(57)【要約】【課題】発光素子から出射された光を検出対象に照射し、検出対象からの光をイメージガイドを介してイメージセンサに入射することにより検出と対象の画像を、検出する画像検出装置に関し、効率よく検出対象の画像の検出を行なえる画像検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、検出対象の画像を検出する画像検出装置において、検出対象に照射する光を発光する発光素子（１１２）と、画像を検出するイメージセンサ（１１３）と、検出対象が対向する検出面（１１７）とイメージセンサ（１１３）との間に配置されて検出対象からの光をイメージセンサ（１１３）にガイドするイメージガイド（１１４）と、イメージセンサ（１１３）及びイメージガイド（１１４）に沿って設けられ、検出部位を識別させる識別部材（１１５）とを有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の画像を検出する画像検出装置において、
前記検出対象に照射する光を発光する発光素子と、
前記画像を検出するイメージセンサと、
前記検出対象が対向する検出面と前記イメージセンサとの間に配置されて前記検出対象からの光を前記イメージセンサにガイドするイメージガイドと、
前記イメージセンサ及び前記イメージガイドに沿って設けられ、検出部位を識別させる識別部材とを有することを特徴とする画像検出装置。
【請求項２】
前記識別部材は、着色した樹脂を成形した構成とされていることを特徴とする請求項１記載の画像検出装置。
【請求項３】
前記イメージセンサ及び前記イメージガイドは、回路基板上に搭載されており、
前記識別手段は、前記イメージセンサ及び前記イメージガイド並び前記回路基板に接着剤により固着されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項記載の画像検出装置。
【請求項４】
前記発光素子及び前記イメージセンサ、前記イメージガイド並びに前記識別手段は、透明樹脂に封入されていることを特徴とする請求項１記載の画像検出装置。
【請求項５】
前記透明樹脂は、前記イメージセンサ及び前記イメージガイド並びに前記識別手段と前記発光素子との間に空隙を有することを特徴とする請求項１記載の画像検出装置。
【請求項６】
前記発光素子に近接して、可視光を発光する発光手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像検出装置。
【請求項７】
前記発光手段は、発光色が可変であることを特徴とする請求項７記載の画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像検出装置に係り、特に、発光素子から出射された光を検出対象に照射し、検出対象からの光を、イメージガイドを介してイメージセンサに入射することにより検出と対象の画像を検出する画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セキュリティの観点から、コンピュータ等の電子機器、携帯電話等の携帯通信機器において個人認証のために手の指の指紋を識別する指紋センサを備えることが要求されている。
【０００３】
指紋画像を得るための光の観点で見ると、指紋センサは、指の表面で反射した光を利用する方式と、指の内部で散乱して指の表面から出る指内散乱光を利用する方式とに大別される。
【０００４】
また、面画像である指紋画像の取得の方式の観点でみると、指紋センサには、受光素子がマトリクス状に並んでおり、指先を押し付ければ面画像が得られるエリア型指紋センサと、受光素子が直線状に並んでおり、指先を押し付けつつスライドさせることによって、各時点で線画像を得て、この線画像から面画像を得るライン型指紋センサとがある。
【０００５】
ここで、指紋センサとしては、信頼性が十分で製造コストが低いことの他に、携帯通信機器のように小型の機器にも組み込めるように、サイズが出来るだけ小さいことが要求される。
【０００６】
指内散乱光方式の指紋センサは、通常、光を指先に当てる光源と、光センサと、指先からの光を光センサに導く導光イメージガイド部材を有する構成である（特許文献１参照）。
【０００７】
このような原理を用いたライン型指紋検出装置では、基板上に発光素子及びイメージセンサを搭載し、さらに、発光素子上に導光ブロックを搭載し、イメージセンサ上にイメージガイドを搭載した後に樹脂モールドして検出面を形成していた（特許文献２参照）。
【特許文献１】米国特許 ４，９３２，７７６号公報
【特許文献２】２００５−２２７４９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、従来の指紋検出装置では、基板上に発光素子及びイメージセンサを搭載し、さらに、発光素子上に導光ブロックを搭載し、イメージセンサ上にイメージガイドを搭載した後に透明樹脂によりモールドして検出面を形成していたため、検出部位、スイープ部位を認識しずらいなどの問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、検出部位を容易に認識できる画像検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、検出対象の画像を検出する画像検出装置において、検出対象に照射する光を発光する発光素子（１１２）と、画像を検出するイメージセンサ（１１３）と、検出対象が対向する検出面（１１７）とイメージセンサ（１１３）との間に配置されて検出対象からの光をイメージセンサ（１１３）にガイドするイメージガイド（１１４）と、イメージセンサ（１１３）及びイメージガイド（１１４）に沿って設けられ、検出部位を識別させる識別部材（１１５）とを有することを特徴とする。
【００１１】
識別部材（１１５）は、着色した樹脂を成形した構成とされていることを特徴とする。
【００１２】
イメージセンサ（１１３）及び前記イメージガイド（１１４）は、回路基板（１１１）上に搭載されており、識別手段（１１５）はイメージセンサ（１１３）及びイメージガイド（１１４）並び回路基板（１１１）に接着剤により固着されていることを特徴とする。
【００１３】
発光素子（１１２）及びイメージセンサ（１１３）、イメージガイド（１１４）並びに識別手段（１１５）は透明樹脂（１１６）に封入されていることを特徴とする。
【００１４】
透明樹脂（１１６）は、イメージセンサ（１１３）及びイメージガイド（１１４）並びに識別手段（４１１）と発光素子との間に空隙（４１２）を有することを特徴とする。
【００１５】
発光素子（１１２）に近接して、可視光を発光する発光手段（３１１）を設けたことを特徴とする。発光手段（３１１）は、発光色が可変であることを特徴とする。
【００１６】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、イメージセンサ及びイメージガイドに沿って設けられ、検出部位を識別させる識別部材を設けることにより、利用者に検出部位を容易に認識させることができ、よって、操作性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の画像検出装置の具体例として、以下にスイープ式指紋検出装置について説明を行なう。
【００１９】
〔第１実施例〕
図１は本発明の第１実施例の側面断面図、図２は本発明の第１実施例の斜視図を示す。
【００２０】
本実施例のスイープ式指紋検出装置１００は、回路基板１１１、発光素子１１２、イメージセンサ１１３、イメージガイド１１４、着色樹脂部１１５、透明樹脂部１１６から構成されている。
【００２１】
回路基板１１１は、プリント配線板などから構成されており、発光素子１１２及びイメージセンサ１１３が搭載されている。発光素子１１２は、例えば、赤外線発光ダイオードから構成されており、回路基板１１１に搭載される。発光素子１１２には、外部回路から回路基板１１１を介して供給される駆動電圧によって駆動されて発光する。
【００２２】
イメージセンサ１１３は、例えば、ラインセンサから構成されており、イメージガイド１１４を通して供給される光を検出し、電気信号に変換する。イメージガイド１１４は、イメージセンサ１１３と検出面１１７との間に載置されて、検出面１１７に接触した検出対象の凹凸に応じた画像をイメージセンサ１１３に供給する。
【００２３】
着色樹脂部１１５は、認識手段に相当しており、ラインセンサ１１３及びイメージガイドに沿って、スイープ部分に直交するように設けられており、例えば、所望の色に着色された樹脂材料をモールド成形することにより構成されている。着色樹脂部１１５は、第１の貫通孔１２１及び第２の貫通孔１２２を有し、回路基板１１１上に搭載される。第１の貫通孔１２１には、イメージガイド１１４が挿入され、第２の貫通孔１２２には、発光素子１１２が挿入される。なお、このとき、着色樹脂部１１５の矢印Ｚ１方向の端面の位置は、イメージガイド１１４の矢印Ｚ１方向の端面の位置より僅かに矢印Ｚ２方向とされている。これによって、イメージガイド１１４の側面に透明樹脂が回り込み、検出面１１７を平坦に形成することが可能となる。
【００２４】
着色樹脂部１１５により利用者はイメージセンサ１１３の位置を容易に識別することが可能となる。
【００２５】
透明樹脂部１１６は、透明樹脂をモールド成形することにより形成されており、検出面１１７及び外形状を構成する。また、透明樹脂部１１６は、着色樹脂部１１５の第２の貫通孔１２２に注入されて、発光素子１１２で発光された光を検出面１１７にガイドするように作用する。
【００２６】
〔製造方法〕
まず、回路基板１１１に発光素子１１２及びイメージセンサ１１３並びにチップコンデンサ、チップ抵抗などの各種電子部品をマウントする。次にイメージセンサ１１３を回路基板１１１上に形成されている配線パターンにワイヤボンディングする。
【００２７】
次にイメージセンサ１１３上にイメージガイド１１４を接着剤などによりマウントする。次に、着色樹脂部１１５を接着剤などによりマウントする。このとき、接着剤を着色樹脂部１１５とイメージセンサ１１３及びイメージガイド１１４との間に充填させることにより、イメージセンサ１１３及びイメージガイド１１４との接合を確実に行なえる。
【００２８】
次に透明樹脂部１１６を透明樹脂によりインサートモールド成形することにより検出面１１７及び外形状が成形される。このとき、着色樹脂部１１５の第２の貫通孔１２２にも透明樹脂を注入する。これにより、透明樹脂部１１６により発光素子１１２で発光された光を検出面１１７にガイドする導光ブロックが一体に形成される。
【００２９】
また、モールド型の検出面形成面に誤差吸収フィルムを敷設することにより、検出面１１７を平坦に成形できる。なお、誤差吸収フィルムは、フッ素系樹脂、ＥＴＦＥ（エチル−テトラフル−エチレン）などの樹脂をフィルム状に成形したものであり、剥離、強度、耐アルカリ性、難燃性に優れた素材から構成されている。
【００３０】
本実施例によれば、１回のモールディングで検出面１１７を形成するとともに、誤差吸収フィルムをモールド型に介在させて成形することにより、検出面１１７を平坦にすることができ、検出面１１７の研磨が不要となる。
【００３１】
〔第１変形例〕
図３は本発明の一実施例の第１変形例を説明するための図を示す。
【００３２】
なお、着色樹脂部１１５を指紋検出装置１００が取り付けられる取付部材２０１と同じ色に着色することにより、製品の意匠性を向上させることができる。
【００３３】
また、逆に、着色樹脂部１１５を指紋検出装置１００が取り付けられる取付部材２０１と異なる色、例えば、取付部材２０１とは補色関係にある色に着色するようにしてもよい。着色樹脂部１１５を取付部材２０１と異なる色、例えば、取付部材２０１とは補色関係にある色に着色することにより、透明樹脂部１１６を通して、着色樹脂部１１５の色が検出面１１７に表出され、指紋検出装置１００の取付部材２０１における取付位置、スイープ部位を、更に、認識し易くすることができ、よって、指紋検出装置１００が搭載された製品の操作性を向上させることができる。
【００３４】
〔第２変形例〕
図４は本発明の一実施例の第２変形例を説明するための図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３５】
本実施例では、発光素子１１２を構成する赤外線発光ダイオードに付加して、可視光発光素子３１１を発光素子１１２に近接して搭載した構成とされている。可視光発光素子３１１は、緑色、青色、赤色などの可視光の発光が可能な発光ダイオードである。
【００３６】
他の発光素子３１１は、動作状態などに応じて異なる可視光が発光する。回路基板１１１の発光素子１１２が搭載された部分で発光した可視光は、赤外線と同様に透明樹脂部１１６を透過して外部に出力される。
【００３７】
これによって、例えば、指紋検出が正常に行なわれたときには青色に発光させ、指紋検出が正常に行なわれなかったときには赤色に発光させる。これより指紋検出が指紋検出装置１００の発光色に応じてユーザが動作状態を容易に認識できるようになる。また、指紋検出以外の動作にも用いることも可能である。
【００３８】
〔第３変形例〕
図５は本発明の一実施例の第３変形例の側面断面図、図６は本発明の一実施例の第３変形例の斜視図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３９】
本実施例の指紋検出装置４００は、着色樹脂部４１１の形状が相違する。着色樹脂部４１１は、イメージセンサ１１３及びイメージガイド１１４並びに発光素子１１２の周囲を囲う構成ではなく、イメージセンサ１１３及びイメージガイド１１４の発光素子１１２側の一面が開放された構造とされている。また、本実施例では、透明樹脂部１１６のイメージセンサ１１３及びイメージガイド１１４と発光素子１１２との間に空隙４１２を有する。空隙４１２を設けることにより、発光素子１１２から出射された光は、透明樹脂部１１６と空隙４１２との境界面で全反射して、損失なく検出面１１７から出射される。これによって、発光素子１１２から出射された光が、検出面１１７から出射されずに、直接、イメージセンサ１１３及びイメージガイド１１４に入射することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の一実施例の分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施例の第１変形例の説明図である。
【図４】本発明の一実施例の第２変形例の説明図である。
【図５】本発明の一実施例の第３変形例の斜視図である。
【図６】本発明の一実施例の第３変形例の側面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００、４００  指紋検出装置
１１１  回路基板、１１２  発光素子、１１３  イメージセンサ
１１４  イメージガイド、１１５  着色樹脂部、１１６  透明樹脂部、１１７  検出面
２０１  取付部
３１１  可視光発光素子
４１１  透明樹脂部、４１２  空隙
【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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