(57)【要約】      （修正有）【課題】指紋識別装置の組み立てプロセスを簡単にでき、組み立てコストを引き下げることができる指置き板を提供する。【解決手段】指置き板10はタッチ層11とマイクロ構造層14とを備える。タッチ層11は第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面111及び第１板面111に対応する第２板面112を有する。マイクロ構造層14は第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、第２板面112に配置される。これにより光線がマイクロ構造層14に入射して、マイクロ構造層14とタッチ層11との間で屈折して、第１板面111で反射及び光散乱をして、再びマイクロ構造層14とタッチ層11との間で屈折して、マイクロ構造層14から射出する。よって、均一にエネルギーを発散する。【選択図】図２
0003177550.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
指でタッチする指置き板であって、
第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面及び前記第１板面に対応する第２板面を有するタッチ層と、
前記第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、前記第２板面に配置されるマイクロ構造層と、を備え、
光線が、前記マイクロ構造層に入射して、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間で屈折して、前記第１板面で反射及び光散乱をして、再び前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間で屈折して、前記マイクロ構造層から射出する
ことを特徴とする指置き板。
【請求項２】
前記マイクロ構造層は、前記タッチ層から離れる側に、突出した複数のマイクロ構造を備えたことを特徴とする請求項１に記載の指置き板。
【請求項３】
前記マイクロ構造層の材質は紫外線硬化剤であることを特徴とする請求項１に記載の指置き板。
【請求項４】
前記タッチ層の材質は、アクリル或いはガラスであることを特徴とする請求項１に記載の指置き板。
【請求項５】
指でタッチする指置き板であって、
第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面及び前記第１板面に対応する第２板面を有するタッチ層と、
前記第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、前記第２板面に配置されるマイクロ構造層と、
前記第１材料屈折率及び前記第２材料屈折率と異なる第３材料屈折率を持ち、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間に介在する媒介層と
前記第１材料屈折率、前記第２材料屈折率及び前記第３材料屈折率と異なる第４材料屈折率を持ち、前記媒介層と前記タッチ層との間に介在する粘着層と、を備え、
光線が、前記マイクロ構造層に入射して、前記マイクロ構造層と前記媒介層との間で屈折して、前記媒介層と前記粘着層との間で屈折して、前記粘着層と前記タッチ層との間で屈折して、前記第１板面で反射及び光散乱をして、再び前記タッチ層と前記粘着層との間で屈折して、前記粘着層と前記媒介層との間で屈折して、前記媒介層と前記マイクロ構造層との間で屈折して、前記マイクロ構造層から射出する
ことを特徴とする指置き板。
【請求項６】
前記マイクロ構造層は、前記媒介層から離れる側に、突出した複数のマイクロ構造を備えたことを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項７】
前記マイクロ構造層の材質は、紫外線硬化剤であることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項８】
前記タッチ層の材質は、アクリル、或いはガラスであることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項９】
前記媒介層の材質は、ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項１０】
前記粘着層の材質は、光学透明粘着剤(optically clear Adhesive)であることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は指置き板に関し、特に指紋識別装置に用いる指置き板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、画像ピックアップ部品、画像ピックアップ部品上方に設置する導光板、及び導光板両側に設置する２個の発光部品からなる。  
発光部品が発光すると、導光板は、全反射原理に基づき、入射光を導き指に投射し、次に画像ピックアップ部品へと反射し、指紋識別の効果を達成する。
【０００３】
しかし、導光板は全反射原理に基づき、入射光を導引するため、組み立ての過程では、発光部品と導光板の入射角度を精確に調整しなければならない。  
さもなくば、入射光を導引し、指の各部位へと投射することはできない。  
そのため、組み立ての難度が高いばかりか、組み立てコストも高くなり、必然的にコストパフォーマンスも低くなってしまう。
【０００４】
導光板上には、多数のマイクロ構造を備え、光線は、マイクロ構造の屈折或いは散乱を経て、導光板に均一に分布する。  
しかし、導光板は、金型を用い射出成形の方式で製造されるため、射出成形の過程で、導光板上のマイクロ構造の成形は容易ではない。  
しかも、それぞれ違う指紋識別システムが対応する導光板上のマイクロ構造の排列分布は、それぞれみな異なるため、異なる排列形態を備えるマイクロ構造の導光板を製造する際には、新たに金型を製作しなければならない。  
これでは、生産コストを引き上げてしまう。  
本考案は、従来の指置き板の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第5177802号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案が解決しようとする課題は、指でタッチするために用いる指置き板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本考案は下記の指置き板を提供する。
【０００８】
指置き板は、タッチ層、マイクロ構造層、媒介層、粘着層からなり、
前記タッチ層は、第一材料屈折率を備え、前記タッチ層は、相対する第一板面及び第二板面を備え、前記第一板面は、指でタッチするために用い、
前記マイクロ構造層は、第一材料屈折率とは異なる第二材料屈折率を備え、前記マイクロ  構造層は、前記タッチ層の、前記第二板面を備える側に設置し、
前記媒介層は、第一材料屈折率及び第二材料屈折率とは異なる第三材料屈折率を備え、  前記媒介層は、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間に介在し、
前記粘着層は、第一材料屈折率、第二材料屈折率、第三材料屈折率とは異なる第四材料屈折率を備え、前記粘着層は、前記媒介層と前記タッチ層との間に介在し、
光線は、前記マイクロ構造層から入射し、しかも順番に、前記マイクロ構造層と前記媒介層との間、前記媒介層と前記粘着層との間、前記粘着層と前記タッチ層との間で、屈折を生じた後、光線は、前記第一板面で反射及び散乱を生じ、再度順番に前記タッチ層と前記粘着層との間、前記粘着層と前記媒介層との間、前記媒介層と前記マイクロ構造層との間で、屈折を生じた後、前記マイクロ構造層により射出され、
本考案の指置き板は、複数のマイクロ構造を利用することで、光線は前記指置き板に均一に分布し、指に照射される光線は均一かつ密集し、こうして指紋識別率を効果的に向上させられ、
しかも、本考案指置き板は、異なる屈折率の材質層を含むため、光線が指置き板に進入する時、半反射及び半散乱の効果を備え、
よって、本考案指置き板を採用する指紋識別装置は、他の部品の設置位置及び角度に制限を加える必要がないため、指紋識別装置の組み立てプロセスを簡単にでき、組み立てコストを引き下げ、及び指紋識別装置の厚みを薄くすることができ、
さらに、本考案指置き板のマイクロ構造層は、ローラー成型を利用し、或いはスクリーン印刷の方式を採用して形成することができるため、金型費用を省くことができる。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の指置き板は、複数のマイクロ構造を利用することで、指紋識別率を効果的に向上させられ、異なる屈折率の材質層を含むため、光線が指置き板に進入する時、半反射及び半散乱の効果を備え、本考案指置き板を採用する指紋識別装置は、他の部品の設置位置及び角度に制限を加える必要がないため、指紋識別装置の組み立てプロセスを簡単にでき、組み立てコストを引き下げ、及び指紋識別装置の厚みを薄くすることができ、そのマイクロ構造層は、ローラー成型を利用し、或いはスクリーン印刷の方式を採用して形成することができるため、金型費用を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施例の指紋識別装置の構造模式図である。
【図２】第一実施例の指置き板の構造断面図である。
【図３】第一実施例において、光線がマイクロ構造層に進入する伝送ルートを示す模式図である。
【図４】第一実施例において、指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【図５】第一実施例において、第一板面における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【図６】第一実施例において、第一板面における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【図７】第二実施例の指置き板の構造断面図である。
【図８】第二実施例において、指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、第一実施例の指紋識別装置の構造模式図、図２は、第一実施例の指置き板の構造断面図である。
【００１３】
本実施例の指置き板10は、指紋識別装置に運用し、指紋識別装置は、指置き板10(Finger Board)、画像ピックアップ部品20、少なくとも１個の発光部品30からなる。
【００１４】
指Cが指置き板10上に置かれると、発光部品30を駆動し、指置き板10へと、光線Aを発出させる。
【００１５】
光線Aは、指置き板10に進入し、指Cへと照射し、明暗対比の指紋図像を生じ、これにより画像ピックアップ部品20は、指紋読み取り、及び識別の効果を達成することができる。
【００１６】
図示の光線Aのルートは、一実施例に過ぎず、本考案を限定するものではない。
【００１７】
指置き板10は、タッチ層11、マイクロ構造層14、媒介層13、粘着層12からなる。
【００１８】
タッチ層11の材質は、ガラス或いはアクリルであるが、これに限定するものではない。
【００１９】
本実施例では、タッチ層11の材質は、アクリルを例とし、それは第一材料屈折率(約1.49)を備える。
【００２０】
マイクロ構造層14の材質は、紫外線硬化剤で、それは第二材料屈折率(約1.53)を備える。
【００２１】
媒介層13の材質は、ポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate、PET)で、それは第三材料屈折率(約1.57)を備える。
【００２２】
粘着層12の材質は、透明光学粘着剤(optically clear Adhesive、OCA)で、それは第四材料屈折率(約1.48)を備える。
【００２３】
すなわち、タッチ層11、マイクロ構造層14、媒介層13、粘着層12は、違った材料屈折率を備える。
【００２４】
さらに、タッチ層11は、相対する第一板面111及び第二板面112を備え、第一板面111は、指Cをタッチさせるために用いる。
【００２５】
マイクロ構造層14は、タッチ層11の、第二板面112を備える側に設置し、しかもマイクロ構造層14は、タッチ層11の片側に相対し、多数のマイクロ構造141を備える。
【００２６】
媒介層13は、マイクロ構造層14とタッチ層11との間に設置し、粘着層12は、媒介層13とタッチ層11との間に設置する。
【００２７】
実際に製造する際には、先ず、媒介層13の片側面上に、紫外線硬化剤層を塗布し、金型、ローラーエンボス加工、或いは平板エンボス加工により、紫外線硬化剤層上に、複数のマイクロ構造(Micro-structure)141を形成する。
【００２８】
さらに、紫外線硬化剤層に対して光を照射することで硬化させ、マイクロ構造層14を形成する。
【００２９】
続いて、透明光学粘着剤を、第二板面112上に塗布し、媒介層13を、第二板面112に接着させ、これにより媒介層13は、マイクロ構造層14とタッチ層11との間に介在する。
【００３０】
透明光学粘着剤が硬化し、粘着層12を形成すると、媒介層13は、より堅固にタッチ層11の第二板面112上に結合する。
【００３１】
すなわち、媒介層13は、粘着層12により、タッチ層11に粘着して結合する。
【００３２】
図３は、第一実施例の光線がマイクロ構造層に進入する伝送ルートを示す模式図である。
【００３３】
本実施例の複数のマイクロ構造141は、マイクロ構造層14から媒介層13の片側に相対して突出する錐状体である。
【００３４】
すなわち、各マイクロ構造141の横断面形状は、第一錐面1411及び第二錐面1412により錐形構造を構成する。
【００３５】
上記した錐形構造の配置により、指Cが、タッチ層11の第一板面111に置かれると、発光部品30を駆動し、指置き板10へと光線を発出する。
【００３６】
これにより、光線は、マイクロ構造層14の複数のマイクロ構造141より、指置き板10内へと進入する。
【００３７】
各マイクロ構造141は、マイクロ構造層14に分布するため、指置き板10の発光部品30に向かう側には、多数の錐形構造の表面性質を備える。
【００３８】
こうして、発光部品30が発する入射光線は、複数のマイクロ構造14の設計を通して、入射光線の透過ルートを変え、及び散乱の現象を発生する。
【００３９】
これにより、入射光線は、マイクロ構造14に進入後、指置き板10中に均一に広がる。
【００４０】
つまり、図３に示すように、例えば、入射光線A1が、外界から、マイクロ構造14に入射されると、法線Mに近い透射光線B1及び複数の散乱光線B2を生じる。
【００４１】
次に、透射光線B1と各散乱光線B2は、それぞれ指置き板10のマイクロ構造層14中に進入する。
【００４２】
さらに、入射光線A1の一部の光線は、マイクロ構造14表面で、反射光線A2を形成する。
【００４３】
こうして、多数の入射光線A1が、複数のマイクロ構造141にそれぞれ進入すると、各マイクロ構造141設計により、多数の入射光線A1は、数多くに分かれ、より密集した透射光線B1及び散乱光線B2になる。
【００４４】
こうして、指置き板10全体面は均一に光を受け、第一板面111は指Cの区域に相対し、充分な輝度を備えることができる。
【００４５】
マイクロ構造層14の複数のマイクロ構造141の深さ、屈折面の挟角の変化、及び配置の密度変化はすべて、光の屈折を変えるため、実際のニーズに応じて、各マイクロ構造141に対して適当な配置を行えば、最適な輝度を得ることができる。
【００４６】
図４は、第一実施例において、指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【００４７】
図４に示すように、光線C1が、マイクロ構造層14から媒介層13に入射すると、マイクロ構造層14と媒介層13とは、相互に異なる材料屈折率を備えるため、光線C1は、マイクロ構造層14と媒介層13との間で、屈折を生じ、光線C2のルートで、媒介層13に侵入する。
【００４８】
続いて、光線C2が、媒介層13から、粘着層12に入射すると、媒介層13と粘着層12とは、相互に異なる材料屈折率を備えるため、光線C2は、媒介層13と粘着層12との間で、再度屈折を生じ、光線C3のルートで、粘着層12に進入する。
【００４９】
光線C3が、粘着層12から、タッチ層11に入射すると、粘着層12とタッチ層11とは、相互に異なる材料屈折率を備えるため、光線C3は、粘着層12とタッチ層11との間で、再度屈折を生じ、光線C4のルートで、タッチ層11に進入する。
【００５０】
すなわち、光線は、指置き板10内において、マイクロ構造層14からタッチ層11へと至る時、三回の屈折現象を経る。 
そして、第１板面111で反射及び光散乱をして、再びタッチ層11と粘着層12との間で屈折して、粘着層12と媒介層13との間で屈折して、媒介層13とマイクロ構造層14との間で屈折して、マイクロ構造層14から射出する。
【００５１】
図５は、第一実施例において、第一板面における光線の伝送ルートを示す模式図で、図６は、第一実施例において、第一板面における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【００５２】
図５に示すように、光線D1が、タッチ層11から指紋のピークに照射すると、一部の光線D1は、指紋のピークを通して、法線Mに近い透射光線F1を生じる。
【００５３】
また、指紋ピーク表面はでこぼこであるため、別の部分の光線D1は、ピークの領域上に照射し、反射光線E1及び複数の散乱光線E2を生じる。
【００５４】
光線D1は、指紋ピーク位置では、タッチ層11から指へと進入するため、全反射の光線を生じない。
【００５５】
こうして、光線D1は、指紋ピーク位置に作用し、光輝度が比較的微弱なダークエリアを形成する。
【００５６】
図６に示すように、光線G1が、タッチ層11から指紋のトラフに照射すると、指紋トラフは、タッチ層11上で陥没を形成するため、光線G1は、タッチ層11から外界へと進入する。
【００５７】
しかも、指置き板10の表面は平坦であるため、光線G1の入射角度が、臨界角度θより大きい時には、全反射の光線H1を生じる。
【００５８】
こうして、光線G1は指紋トラフ位置に作用し、光の輝度がはっきりしたブライトエリアを形成する。
【００５９】
これにより、明暗対比が明確な指紋図像を形成し、画像ピックアップ部品20は、明晰な指紋画像を読み取ることができる。
【００６０】
上記したように、本実施例の指置き板10は、全反射の原理のみにより、発光部品30が光照射後に現れる指紋画像を、画像ピックアップ部品20が読み取るのではないため、発光部品30と画像ピックアップ部品20の配置を、より弾力的に行うことができる。
【００６１】
全反射原理の指置き板を採用する従来の指紋識別装置は、全反射角度の条件の制限があったため、発光部品、画像ピックアップ部品、指置き板の間に、特定の相対位置、角度及び距離が必要であったため、従来の指紋識別装置の薄型化は困難であった。
【００６２】
しかし、実際のサイズで比較すると、従来の指紋識別装置の厚みが約11mmであるのに対して、本考案指置き板10を採用する指紋識別装置の厚みは、5mmで、本考案指置き板10の効果は明らかである。
【００６３】
図７は、第二実施例の指置き板の構造断面図で、図８は、第二実施例指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【００６４】
本実施例と図２に示す実施例の構造とは相似しているため、相同な構造及び光の伝送ルートについては再記述しない。
【００６５】
本実施例と図２に示す実施例との差異は、本実施例の指置き板10が、媒介層13及び粘着層12を備えない点である。
【００６６】
本実施例のマイクロ構造層14は、タッチ層11の第二板面112上に直接形成する。
【００６７】
しかも、図８に示すように、光線K1が、マイクロ構造層14からタッチ層11へと入射すると、マイクロ構造層14とタッチ層11とは、相互に異なる材料屈折率を備えるため、光線K1は、マイクロ構造層14とタッチ層11との間で屈折を生じ、光線K2のルートは、タッチ層11に進入する。
【００６８】
すなわち、光線が指置き板10内において、マイクロ構造層14からタッチ層11へと至る時には、一回の屈折現象を経過する。  
そして、第１板面111で反射及び光散乱をして、再びタッチ層11と粘着層12との間で屈折して、粘着層12と媒介層13との間で屈折して、媒介層13とマイクロ構造層14との間で屈折して、マイクロ構造層14から射出する。
【００６９】
上記したように、本実施例の指置き板は、複数のマイクロ構造を利用することで、光線は指置き板に均一に分布し、指に照射される光線は均一かつ密集し、こうして指紋識別率を効果的に向上させられる。
【００７０】
しかも、本実施例の指置き板は、異なる屈折率の材質層を含むため、光線が指置き板に進入する時、半反射及び半散乱の効果を備える。
【００７１】
よって、本実施例の指置き板を採用する指紋識別装置は、他の部品(発光部品など)の設置位置及び角度を制限する必要がない。
【００７２】
よって、本実施例の指置き板は、指紋識別装置の組み立てプロセスを単純化でき、組み立てコストを低下させ、設置時の利便性を高め、及び指紋識別装置の厚みを薄くすることができる。
【００７３】
さらに、本実施例の指置き板のマイクロ構造層は、ローラー成型を利用し、或いはスクリーン印刷の方式を採用して形成することができるため、金型費用を省くことができる。
【００７４】
上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本考案は実用新案登録の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００７６】
10  指置き板
11  タッチ層
111  第一板面
112  第二板面
12  粘着層
13  媒介層
14  マイクロ構造層
141  マイクロ構造
1411  第一錐面
1412  第二錐面
20  画像ピックアップ部品
30  発光部品
【図１】
0003177550.tif 000003
【図２】
0003177550.tif 000004
【図３】
0003177550.tif 000005
【図４】
0003177550.tif 000006
【図５】
0003177550.tif 000007
【図６】
0003177550.tif 000008
【図７】
0003177550.tif 000009
【図８】
0003177550.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月20日(2012.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は指置き板に関し、特に指紋識別装置に用いる指置き板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、画像ピックアップ部品、画像ピックアップ部品上方に設置する導光板、及び導光板両側に設置する２個の発光部品からなる。
発光部品が発光すると、導光板は、全反射原理に基づき、入射光を導き指に投射し、次に画像ピックアップ部品へと反射し、指紋識別の効果を達成する。
【０００３】
しかし、導光板は全反射原理に基づき、入射光を導引するため、組み立ての過程では、発光部品と導光板の入射角度を精確に調整しなければならない。
さもなくば、入射光を導引し、指の各部位へと投射することはできない。
そのため、組み立ての難度が高いばかりか、組み立てコストも高くなり、必然的にコストパフォーマンスも低くなってしまう。
【０００４】
導光板上には、多数のマイクロ構造を備え、光線は、マイクロ構造の屈折或いは散乱を経て、導光板に均一に分布する。
しかし、導光板は、金型を用い射出成形の方式で製造されるため、射出成形の過程で、導光板上のマイクロ構造の成形は容易ではない。
しかも、それぞれ違う指紋識別システムが対応する導光板上のマイクロ構造の排列分布は、それぞれみな異なるため、異なる排列形態を備えるマイクロ構造の導光板を製造する際には、新たに金型を製作しなければならない。
これでは、生産コストを引き上げてしまう。
本考案は、従来の指置き板の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第5177802号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案が解決しようとする課題は、指でタッチするために用いる指置き板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本考案は下記の指置き板を提供する。
【０００８】
本考案の一態様による指置き板は、指でタッチする指置き板であって、
第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面及び前記第１板面に対応する第２板面を有するタッチ層と、
前記第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、前記第２板面に配置されるマイクロ構造層と、を備え、
光線が、前記マイクロ構造層に入射して、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間で屈折して、前記第１板面で反射及び光散乱をして、再び前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間で屈折して、前記マイクロ構造層から射出する。
本考案の他の態様による指でタッチする指置き板は、
第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面及び前記第１板面に対応する第２板面を有するタッチ層と、
前記第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、前記第２板面に配置されるマイクロ構造層と、
前記第１材料屈折率及び前記第２材料屈折率と異なる第３材料屈折率を持ち、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間に介在する媒介層と
前記第１材料屈折率、前記第２材料屈折率及び前記第３材料屈折率と異なる第４材料屈折率を持ち、前記媒介層と前記タッチ層との間に介在する粘着層と、を備え、
光線が、前記マイクロ構造層に入射して、前記マイクロ構造層と前記媒介層との間で屈折して、前記媒介層と前記粘着層との間で屈折して、前記粘着層と前記タッチ層との間で屈折して、前記第１板面で反射及び光散乱をして、再び前記タッチ層と前記粘着層との間で屈折して、前記粘着層と前記媒介層との間で屈折して、前記媒介層と前記マイクロ構造層との間で屈折して、前記マイクロ構造層から射出する。
本考案の指置き板は、複数のマイクロ構造を利用することで、光線は前記指置き板に均一に分布し、指に照射される光線は均一かつ密集し、こうして指紋識別率を効果的に向上させられ、
しかも、本考案指置き板は、異なる屈折率の材質層を含むため、光線が指置き板に進入する時、半反射及び半散乱の効果を備え、
よって、本考案指置き板を採用する指紋識別装置は、他の部品の設置位置及び角度に制限を加える必要がないため、指紋識別装置の組み立てプロセスを簡単にでき、組み立てコストを引き下げ、及び指紋識別装置の厚みを薄くすることができる。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の指置き板は、複数のマイクロ構造を利用することで、指紋識別率を効果的に向上させられ、異なる屈折率の材質層を含むため、光線が指置き板に進入する時、半反射及び半散乱の効果を備え、本考案指置き板を採用する指紋識別装置は、他の部品の設置位置及び角度に制限を加える必要がないため、指紋識別装置の組み立てプロセスを簡単にでき、組み立てコストを引き下げ、及び指紋識別装置の厚みを薄くすることができ、そのマイクロ構造層は、ローラー成型を利用し、或いはスクリーン印刷の方式を採用して形成することができるため、金型費用を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施例の指紋識別装置の構造模式図である。
【図２】第一実施例の指置き板の構造断面図である。
【図３】第一実施例において、光線がマイクロ構造層に進入する伝送ルートを示す模式図である。
【図４】第一実施例において、指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【図５】第一実施例において、第１板面における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【図６】第一実施例において、第１板面における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【図７】第二実施例の指置き板の構造断面図である。
【図８】第二実施例において、指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、第一実施例の指紋識別装置の構造模式図、図２は、第一実施例の指置き板の構造断面図である。
【００１３】
本実施例の指置き板10は、指紋識別装置に運用し、指紋識別装置は、指置き板10(Finger Board)、画像ピックアップ部品20、少なくとも１個の発光部品30からなる。
【００１４】
指Cが指置き板10上に置かれると、発光部品30を駆動し、指置き板10へと、光線Aを発出させる。
【００１５】
光線Aは、指置き板10に進入し、指Cへと照射し、明暗対比の指紋図像を生じ、これにより画像ピックアップ部品20は、指紋読み取り、及び識別の効果を達成することができる。
【００１６】
図示の光線Aのルートは、一実施例に過ぎず、本考案を限定するものではない。
【００１７】
指置き板10は、タッチ層11と、マイクロ構造層14と、媒介層13と、粘着層12とを備える。
【００１８】
タッチ層11の材質は、ガラス或いはアクリルであるが、これに限定するものではない。
【００１９】
本実施例では、タッチ層11の材質は、アクリルを例とし、それは第１材料屈折率(約1.49)を持つ。
【００２０】
マイクロ構造層14の材質は、紫外線硬化剤で、それは第２材料屈折率(約1.53)を持つ。
【００２１】
媒介層13の材質は、ポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate、PET)で、それは第３材料屈折率(約1.57)を持つ。
【００２２】
粘着層12の材質は、透明光学粘着剤(optically clear Adhesive、OCA)で、それは第４材料屈折率(約1.48)を持つ。
【００２３】
すなわち、タッチ層11、マイクロ構造層14、媒介層13、粘着層12は、違った材料屈折率を持つ。
【００２４】
さらに、タッチ層11は、対応する第１板面111及び第２板面112を備え、第１板面111は、指Cをタッチさせるために用いる。
【００２５】
マイクロ構造層14は、タッチ層11から離れる側に設置し、しかもマイクロ構造層14は、タッチ層11の片側に対応し、多数のマイクロ構造141を備える。
【００２６】
媒介層13は、マイクロ構造層14とタッチ層11との間に設置し、粘着層12は、媒介層13とタッチ層11との間に設置する。
【００２７】
実際に製造する際には、先ず、媒介層13の片側面上に、紫外線硬化剤層を塗布し、金型、ローラーエンボス加工、或いは平板エンボス加工により、紫外線硬化剤層上に、複数のマイクロ構造(Micro-structure)141を形成する。
【００２８】
さらに、紫外線硬化剤層に対して光を照射することで硬化させ、マイクロ構造層14を形成する。
【００２９】
続いて、透明光学粘着剤を、第２板面112上に塗布し、媒介層13を、第２板面112に接着させ、これにより媒介層13は、マイクロ構造層14とタッチ層11との間に介在する。
【００３０】
透明光学粘着剤が硬化し、粘着層12を形成すると、媒介層13は、より堅固にタッチ層11の第２板面112上に結合する。
【００３１】
すなわち、媒介層13は、粘着層12により、タッチ層11に粘着して結合する。
【００３２】
図３は、第一実施例の光線がマイクロ構造層に進入する伝送ルートを示す模式図である。
【００３３】
本実施例の複数のマイクロ構造141は、マイクロ構造層14から媒介層13の片側に対応して突出する錐状体である。
【００３４】
すなわち、各マイクロ構造141の横断面形状は、第１錐面1411及び第２錐面1412により錐形構造を構成する。
【００３５】
上記した錐形構造の配置により、指Cが、タッチ層11の第１板面111に置かれると、発光部品30を駆動し、指置き板10へと光線を発出する。
【００３６】
これにより、光線は、マイクロ構造層14の複数のマイクロ構造141より、指置き板10へと進入する。
【００３７】
各マイクロ構造141は、マイクロ構造層14に分布するため、指置き板10の発光部品30に向かう側には、多数の錐形構造の表面性質を備える。
【００３８】
こうして、発光部品30が発する入射光線は、複数のマイクロ構造14の設計を通して、入射光線の透過ルートを変え、及び散乱の現象を発生する。
【００３９】
これにより、入射光線は、マイクロ構造14に進入後、指置き板10中に均一に広がる。
【００４０】
つまり、図３に示すように、例えば、入射光線A1が、外界から、マイクロ構造14に入射されると、法線Mに近い透射光線B1及び複数の散乱光線B2を生じる。
【００４１】
次に、透射光線B1と各散乱光線B2は、それぞれ指置き板10のマイクロ構造層14中に進入する。
【００４２】
さらに、入射光線A1の一部の光線は、マイクロ構造14表面で、反射光線A2を形成する。
【００４３】
こうして、多数の入射光線A1が、複数のマイクロ構造141にそれぞれ進入すると、各マイクロ構造141設計により、多数の入射光線A1は、数多くに分かれ、より密集した透射光線B1及び散乱光線B2になる。
【００４４】
こうして、指置き板10全体面は均一に光を受け、第１板面111は指Cの区域に対応し、充分な輝度を備えることができる。
【００４５】
マイクロ構造層14の複数のマイクロ構造141の深さ、屈折面の挟角の変化、及び配置の密度変化はすべて、光の屈折を変えるため、実際のニーズに応じて、各マイクロ構造141に対して適当な配置を行えば、最適な輝度を得ることができる。
【００４６】
図４は、第一実施例において、指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【００４７】
図４に示すように、光線C1が、マイクロ構造層14から媒介層13に入射すると、マイクロ構造層14と媒介層13とは、相互に異なる材料屈折率を持つため、光線C1は、マイクロ構造層14と媒介層13との間で、屈折して、光線C2のルートで、媒介層13に侵入する。
【００４８】
続いて、光線C2が、媒介層13から、粘着層12に入射すると、媒介層13と粘着層12とは、相互に異なる材料屈折率を持つため、光線C2は、媒介層13と粘着層12との間で、再び屈折し、光線C3のルートで、粘着層12に進入する。
【００４９】
光線C3が、粘着層12から、タッチ層11に入射すると、粘着層12とタッチ層11とは、相互に異なる材料屈折率を持つため、光線C3は、粘着層12とタッチ層11との間で、再び屈折し、光線C4のルートで、タッチ層11に進入する。
【００５０】
すなわち、光線は、指置き板10内において、マイクロ構造層14からタッチ層11へと至る時、三回の屈折現象を起こす。
【００５１】
図５は、第一実施例において、第１板面における光線の伝送ルートを示す模式図で、図６は、第一実施例において、第１板面における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【００５２】
図５に示すように、光線D1が、タッチ層11から指紋のピークに照射すると、一部の光線D1は、指紋のピークを通して、法線Mに近い透射光線F1を生じる。
【００５３】
また、指紋ピーク表面はでこぼこであるため、別の部分の光線D1は、ピークの区画上に接触し、反射光線E1及び複数の散乱光線E2を生じる。
【００５４】
光線D1は、タッチ層11から指へと進入するため、全反射の光線を生じない。
【００５５】
こうして、光線D1は、指紋ピーク位置に作用し、光輝度が比較的微弱なダークエリアを形成する。
【００５６】
図６に示すように、光線G1が、タッチ層11から指紋のトラフに照射すると、指紋トラフは、タッチ層11上で陥没を形成するため、光線G1は、タッチ層11から外界へと進入する。
【００５７】
しかも、指置き板10の表面は平坦であるため、光線G1の入射角度が、臨界角度θより大きい時には、全反射の光線H1を生じる。
【００５８】
こうして、光線G4は指紋トラフ位置に作用し、光の輝度がはっきりしたブライトエリアを形成する。
【００５９】
これにより、明暗対比が明確な指紋図像を形成し、画像ピックアップ部品20は、明晰な指紋画像を読み取ることができる。
【００６０】
上記したように、本実施例の指置き板10は、全反射の原理により、発光部品30が照射後に現れる指紋画像を、画像ピックアップ部品20が読み取るのではないため、発光部品30と画像ピックアップ部品20の配置を、より弾力的に行うことができる。
【００６１】
全反射原理の指置き板を採用する従来の指紋識別装置は、全反射角度の条件の制限があったため、発光部品、画像ピックアップ部品、指置き板の間に、特定の相対位置、角度及び距離が必要であったため、従来の指紋識別装置の薄型化は困難であった。
【００６２】
しかし、実際のサイズで比較すると、従来の指紋識別装置の厚みが約11mmであるのに対して、本考案指置き板10を採用する指紋識別装置の厚みは、5mmで、本考案指置き板10の効果は明らかである。
【００６３】
図７は、第二実施例の指置き板の構造断面図で、図８は、第二実施例指置き板内における光線の伝送ルートを示す模式図である。
【００６４】
本実施例と図２に示す実施例の構造とは相似しているため、相同な構造及び光の伝送ルートについては再記述しない。
【００６５】
本実施例と図２に示す実施例との差異は、本実施例の指置き板10が、媒介層13及び粘着層12を備えない点である。
【００６６】
本実施例のマイクロ構造層14は、タッチ層11の第１板面112上に直接形成する。
【００６７】
しかも、図８に示すように、光線K1が、マイクロ構造層14からタッチ層11へと入射すると、マイクロ構造層14とタッチ層11とは、相互に異なる材料屈折率を持つため、光線K1は、マイクロ構造層14とタッチ層11との間で屈折し、光線K2のルートは、タッチ層11に進入する。
【００６８】
すなわち、光線が指置き板10内において、マイクロ構造層14からタッチ層11へと至る時には、一回の屈折現象を起こす。
【００６９】
上記したように、本実施例の指置き板は、複数のマイクロ構造を利用することで、光線は指置き板に均一に分布し、指に照射される光線は均一かつ密集し、こうして指紋識別率を効果的に向上させられる。
【００７０】
しかも、本実施例の指置き板は、異なる屈折率の材質層を含むため、光線が指置き板に進入する時、半反射及び半散乱の効果を備える。
【００７１】
よって、本実施例の指置き板を採用する指紋識別装置は、他の部品(発光部品など)の設置位置及び角度を加える制限する必要がない。
【００７２】
よって、本実施例の指置き板は、指紋識別装置の組み立てプロセスを簡単にでき、組み立てコストを引き下げ、設置時の利便性を高め、及び指紋識別装置の厚みを薄くすることができる。
【００７３】
さらに、本実施例の指置き板のマイクロ構造層は、ローラー成型を利用し、或いはスクリーン印刷の方式を採用して形成することができるため、金型費用を省くことができる。
【００７４】
上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本考案は実用新案登録の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００７６】
10  指置き板
11  タッチ層
111  第１板面
112  第２板面
12  粘着層
13  媒介層
14  マイクロ構造層
141  マイクロ構造
1411  第１錐面
1412  第２錐面
20  画像ピックアップ部品
30  発光部品
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
指でタッチする指置き板であって、
第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面及び前記第１板面に対応する第２板面を有するタッチ層と、
前記第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、前記第２板面に配置されるマイクロ構造層と、を備え、
光線が、前記マイクロ構造層に入射して、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間で屈折して、前記第１板面で反射及び光散乱をして、再び前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間で屈折して、前記マイクロ構造層から射出する
ことを特徴とする指置き板。
【請求項２】
前記マイクロ構造層は、前記タッチ層から離れる側に、突出した複数のマイクロ構造を備えたことを特徴とする請求項１に記載の指置き板。
【請求項３】
前記マイクロ構造層の材質は紫外線硬化剤であることを特徴とする請求項１に記載の指置き板。
【請求項４】
前記タッチ層の材質は、アクリル或いはガラスであることを特徴とする請求項１に記載の指置き板。
【請求項５】
指でタッチする指置き板であって、
第１材料屈折率を持ち、タッチさせる第１板面及び前記第１板面に対応する第２板面を有するタッチ層と、
前記第１材料屈折率と異なる第２材料屈折率を持ち、前記第２板面に配置されるマイクロ構造層と、
前記第１材料屈折率及び前記第２材料屈折率と異なる第３材料屈折率を持ち、前記マイクロ構造層と前記タッチ層との間に介在する媒介層と
前記第１材料屈折率、前記第２材料屈折率及び前記第３材料屈折率と異なる第４材料屈折率を持ち、前記媒介層と前記タッチ層との間に介在する粘着層と、を備え、
光線が、前記マイクロ構造層に入射して、前記マイクロ構造層と前記媒介層との間で屈折して、前記媒介層と前記粘着層との間で屈折して、前記粘着層と前記タッチ層との間で屈折して、前記第１板面で反射及び光散乱をして、再び前記タッチ層と前記粘着層との間で屈折して、前記粘着層と前記媒介層との間で屈折して、前記媒介層と前記マイクロ構造層との間で屈折して、前記マイクロ構造層から射出する
ことを特徴とする指置き板。
【請求項６】
前記マイクロ構造層は、前記媒介層から離れる側に、突出した複数のマイクロ構造を備えたことを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項７】
前記マイクロ構造層の材質は、紫外線硬化剤であることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項８】
前記タッチ層の材質は、アクリル、或いはガラスであることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項９】
前記媒介層の材質は、ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。
【請求項１０】
前記粘着層の材質は、光学透明粘着剤(optically clear Adhesive)であることを特徴とする請求項５に記載の指置き板。