JP4819734B2 - 指紋センサ装置、および、移動体通信端末 - Google Patents

Description

本発明は、指紋センサ装置、および、移動体通信端末に関し、特に、２方向以上で使用される場合に好適な指紋センサ装置、および、移動体通信端末に関する。

携帯電話などの移動体通信端末では、基本機能となる音声通話機能以外の種々の機能が付加され多機能化が進んでいる。近時では、例えば、電子マネー機能やクレジットカード機能などといった、金銭的な決済をおこなえる機能も搭載されている。このような機能はユーザに利便性をもたらす反面、例えば、紛失や盗難などで第三者に不正利用されると、金銭的な損失が生じるおそれがある。また、端末内に保存されている個人情報などが漏洩する危険性もある。

このような紛失や盗難のおそれは、小型である移動体通信端末では特に多いため、正規ユーザ以外の使用を制限することが重要となってくる。この場合、ユーザ認証が必要となるが、指紋などの生体特徴によって使用者を認証するバイオメトリクス認証技術が移動体通信端末にも搭載されつつある（例えば、特許文献１）。

一方で、移動体通信端末の高性能化により、表示パネルの性能が向上し、移動体通信端末において高品位の映像表示などが可能になっている。また、移動体通信端末にカメラ機能が搭載されることが一般的となっており、このような移動体通信端末では、スチル画像のみならず動画像（ビデオ）の撮影もおこなうことができる。さらに、移動体端末向けのデジタルテレビジョン放送である１セグメント放送（ワンセグ放送）も実用化され、テレビジョン放送を受信・表示できる移動体通信端末も普及しつつある。

ここで、移動体通信端末の本来的な主機能は音声通話であるため、移動体通信端末の筐体全体で受話器としての機能を発揮する必要がある。よって、通常、移動体通信端末の形状は縦長であり、これに合わせて表示パネルも縦長に配置されていることが一般的である。しかしながら、上述したような動画像の再生・表示機能が一般的に搭載されるようになると、動画像の表示フォーマットは横長であるため、表示パネルを横長方向にして移動体通信端末を使用する形態が多くなってきている。

こうした使用形態に対応するため、筐体の開閉機構などを工夫することにより、表示パネルを横長方向にして、動画像表示などを見やすくした移動体通信端末も多い。例えば、折りたたみ式の筐体を持つ移動体通信端末において、表示パネルが配置されている側の筐体を、開閉方向だけでなく水平方向にも回転させることのできる、いわゆる２軸開閉式の移動体通信端末も実用化されており、容易に表示パネルを横長方向にして利用することができる。このような２軸開閉式の移動体通信端末で表示パネルを横長方向にした場合、通常、キーパッドなどの操作をおこなう部分が露出されないようなり、表示パネル部分が全面的に露出することになる。

ここで、上述したようなバイオメトリクス認証を移動体通信端末に搭載する場合、認証装置の小型化が容易な指紋認証を採用することが多い。この場合の指紋センサ装置は、手指をスライドさせて指紋画像を取得するラインセンサ型であることが一般的である。このようなラインセンサ型の指紋センサの場合、手指を１次元方向にスライドさせて指紋の特徴部分を認識するため、手指の移動方向を一定方向にしておく必要がある。

移動体通信端末を常に一定の方向で使用するのであれば、指紋センサを移動体通信端末に固定しておいても問題はないが、上述したように、表示パネルを横長方向にして使用する場合、指紋センサが固定されていると、センサの読取方向が９０°変わることになる。このため、表示パネルを横長方向にしているときに指紋認証が必要となった場合、正しい読取方向で手指を指紋センサに載置させるため、移動体通信端末の方向が変わるように持ち替えたり、不自然な姿勢で手指を載置させたりしなければならず不便であった。
特開２００２−２７９４１２号公報

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、移動体通信端末などでの指紋認証の利便性を向上させる指紋センサ装置、および、移動体通信端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる指紋センサ装置は、
回転動作する筐体と、該筐体の回転軸に位置する回転軸部と、を有する装置に用いられる指紋センサ装置であって、
指紋画像を取得するセンサ部と、
前記センサ部を保持し、前記筐体に回転可能に取り付けられる台座部と、
前記回転軸部に取り付けられ該回転軸部の回転に合わせて回転する第１の歯車部と、前記台座部に取り付けられ該台座部の回転に合わせて回転する第２の歯車部と、が係合して前記第１の歯車部の回転によって前記第２の歯車部が回転するように構成され、前記筐体の回転によって前記台座部を回転させる回転機構部と、
を備えることを特徴とする。

上記指紋センサ装置において、
前記回転機構部は、
前記筐体が１８０°回転したときに前記台座部を９０°回転させるように係合された前記第１の歯車部および前記第２の歯車部から構成されていることが望ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点にかかる移動体通信端末は、
指紋センサと、回転動作する筐体と、該筐体の回転軸に位置する回転軸部と、を有する移動体通信端末であって、
前記指紋センサを保持し、回転可能に前記筐体に取り付けられるセンサ保持手段と、
前記回転軸部に取り付けられ該回転軸部の回転に合わせて回転する第１の歯車部と、前記センサ保持手段に取り付けられ該センサ保持手段の回転に合わせて回転する第２の歯車部と、が係合して前記第１の歯車部の回転によって前記第２の歯車部が回転するように構成され、前記筐体の回転によって前記センサ保持手段を回転させるセンサ回転手段と、
を備えることを特徴とする。

前記移動体通信端末は、２軸ヒンジで接続された第１の筐体と第２の筐体とを有しているものとすることができ、この場合、
前記２軸ヒンジは、前記第１の筐体に対して前記第２の筐体を開閉動作させる開閉軸と、前記開閉軸に直交し前記第２の筐体を回転動作させる回転軸と、で前記第１の筐体および前記第２の筐体が回動するよう構成され、
前記センサ保持手段は、回転可能に前記第２の筐体に取り付けられ、
前記センサ回転手段は、
前記第２の筐体が１８０°回転したときに前記センサ保持手段を９０°回転させるように係合された前記第１の歯車部および前記第２の歯車部から構成されていることが望ましい。

本発明によれば、移動体通信端末などにおける指紋認証時の利便性を向上することができる。

本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下に説明する。本実施形態では、指紋認証機能を有する移動体通信端末に本発明を適用した場合を例示する。よって、本実施形態にかかる移動体通信端末は、指紋認証に必要となる指紋センサを有している

（実施形態１）
このような移動体通信端末に、２軸ヒンジによる２軸開閉機構が採用されている場合を実施形態１として説明する。本実施形態にかかる移動体通信端末１００の構成を、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる移動体通信端末１００の外観構成を示す模式図である。本実施形態にかかる移動体通信端末１００は、図１に示すように、表示パネル側筐体１００Ａとキーパッド側筐体１００Ｂとが２軸ヒンジ部ＤＨで接続された２軸開閉式の移動体通信端末である。

つまり、図１に示すように、表示パネルＤＰや受話用スピーカＳＰ、および、指紋認証に必要となる指紋センサを含んだセンサユニットＳＵなどが配置された表示パネル側筐体１００Ａと、キーパッドＫＰや送話用マイクロフォンＭＣなどが配置されたキーパッド側筐体１００Ｂとが２軸ヒンジ部ＤＨによって開閉可能に構成されている。なお、本実施形態では、電気的・電子的動作によって移動体通信端末１００を制御する制御部（ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）など）は、キーパッド側筐体１００Ｂ内に構成されていることとする。

図１では、このような筐体構造の移動体通信端末１００が開いている状態を示している。この状態は、移動体通信端末１００の基本機能である音声通話をおこなう際に用いられるものであり、移動体通信端末１００の標準的な使用形態であり、いわゆるオープンスタイルと呼ばれる形態である。

ここで、２軸ヒンジ部ＤＨによって実現される２軸開閉機構により、移動体通信端末１００は、図１に示したオープンスタイルとは異なる形態とすることが可能である。２軸開閉機構による移動体通信端末１００のスタイル変化を、図２および図３を参照して説明する。

まず、図２を参照して、２軸開閉機構を実現するための構造を説明する。図２は、図１に示した移動体通信端末１００における表示パネル側筐体１００Ａ、キーパッド側筐体１００Ｂ、２軸ヒンジ部ＤＨを分離させて示した図である。

図示するように、キーパッド側筐体１００Ｂには、ヒンジ基部ＨＢが構成されている。本実施形態では、左右方向に一対となるヒンジ基部ＨＢが構成されているものとし、左側のヒンジ基部をヒンジ基部ＨＢ_Ｌ、右側のヒンジ基部をヒンジ基部ＨＢ_Ｒとする。これらのヒンジ基部ＨＢのそれぞれは、キーパッド側筐体１００Ｂの外面部から突出する形状であり、キーパッド側筐体１００Ｂに固定されている。

各ヒンジ基部ＨＢは、２軸ヒンジ部ＤＨとの接続に用いられる開閉軸部ＨＸを有する。開閉軸部ＨＸは、例えば、端部などに脱落防止用の加工が施された円柱状の軸材によって構成されており、各ヒンジ基部ＨＢから水平方向に突出している。ここでは、各ヒンジ基部ＨＢから内向きに突出しているものとする。つまり、左側ヒンジ基部ＨＢ_Ｌからは右方向に開閉軸部ＨＸ_Ｌが突出し、右側ヒンジ基部ＨＢ_Ｒからは左方向に開閉軸部ＨＸ_Ｒが突出している。また、各開閉軸部ＨＸはそれぞれのヒンジ基部ＨＢに固定されている。

このようなキーパッド側筐体１００Ｂ上のヒンジ基部ＨＢに対して回転可能となるように２軸ヒンジ部ＤＨが組み付けられる。つまり、２軸ヒンジ部ＤＨは、図２に示すように、キーパッド側筐体１００Ｂ上のヒンジ基部ＨＢと係合するような切り欠き部ＣＡを有する形状であるとともに、開閉軸部ＨＸを保持する軸受部ＨＳが内部に構成されている。

より詳細には、キーパッド側筐体１００Ｂの左側ヒンジ基部ＨＢ_Ｌに対応する左側切り欠き部ＣＡ_Ｌと、右側ヒンジ基部ＨＢ_Ｒに対応する切り欠き部ＣＡ_Ｒとが形成されている。そして、左側切り欠き部ＣＡ_Ｌにおいて左側ヒンジ基部ＨＢ_Ｌの内側が接する面上に開口して形成される左側軸受部ＨＳ_Ｌと、右側切り欠き部ＣＡ_Ｒにおいて右側ヒンジ基部ＨＢ_Ｒの内側が接する面上に開口して形成される右側軸受部ＨＳ_Ｒが構成されている。

このような構造の２軸ヒンジ部ＤＨは、各軸受部ＨＳで対応する開閉軸部ＨＸが保持されるようにヒンジ基部ＨＢに対して組み付けられる。これにより、２軸ヒンジ部ＤＨは、図２に示す１点鎖線Ｘを回転軸とした矢印方向で、キーパッド側筐体１００Ｂに対して開閉可能となる。このような２軸ヒンジ部ＤＨに表示パネル側筐体１００Ａが組み付けられることで、表示パネル側筐体１００Ａとキーパッド側筐体１００Ｂの開閉動作が実現される。

２軸ヒンジ部ＤＨはさらに、２軸ヒンジ部ＤＨの中心位置で表示パネル側筐体１００Ａの方向に垂直に突出する回転軸部ＶＸを備えている。この回転軸部ＶＸは、途中部分などに脱落防止用の加工が施された円柱状の軸材によって構成されており、２軸ヒンジ部ＤＨに固定されている。

そして、表示パネル側筐体１００Ａには、２軸ヒンジ部ＤＨと対峙する面の中央に、回転軸部ＶＸを保持する回転軸受部ＶＳが構成されている。そして、回転軸部ＶＸが回転軸受部ＶＳで保持されるよう、２軸ヒンジ部ＤＨに対して表示パネル側筐体１００Ａを組み付けることで、表示パネル側筐体１００Ａは、図２に示す１点鎖線Ｚを回転軸とした矢印方向で、２軸ヒンジ部ＤＨに対して回転可能となる。

図２に示した構造を有するキーパッド側筐体１００Ｂ、２軸ヒンジ部ＤＨ、表示パネル側筐体１００Ａを上述したように組み付けた移動体通信端末１００では、図３（ａ）に示すように、筐体の開閉にかかる回転軸と直交する回転軸で表示パネル側筐体１００Ａが回転する。このような表示パネル側筐体１００Ａの回転角は、少なくとも１８０°であるものとする。よって、図１に示した状態から、表示パネル側筐体１００Ａを１８０°回転させると、表示パネル側筐体１００Ａは反転することになる。

この状態から、２軸ヒンジ部ＤＨの開閉動作によって、表示パネル側筐体１００Ａをキーパッド側筐体１００Ｂ側に倒すと、図３（ｂ）に示すような形態となる。この形態は、表示パネル側筐体１００Ａに配置されている表示パネルＤＰを横長方向にして使用する場合に好適な、いわゆるビュースタイルと呼ばれる形態である。本実施形態では、このようなビュースタイルとした場合、２軸ヒンジ部ＤＨでの回転方向などを検出するセンサなどを用いることで、移動体通信端末１００の動作を制御する制御部が、表示パネルＤＰ上での表示方向を９０°回転させるものとする。この場合、本実施形態では、図３（ｂ）の表示パネルＤＰに示した文字列（ABC123）のような表示方向に回転させるものとする。よって、移動体通信端末１００をビュースタイルにした場合、図３（ｂ）に示すような筐体方向で使用されることになる。

つまり、本実施形態にかかる移動体通信端末１００は、使用用途などに応じて、図１に示すような縦長方向と、図３（ｂ）に示すような横長方向のいずれでも使用することができる。

次に、図１に示したセンサユニットＳＵについて説明する。本実施形態にかかるセンサユニットＳＵは、表示パネル側筐体１００Ａ上の図１に示すような位置に配置される。このようなセンサユニットＳＵの構成を、図４および図５を参照して説明する。

まず、図４（ａ）を参照して、センサユニットＳＵの外観上の構成を説明する。図４（ａ）は、図１に示したセンサユニットＳＵを拡大して表示したものである。つまり、図４（ａ）は、センサユニットＳＵの構成のうち、表示パネル側筐体１００Ａ上から目視できる部分を示している。

本実施形態にかかるセンサユニットＳＵは、センサ部ＳＳと、センサ部ＳＳを保持する台座部ＢＳによって構成されている。台座部ＢＳにおいてセンサ部ＳＳが載置されている面は、図４（ａ）に示すように円形の形状となっている。

このようなセンサユニットＳＵを構成しているセンサ部ＳＳの構成を、図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したセンサ部ＳＳを拡大表示した図である。図示するように、センサ部ＳＳは、指紋センサＦＳと、ガイド部ＦＧから構成されている。

指紋センサＦＳは、例えば、静電容量方式などのラインセンサから構成され、指紋センサＦＳ上に載置された手指の指紋画像を取得する。

ガイド部ＦＧは、指紋センサＦＳ上に載置する手指の位置を規定するためのガイド部材であり、指紋センサＦＳの左右端において指紋センサＦＳのセンサ面より突出するように配置されている。この場合、指紋センサＦＳの左端部に配置されるガイド部ＦＧを左側ガイド部ＦＧ_Ｌ、指紋センサＦＳの右端部に配置されるガイド部ＦＧを右側ガイド部ＦＧ_Ｒとする。

このようなセンサ部ＳＳが使用されるときの様子を図４（ｃ）に示す。図示するように、移動体通信端末１００のユーザは、指紋センサＦＳ上に手指を載置し、矢印に示すような一次元方向に手指をスライドさせる。これは、静電容量方式などのラインセンサで構成された指紋センサＦＳは、手指を一次元方向にスライドさせたときに生じる静電容量の変化などから指紋画像を取得するためである。

このようなラインセンサ型の指紋センサＦＳを使って指紋認証をおこなうときには、常に、同一方向に手指をスライドさせる必要がある。また、正確な指紋認証をおこなうためには、登録した指紋画像を得たときと同じ指紋画像が得られるようにする必要がある。よって、指紋認証時に指紋センサＦＳ上に載置する手指の位置がずれると正確な指紋認証をおこなえなくなるので、手指が指紋センサＦＳ上の一定の位置に載置できるようガイド部ＦＧが配置されている。

このような指紋センサＦＳを保持している台座部ＢＳについて、図５を参照して説明する。まず、図５（ａ）を参照して、センサユニットＳＵ全体の構成を説明する。図５（ａ）は、センサユニットＳＵの構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したセンサユニットＳＵの下面側を示す平面図である。

図示するように、センサユニットＳＵの台座部ＢＳは、上部台座ＵＢ、下部台座ＬＢ、歯車ＧＲ_１、などから構成されている。

上部台座ＵＢは、円柱状の構造体から構成され、センサ部ＳＳを載置する。この場合、上部台座ＵＢの上部底面にセンサ部ＳＳが載置される。

下部台座ＬＢは、上部台座ＵＢの底面よりも径の大きい底面を有する円柱状の構造体によって構成され、上部台座ＵＢの底面と下部台座ＬＢの底面とが同心となる位置で、上部台座ＵＢの下部底面と接触している。このような上部台座ＵＢと下部台座ＬＢとは一体に構成されていてもよい。

歯車ＧＲ_１は、例えば、かさ歯車（ベベルギア）などといった、直交軸間での回転伝達をおこなうための歯車から構成され、下部台座ＬＢの底面と同心となる位置で、下部台座ＬＢの下部底面に固定されている。

このような構成のセンサユニットＳＵには、図５（ａ）に示すように、中心位置で上部台座ＵＢ、下部台座ＬＢ、歯車ＧＲ_１を貫通するような導管ＨＬ_１が構成されている。この導管ＨＬ_１は、一端が指紋センサＦＳ付近で開口し、他端が、図５（ｂ）に示すように、歯車ＧＲ_１の中心位置で開口するように形成される。そして、指紋センサＦＳと移動体通信端末１００の制御部とを接続する信号線ＳＬが、導管ＨＬ_１を通って表示パネル側筐体１００Ａの内部に導出される。

次に、このような構成のセンサユニットＳＵが配置される表示パネル側筐体１００Ａの構造を、図６を参照して説明する。図示するように、表示パネル側筐体１００Ａには、表示パネル側筐体１００Ａの外面上に開口部ＡＰ_１が形成されている。この開口部ＡＰ_１は、上部台座ＵＢの底面と相似となる円形の開口であり、少なくとも上部台座ＵＢの底面が回転可能に露出できる径とする。

表示パネル側筐体１００Ａの内部には、このような開口部ＡＰ_１の真下となる位置に、下部台座ＬＢを保持する台座保持部ＢＨが形成されている。この台座保持部ＢＨは、少なくとも下部台座ＬＢを回転可能に保持できるサイズと形状の空間である。

このような台座保持部ＢＨの底面には開口部ＡＰ_２が形成されている。この開口部ＡＰ_２は、開口部ＡＰ_１と相似する円形の開口であり、開口部ＡＰ_１と同心となる位置に形成される。この開口部ＡＰ_２の径は、台座保持部ＢＨによってセンサユニットＳＵが保持できるよう、少なくとも、下部台座ＬＢの底面径より小さいものとする。なお、開口部ＡＰ_２によって歯車ＧＲ_１と他の歯車とを係合させるので（詳細後述）、開口部ＡＰ_２の径は、歯車ＧＲ_１の径より大きいことが望ましい。

このような表示パネル側筐体１００ＡにセンサユニットＳＵを組み込んだ場合の構成を、図７を参照して説明する。

図７（ａ）は、表示パネル側筐体１００ＡにセンサユニットＳＵを組み込んだときの表示パネル側筐体１００Ａの外観構成を示すものである。センサユニットＳＵの下部台座ＬＢが台座保持部ＢＨで保持されるよう、センサユニットＳＵを表示パネル側筐体１００Ａに組み付けると、図７（ａ）に示すように、表示パネル側筐体１００Ａの開口部ＡＰ１から上部台座ＵＢが露出するように保持される。ここで、図１に示すようなオープンスタイルにおける移動体通信端末１００の上下方向と、上部台座ＵＢに保持されているセンサ部ＳＳの上下方向とが一致するように組み付けられるものとする。

このようにセンサユニットＳＵを組み付けたときの表示パネル側筐体１００Ａ内の構造を、図７（ｂ）を参照して説明する。図７（ｂ）は、図７（ａ）における１点鎖線に沿った部分断面を示す部分断面図である。

図示するように、開口部ＡＰ_１と開口部ＡＰ_２の径を、下部台座ＬＢの底面径よりも小さくすることで、上部台座ＵＢが開口部ＡＰ_１から露出した状態で、センサユニットＳＵが回転可能に表示パネル側筐体１００Ａに保持される。

次に、このように表示パネル側筐体１００Ａに組み付けられたセンサユニットＳＵの歯車ＧＲ_１と一対となる歯車について説明する。ここで、センサユニットＳＵの歯車ＧＲ_１は、センサユニットＳＵの回転軸と直交する軸を回転軸とした回転運動によって、センサユニットＳＵを回転させるために構成されている。本実施形態では、２軸ヒンジ部ＤＨの２軸開閉機構による表示パネル側筐体１００Ａの回転動作（図３（ａ）参照）に応じてセンサユニットＳＵを回転させることで、指紋センサＦＳの方向を変えることとする。

このため、センサユニットＳＵに設けられている歯車ＧＲ_１と係合する歯車は、表示パネル側筐体１００Ａの回転軸となる回転軸部ＶＸに構成される。このような構成とした２軸ヒンジ部ＤＨを図８（ａ）に示す。

図示するように、２軸ヒンジ部ＤＨから表示パネル側筐体１００Ａ側に垂直に突出している回転軸部ＶＸの端部に、センサユニットＳＵの歯車ＧＲ_１と係合する歯車ＧＲ_２が構成されている。この歯車ＧＲ_２は、例えば、歯車ＧＲ_１と同様のかさ歯車などで構成される。ここでは、歯車ＧＲ_１を大歯車とし、この歯車ＧＲ_１に対して小歯車（ピニオンギア）となる歯車によって歯車ＧＲ_２が構成される。

このような歯車ＧＲ_２が構成された回転軸部ＶＸを有する２軸ヒンジ部ＤＨに、センサユニットＳＵが組み付けられた表示パネル側筐体１００Ａを組み付けた場合の構造を、図８（ｂ）を参照して説明する。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す２軸ヒンジ部ＤＨに、図７（ａ）に示す表示パネル側筐体１００Ａを組み付けた場合に、図７（ａ）における１点鎖線に沿った部分断面を示す部分断面図である。

図示するように、表示パネル側筐体１００Ａを２軸ヒンジ部ＤＨに組み付けると、表示パネル側筐体１００Ａに構成されている回転軸受部ＶＳで回転軸部ＶＸが保持されることになる。この場合において、表示パネル側筐体１００Ａ内部での回転軸受部ＶＳの端部を、開口部ＡＰ_２の下側端部付近に設定し、回転軸部ＶＸを、少なくともこの回転軸受部ＶＳの端部から突出できる長さに設定する。そして、このようにして組み付けたときに、センサユニットＳＵの歯車ＧＲ_１と係合できる回転軸部ＶＸ上の位置に、歯車ＧＲ_２を構成する。

この場合、回転軸部ＶＸは、その軸心が中空となる構成とし、回転軸部ＶＸの端部で開口させることで導管ＨＬ_２を構成する。そして、センサユニットＳＵの導管ＨＬ_１から導出した信号線ＳＬを、導管ＨＬ_２によってキーパッド側筐体１００Ｂに導出する。つまり、図８（ａ）に示すように、導管ＨＬ_２は、２軸ヒンジ部ＤＨの軸受部ＨＳまで延伸しており、軸受部ＨＳに保持される開閉軸部ＨＸにも、導管ＨＬ_２と同様な導管（不図示）を構成することで、表示パネル側筐体１００Ａからの信号線ＳＬなどがキーパッド側筐体１００Ｂに導出される。これにより、表示パネル側筐体１００Ａに構成されている種々の電気的構成と、キーパッド側筐体１００Ｂにある制御部とを電気的に接続している。

図８（ｂ）に示すような構成とすることで、センサユニットＳＵの歯車ＧＲ_１と、回転軸部ＶＸに構成された歯車ＧＲ_２とが係合することになる。この場合において、回転軸部ＶＸを保持する回転軸受部ＶＳは表示パネル側筐体１００Ａに構成されているので、２軸ヒンジ部ＤＨに固定されている回転軸部ＶＸを回転軸として表示パネル側筐体１００Ａが回転することになる。このとき、回転軸部ＶＸの歯車ＧＲ_２と歯車ＧＲ_１が係合しているので、回転軸部ＶＸを回転軸とした表示パネル側筐体１００Ａの回転により、歯車ＧＲ_１に回転が発生することになる。

歯車ＧＲ_１はセンサユニットＳＵを構成している下部台座ＬＢに固定されているので、歯車ＧＲ_１に発生した回転によってセンサユニットＳＵが回転することになる。つまり、図９（ａ）に示すように、表示パネル側筐体１００Ａの回転に応じて、表示パネル側筐体１００Ａ上のセンサユニットＳＵが回転することになる。

この場合において、表示パネル側筐体１００Ａが１８０°回転したときに、センサユニットＳＵが左方向に９０°回転するように、歯車ＧＲ_１および歯車ＧＲ_２の歯数やピッチを設定する。こうすることにより、図９（ａ）に示すように、表示パネル側筐体１００Ａの回転に応じて、センサユニットＳＵが矢印の方向に回転する。

この場合、表示パネル側筐体１００Ａを１８０°反転させ、さらにキーパッド側筐体１００Ｂの方に倒したビュースタイルとしたときに、センサユニットＳＵが９０°回転するので、図９（ｂ）に示すように、横長方向で使用する表示パネルＤＰの上下方向と、指紋センサＦＳで指紋読取をおこなうときの上下方向とが一致するようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、２軸ヒンジを用いた移動体通信端末などにおいて、筐体の回転によって指紋センサを回転させるので、装置の使用方向が変わった場合でも、指紋センサの方向をユーザに対し最適な方向とすることができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、２軸ヒンジによる２軸開閉機構を有する移動体通信端末において指紋センサの方向を最適化する例を示したが、２軸開閉機構ではない装置でも指紋センサの方向を最適化させる構成を実施形態２として説明する。

本実施形態にかかるセンサユニットＳＵの構成を、図１０を参照して説明する。図示するように、本実施形態にかかるセンサユニットＳＵは、上部台座ＵＢと下部台座ＬＢから構成される台座部ＢＳにセンサ部ＳＳが保持されている構成としていることは、実施形態１で示したセンサユニットＳＵと同じであるが、実施形態１の場合と異なり歯車ＧＲ_１を構成していない。また、本実施形態にかかるセンサユニットＳＵは、実施形態１で示したような筐体の構造を持つ装置（移動体通信端末など）に組み付けられることで回転可能に保持される。

本実施形態では、歯車ＧＲ_１に代わり、下部台座ＬＢの内部にウェイト部ＷＴが構成されている。このウェイト部ＷＴは、重力によってセンサユニットＳＵを回転させることのできる質量の錘である。このようなウェイト部ＷＴは、指紋センサＦＳの下方向に対応する位置に構成される。これにより、ウェイト部ＷＴが構成されている部分が常に下方向（重力方向）となるので、このようなセンサユニットＳＵが組み付けられている装置の方向が変わっても、指紋センサＦＳでの上下方向と装置の上下方向とが一致する。

本実施形態によれば、回転可能な指紋センサを重力によって回転させるので、２軸開閉機構を有していない装置であっても、指紋センサの方向を最適化させることができる。

以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することで、２方向以上の使用方向がある装置において、指紋センサの方向を使用方向に合った方向にすることができるので、指紋認証時に筐体を持ち替えたり、不自然な方向に手指移動させたりする必要がない。これにより、指紋認証時の利便性を向上させることができる。

上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記各実施形態では、本発明にかかる指紋センサを移動体通信端末に搭載した場合を例示したが、指紋センサが搭載される装置は移動体通信端末に限らず任意であり、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末）やパーソナルコンピュータ、その他指紋認証が必要となる種々の装置に適用することができる。

また、上記実施形態１では、歯車を構成することで、筐体の回転に応じて指紋センサの方向も回転させるものとしたが、指紋センサの方向を装置の使用方向に合わせて変えられるのであればその方法は任意である。例えば、モータなどの動力を用いて指紋センサを回転させてもよい。この場合、例えば、筐体の開閉や回転などをセンサで検出し、検出結果に基づいて判断される装置の使用方向に応じて、指紋センサを回転させることができる。

本発明の実施形態にかかる移動体通信端末のオープンスタイル時の外観構成を示す図である。 図１に示す移動体通信端末の２軸開閉機構を説明するための図である 図１に示す移動体通信端末の２軸開閉機構を説明するための図であり、（ａ）は表示パネル側筐体が回転する様子を示し、（ｂ）は２軸開閉機構によるビュースタイル時の移動体通信端末の外観を示す。 本発明の実施形態１にかかるセンサユニットを説明するための図であり、（ａ）はセンサユニットの外観を示し、（ｂ）はセンサ部の構成を示し、（ｃ）はセンサ部が使用されるときの様子を示す。 図４に示すセンサユニットを説明するための図であり、（ａ）はセンサユニットの全体構成を示した斜視図であり、（ｂ）は台座部の底面側を示した平面図である。 図５に示すセンサユニットが組み付けられる表示パネル側筐体の構成を示した模式図である。 図５に示すセンサユニットが表示パネル側筐体に組み付けられた場合を説明するための図であり、（ａ）はセンサユニットが組み付けられた表示パネル側筐体の外観を示した模式図であり、（ｂ）はそのときの表示パネル側筐体の内部での構成を示す部分断面図である。 本発明の実施形態１にかかる移動体通信端末の構造を説明するための図であり、（ａ）は２軸ヒンジ部の構成を示す模式図であり、（ｂ）は図８（ａ）に示す２軸ヒンジ部に表示パネル側筐体を組み付けた場合の表示パネル側筐体の内部構造を示した部分断面図である。 本発明の実施形態１にかかる移動体通信端末におけるセンサユニットの回転動作を説明するための図であり、（ａ）は表示パネル側筐体の回転に応じて表示パネル側筐体のセンサユニットが回転する様子を示し、（ｂ）は２軸開閉機構によるビュースタイル時のセンサユニットの状態を示す。 本発明の実施形態２にかかるセンサユニットを示す図である。

符号の説明

１００…移動体通信端末、ＳＰ…受話用スピーカ、ＤＰ…表示パネル、ＫＰ…キーパッド、ＭＣ…送話用マイクロフォン、１００Ａ…表示パネル側筐体、１００Ｂ…キーパッド側筐体、ＤＨ…２軸ヒンジ部、ＨＢ…ヒンジ基部、ＨＢ_Ｌ…左側ヒンジ基部、ＨＢ_Ｒ…右側ヒンジ基部、ＨＸ…開閉軸部、ＨＸ_Ｌ…左側開閉軸部、ＨＸ_Ｒ…右側開閉軸部、ＣＡ…切り欠き部、ＣＡ_Ｌ…左側切り欠き部、ＣＡ_Ｒ…右側切り欠き部、ＨＳ…軸受部、ＨＳ_Ｌ…左側軸受部、ＨＳ_Ｒ…右側軸受部、ＶＸ…回転軸部、ＶＳ…回転軸受部、ＳＵ…センサユニット、ＳＳ…センサ部、ＦＳ…指紋センサ、ＦＧ…ガイド部、ＦＧ_Ｌ…左側ガイド部、ＦＧ_Ｒ…右側ガイド部、ＢＳ…台座部、ＵＢ…上部台座、ＬＢ…下部台座、ＧＲ_１…歯車、ＨＬ_１…導管、ＳＬ…信号線、ＡＰ_１…開口部、ＢＨ…台座保持部、ＡＰ_２…開口部、ＧＲ_２…歯車、ＨＬ_２…導管

Claims (4)

1. 回転動作する筐体と、該筐体の回転軸に位置する回転軸部と、を有する装置に用いられる指紋センサ装置であって、
   指紋画像を取得するセンサ部と、
   前記センサ部を保持し、前記筐体に回転可能に取り付けられる台座部と、
   前記回転軸部に取り付けられ該回転軸部の回転に合わせて回転する第１の歯車部と、前記台座部に取り付けられ該台座部の回転に合わせて回転する第２の歯車部と、が係合して前記第１の歯車部の回転によって前記第２の歯車部が回転するように構成され、前記筐体の回転によって前記台座部を回転させる回転機構部と、
   を備えることを特徴とする指紋センサ装置。
2. 前記回転機構部は、
   前記筐体が１８０°回転したときに前記台座部を９０°回転させるように係合された前記第１の歯車部および前記第２の歯車部から構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の指紋センサ装置。
3. 指紋センサと、回転動作する筐体と、該筐体の回転軸に位置する回転軸部と、を有する移動体通信端末であって、
   前記指紋センサを保持し、回転可能に前記筐体に取り付けられるセンサ保持手段と、
   前記回転軸部に取り付けられ該回転軸部の回転に合わせて回転する第１の歯車部と、前記センサ保持手段に取り付けられ該センサ保持手段の回転に合わせて回転する第２の歯車部と、が係合して前記第１の歯車部の回転によって前記第２の歯車部が回転するように構成され、前記筐体の回転によって前記センサ保持手段を回転させるセンサ回転手段と、
   を備えることを特徴とする移動体通信端末。
4. 前記移動体通信端末は、２軸ヒンジで接続された第１の筐体と第２の筐体とを有し、
   前記２軸ヒンジは、前記第１の筐体に対して前記第２の筐体を開閉動作させる開閉軸と、前記開閉軸に直交し前記第２の筐体を回転動作させる回転軸と、で前記第１の筐体および前記第２の筐体が回動するよう構成され、
   前記センサ保持手段は、回転可能に前記第２の筐体に取り付けられ、
   前記センサ回転手段は、
   前記第２の筐体が１８０°回転したときに前記センサ保持手段を９０°回転させるように係合された前記第１の歯車部および前記第２の歯車部から構成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の移動体通信端末。

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