(57)【要約】【課題】  微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置の提供。【解決手段】  微小且つ薄型の指紋光学入力機構が、棒型センサに結合されて指紋画像をキャプチャする接触式イメージセンシング装置であって、高解析比の指紋画像を生成するため、複屈曲の光導管を使用して機構の体積が減らされ、並びに十分な光導入長さにより均一に分布する棒型エリア照明を得られ、この均一に分布する平面光が更にある角度で透明平版上に押圧された細棒型指紋上に照射され、内部での線形センサアレイへの全反射の後、更に手指が移動されることにより完全な指紋画像をキャプチャする。【選択図】        図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
光源、光導管、レンズ及び棒型センサを具え、光導管は複屈曲状を呈し、入射面、第１光線案内面、指紋接触面、第２光線案内面及び画像反射面で構成され、これによりイメージセンシング装置の体積を減らしたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項２】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光源が少なくとも一つのＳＭ−ＬＥＤで構成されて発生した光を光導管の入射面に照射することを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項３】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、レンズがグラジュエーテッド屈折率（Ｇｒａｄｕａｔｅｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ；ＧＲＩＮ）の棒列式柱状レンズとされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項４】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管が透明プラスチック或いはその他の透明材料で形成されたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項５】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管及びレンズが支持ベース上に位置決めされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項６】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光源及び棒型センサがプリント回路板上に設置されたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項７】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、複屈曲状を呈する光導管の指紋接触面が棒状エリアを呈し、光線が光線案内面の案内により反射されて集光されて強度が均一な分布状態でこのエリアに照射されることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項８】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、複屈曲状を呈する光導管の表面に反射材料がメッキされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項９】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面が屈折面に反射面が組み合わされてなることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項１０】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面が曲面に反射面が組み合わされてなることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項１１】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の光線案内面の曲面が非球面とされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項１２】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面表面が規則的或いは非規則的なＶ溝を呈するものとされてこれにより散乱光を均一に分布させることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項１３】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面表面に二次元分布する規則的或いは非規則的な光拡散ボールポイントが設けられてこれにより散乱光を均一に分布させることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【請求項１４】
請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、携帯電話、携帯ディスク、スキャナ、マウス、ＰＤＡ或いは自動車の鍵に運用可能であることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置に係り、特に、微小且つ薄型の指紋光学入力機構が、棒型センサに結合されて指紋画像をキャプチャする接触式イメージセンシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テクノロジーがますます発達し、多くの電子製品が次第に人類の生活周辺に出現するようになり、使用者の携帯に便利であるように、ますます多くの小型電子製品が出現している。しかし小型電子製品の小型化は使用者に不注意による遺失を招きやすく、このため小型電子製品使用の安全性が低くなる。
【０００３】
小型電子製品遺失時の、個人データ漏洩の欠点を改善するため、誰一人同じものを有さず且つ偽造不能である指紋の、電子製品の認識ツールとしての応用が次第に研究開発されるようになった。
【０００４】
特許文献１に記載されている指紋画像光学入力装置は、指紋を透明プラットフォーム上に置き、並びに光源照射を利用し、且つイメージセンサで指紋を走査し、並びにグラジュエーテッド屈折率（Ｇｒａｄｕａｔｅｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ；ＧＲＩＮ）棒状レンズを利用して指紋画像をフォーカスし、並びに線形アレイセンサに投射して像となし、認識効果を達成する。また、特許文献２には、光照射の問題を改善するいくつかの方法が提示されているが、微小且つ薄型のシステムサイズ要求の下、その有効な実現性が開発を待たれている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開第６，２５９，１０８Ｂ１号明細書
【特許文献２】米国特許公開第６，５３８，２４３号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ゆえに、本考案は一種の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置を提供して上述の従来の技術の問題を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の考案は、光源、光導管、レンズ及び棒型センサを具え、光導管は複屈曲状を呈し、入射面、第１光線案内面、指紋接触面、第２光線案内面及び画像反射面で構成され、これによりイメージセンシング装置の体積を減らしたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項２の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光源が少なくとも一つのＳＭ−ＬＥＤで構成されて発生した光を光導管の入射面に照射することを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項３の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、レンズがグラジュエーテッド屈折率（Ｇｒａｄｕａｔｅｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ；ＧＲＩＮ）の棒列式柱状レンズとされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項４の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管が透明プラスチック或いはその他の透明材料で形成されたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項５の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管及びレンズが支持ベース上に位置決めされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項６の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光源及び棒型センサがプリント回路板上に設置されたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項７の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、複屈曲状を呈する光導管の指紋接触面が棒状エリアを呈し、光線が光線案内面の案内により反射されて集光されて強度が均一な分布状態でこのエリアに照射されることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項８の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、複屈曲状を呈する光導管の表面に反射材料がメッキされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項９の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面が屈折面に反射面が組み合わされてなることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項１０の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面が曲面に反射面が組み合わされてなることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項１１の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の光線案内面の曲面が非球面とされたことを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項１２の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面表面が規則的或いは非規則的なＶ溝を呈するものとされてこれにより散乱光を均一に分布させることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項１３の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、光導管の第１光線案内面表面に二次元分布する規則的或いは非規則的な光拡散ボールポイントが設けられてこれにより散乱光を均一に分布させることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
請求項１４の考案は、請求項１記載の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置において、携帯電話、携帯ディスク、スキャナ、マウス、ＰＤＡ或いは自動車の鍵に運用可能であることを特徴とする、微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置としている。
【考案の効果】
【０００８】
小型化製品が人類の生活に占める重要性がますます成長していることを鑑み、本考案は一種の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置を提供し、それは指紋をキャプチャし棒状を呈する指紋接触面、光導管、発生する光線を均一に指紋接触面に投射し少なくとも一つのＳＭ−ＬＥＤで構成された光源、棒列式柱状レンズアレイによりグラジュエーテッド屈折率を取得可能で指紋画像を発生し成形する棒型センサを具え、手指移動のソフトウエア処理が組み合わされて得られたセクション棒状画像を完全な指紋画像に再構成する。
【０００９】
本考案の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置は、その構造が複屈曲式光導管の棒状指紋画像装置を包含するため、装置をマイクロ化して携帯電話、携帯型ディスク、スキャナ、マウス、ＰＤＡ或いは自動車の鍵等の電子装置に応用できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１から図６に示されるように、本考案の微小且つ薄型の接触式イメージセンシング装置は、プリント回路板２１に嵌め込み可能な光源２、光導管３、レンズ４及び棒型センサ５で構成される。そのうち、光導管３は複屈曲状を呈し、入射面３１、第１光線案内面３２、指紋接触面３３、第２光線案内面３４、及び画像反射面３５で構成され、並びに支持ベース６の上に位置決めされ、これによりイメージセンシング装置の体積が減らされる。
【００１１】
図３を参照されたい。光導管３の第１光線案内面３２は屈折面方式が採用されて指紋接触面３３と組み合わされて光線を内部全反射する。図４では別の光導管３の第１光線案内面３２は屈折面方式が採用されて指紋接触面３３と組み合わされて光線を内部全反射する。図５では光導管３の第１光線案内面３２に曲面が採用されて、指紋接触面３３と組み合わされて光線を内部全反射する。図６では、別の光導管３の第１光線案内面３２に曲面方式が採用されて指紋接触面３３と組み合わされて光線を内部全反射する。以上は本考案の複数の実施例である。少なくとも一つのＳＭ−ＬＥＤ光源２が直立方式でプリント回路板２１に嵌め込まれることにより、光線が光導管３の入射面３１に入射され、第１光線案内面３２の案内、集光及び反射、並びに内部全反射方式の利用により指紋画像解析度が高められ暗いエリアと明るいエリア間のコントラストが増されて、指紋接触面３３に反射される。手指或いは足指７の指紋部が該指紋接触面３３に当接され、並びに移動され、指紋接触面３３にあって、指紋の隆起部分が棒状エリアを呈する指紋接触面３３に接触する部分では光線は異なる角度に散乱し暗いエリアを形成し、指紋の凹んだ区域は指紋接触面３３に未接触であり、内部全反射を形成して明るいエリアを形成し、これにより明暗コントラストの複数の棒状グレーレベル画像が形成され、並びに第２３線案内面３４の案内により、棒列式柱状レンズアレイで構成されたレンズ４に進入し、これら棒状グレーレベル画像がフォーカスされた後に更に光導管３の画像反射面３５に入射し、最後にプリント回路板２１に設置された棒型センサ５へと反射され、更にプリント回路板２１の電子回路信号処理により整合されて完全な指紋画像とされ、認識の目的を達成する。
【００１２】
図３を参照されたい。光の均一化の目的を達成するため、ＬＥＤ光源２の発射する光は複屈曲の光導管３の案内により、複反射されて光の有効進行長さが増し、これによりその長さが光口径サイズより遥かに大きくなり、更に、光導管３中の第１光線案内面３２の表面に規則性Ｖ溝３２１（図３中、Ａ参照）或いは非規則性Ｖ溝が加えられるか、或いは規則性の光拡散ボールポイント３２２（図３中、Ｂ参照）或いは非規則性の光拡散ボールポイントが加えられることで、光拡散効果が増強され光の有効経路長さが増され、並びに棒型エリアの指紋接触面３３が更に明るく均一な照明効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の立体分解図である。
【図２】本考案の立体組合せ図である。
【図３】本考案の組合せ断面実施例図（光導管の第１光線案内面に屈折面方式が採用されて指紋接触面と組み合わされ内部全反射を形成する）であり、Ａ部分は第１光線案内面部分の局部外観を示し、Ｂ部分は第１光線案内面部分の別の実施例の局部外観を示す。
【図４】本考案の別の実施例の組合せ断面実施例図（別の光導管の第１光線案内面に屈折面方式が採用されて指紋接触面と組み合わされ内部全反射を形成する）である。
【図５】本考案の別の実施例の組合せ断面実施例図（別の光導管の第１光線案内面に曲面方式が採用されて指紋接触面と組み合わされ内部全反射を形成する）である。
【図６】本考案の更に別の実施例の組合せ断面実施例図（更に別の光導管の第１光線案内面に曲面方式が採用されて指紋接触面と組み合わされ内部全反射を形成する）である。
【符号の説明】
【００１４】
２  光源          ２１  プリント回路板        ３  光導管
３１  入射面      ３２  第１光線案内面        ３２１  Ｖ溝
３２２  ボールポイント    ３３  指紋接触面
３４  第２光線案内面      ３５  画像反射面
４  レンズ                ５  棒型センサ
６  支持ベース            ７  手指或いは足指
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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