(57)【要約】【課題】画像品質を向上させることができるように改良された凹凸パターン検出装置を提供することを主要な目的とする。【解決手段】凹凸パターン検出装置は、凹凸パターンを有する被検体８を測定するための被検体測定部を含む一方の面６ａと、この一方の面６ａに対向する他方の面６ｂを有する光学プレート６を備える。光学プレート６の他方の面６ｂ側に、光源１０と撮像素子１１が設けられている。光学プレート６の他方の面６ｂと撮像素子１１との間に挿入されるように、その光軸が被検体測定部に向く、ファイバが束ねられてなるファイバアレイ２１が設けられている。ファイバアレイ２１の一方端面２１ａは、光学プレート６の他方の面６ｂに固着され、その他方端面２１ｂは撮像素子１１に固着されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、前記一方の面に対向する他方の面とを有する光学プレートと、
前記光学プレートの前記他方の面側に設けられた光源と撮像素子と、
前記光学プレートの前記他方の面と前記撮像素子との間に挿入されるように設けられ、かつその光軸が前記被検体測定部に向き、またその一方端面が前記光学プレートの前記他方の面に固着され、さらにその他方端面が前記撮像素子に固着された、ファイバが束ねられてなるファイバアレイとを備えた凹凸パターン検出装置。
【請求項２】
前記光学プレートの前記他方の面は凹部を有し、
前記ファイバアレイは、前記一方端面が前記光学プレートの前記凹部の底面と接触し、かつ前記他方端面が前記光学プレートの前記凹部以外の前記他方の面と略面一になるように、前記光学プレートの前記凹部に嵌まり込んでいる請求項１に記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項３】
前記光学プレートの前記凹部の底面を含む部分の屈折率は、前記ファイバアレイのコアの屈折率よりも大きくされている請求項２に記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項４】
前記光源の位置は、前記光源から放射された光が前記光学プレートの前記一方の面の前記被検体測定部で全反射するように選ばれており、
前記ファイバアレイの傾斜角度は、前記光源から放射されて前記被検体測定部で全反射した光が、前記ファイバアレイを伝播するように選ばれている請求項１から３のいずれかに記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項５】
前記光源の位置は、前記光源から放射された光が前記光学プレートの前記一方の面の前記被検体測定部で全反射しないように選ばれており、
前記ファイバアレイの傾斜角度は、前記光源から放射されて前記光学プレートの前記一方の面を前記被検体側へ透過した光であって、前記被検体のに当たって散乱し、かつ空気層を介して前記光学プレートの前記一方の面から再入射した光が前記ファイバアレイを伝播しないように選ばれている請求項１から３のいずれかに記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項６】
前記光学プレートの厚み部分に、その一方端が前記被検体測定部に向かい、その他方端が前記光源に向かうように埋め込まれ、前記他方端から導入された前記光源からの放射光を、前記一方端から前記被検体に向けて投光するための放射光導入用ファイバアレイをさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項７】
前記光源から前記被検体測定部までの光が通過する光通路および前記被検体測定部から前記ファイバアレイまでの光が通過する光通路の周囲は、光を吸収する材料で構成されている請求項１から６のいずれかに記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項８】
前記光学プレートの一方の面であって、前記被検体測定部以外の部分には遮光膜が設けられており、
前記光学プレートの他方の面であって、前記光源および前記撮像素子が実装されていない部分にも遮光膜が設けられている請求項１から７のいずれかに記載の凹凸パターン検出装置。
【請求項９】
一方端面と他方端面とを有し、その光軸が前記一方端面および他方端面の両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなるファイバアレイを準備する工程と、
凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、前記一方の面に対向する他方の面とを有する光学プレートを準備する工程と、
前記光学プレートの前記他方の面に光源を実装する工程と、
前記光学プレートの前記他方の面であって、前記光源と離れた位置に、その光軸が前記被検体測定部に向くように、前記ファイバアレイの前記一方端面を固着する工程と、
前記ファイバアレイの前記他方端面に撮像素子を固着する工程とを備えた凹凸パターン検出装置の製造方法。
【請求項１０】
一方端面と他方端面とを有し、その光軸が前記一方端面および他方端面の両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなるファイバアレイを準備する工程と、
凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、前記一方の面に対向する面であって、その表面に前記ファイバアレイを受け入れるように前記ファイバアレイの幅および厚みと略同一になるように選ばれた幅と深さを有する凹部が形成された他方の面とを有する光学プレートを準備する工程と、
前記光学プレートの前記他方の面に形成された前記凹部に、前記ファイバアレイを、その一方端面が前記凹部の底面に接触するように嵌め合わせ、その後、これらを固着する工程と、
前記ファイバアレイの前記他方端面に撮像素子を固着する工程と、
前記光学プレートの前記他方の面に光源を実装する工程とを備えた凹凸パターン検出装置の製造方法。
【請求項１１】
一方端面と、前記一方端面に対向する他方端面と、前記一方端面と前記他方端面を接続する側壁面とを有し、かつ、その光軸が前記一方端面および他方端面の両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなる、所定の厚みを有するファイバアレイを準備する工程と、
一方の面と、前記一方の面に対向する他方の面と、前記一方の面と前記他方の面を接続する側壁面とを有し、かつ、前記ファイバアレイと略同一の厚みを有する、スペーサとして機能するスペーサ用光学プレートを準備する工程と、
前記ファイバアレイの前記他方端面と前記スペーサ用光学プレートの前記他方の面が略面一になるように前記ファイバアレイの側壁面と前記スペーサ用光学プレートの側壁面を固着し、これらの一体化物を形成する工程と、
前記一体化物の、前記ファイバアレイの前記一方端面および前記スペーサ用光学プレートの前記一方の面が露出している面に光学プレートを形成する工程と、
前記ファイバアレイの前記他方端面に撮像素子を固着する工程と、
前記スペーサ用光学プレートの前記他方の面に光源を実装する工程とを備えた凹凸パターン検出装置の製造方法。
【請求項１２】
凹凸パターン検出装置が装着された携帯機器であって、
前記凹凸パターン検出装置は、
凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、前記一方の面に対向する他方の面とを有する光学プレートと、
前記光学プレートの前記他方の面側に設けられた光源と撮像素子と、
前記光学プレートの前記他方の面と前記撮像素子との間に挿入されるように設けられ、かつその光軸が前記被検体測定部に向き、またその一方端面が前記光学プレートの前記他方の面に固着され、さらにその他方端面が前記撮像素子に固着された、ファイバが束ねられてなるファイバアレイとを備えた携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般に凹凸パターン検出装置に関するものであり、より特定的には、指紋やゴム印等の軟らかい物体の表面に形成されている微小な凹凸パターンを検出する凹凸パターン検出装置に関する。この発明は、また、そのような凹凸パターン検出装置の製造方法に関する。この発明は、さらに、そのような凹凸パターン検出装置が実装された携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
指紋等の微小な凹凸パターンを検出する代表的なものとして、光学式の検出装置がある。従来、図１５に示すような、光ファイバを使用した凹凸パターン検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１５において、１はファイバアレイ、１ａはファイバアレイの入射面、１ｂはファイバアレイの出射面である。入射面１ａは、ファイバアレイ１の各ファイバの中心軸に対して所定の角度で傾斜している。光源２から投光された光３は、ファイバアレイ１を透過して入射面１ａに到達する。光３の入射角は、光ファイバのコアと空気との界面における臨界角より大きい。従って、反射光は、被検体４の凹凸パターンの凹部が面する入射面１ａで全反射となり、また、被検体４の凸部と接触している入射面１ａで媒質相互の屈折率によって非全反射となる。したがって、被検体４の凹部が面している入射面１ａでの反射光は、被検体４の凸部が接触している部分の反射光より強くなるので、反射光は凹凸パターンに応じたコントラストの高いパターンを形成する。出射面１ｂでの光パターンは撮像素子５の撮像面に入力される。
【０００４】
また、プリズムの被検体測定部で全反射した光をファイバに入射させて指の凹凸パターンを検出する装置も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
図１６は、プリズムを用いた凹凸パターン検出装置の概念図である。図１６を参照して、凹凸パターン検出装置は、台形柱形状を有するプリズム３３と、平板形状を有してプリズム３３に連結されるファイバアレイ３４と、ファイバアレイ３４に連結される撮像素子３５と、プリズム３３に散乱光を入射させる光源３６を有する。
【０００６】
指紋パターンを測定するための被検体測定部３３ａのうち、指紋パターンの凸部が接触していない部分（指紋パターンの凹部に対応する部分）に入射した光は、被検体測定部３３ａにおいて全反射条件を満たし、被検体測定部３３ａで全反射して光出射面３３ｃの方向に進行する。この光は、プリズム３３の光出射面３３ｃから垂直に出射してファイバアレイ３４の光入射面３４ａに垂直に入射し、ファイバアレイ３４のコアを伝播して光出射面３４ｂから出射し、撮像素子３５の受光面に入射する。ファイバアレイ３４は、光入射面３４ａに垂直に入射する光のみを光出射面３４ｂまで伝播させて、これを光出射面３４ｂから出射させる光フィルタとして機能する。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３０４５６２９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３６４９０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の凹凸パターン検出装置は以上のように構成されている。
【０００９】
しかしながら、図１５に示す従来装置では、光源２と撮像素子５が異なった平面上に形成された構造であるため、平板化できず、装置が大型化するという問題点があった。また、ファイバアレイ１の表面に直接指を置く構成となっているため、ファイバの表面に傷がつくという問題点があった。また、表面を平坦化するための工程で、ファイバアレイ１の表面に微小な凹凸ができ、その部分で乱反射等が発生するという問題点があった。
【００１０】
また、図１６に示す従来装置においても、光源３６と撮像素子３５が異なった平面上に形成された構造であるため、平板化できず、薄型化・小型化ができないという問題点があった。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、平板化でき、ひいては小型化・薄型化ができるように改良された凹凸パターン検出装置を提供することにある。
【００１２】
この発明の他の目的は、平板化することにより、小型化・薄型化と高精度化を両立させることができるように改良された凹凸パターン検出装置を提供することにある。
【００１３】
この発明の他の目的は、ファイバの表面に傷がつかないように改良された凹凸パターン検出装置を提供することにある。
【００１４】
この発明の他の目的は、被検体測定部を平坦にし、かつ表面での乱反射が防止でき、ひいては画像品質の劣化を防止できるように改良された凹凸パターン検出装置を提供することにある。
【００１５】
この発明の他の目的は、外光の影響を抑えることができるように改良された凹凸パターン検出装置を提供することにある。
【００１６】
この発明の他の目的は、携帯機器に実装し易いように改良された凹凸パターン検出装置を提供することにある。
【００１７】
この発明のさらに他の目的は、製造工程を簡略化することができるように改良された、凹凸パターン検出装置の製造方法を提供することにある。
【００１８】
この発明のさらに他の目的は、実装し易い凹凸パターン検出装置が装着された携帯機器を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の局面に従う凹凸パターン検出装置は、凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、この一方の面に対向する他方の面とを有する光学プレートを備える。上記光学プレートの他方の面側に光源と撮像素子とが設けられている。上記光学プレートの上記他方の面と上記撮像素子との間に挿入されるように、ファイバが束ねられてなるファイバアレイが設けられている。ファイバアレイの光軸は、上記被検体測定部に向いている。ファイバアレイの一方端面は上記光学プレートの他方の面に固着され、その他方端面は上記撮像素子に固着されている。
【００２０】
この発明によれば、上記光学プレートの上記他方の面と上記撮像素子との間に挿入されるように、ファイバが束ねられてなるファイバアレイが設けられているので、ファイバアレイを光学プレート内に埋め込む場合と比較して、製造方法を簡略化することができる。また、平板の光学プレートとファイバアレイを積層する構造であるため、平板化でき、ひいては容易に薄型化を行うことができる。さらに被検体である指が、ファイバアレイの表面に直接接触しないので、ファイバアレイの表面に傷がつくのを防止できる。
【００２１】
この発明の変形例によれば、上記光学プレートの他方の面は、凹部を有する。上記ファイバアレイは、その一方端面が上記凹部の底面と接触し、かつその他方端面が上記光学プレートの上記凹部以外の上記他方の面と略面一になるように、上記凹部に嵌まり込んでいる。
【００２２】
この発明によれば、ファイバアレイの他方端面が上記光学プレートの上記凹部以外の上記他方の面と略面一にされているので、電極形成工程を簡略化することができ、さらに同一平面上から電極配線を引き出すことができる。
【００２３】
この発明の好ましい実施の形態によれば、上記光学プレートの上記凹部の底面を含む部分の屈折率は、上記ファイバアレイのコアの屈折率よりも大きくされている。このように構成することにより、上記光学プレートの上記凹部の底面を含む部分における厚みの選択範囲を広げることができ、設計の自由度を向上することができる。
【００２４】
この発明の好ましい実施の形態によれば、上記光源の位置は、この光源から放射された光が上記光学プレートの上記一方の面の上記被検体測定部で全反射するように選ばれている。上記ファイバアレイの傾斜角度は、上記光源から放射されて上記被検体測定部で全反射した光が、上記ファイバアレイを伝播するように選ばれている。
【００２５】
このように光源の位置およびファイバアレイの角度を選ぶことにより、被検体測定部に指の凹凸パターンの凹部が接触している部分では全反射するため、全反射光がファイバアレイ内の光ファイバを伝播する。一方、被検体測定部に指の凹凸パターンの凸部が接触している部分では非全反射するため、全反射光がファイバアレイ内の光ファイバを伝播しない。このため、凹部と凸部でファイバアレイ内を伝播する光強度に大きな差が生じる。その結果、指の凹凸パターンに対応した光パターンが撮像素子に結像する。
【００２６】
この発明の変形例として、上記光源の位置は、この光源から放射された光が上記光学プレートの上記一方の面の被検体測定部で全反射しないように選ばれている。上記ファイバアレイの傾斜角度は、上記光源から放射されて上記光学プレートの上記一方の面から上記被検体側へ透過した光であって、被検体の凹部の内壁に当たって散乱し、かつ空気層を介して上記光学プレートの上記一方の面から再入射した光が上記ファイバアレイを伝播しないように選ばれている。
【００２７】
このように光源の位置およびファイバアレイの角度を選ぶことにより、指の凹凸パターンの凸部が接触している被検体測定部における散乱光のみを光ファイバを通して撮像素子に伝播させることができ、ひいては、凹凸パターンに対応したコントラストの高い光パターンが撮像素子に結像する。
【００２８】
この発明のさらに好ましい実施の形態によれば、上記光学プレートの厚み部分に、その一方端が上記被検体測定部に向かい、その他方端が上記光源に向かうように埋め込まれ、他方端から導入された上記光源からの放射光を、その一方端から上記被検体に向けて投光するための放射光導入用ファイバアレイをさらに備える。
【００２９】
このような放射光導入用ファイバアレイを埋め込むことによって、被検体測定部に向けて放射する放射光の角度が揃えられる。したがって、照射方向の整った均一な照射光を被検体測定部に放射することが可能となるため、Ｓ／Ｎ比がさらに向上し、センサーの解像度をさらに向上させることができる。
【００３０】
この発明のさらに好ましい実施の形態によれば、上記光源から上記被検体測定部までの光が通過する光通路および上記被検体測定部から上記ファイバアレイまでの光が通過する光通路の周囲は光を吸収する材料で構成されている。
【００３１】
光通路の周囲が光を吸収する材料で構成されていると、外部から入ってくる光が吸収され、光路を進行する光のみが出射面まで伝播される。その結果、高画質の画像を安定して得ることができる。
【００３２】
この発明のさらに好ましい実施の形態によれば、上記光学プレートの一方の面であって、上記被検体測定部以外の部分には遮光膜が設けられている。上記光学プレートの他方の面であって、上記光源および上記撮像素子が実装されていない部分にも遮光膜が設けられている。
【００３３】
遮光膜を設けることにより、外光がセンサー内に入射しなくなる。
【００３４】
この発明の第２の局面に従う凹凸パターン検出装置の製造方法においては、まず、一方端面と他方端面とを有し、その光軸が上記一方端面および他方端面の両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなるファイバアレイを準備する。凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、この一方の面に対向する他方の面とを有する光学プレートを準備する。上記光学プレートの上記他方の面に光源を実装する。上記光学プレートの上記他方の面であって、上記光源と離れた位置に、その光軸が上記被検体測定部に向くように、上記ファイバアレイの上記一方端面を固着する。上記ファイバアレイの上記他方端面に撮像素子を固着する。
【００３５】
上記ファイバアレイの一方端面を光学プレートの他方の面に固着し、上記ファイバアレイの他方端面に撮像素子を固着することによって、凹凸パターン検出装置を製造するので、ファイバアレイを光学プレート内に埋め込む場合と比較して、製造方法を簡略化することができる。
【００３６】
この発明の第３の局面に従う凹凸パターン検出装置の製造方法においては、まず、一方端面と他方端面とを有し、その光軸が上記一方端面および他方端面の両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなるファイバアレイを準備する。凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、この一方の面に対向する面であって、その表面に上記ファイバアレイを受け入れるように該ファイバアレイの幅および厚みと略同一になるように選ばれた幅と深さを有する凹部が形成された他方の面とを有する光学プレートを準備する。上記光学プレートの上記他方の面に形成された上記凹部に、上記ファイバアレイを、その一方端面が上記凹部の底面に接触するように嵌め合わせ、その後これらを固着する。上記ファイバアレイの上記他方端面に撮像素子を固着する。上記光学プレートの上記他方の面に光源を実装する。
【００３７】
この発明によれば、ファイバアレイの他方端面が光学プレートの凹部以外の他方の面と略面一にされているため、光源用の電極と撮像素子用の電極を１回の工程で形成できる。その結果、製造工程を簡略化できる。
【００３８】
この発明の第４の局面に従う凹凸パターン検出装置の製造方法においては、まず、一方端面と、この一方端面に対向する他方端面と、一方端面と他方端面を接続する側壁面とを有し、かつ、その光軸が上記一方端面および他方端面の両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなる、所定の厚みを有するファイバアレイを準備する。一方の面と、この一方の面に対向する他方の面と、一方の面と他方の面を接続する側壁面とを有し、かつ、上記ファイバアレイと略同一の厚みを有する、スペーサとして機能するスペーサ用光学プレートを準備する。上記ファイバアレイの上記他方端面と上記スペーサ用光学プレートの上記他方の面が略面一になるように上記ファイバアレイの側壁面と上記スペーサ用光学プレートの側壁面を固着し、これらの一体化物を形成する。上記一体化物の、上記ファイバアレイの上記一方端面および上記スペーサ用光学プレートの上記一方の面が露出している面に、被検体を測定するための面を含む光学プレートを形成する。上記ファイバアレイの上記他方端面に撮像素子を固着する。上記スペーサ用光学プレートの上記他方の面に光源を実装する。
【００３９】
この発明によれば、上記他の光学プレートの厚みを薄く形成することができるので、十分な分解能を有する凹凸パターン検出装置が得られる。
【００４０】
この発明の第５の局面に従う発明は、凹凸パターン検出装置が装着された携帯機器にかかる。上記凹凸パターン検出装置は、凹凸パターンを有する被検体を測定するための被検体測定部を含む一方の面と、この一方の面に対向する他方の面とを有する光学プレートを備える。上記光学プレートの他方の面側に、光源と撮像素子が設けられている。上記光学プレートの上記他方の面と上記撮像素子との間に挿入されるように、ファイバが束ねられてなるファイバアレイが設けられている。ファイバアレイの光軸は、上記被検体測定部に向いている。ファイバアレイの一方端面は上記光学プレートの他方の面に固着され、その他方端面は上記撮像素子に固着されている。
【００４１】
この発明によれば、実装される凹凸パターン検出装置が平板化され、小型化・薄型化されているので、携帯機器の小型化が図れる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図を用いて説明する。なお、以下の実施の形態を説明する図面において、同一または相当する部分には、同一の参照番号を付す。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる凹凸パターン検出装置の斜視図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００４４】
これらの図を参照して、凹凸パターン検出装置は光学プレート６を備える。光学プレート６は例えばガラス基板であり、ガラス基板としては、平坦かつ表面粗さが小さいものが好ましい。光学プレート６は、凹凸パターンを有する被検体である指８の指紋パターンを測定するための被検体測定部１２ａを含む一方の面６ａと、この一方の面６ａに対向する他方の面６ｂを有する。光学プレート６の他方の面６ｂ側に、光源１０と撮像素子１１が互いに離して設けられている。光学プレート６の他方の面６ｂと撮像素子１１との間に挿入されるように、プレート状に形成されたファイバアレイ２１が設けられている。ファイバアレイ２１の一方端面２１ａは光学プレート６の他方の面６ａに固着され、さらにその他方端面２１ｂには撮像素子１１が固着されている。
【００４５】
ファイバアレイ２１は、ファイバが束ねられてなるものであり、その光軸は被検体測定部１２ａに向いている。光源１０の位置は、光源１０から放射された光が光学プレート６の一方の面６ａであって、被検体測定部１２ａで全反射するように選ばれている。ファイバアレイ２１の傾斜角度は、光源１０から放射されて被検体測定部１２ａで全反射し、再び光学プレート６中を通ってファイバアレイ２１に向かう光が、このファイバアレイ２１を伝播するように選ばれている。
【００４６】
本実施の形態によれば、指８が、ファイバアレイ２１の表面に直接接触しないので、ファイバアレイ２１の表面に傷がつくのを防止できる。また、光学プレート６の表面を平坦化できるので、乱反射が防止できる。また、ファイバアレイ２１を光学プレート６内に埋め込む場合と比較して、製造方法を簡略化することができる。さらに、平板の光学プレート６とファイバアレイ２１を積層する構造であるため、装置が平板化され、ひいては容易に薄型化を行うことができる。
【００４７】
次に、ファイバアレイ２１の傾斜角度について説明する。図３は、全反射型凹凸パターン検出装置の概念を説明する図であり、図２に示す装置の、被検体測定部１２ａの近傍の拡大図である。
【００４８】
図２と図３を参照して、全反射型では、臨界角以上の角度で被検体測定部１２ａに光１７を放射する。放射された光１７は、指紋パターンの凹部１８で全反射となり、指紋パターンの凸部１９と接触している面で、媒質相互の屈折率によって非全反射となる。
【００４９】
ファイバアレイ２１の傾斜角度は、光源１０から放射されて被検体測定部１２ａで全反射し、再び光学プレート６中を通ってファイバアレイ２１に向かう光１７ａが、このファイバアレイ２１を伝播するように選ばれる。このように選ぶと、被検体測定部１２ａに指８の凹凸パターンの凸部１９が接触している部分では非全反射するため、全反射光がファイバアレイ２１内の光ファイバを伝播しない。このため、凹部１８と凸部１９でファイバアレイ２１内を伝播する光強度に大きな差が生じる。その結果、指８の凹凸パターンに対応した光パターンが撮像素子１１に結像する。
【００５０】
撮像素子１１は、フォトダイオードが矩型の領域に配列されたものである。２５６×１６素子が約５０μｍピッチで配置され、解像度は５００ｄｐｉである。外部からの制御信号等の指示に基づき、各素子の出力を順次読み出す事が出来る。撮像素子の各素子の出力は、Ａ／Ｄコンバータにより８ビットのデジタル値に変換される。なお、撮像素子としてフォトダイオードを例示したが、光信号を電気信号に変換できるものであれば、いずれのものも使用できる。例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などを用いても同様の効果を得ることができる。
【００５１】
被験者は図１に示すように、指置き面に指を置き、指の長さ方向に指をスライドさせる。撮像素子からの出力は一定時間間隔で繰り返し読み出されており、指をスライドさせた時に読み出された出力値は、ＣＰＵなどの演算装置で２次元画像に再構成される。こうして再構成された画像は、指紋画像の場合、メモリ等に以前に記憶された画像と比較され、本人認証に用いられる。
【００５２】
なお、撮像素子にはＡ／Ｄ変換機能を設けてもよい。また、携帯機器に本発明にかかる凹凸パターン検出装置に用いる場合には、凹凸パターン検出装置の指置き面は携帯機器の表面に露出し、内部のＣＰＵにデータが転送される。
【００５３】
（実施の形態２）
本実施の形態は、図２に示す凹凸パターン検出装置の製造方法にかかる。
【００５４】
図４（ａ）を参照して、被検体測定部を含む一方の面６ａと、この一方の面６ａに対向する他方の面６ｂを有する光学プレート６を準備する。図４（ｂ）を参照して、光学プレート６の他方の面６ｂに、クロム、金を蒸着させることにより金属膜２４を形成する。図４（ｂ）と図４（ｃ）を参照して、金属膜２４をパターニングすることにより光源用の電極２５ａを形成する。
【００５５】
図４（ｄ）を参照して、一方端面２１ａと他方端面２１ｂを有し、その光軸がこの一方端面２１ａおよび他方端面２１ｂの両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなる、ファイバアレイ２１を準備する。図４（ｅ）を参照して、ファイバアレイ２１の他方の面２１ｂにクロム、金を蒸着させることにより金属膜２４を形成する。図４（ｅ）と図４（ｆ）を参照して、金属膜２４をパターニングすることにより撮像素子用の電極２５ｂを形成する。
【００５６】
図４（ｇ）を参照して、光学プレート６の他方の面６ｂに、発光ダイオード２６が光源用電極２５ａに電気的接続されるように、発光ダイオード２６と導光板２７とからなる光源１０を実装する。さらに、光学プレート６の他方の面６ｂに、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａを固着する。固着は例えば光学接着剤を用いて行う。その後、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂに、電極２５ｂに電気的接続されるように撮像素子１１を固着する。固着は、例えばバンプ法によって行う。これによって、凹凸パターン検出装置が完成する。
【００５７】
この方法によると、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａを光学プレート６の他方の面６ｂに固着し、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂに撮像素子１１を固着することによって、凹凸パターン検出装置を製造するので、ファイバアレイを光学プレート内に埋め込む場合と比較して、製造方法を簡略化することができる。また、同じ面から電極配線を引き出すことができる。
【００５８】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３にかかる凹凸パターン検出装置の断面図である。
【００５９】
図５を参照して、凹凸パターン検出装置は、凹凸パターンを有する被検体である指８の指紋パターンを測定するための被検体測定部１２ａを含む一方の面６ａと、この一方の面６ａに対向する他方の面６ｂを有する光学プレート６を備える。光学プレート６の他方の面６ｂは、光学プレート６の内部に向かって凹む凹部５１を含む。凹部５１内に、その光軸が被検体測定部１２ａに向く、ファイバが束ねられてなるファイバアレイ２１が嵌まり込んでいる。ファイバアレイ２１は、その一方端面２１ａが凹部５１の底面と接触し、かつその他方端面２１ｂが光学プレートの凹部５１以外の他方の面６ｂと略面一になるように、凹部５１に嵌まり込んでいる。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂには撮像素子１１が実装されている。
【００６０】
光源１０の位置は、この光源１０から放射された光が光学プレート６の一方の面６ａであって、指８の指紋パターンを測定する被検体測定部１２ａで全反射するように選ばれている。ファイバアレイ２１の傾斜角度は、光源１０から放射されて被検体測定部１２ａで全反射し、再びこの光学プレート６中を通ってファイバアレイ２１に向かう光が、このファイバアレイ２１を伝播するように選ばれている。
【００６１】
本実施の形態にかかる凹凸パターン検出装置によれば、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂが光学プレートの凹部５１以外の他方の面６ｂと略面一にされているので、後述するように、光源１０用の電極と撮像素子１１用の電極を１回の工程で形成できる。また、電極配線を同一平面から引き出すことができる。
【００６２】
図６は、図５に示す凹凸パターン検出装置の製造方法を示す図である。
【００６３】
図６（ａ）を参照して、光学プレート６の他方の面６ｂに他の光学プレート５２を設けて、凹部５１を形成する。図６（ｂ）を参照して、ファイバアレイ２１を、その一方端面２１ａが凹部５１の底面と接触し、かつその他方端面２１ｂが他の光学プレート５２の表面と略面一になるように、凹部５１に固着させる。
【００６４】
図６（ｃ）を参照して、全面に、クロム、金を蒸着させることにより金属膜２４を形成する。図６（ｃ）と図６（ｄ）を参照して、金属膜２４をパターニングすることにより、他の光学プレート５２の上に、光源用の電極２５ａを形成し、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂの上に、電極２５ａに電力を供給するための端子２５ｄと撮像素子用の電極２５ｂとを形成し、さらに、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂと他の光学プレート５２の両方に跨る、端子２５ｄと電極２５ａを接続する引き出し配線２５ｃを形成する。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂが他の光学プレート５２の表面と略面一であり、これらが同一の平面上にあるので、光源用の電極２５ａと撮像素子用の電極２５ｂと引き出し配線２５ｃと端子２５ｄを同時に形成できる。
【００６５】
図６（ｄ）と（ｅ）を参照して、発光ダイオード２６が光源用電極２５ａに電気的接続されるように、発光ダイオード２６と導光板２７とからなる光源１０を実装する。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂに、電極２５ｂに電気的接続されるように撮像素子１１を固着する。これによって、図５に示す凹凸パターン検出装置が完成する。
【００６６】
（実施の形態４）
図７は、実施の形態４にかかる凹凸パターン検出装置の断面図である。実施の形態４にかかる凹凸パターン検出装置は、一方端面２１ａと、この一方端面２１ａに対向する他方端面２１ｂと、一方端面２１ａと他方端面２１ｂを接続する側壁面２１ｃを有し、かつ、そのその光軸が一方端面２１ａおよび他方端面２１ｂの両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなる、所定の厚みを有するファイバアレイ２１を備える。
【００６７】
当該凹凸パターン検出装置は、また、一方の面６０ａと、この一方の面６０ａに対向する他方の面６０ｂと、一方の面６０ａと他方の面６０ｂを接続する側壁面６０ｃを有し、かつ、ファイバアレイ２１と略同一の厚みを有する、スペーサとして機能するスペーサ用光学プレート６０を備える。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂとスペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂが略面一になるようにファイバアレイ２１の側壁面２１ｃとスペーサ用光学プレート６０の側壁面６０ｃは固着され、これらは一体化物にされている。この一体化物の、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の全面に、被検体である指８の指紋パターンを測定するための面である被検体測定部１２ａを含む薄い光学プレート７０が形成されている。
【００６８】
光学プレート７０は、透過性のある樹脂シート、薄いガラス基板、液状樹脂をスピンコーティング法によって塗布し、硬化した厚膜であってもよい。また、光学プレート７０として、厚い光学プレートを研磨することによって薄くした物を用いてもよい。さらに、光学プレート７０は、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の全面に、厚い光学プレートを張り合わせ、その後、研磨などを用いて、この厚い光学プレートを所定の厚さまで薄くした物でもよい。このように研磨を用いて薄くすることにより、表面の平坦性や粗さを最適なものとすることができる。なお、光学プレートは単層構造（単板）のものに限らず、２層構造にしてもよい。
【００６９】
また、光学プレートを、表面に手の油や汗が残りにくい材料を用いて形成することにより、指紋を、繰り返し、精度良く読み取ることが可能となる。ひいては、指紋認証の精度を向上させることが可能となる。光学プレートを上述のように２層構造にする場合、１層目を通常の材料で作った光学プレートで形成し、２層目を上述した表面に手の油や汗が残りにくい材料で作った光学プレートで形成することもできる。
【００７０】
ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂに撮像素子１１が固着されている。スペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂに光源１０が実装されている。光学プレート７０の厚みを薄くすると、開口数の大きいファイバアレイを用いることができる。
【００７１】
次に光学プレート７０の厚みについて説明する。
【００７２】
まず、光学プレート７０の屈折率とファイバアレイ２１のコアの屈折率が等しい場合について説明する。ファイバアレイ２１について、開口数（ＮＡ）が０．０８、ファイバアレイ２１のコアの屈折率（ｎｃｏｒｅ）が１．６２、ファイバアレイ２１のクラッドの屈折率（ｎｃｌａｄ）が１．６１８、ファイバアレイ２１の傾斜角度が５０°のとき、光学プレート７０の厚みを０．１０ｍｍ以下に薄くすると、５００ｄｐｉ程度の十分な分解能が得られる。
【００７３】
また、ファイバアレイ２１について、開口数（ＮＡ）が０．２９、ファイバアレイ２１のコアの屈折率（ｎｃｏｒｅ）が１．６２、ファイバアレイ２１のクラッドの屈折率（ｎｃｌａｄ）が１．５９３、ファイバアレイ２１の傾斜角度が５０°のとき、光学プレート７０の厚みを０．０２７ｍｍ以下に薄くすると、５００ｄｐｉ程度の十分な分解能が得られる。
【００７４】
次に、光学プレート７０の屈折率がファイバアレイ２１のコアの屈折率より大きい場合について説明する。他の光学プレート７０の屈折率を１．９とする。ファイバアレイ２１について、開口数（ＮＡ）が０．２９、ファイバアレイ２１のコアの屈折率（ｎｃｏｒｅ）が１．６２、ファイバアレイ２１のクラッドの屈折率（ｎｃｌａｄ）が１．５９３、ファイバアレイ２１の傾斜角度が５０°のとき、光学プレート７０の厚みを０．０３２ｍｍ以下に薄くすると、５００ｄｐｉ程度の十分な分解能が得られる。すなわち、光学プレート７０の屈折率をファイバアレイ２１のコアの屈折率より大きくすると、十分な分解能が得られるための光学プレート７０の厚みの上限を大きくすることができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態では、光学プレート７０を、一体化物の、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の全面に形成されている場合を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の一部に形成してもよい。
【００７６】
次に図７に示す凹凸パターン検出装置の製造方法について説明する。
【００７７】
図８（ａ）を参照して、一方端面２１ａと、この一方端面２１ａに対向する他方端面２１ｂと、一方端面２１ａと他方端面２１ｂを接続する側壁面２１ｃを有し、かつ、そのその光軸がこの一方端面２１ａおよび他方端面２１ｂの両端面に対して斜めになるようにファイバが束ねられてなる、所定の厚みを有するファイバアレイ２１を準備する。一方の面６０ａと、この一方の面６０ａに対向する他方の面６０ｂと、一方の面６０ａと他方の面６０ｂを接続する側壁面６０ｃを有し、かつ、ファイバアレイ２１と略同一の厚みを有する、スペーサとして機能するスペーサ用光学プレート６０を準備する。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂとスペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂが略面一になるようにファイバアレイ２１の側壁面２１ｃとスペーサ用光学プレート６０の側壁面６０ｃを固着し、これらの一体化物８０を形成する。
【００７８】
図８（ｂ）を参照して、一体化物８０の、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の全面に、被検体を測定するための面を含む光学プレート７０を形成する。光学プレート７０は透過性のある樹脂シート、薄いガラス基板、透過性のある液状樹脂をスピンコーティング法によって塗布し、これを硬化させた厚膜であってもよい。また、光学プレート７０として、厚い光学プレートを研磨することによって薄くした物を用いてもよい。さらに、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の全面に、厚い光学プレートを張り合わせ、その後、研磨などを用いて、この厚い光学プレートを所定の厚さまで薄くし、光学プレート７０を形成してもよい。このように研磨を用いて薄くすることにより、表面の平坦性や粗さを最適なものとすることができる。
【００７９】
なお、光学プレートを単層構造（単板）に形成する場合に限らず、２層構造に形成してもよい。
【００８０】
また、光学プレートの材料として、表面に手の油や汗が残りにくい材料を使用してもよい。光学プレートを上述のように２層構造にする場合、１層目を通常の材料で作った光学プレートで形成し、この１層目の上に、表面に手の油や汗が残りにくい上述の材料で２層目の光学プレートを形成してもよい。
【００８１】
なお、光学プレート７０を、一体化物８０の、ファイバアレイ２１の一方端面２１ａおよびスペーサ用光学プレート６０の一方の面６０ａが露出している面の全面に形成する必要はなく、一部に形成してもよい。
【００８２】
図８（ｂ）と（ｃ）を参照して、一体化物８０の、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂおよびスペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂが露出している面の全面に、クロム、金を蒸着させることにより金属膜２４を形成する。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂとスペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂを面一に形成しておくと金属膜２４は均一に形成されるが、金属膜２４が均一に形成できる程度の段差の存在は許容される。
【００８３】
図８（ｃ）と図８（ｄ）を参照して、金属膜２４をパターニングすることにより、スペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂの上に、光源用の電極２５ａを形成し、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂの上に、電極２５ａに電力を供給するための端子２５ｄと撮像素子用の電極２５ｂとを形成し、さらに、ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂとスペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂの両方に跨る、端子２５ｄと電極２５ａを接続する引き出し配線２５ｃを形成する。この方法によれば、スペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂとファイバアレイ２１の他方端面２１ｂが同一平面上にあるので、１回のパターニングにより、光源用の電極２５ａと撮像素子用の電極２５ｂと引き出し配線２５ｃと端子２５ｄを同時に形成できる。
【００８４】
図８（ｄ）と（ｅ）を参照して、発光ダイオード２６が光源用電極２５ａに電気的接続されるように、スペーサ用光学プレート６０の他方の面６０ｂに、発光ダイオード２６と導光板２７とからなる光源１０を実装する。ファイバアレイ２１の他方端面２１ｂに、電極２５ｂに電気的接続されるように撮像素子１１を固着する。これによって、図７に示す凹凸パターン検出装置が完成する。本方法によれば、光学プレート７０の厚みを薄く形成することができるので、十分な分解能を有する凹凸パターン検出装置が得られる。
【００８５】
（実施の形態５）
図９は、実施の形態５にかかる凹凸パターン検出装置の断面図である。図９に示す装置は、以下の点を除いて、図２に示す装置と同一である。図９に示す装置が図２に示す装置と異なる点は、まず、光源１０の位置が、光源１０から放射された光が光学プレート６の一方の面６ａであって、被検体である指８の指紋パターンを測定するための被検体測定部１２ａで全反射しないように選ばれている点である。すなわち、光源１０から放射された光が、臨界角よりも小さな角度で被検体測定部１２ａに入射するように選ばれている。光の放射角度をこのように選んだ凹凸パターン検出装置は、散乱型の凹凸パターン検出装置と呼ばれる。
【００８６】
ここで、散乱型の凹凸パターン検出装置として使用する場合の、ファイバアレイ２１の傾斜角度について説明する。
【００８７】
図１０は、図９における被検体測定部の近傍の拡大図である。図９と図１０を参照して、指紋パターンの凹部１８（ここには空気が存在する）に面する入射面である被検体測定部１２ａに到達した光１７は、空気中に入り、凹部１８で散乱し、この散乱光１７ｃは再び入射面２０に入射する。また、指紋パターンの凸部１９が接触している入射面２０に到達した光１７は、凸部１９から空気を通過せずに、直接被検体測定部１２ａに入射して散乱する。指紋パターンの凸部１９が接触した入射面と、指紋パターンの凹部１８が面する入射面とで、散乱光量および、散乱する角度範囲が異なる。
【００８８】
ファイバアレイ２１の傾斜角度は、まず、指の凹凸パターンの凹部１８が面している被検体測定部１２ａからの正反射光がファイバアレイ２１を伝播しないように、かつ、指の凹凸パターンの凸部１９における散乱光１７ｂのみがファイバアレイ２１を伝播するように選ばれる。これにより、指８の凹凸パターンの凸部に対応した光パターンを得ることができる。
【００８９】
そして、指の凹凸パターンの凹部１８が面する被検体測定部１２ａを透過し、空気中に入った光１７であって、凹部１８の内壁面に当たって散乱した光１７ｃは、いったん空気中を通過して入射面２０に再び入る。このとき、光１７ｃは空気と光学プレートの屈折率の関係から、空気と入射面２０との界面で、法線方向に近づくように屈折し、ファイバアレイ２１に向かう光１７ｄとなる。したがって、より高いコントラストの光パターンを得るには、この光１７ｄが光ファイバ内を伝播できないようにすることが重要である。
【００９０】
すなわち、ファイバアレイ２１の傾斜角度を、さらに、光１７ｄがファイバアレイ２１を伝播しないように、かつ、上記のように、散乱光１７ｂがファイバアレイ２１を伝播できるように選ぶ。このように選ぶことにより、指の凹凸パターンの凸部１９が接触している被検体測定部１２ａにおける散乱光１７ｂのみを光ファイバを通して撮像素子１１に伝播させることができ、ひいては、凹凸に応じたコントラストの高い光パターンが得られる。
【００９１】
次に、このようなファイバアレイ２１を光学プレートの他方の面と撮像素子１１の間に挿入する構成とした場合の利点について説明する。実施の形態１において説明した全反射型凹凸パターン検出装置と同様に、まず、ファイバアレイ２１の表面に指が直接接触しないので、ファイバの表面に傷がつかない点が挙げられる。また、その表面が平坦な光学プレート６を用いることにより、被検体測定部１２ａが平坦化されるので、被検体測定部１２ａにおける乱反射が生じない。さらに、光学プレート６内にファイバを埋め込む場合と比較して、製造方法を簡略化することができる。また、平板の光学プレート６とファイバアレイ２１を積層する構造であるため、平板化でき、ひいては容易に薄型化を行うことができる。
【００９２】
なお、図９に示す散乱型凹凸パターン検出装置の製造方法は、光源の位置とファイバアレイの傾斜角度を変えるだけで、その他は、図２に示す装置の製造方法と同様である。
【００９３】
また、図５の装置で説明したように、光学プレート６の他方の面に凹部を設け、この凹部にファイバアレイ２１を嵌め込んでもよい。
【００９４】
また、図７の装置で説明したように、スペーサ用光学プレート６０とファイバアレイ２１を横に並べ、薄い光学プレート７０を形成してもよい。
【００９５】
（実施の形態６）
図１１は、実施の形態６にかかる凹凸パターン検出装置の断面図である。（Ａ）は、全反射型凹凸パターン検出装置の断面図であり、（Ｂ）は散乱型凹凸パターン検出装置の断面図である。図１１に示す装置は、以下の点を除いて、図２および図９に示す装置と同一であるので同一または相当する部分には、同一の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。
【００９６】
図１１（Ａ）に示す装置が図２に示す装置と異なる点は、光学プレート６の厚み部分であって、入射側に、放射光導入用のファイバアレイ２８が埋め込まれている点である。放射光導入用ファイバアレイ２８の光軸は、被検体測定部１２ａと光源１０に向いている。このような放射光導入用ファイバアレイ２８を光学プレート６内に埋め込むことによって、被検体測定部１２ａに向けて放射する放射光の角度が揃えられる。したがって、照射方向の整った均一な照射光を被検体測定部１２ａに放射することが可能となるため、Ｓ／Ｎ比がさらに向上し、センサーの解像度をさらに向上させることができる。
【００９７】
放射光導入用ファイバアレイは、図１１（Ｂ）に示すように散乱型の凹凸パターン検出装置に設けても、照射方向の整った均一な照射光を被検体測定部１２ａに照射することが可能となるため、Ｓ／Ｎ比が向上し、センサーの解像度を向上させることができる。
【００９８】
（実施の形態７）
図１２は、実施の形態６にかかる凹凸パターン検出装置の断面図である。（Ａ）は全反射型凹凸パターン検出装置の断面図であり、（Ｂ）は散乱型凹凸パターン検出装置の断面図である。図１２に示す装置は、以下の点を除いて、図２および図９に示す装置と同一であるので同一または相当する部分には、同一の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。
【００９９】
図１２（Ａ）に示す装置が図２に示す装置と異なる点は、光源１０から被検体測定部１２ａまでの光が通過する光通路および被検体測定部１２ａからファイバアレイ２１までの光が通過する光通路の周囲が光を吸収する材料（以下、吸収体という）で構成されている点である。吸収体は、外部から入ってくる光を吸収するので、光路を進行する光のみが出射面まで伝播される。その結果、高画質の画像を安定して得ることができる。
【０１００】
吸収体としては、ガラス材料だけでなく、アルマイト処理したアルミ等の金属、セラミック、カーボン等を用いることできる。
【０１０１】
このような吸収体は、図１２（Ｂ）に示すように、散乱型の凹凸パターン検出装置に設けても、高画質の画像を安定して得ることができる。
【０１０２】
（実施の形態８）
図１３は、実施の形態８にかかる凹凸パターン検出装置の断面図である。（Ａ）は全反射型凹凸パターン検出装置の断面図であり、（Ｂ）は散乱型凹凸パターン検出装置の断面図である。図１３に示す装置は、以下の点を除いて、図２および図９に示す装置と同一であるので同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１０３】
図１３（Ａ）に示す装置が図２に示す装置と異なる点は、指８の指紋パターンを測定するための被検体測定部１２ａ、および、光源１０と撮像素子１１とが装着されるところ以外の部分に遮光膜２９が設けられている点である。遮光膜２９を設けることにより、外部光がセンサー内に入射しないという効果を奏する。
【０１０４】
このような遮光膜２９は、図１３（Ｂ）に示すように、散乱型の凹凸パターン検出装置に設けても、外部光がセンサー内に入射しないという効果を奏する。
【０１０５】
（実施の形態９）
本実施の形態は、凹凸パターン検出装置が実装された携帯機器にかかる。
【０１０６】
図１４（Ａ）は、実施の形態８にかかる携帯機器の正面図である。図１４（Ｂ）および（Ｃ）は、図１４（Ａ）におけるＸ―Ｘ線に沿う断面図である。図１４（Ｂ）は例えば図２に示す全反射型凹凸パターン検出装置を装着した場合であり、図１４（Ｃ）は例えば図９に示す散乱型凹凸パターン検出装置を装着した場合である。
【０１０７】
これらの図を参照して、凹凸パターン検出装置５０は、光学プレート６を備える。光学プレート６の一方の面のうち、被検体測定部１２ａ以外の部分で、筐体３２の内面と貼り合わせる。凹凸パターン検出装置５０からの電極引出しには、フレキシブルなケーブル３３が用いられる。ケーブル３３で凹凸パターン検出装置５と、携帯機器内に設けられている基板３４とを接続する。実装される凹凸パターン検出装置５０が、平板化され、小型化・薄型化され、かつ同じ面から電極を引き出すことができるので、携帯機器の小型化が図れる。
【０１０８】
携帯機器に指紋認証センサを搭載することにより、今まで数字などの暗証番号を入力することによって行っていた、キーロックの解除や、シークレットなアドレス帳の呼び出しなどを容易に行うことができるようになる。また、金銭の決済（小額決済）などは、携帯機器という個人の持つ所有物に、指紋認証を行わせる機能を持たせることにより、より正確・確実に行うことができ、プリペイドカードや、定期券（回数券）などに代わる仕組みを容易に構築することができるようになる。
【０１０９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明した通り、この発明の第１の局面に従う凹凸パターン検出装置によれば、光学プレートの他方の面と上記撮像素子との間に挿入されるように、ファイバが束ねられてなるファイバアレイを設ける構造であるため、平板化され、ひいては小型・薄型化と高精度化を両立させることができる。
【０１１１】
この発明の第２の局面に従う凹凸パターン検出装置の製造方法によれば、ファイバアレイの一方端面を光学プレートの他方の面に固着し、ファイバアレイの他方端面に撮像素子を固着することによって、凹凸パターン検出装置を製造するので、ファイバアレイを光学プレート内に埋め込む場合と比較して、製造方法を簡略化することができる。
【０１１２】
この発明の第３の局面に従う凹凸パターン検出装置の製造方法によれば、光源用の電極と撮像素子用の電極を１回のパターニング工程で形成できる。その結果、製造工程を簡略化できる。
【０１１３】
この発明の第４の局面に従う凹凸パターン検出装置の製造方法によれば、光学プレートの厚みを薄く形成することができるので、十分な分解能を有する凹凸パターン検出装置が得られる。
【０１１４】
この発明の第５の局面に従う携帯機器によれば、実装される凹凸パターン検出装置が、平板化され、小型化・薄型化されているので、携帯機器の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる凹凸パターン検出装置の斜視図
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図
【図３】図２における被検体測定部の近傍の拡大図
【図４】実施の形態２にかかる凹凸パターン検出装置の製造方法の工程を示す図
【図５】実施の形態３にかかる凹凸パターン検出装置の断面図
【図６】実施の形態３にかかる凹凸パターン検出装置の製造方法の工程を示す図
【図７】実施の形態４にかかる凹凸パターン検出装置の断面図
【図８】実施の形態４にかかる凹凸パターン検出装置の製造方法の工程図
【図９】実施の形態５にかかる凹凸パターン検出装置の断面図
【図１０】図９における被検体測定部の近傍の拡大図
【図１１】（Ａ）実施の形態６にかかる全反射型凹凸パターン検出装置の断面図
（Ｂ）実施の形態６にかかる散乱型凹凸パターン検出装置の断面図
【図１２】（Ａ）実施の形態７にかかる全反射型凹凸パターン検出装置の断面図
（Ｂ）実施の形態７にかかる散乱型凹凸パターン検出装置の断面図
【図１３】（Ａ）実施の形態８にかかる全反射型凹凸パターン検出装置の断面図
（Ｂ）実施の形態８にかかる散乱型凹凸パターン検出装置の断面図
【図１４】（Ａ）実施の形態９にかかる携帯機器の正面図
（Ｂ）全反射型凹凸パターン検出装置を装着した場合の図１４（Ａ）におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図
（Ｃ）散乱型凸パターン検出装置を装着した場合の図１４（Ａ）におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図１５】従来の凹凸パターン検出装置の断面図
【図１６】他の従来の凹凸パターン検出装置の断面図
【符号の説明】
６  光学プレート
６ａ  光学プレートの一方の面
６ｂ  光学プレートの他方の面
８  指
１０  光源
１１  撮像素子
１２ａ  被検体測定部
２１  ファイバアレイ
２１ａ  ファイバアレイの一方端面
２１ｂ  ファイバアレイの他方端面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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