遮光又は反射する透過層を有していてもよい。これにより、センサ部２５に入射する外乱光の量を低減することができる。または、保護ガラス２３は、ＮＤフィルターを有していてもよい。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）読取面を有すると共に、前記読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、
　前記読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部とを備え、
　前記読取部の先端は、テーパ形状を有する、指紋読取装置。
（付記２）前記読取部の前記先端において、前記読取面の反対側の面が前記読取面に向かって傾斜又は湾曲している、付記１に記載の指紋読取装置。
（付記３）前記把持部に設けられ、前記指紋を読み取る際に前記ユーザに操作される読取スイッチをさらに備える、付記１又は２に記載の指紋読取装置。
（付記４）前記読取面を挟んで配置されている一対の線状光源をさらに備え、
　前記テーパ形状は、前記線状光源の延在方向に直交する方向に延在する、付記１から３のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
（付記５）読取面を有すると共に、前記読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、
　前記読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部と、
　前記把持部に設けられ、前記指紋を読み取る際に前記ユーザに操作される読取スイッチとを備える、指紋読取装置。
（付記６）前記読取スイッチは、前記読取面の反対側の面に設けられている、付記５に記載の指紋読取装置。
（付記７）前記読取スイッチは、前記反対側の面と面一になるように前記把持部に埋め込まれている、付記５又は６に記載の指紋読取装置。
（付記８）前記読取部に設けられたセンサ部と、
　前記センサ部に接触するヒートシンクとをさらに備える、付記１から７のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
（付記９）前記把持部には、前記ユーザに対する指示を表示する指示部が設けられている、付記１から８のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
（付記１０）前記読取面に面する指ガイドをさらに備える、付記１から９のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
（付記１１）前記把持部は、滑り止めを有する、付記１から１０のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
（付記１２）前記把持部は、前記読取部から折れ曲がって延在している、付記１から１１のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
（付記１３）前記読取部及び前記把持部を一体化させる筐体をさらに備え、
　前記読取部の前記先端は、前記筐体とは別体である、付記１から１２のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
　なお、特許第３７５１８７２号の全内容は、引用されてこの出願の一部とされる。
　以上、実施形態（及び変形形態）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び変形形態）に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１５年９月１８日に出願された日本出願特願２０１５－１８６０１２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１：把持部、２：読取部、６：指ガイド、１１：読取スイッチ、２１：読取面、２２：一対の線状光源、２５：センサ部、２６：ヒートシンク、３１：先端、１００：指紋読取装置、３１４：指示部

 

Claims (13)

  1. 　読取面を有すると共に、前記読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、
    　前記読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部とを備え、
    　前記読取部の先端は、テーパ形状を有する、指紋読取装置。
  2. 　前記読取部の前記先端において、前記読取面の反対側の面が前記読取面に向かって傾斜又は湾曲している、請求項１に記載の指紋読取装置。
  3. 　前記把持部に設けられ、前記指紋を読み取る際に前記ユーザに操作される読取スイッチをさらに備える、請求項１又は２に記載の指紋読取装置。
  4. 　前記読取面を挟んで配置されている一対の線状光源をさらに備え、
    　前記テーパ形状は、前記線状光源の延在方向に直交する方向に延在する、請求項１から３のいずれか１項に記載の指紋読取装置。
  5. 　読取面を有すると共に、前記読取面に接触する指の指紋を読み取る読取部と、
    　前記読取部から延在すると共に、使用時にユーザに把持される把持部と、
    　前記把持部に設けられ、前記指紋を読み取る際に前記ユーザに操作される読取スイッチとを備える、指紋読取装置。
  6. 　前記読取スイッチは、前記読取面の反対側の面に設けられている、請求項５に記載の指紋読取装置。
  7. 　前記読取スイッチは、前記読取面の反対側の面と面一になるように前記把持部に埋め込まれている、請求項５又は６に記載の指紋読取装置。
  8. 　前記読取部に設けられたセンサ部と、
    　前記センサ部に接触するヒートシンクとをさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の指紋読取装置。
  9. 　前記把持部には、前記ユーザに対する指示を表示する指示部が設けられている、請求項１から８のいずれか１項に記載の指紋読取装置。
  10. 　前記読取面に面する指ガイドをさらに備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の指紋読取装置。
  11. 　前記把持部は、滑り止めを有する、請求項１から１０のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
  12. 　前記把持部は、前記読取部から折れ曲がって延在している、請求項１から１１のいずれか一つに記載の指紋読取装置。
  13. 　前記読取部及び前記把持部を一体化させる筐体をさらに備え、
    　前記読取部の先端は、前記筐体とは別体である、請求項１から１２のいずれか一つに記載の指紋読取装置。

     
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