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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Bildlesegerät, das einen Fingerabdruck
und dergleichen lesen kann.
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2. Beschreibung der einschlägigen Technik
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Einhergehend
mit der Entwicklung einer vernetzten Gesellschaft schritt die Integration
tragbarer Einrichtungen und eines Funknetzwerks fort, und bei tragbaren
Einrichtungen, die immer kleiner ausgebildet werden müssen, nahm
das Erfordernis einer Sicherheitsfunktion wie einer persönlichen
Erkennung zu. Als persönliche
Erkennung hat Erkennung von Information des lebenden Körpers, wie
ein Fingerabdruck, Aufmerksamkeit gewonnen, da eine tragbare Einrichtung
unter Verwendung dieser Erkennung nicht leicht durch eine andere
Person missbraucht werden kann und Information des lebenden Körpers abweichend
von einem Schlüssel
und einer IC-Karte nie verloren gehen kann. Als Verfahren zum Lesen eines
Fingerabdrucks dominiert ein Verfahren unter Verwendung eines optischen
Systems wie eines Prismas.
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Die 9A, 9B sind
Ansichten, die ein Fingerabdruck-Lesegerät unter Verwendung eines Prismas
zeigen. Gemäß der 9A wird
hinsichtlich einer Oberseite 1a und Seitenflächen 1b, 1c eines Prismas 1 ein
Finger auf die Oberseite 1a gelegt und über die Seitenfläche 1b mit
Licht beleuchtet, und an der Oberseite 1a reflektiertes
Licht, das durch die Seitenfläche 1c austritt,
wird durch eine CCD(charge-coupled device)-Kamera 2 aufgenommen.
In der 9B nimmt die CCD-Kamera 2,
die auf der Seite einer Lichtquelle positioniert ist, Licht auf,
das an der Oberseite 1a gestreut wird und durch die Seitenfläche 1b austritt.
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Ferner
offenbart die Veröffentlichung
JP-A 9-186312 (1997) zu einem ungeprüften japanischen Patent ein
Flüssigkristalldisplay,
in das eine Lichtempfangsvorrichtung eingebaut ist. Diese Vorrichtung
verfügt über eine
Kondensorlinse zum Bündeln von
Licht auf die Lichtempfangsvorrichtung, um dadurch das Bild einer
Person zu erzeugen, die sich entfernt von einem Anzeigeschirm aufhält.
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Da
das durch die 9A, 9B veranschaulichte
Fingerabdruck-Lesegerät
ein Prisma verwendet, ist es unmöglich,
die Dicke des Geräts
zu verkleinern, und es ist schwierig, das Gerät kleiner auszubilden, und
da das in JP-A 9-186312
offenbarte Flüssigkristalldisplay über eine
Kondensorlinse verfügt,
ist es ebenfalls schwierig, die Vorrichtung kleiner auszubilden.
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Das
US-Patent 5,446,290 offenbart ein Bildlesegerät, bei dem eine Mikrolinse
in einem Mittelpunkt der symmetrischen Öffnungsform von Pixelelektroden
positioniert ist, wobei dieser Mittelpunkt mit dem Schwerpunkt der Öffnungsform übereinstimmt.
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Die
französische
Patentanmeldung 2 746 627 und das US-Patent 5,177,802 offenbaren
jeweils Fingerabdruckleser unter Verwendung von von der Erfindung
verschiedenen Beleuchtungsstrategien.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein kleines Bildlesegerät zu schaffen,
das mittels einer anderen Maßnahme
als bei bekannten Techniken hervorragende Genauigkeit beim Lesen
von Bildern zeigt.
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Durch
die Erfindung ist ein Bildlesegerät mit Folgendem geschaffen:
- – einer
Tafel mit einem Paar lichtdurchlässiger Substrate
und mehreren Lichtempfangsvorrichtungen, die zweidimensional angeordnet
und zwischen das Paar von Substraten eingefügt sind, wobei ein Rand des
einen Paars der lichtdurchlässigen
Substrate mit einer Abschrägung
versehen ist; und
- – einer
Lichtquelle, die der Abschrägung
des lichtdurchlässigen
Substrats gegenübersteht;
- – wobei
ein Objekt in Kontakt mit einer Fläche der Tafel mit in dieser
transmittiertem Licht beleuchtet wird und das vom Objekt zurückgeworfene
Licht durch die Lichtempfangsvorrichtungen empfangen wird, wodurch
ein Bild des Objekts gelesen wird.
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Gemäß der Erfindung
wird das Licht von der Lichtquelle durch die Abschrägung des
lichtdurchlässigen
Substrats eingelassen, und das Licht wird durch Reflexion an der
Oberfläche
der Tafel transmittiert, wodurch die Richtung, in der Licht innerhalb
der Tafel transmittiert wird, eingeschränkt werden kann.
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Anders
gesagt, tritt Licht von der Lichtquelle durch die dieser gegenüberstehende
Abschrägung ein,
so dass Licht aus einer Richtung, in der die Abschrägung unter
einem relativ kleinen Einfallswinkel erreicht wird, in das lichtdurchlässige Substrat
eintritt, wohingegen Licht aus einer Richtung, in der die Abschrägung unter
einem relativ großen
Einfallswinkel erreicht wird, durch die Abschrägung reflektiert wird und nicht
in das lichtdurchlässige
Substrat eintritt. Im Ergebnis kann eine Einschränkung für die Richtung erfolgen, in
der Licht in der Tafel läuft.
Darüber
hinaus wird, innerhalb von Lichtstrahlen, die die Oberfläche der
Tafel erreichen, ein Lichtstrahl, der unter einem Winkel eintrifft,
der einem kritischen Winkel entspricht oder größer ist, totalreflektiert.
Andererseits werden hinsichtlich Lichtstrahlen, die unter einem
Winkel unter dem kritischen Winkel eintreffen, einige der Lichtstrahlen
reflektiert, und sie laufen erneut in der Tafel, wohingegen der
Rest aus ihr austritt. Durch immer wieder erfolgende Reflexion an
der Oberfläche
der Tafel werden Lichtstrahlen ausgeblendet, die in einer Richtung
laufen, in der sie unter einem Einfallswinkel eintreffen, der kleiner
als der kritische Winkel ist. Im Ergebnis kann die Richtung, in
der Licht in der Tafel läuft,
noch mehr eingeschränkt
werden.
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Demgemäß wird ein
Bild eines Objekts in Kontakt mit der Oberfläche der Tafel unter Verwendung
von Licht gelesen, das in einer eingeschränkten, spezifizierten Richtung
läuft,
so dass die Genauigkeit des Bildlesevorgangs erhöht werden kann. Darüber hinaus
ist, da die Richtung, in der das Licht läuft, alleine durch Ausbilden
einer Abschrägung
an einem Rand des lichtdurchlässigen
Substrats, und durch Aufstellen einer Lichtquelle der Abschrägung gegenüber eingeschränkt werden
kann, kein anderes optisches System wie ein Kondensor oder ein Spektroskop
erforderlich, und es kann ein kleineres Gerät hergestellt werden.
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Ferner
ist durch die Erfindung ein Bildlesegerät mit Folgendem geschaffen:
- – einer
Tafel mit einem Paar lichtdurchlässiger Substrate,
mehreren Lichtempfangsvorrichtungen, die zweidimensional angeordnet
sind, und einer Flüssigkristallschicht
mit variablem Transmissionsvermögen,
wobei die mehreren Lichtempfangsvorrichtungen und die Flüssigkristallschicht Lichtempfangspixel
bilden und sie zwischen das Paar von Substraten eingefügt sind,
wobei ein Rand eines des Paars lichtdurchlässiger Substrate mit einer
Abschrägung
versehen ist; und
- – einer
Lichtquelle zum Abstrahlen von Licht in die Tafel;
- – wobei
ein Objekt in Kontakt mit einer Fläche der Tafel mit innerhalb
der Tafel transmittiertem Licht beleuchtet wird und das vom Objekt
zurückgelieferte
Licht durch die Lichtempfangsvorrichtungen empfangen wird, wodurch
ein Bild des Objekts gelesen wird.
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Gemäß der Erfindung
kann die Richtung, in der Licht innerhalb der Tafel läuft, auf
dieselbe Weise wie oben angegeben eingeschränkt werden, so dass die Genauigkeit
beim Bildlesevorgang erhöht
werden kann. Darüber
hinaus ist die Tafel mit einer Flüssigkristallschicht versehen,
und dadurch kann das Transmissionsvermögen für jeden Fotoempfänger verändert werden,
so dass die Richtung, in der Licht innerhalb der Tafel läuft, noch
weiter eingeschränkt werden
kann und es kann die Genauigkeit des Bildlesevorgangs erhöht werden.
Außerdem
ist es durch Kontrollieren des Transmissionsvermögens der Flüssigkristallschicht für jedes
Lichtempfangspixel auch möglich,
die Tafel zur Anzeige zu verwenden.
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Noch
ferner verfügt
das erfindungsgemäße Bildlesegerät über eine
Flüssigkristall-Steuerungseinrichtung
zum Ausführen
einer Steuerung, die es ermöglicht,
das Licht durch einen Teil der Flüssigkristallschicht läuft, der
sich auf einem optischen Pfad befindet, der sich von der Abschrägung des
lichtdurchlässigen
Substrats zu einer Lichtempfangsvorrichtung erstreckt.
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Gemäß der Erfindung
durchläuft
Licht, das in einer auf die oben beschriebenen Weise eingeschränkten Richtung
läuft,
einen eingeschränkten optischen
Pfad, und es erreicht eine Lichtempfangsvorrichtung. Da der Teil
der Flüssigkristallschicht,
der sich auf dem zur Lichtempfangsvorrichtung führenden optischen Pfad befindet,
so gesteuert wird, dass Licht durch ihn hindurchläuft, wird
Licht, das einen anderen Pfad durchläuft, nicht empfangen, es kann das
Auftreten von Störsignalen
verhindert werden, und die Genauigkeit beim Bildlesevorgang kann
noch weiter erhöht
werden.
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Noch
ferner verfügt
das erfindungsgemäße Bildlesegerät über eine
Datenentnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Lichtempfangsdaten einer Lichtempfangsvorrichtung,
die sich in einem optischen Pfad befindet, der sich von der Abschrägung des
lichtdurchlässigen
Substrats aus erstreckt und durch einen Teil der Flüssigkristallschicht
verläuft, durch
den Licht gelaufen ist, aus Lichtempfangsdaten aller Lichtempfangsvorrichtungen.
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Gemäß der Erfindung
läuft Licht,
das durch einen Teil der Flüssigkristallschicht
gelaufen ist, durch einen eingeschränkten optischen Pfad, und es erreicht
eine Lichtempfangsvorrichtung. Bei der Erfindung werden als Erstes
Lichtempfangsdaten von allen Lichtempfangsvorrichtungen einschließlich einer
speziellen Lichtempfangsvorrichtung, die sich auf dem eingeschränkten optischen
Pfad befindet, hergeleitet. Da aus allen Lichtempfangsdaten diejenigen der
speziellen Lichtempfangsvorrichtung entnommen werden, die dem Teil
der Flüssigkristallschicht
zugeordnet ist, durch den das Licht gelaufen ist, werden Lichtempfangsdaten
von Licht, das einen anderen Pfad entlanggelaufen ist, nicht verwendet,
es kann das Auftreten von Störsignalen
verhindert werden, und die Genauigkeit beim Bildlesevorgang kann
noch weiter erhöht
werden.
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Noch
ferner ist es bei der Erfindung bevorzugt, wenn die Tafel mit einer
Maske zum Ausblenden von Licht versehen ist, das über eine
Fläche
des lichtdurchlässigen
Substrats eintritt, und eine Lichtempfangsvorrichtung erreicht.
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Gemäß der Erfindung
ist die Tafel mit einer Maske zum Ausblenden von Licht versehen,
das über
die Fläche
der Tafel eintritt und eine Lichtempfangsvorrichtung erreicht. Wenn
z.B. die Maske unmittelbar über
einer Lichtempfangsvorrichtung hergestellt wird, kann Licht, das über die
Fläche
der Tafel eintritt, ausgeblendet werden, es kann das Auftreten von
Störsignalen
aufgrund von Umgebungslicht verhindert werden, und die Genauigkeit
beim Bildlesevorgang kann noch weiter erhöht werden.
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Noch
ferner verfügt
das erfindungsgemäße Bildlesegerät über eine
Lichtempfangs-Steuerungseinrichtung zum Betreiben der Lichtempfangsvorrichtungen
entweder in einem Gesamtbetriebsmodus oder einem Teilbetriebsmodus,
wobei im Gesamtbetriebsmodus alle Lichtempfangsvorrichtungen betrieben
werden und im Teilbetriebsmodus nur ein Teil der Lichtempfangsvorrichtungen
in Elementen eines bestimmten Gebiets betrieben werden.
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Gemäß der Erfindung
ist es möglich,
im Gesamtbetriebsmodus alle Lichtempfangsvorrichtungen zu betreiben,
und es ist möglich,
im Teilbetriebsmodus nur einen Teil der Lichtempfangsvorrichtungen
in einem bestimmten Gebiet zu betreiben. In einigen Fällen, z.B.
beim Lesen eines Fingerabdrucks, ist es nicht erforderlich, die
Lichtempfangsvorrichtungen in allen Gebieten der Tafel zu betreiben.
In einem derartigen Fall werden die Lichtempfangsvorrichtungen im
Teilbetriebsmodus betrieben, wodurch Lichtempfangsvorrichtungen,
die nichts mit dem Bildlesevorgang zu tun haben, nicht betrieben
werden, und es kann der Energieverbrauch gesenkt werden.
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Noch
ferner verfügt
das erfindungsgemäße Bildlesegerät über eine
Flüssigkristall-Steuerungseinrichtung
zum Ausführen
einer Steuerung des Licht-Transmissionsvermögens eines
Teils der Flüssigkristallschicht,
um ein Gebiet von Lichtempfangspixeln anzuzeigen, das im Teilbetriebsmodus
betriebene Lichtempfangsvorrichtungen enthält.
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Gemäß der Erfindung
kann, da ein Gebiet von im Teilbetriebsmodus betriebenen Lichtempfangsvorrichtungen
angezeigt wird, ein Gebiet, auf das ein zu lesendes Objekt, wie
ein Finger des Bedieners aufgebracht ist, sicher angezeigt werden.
Es ist nicht nur die Bedienung vereinfacht, sondern es ist auch
das Funktionsvermögen
des Bildlesevorgangs gewährleistet.
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Noch
ferner ist es bei der Erfindung bevorzugt, dass die Tafel mit einem
Filter versehen ist, um, für
jedes Lichtempfangspixel, Licht eines Wellenlängenbands innerhalb mehrerer
verschiedener Wellenlängenbänder durchzulassen
- – wobei
das Gerät
ferner über
eine Flüssigkristall-Steuerungseinrichtung
zum Steuern des Transmissionsvermögens der Flüssigkristallschicht sowie eine
Lichtempfangs-Steuerungseinrichtung zum Steuern des Betriebs der
Lichtempfangsvorrichtungen verfügt;
- – wobei
ein Bild jeder Wellenlänge
dadurch gelesen wird, dass sequenziell ein Teil der Flüssigkristall-Anzeigeschicht
und eine Lichtempfangsvorrichtung betrieben werden, die in einem
Lichtempfangspixel enthalten sind, wie es jedem Wellenlängenband
zugeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung
ist die Tafel mit Filtern versehen, von denen jedes sichtbare Lichtstrahlen z.B.
der Farben Rot, Grün
und Blau durchlässt.
Als Erstes werden, hinsichtlich eines Lichtempfangspixels, das mit
einem Filter zum Durchlassen eines Lichtstrahls der Farbe Rot versehen
ist, eine Flüssigkristallsteuerung
zum Betreiben der Flüssigkristallschicht
und eine Lichtempfangssteuerung zum Betreiben der Lichtempfangsvorrichtung
ausgeführt, wodurch
ein Bild der Farbe Rot gelesen wird. Als Nächstes wird, auf dieselbe Weise,
ein Bild der Farbe Grün
gelesen, und dann wird ein Bild der Farbe Blau gelesen.
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So
werden Teile der Flüssigkristallschicht
sowie Lichtempfangsvorrichtungen, die in Lichtempfangspixeln enthalten
sind, die den jeweiligen Wellenlängenbändern zugeordnet
sind, sequenziell betrieben, wodurch, ohne dass nicht betroffene
Teile der Flüssigkristallschicht
sowie Lichtempfangsvorrichtungen betrieben würden, Bilder der jeweiligen Wellenlängenbänder mit
relativ kleiner Energie gelesen werden können. Darüber hinaus kann, da gelesene
Bilder der jeweiligen Wellenlängenbänder manchmal
verschiedene Auflösungen
zeigen, die Zuverlässigkeit
der Datenverifizierung dadurch erhöht werden, dass eine solche
unter Verwendung aller Bilder ausgeführt wird. Genauer gesagt, ist
dies zur Erkennung eines Fingerabdrucks oder dergleichen wirkungsvoll.
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Noch
ferner verfügt
das erfindungsgemäße Bildlesegerät über eine
Berechnungseinrichtung zum Teilen eines Lichtempfangspegels während Ein-Zuständen der
Lichtquelle durch einen Lichtempfangspegel während aus Aus-Zuständen derselben.
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Gemäß der Erfindung
werden ein Lichtempfangspegel während
Ein-Zuständen
der Lichtquelle sowie ein Lichtempfangspegel während Aus-Zuständen derselben
ausgegeben, und der Erstere wird durch den Letzteren geteilt. Da
der Erstere ein Störsignale
enthaltender Lichtempfangspegel ist, und da der Letztere ein Lichtempfangspegel
ist, der durch Umgebungslicht verursachte Störsignale ohne Relation zur
Lichtquelle repräsentiert,
können
die Störsignale
bei der oben angegebenen Berechnung beseitigt werden, und die Genauigkeit
beim Bildlesevorgang kann noch weiter erhöht werden.
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Noch
ferner ist es bei der Erfindung bevorzugt, wenn die Lichtquelle
Licht in einem vorbestimmten Wellenlängenband emittiert und die
Lichtempfangsvorrichtungen Licht im selben Wellenlängenband
wie dem von der Lichtquelle empfangen.
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Gemäß der Erfindung
wird, durch Zuordnen der Lichtempfangsempfindlichkeit der Lichtempfangsvorrichtungen
zum Wellenlängenband
des Lichts von der Lichtquelle, z.B. unter Verwendung von Lichtempfangsvorrichtungen,
die im Wellenlängenband
des Lichts von der Lichtquelle eine hervorragende Lichtempfangsempfindlichkeit
zeigen, anderes Licht als dasjenige von der Lichtquelle kaum empfangen,
und die Genauigkeit beim Bildlesevorgang kann noch weiter erhöht werden.
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Noch
ferner ist es bei der Erfindung bevorzugt, dass an einer Fläche der
Tafel ein Berührungssensor
oder ein Temperatursensor platziert ist.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Berührungssensor
oder ein Temperatursensor an der Fläche der Tafel platziert, wodurch
der Bediener durch Bedienen der Tafel verschiedene Eingabeoperationen
ausführen
kann, und es kann die Bedienbarkeit verbessert werden. Wenn ein
Berührungssensor
verwendet wird, kann der Bediener dadurch eine Eingabe vornehmen,
dass er mit einem Eingabestift oder einem Finger auf die Fläche der
Tafel drückt.
Wenn ein Temperatursensor verwendet wird, kann der Bediener eine
Eingabe dadurch vornehmen, dass er einen Finger oder dergleichen
dicht an der Fläche
der Tafel bewegt, in welchem Fall es nicht erforderlich ist, die
Tafel mit dem Finger zu berühren.
Darüber
hinaus können
diesen Eingabeoperationen verschiedene Arten von Steuerungsvorgängen zugeordnet
werden, und die Lichtquelle kann z.B. durch eine Eingabeoperation
mit einem Finger des Bedieners gesteuert werden.
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Noch
ferner verfügt
das erfindungsgemäße Bildlesegerät über eine
Lichtquelle-Steuerungseinrichtung zum Betreiben der Lichtquelle,
wenn erkannt wird, dass die Lichtempfangsvorrichtungen kein Licht mehr
empfangen.
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Gemäß der Erfindung
wird die Lichtquelle angesteuert, wenn die Lichtempfangsvorrichtungen eine
Sperrung von Umgebungslicht erkennen, so dass es nicht erforderlich
ist, Anweisungen zum Starten des Betriebs der Lichtquelle und zum
Starten des Bildlesevorgangs zu erteilen, es kann ein Bild durch automatisches
Betreiben der Lichtquelle gelesen werden, und die Bedienbarkeit
kann verbessert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Andere
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen
deutlicher werden.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die die mechanische Konfiguration
eines Bildlesegeräts 10 zeigt,
das eine Ausführungsform
der Erfindung bildet;
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2 ist
eine Schnittansicht, die eine Tafel 11 des in der 1 dargestellten
Bildlesegeräts 10 zeigt;
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3 ist
eine Ansicht, die das Transmissionsvermögen für Licht beim Bildlesegerät 10 zeigt;
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4 ist
eine Ansicht, die einen Fingerabdruck-Lesevorgang durch das Bildlesegerät 10 zeigt;
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5 ist
eine Ansicht, die einen Fingerabdruck-Lesevorgang durch das Bildlesegerät 10 zeigt;
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6 ist
ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration des Bildlesegeräts 10 zeigt;
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7 ist
eine Ansicht, die ein Gesamtanzeigegebiet 54 und ein Teilanzeigegebiet 55 zeigt;
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8 ist
eine Ansicht, die ein Bildlesegerät zeigt, das eine weitere Ausführungsform
der Erfindung bildet; und
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9A, 9B sind
Ansichten, die ein herkömmliches
Fingerabdruck-Lesegerät
unter Verwendung eines Prismas zeigen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte
Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben.
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Die 1 ist
eine perspektivische Ansicht, die die mechanische Konfiguration
eines Bildlesegeräts 10 zeigt,
das eine Ausführungsform
der Erfindung bildet, und die 2 ist eine
Schnittansicht, die eine Tafel 11 des in der 1 dargestellten
Bildlesegerät
zeigt. Das Bildlesegerät 10 verfügt über die
Tafel 11 und eine Lichtquelle 12. Die Tafel 11,
die eine Aktivmatrix-Flüssigkristalltafel
ist, verfügt über ein Paar
lichtdurchlässiger
Substrate 21, 22, Lichtempfangsvorrichtungen 23,
eine Flüssigkristallschicht 24 usw.
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Die
Flüssigkristallschicht 24 ist
zwischen die lichtdurchlässigen
Substrate 21, 22 eingefügt. Auf einer Fläche des
lichtdurchlässigen
Substrats 21 ist auf der Seite der Flüssigkristallschicht 24 eine
lichtdurchlässige
gemeinsame Elektrode 20 platziert, und auf einer Fläche des
lichtdurchlässigen Substrats 21 auf der
Seite entgegengesetzt zur Flüssigkristallschicht 24 ist
eine Polarisationsplatte 31 platziert. Auf einer Fläche des
lichtdurchlässigen
Substrats 22 auf der Seite der Flüssigkristallschicht 24 sind
mehrere Lichtempfangsvorrichtungen 23, Schaltelemente 25,
lichtdurchlässige
Pixelelektroden 26 sowie Leiterbahnen 27–29 platziert,
und auf einer Fläche
des lichtdurchlässigen
Substrats 22, auf der Seite entgegengesetzt zur Flüssigkristallschicht 24,
ist eine Polarisationsplatte 32 platziert.
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Hinsichtlich
der Dicke jeder Komponente beträgt
diejenige der Polarisationsplatten 31, 32 0,3 mm,
diejenige der Flüssigkristallschicht 24 beträgt 5 μm, und diejenige
der lichtdurchlässigen
Substrate 21, 22 beträgt z.B. 0,7 mm.
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Es
sei angenommen, dass zwei Richtungen, die parallel zu den Flächen des
lichtdurchlässigen Substrats 22 und
orthogonal zueinander verlaufen, eine Richtung X und eine Richtung
Y sind, und dass eine Richtung orthogonal zu den Flächen der
lichtdurchlässigen
Substrate 22 eine Richtung Z ist. Die sich in der Richtung
Y erstreckenden Leiterbahnen 27 sind in der Richtung X
voneinander beabstandet. Die Leiterbahnen 28, die sich
ebenfalls in der Richtung Y erstrecken, sind so angeordnet, dass
sie benachbart zu den Leiterbahnen 27 verlaufen. Die sich in
der Richtung X erstreckenden Leiterbahnen 29 sind in der
Richtung Y voneinander beabstandet. Umgeben durch die Leiterbahnen 27–29 sind
mehrere rechteckige Bereiche gebildet. In jedem rechteckigen Bereich
sind eine Lichtempfangsvorrichtung 23, ein Schaltelement 25 und
eine Pixelelektrode 26 platziert.
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Die
Lichtempfangsvorrichtung 23, die eine Photodiode oder dergleichen
ist, ist mit der Leiterbahn 27 verbunden. Das Schaltelement 25,
das ein TFT (Dünnschichttransistor)
oder dergleichen ist, ist mit den Leiterbahnen 28, 29 und
der Pixelelektrode 26 verbunden. Die Leiterbahn 28 ist
eine Gateleitung des Schaltelements 25, und die Leiterbahn 29 ist
eine Sourceleitung desselben. Während
einer Zeitperiode, in der eine vorbestimmte Spannung sequenziell an
die jeweiligen Leiterbahnen 29 gelegt wird, wird ein Scanvorgang
auf solche Weise ausgeführt,
dass eine vorbestimmte Steuerspannung sequenziell und selektiv an
die Leiterbahnen 28 gelegt wird. So wird ein Teil der Flüssigkristallschicht 24,
der zwischen eine gewünschte
Pixelelektrode 26 und die gemeinsame Elektrode 20 eingefügt ist,
aktiviert, und es wird das Transmissionsvermögen in jedem Pixel gesteuert.
Als an die Leiterbahnen 29 angelegte Spannung wird eine
solche ausgewählt,
die einem die Flüssigkristallschicht 24 aktivierten
Schwellenwert oder mehr entspricht.
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Wie
es in der 2 dargestellt ist, ist die Lichtempfangsvorrichtung 23 auf
einer Maske 24 ausgebildet, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat 22 ausgebildet
ist, wobei diese Maske 34 verhindert, dass das Lichtempfangsvorrichtung 23 Licht
von der Rückseite
empfängt.
In diesem Fall ist die Rückseite die
Seite der Polarisationsplatte 32 in der Richtung Z, wohingegen
die Seite der Polarisationsplatte 31 in der Richtung Z
als Vorderseite angenommen wird. Darüber hinaus ist auf der gemeinsamen
Elektrode 20, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat 21 ausgebildet
ist, eine Maske 33 ausgebildet. Die Maske 33,
deren Fläche
beinahe derjenigen der Lichtempfangsvorrichtung 23 entspricht,
ist so positioniert, dass sie von der Lichtempfangsvorrichtung 23 beabstandet
ist und dieser gegenübersteht,
wenn die lichtdurchlässigen
Substrate 21, 22 einander gegenüberstehen.
Durch Platzieren der Maske 33 ist es möglich, von allen von der Vorderseite
her kommenden Lichtstrahlen einen Lichtstrahl auszublenden, der
in einer beinahe orthogonalen Richtung zu einer Lichtempfangsfläche der
Lichtempfangsvorrichtung 23 verläuft und dafür zu sorgen, dass das Lichtempfangsvorrichtung 23 einen
Lichtstrahl empfängt,
der in einer Richtung schräg
zur Lichtempfangsfläche verläuft.
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An
einem Rand des lichtdurchlässigen
Substrats 22 in der Richtung Y auf der Seite entgegengesetzt
zur Flüssigkristallschicht 24 ist
eine Abschrägung 22a parallel
zur Richtung X ausgebildet. Die Polarisationsplatte 32 bedeckt
die Abschrägung 22a, und
sie verfügt über eine
Abschrägung 32a parallel zu
dieser. Die Lichtquelle 12 ist als sich in der Richtung
X erstreckender Stab ausgebildet, und sie steht der Abschrägung 22a gegenüber. Die
Lichtquelle 12 ist beispielsweise eine Kaltkathodenröhre. Es
sei angenommen, dass ein durch die Abschrägung 22a mit der Fläche der
Tafel 11 gebildeter Winkel ein Winkel Θ ist. Der Winkel Θ entspricht
90° oder
weniger, z.B. 42°.
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Es
sei angenommen, dass das Wellenlängenband
des durch die Lichtquelle 12 emittierten Lichts ein solches
ist, das vom Umgebungslicht unterscheidbar ist, nämlich dasselbe
wie das von Ultraviolettstrahlung, Infrarotstrahlung oder dergleichen, und
dass die Lichtempfangsempfindlichkeit der Lichtempfangsvorrichtung 23 vorzugsweise
im Wellenlängenband
des durch die Lichtquelle 12 emittierten Lichts liegt.
Dadurch können
Störsignale
verringert werden, und die Genauigkeit beim Bildlesevorgang kann
weiter erhöht
werden. Wenn für
die Lichtquelle 12 anderes Licht als sichtbares Licht verwendet
wird, ist es erforderlich, zur Anzeige eine andere Lichtquelle bereitzu stellen,
wie eine Hinterleuchtung, die sichtbares Licht enthaltendes Licht
emittiert.
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Ferner
kann die Tafel 11 mit einem Farbfilter versehen sein. Das
Farbfilter ermöglicht
es, dass durch jedes Pixel ein Lichtstrahl innerhalb sichtbarer Lichtstrahlen
läuft.
Wenn die Tafel mit solchen Farbfiltern versehen ist, ist es erforderlich,
dafür zu
sorgen, dass die Lichtquelle 12 weißes Licht emittiert, und Lichtempfangsvorrichtungen 23 mit
einer Lichtempfangsempfindlichkeit auszuwählen, die bevorzugt im Wellenlängenband
eines sichtbaren Lichtstrahls liegt.
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Ferner
kann an der Vorderseite der Polarisationsplatte 31 ein
Berührungssensor
oder ein Temperatursensor platziert werden. Ein Berührungssensor wird
dadurch aufgebaut, dass z.B. zwei Platten lichtdurchlässiger Elektroden
durch einen Abstandshalter voneinander beabstandet positioniert
werden. Wenn der Bediener den Berührungssensor mit einem Finger
berührt,
kann dieser den Finger erfassen. Ein Temperatursensor, der ein Thermistor
oder dergleichen ist, kann einen Finger des Bedieners dadurch erfassen,
dass er die Temperatur des Fingers erfasst, selbst wenn der Bediener
den Sensor nicht mit seinem Finger berührt.
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Die 3 ist
eine Ansicht, die das Licht-Transmissionsvermögen des Bildlesegeräts 10 zeigt.
Von der Lichtquelle 12 emittiertes Licht erreicht als Erstes
die Abschrägung 32a.
Unter den die Abschrägung 32a erreichenden
Lichtstrahlen werden solche, die sie unter einem Einfallswinkel
entsprechend einem kritischen Winkel α oder mehr erreichen, totalreflektiert,
wohin einige der Lichtstrahlen, die die Abschrägung 32a unter einem
Einfallswinkel unter dem kritischen Winkel α erreichen, durch die Polarisationsplatte 32 in
das lichtdurchlässige
Substrat 22 eintreten. Im Ergebnis kann die Richtung eingeschränkt werden,
in der Licht in der Tafel 11 läuft. Anders gesagt, genügt ein Winkel
A, wie er durch die eingeschränkte
Richtung des Lichts und die Fläche des
lichtdurchlässigen
Substrats 22 gebildet wird, der unten angegebenen Ungleichung: π/2 – α – Θ < A < π/2 + α – Θ
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Unter
in das lichtdurchlässige
Substrat 22 eintretenden Lichtstrahlen zeigt ein Lichtstrahl,
der in einer Richtung orthogonal zur Abschrägung 32a verläuft, das
höchste
Transmissionsvermögen,
so dass dieser Lichtstrahl auch die höchste Lichtintensität zeigt.
Die Richtung, in der der die höchste Intensität zeigende
Licht läuft,
verläuft
parallel zu einer Ebene YZ, und diese Richtung bildet mit der Fläche des lichtdurchlässigen Substrats 22 einen
Winkel β (= π/2 – Θ). Wenn
der Winkel Θ 42° beträgt, beträgt der Winkel β 48°.
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Die
Lichtstrahlen, die in das lichtdurchlässige Substrat 22 eingetreten
sind, laufen durch die Flüssigkristallschicht 24,
das lichtdurchlässige
Substrat 21 und die Polarisationsplatte 31 in
dieser Reihenfolge, und sie erreichen eine Grenzfläche 31a zwischen der
Polarisationsplatte 31 und der Außenseite. Die Grenzfläche 31a ist
eine Fläche
der Tafel 11. Unter den die Grenzfläche 31a erreichenden
Lichtstrahlen werden solche, die dieselbe mit einem Einfallswinkel entsprechend
einem kritischen Winkel γ oder
mehr erreichen, totalreflektiert, wohingegen einige der Lichtstrahlen,
die die Grenzfläche 31a unter
einem Einfallswinkel unter dem kritischen Winkel γ erreichen,
durch die Polarisationsplatte 31 nach außen laufen.
Im Ergebnis kann die Richtung, in der Licht in der Tafel 11 läuft, noch
weiter eingeschränkt
werden. Anders gesagt, genügt
ein Winkel B, der durch die eingeschränkte Richtung des Lichts und
die Fläche des
lichtdurchlässigen
Substrats 22 gebildet wird, der unten angegebenen Ungleichung: B ≤ π/2 – γ
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Durch
Auswählen
des kritischen Winkels γ in solcher
Weise, dass Θ < Θ – α gilt, ist
es möglich,
dafür zu
sorgen, dass alle Lichtstrahlen, die durch die Abschrägung 22a eingedrungen
sind, totalreflektiert werden. Darüber hinaus ist es durch Auswählen des kritischen
Winkels γ in
solcher Weise, dass γ ≤ π/2 – β gilt, möglich, dafür zu sorgen,
dass der von der Lichtquelle 12 emittierte Lichtstrahl,
der die höchste Intensität zeigt,
totalreflektiert wird.
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Die
an der Grenzfläche 31a reflektierten Lichtstrahlen
erreichen die Grenzfläche 32b zwischen
der Polarisationsplatte 32 und der Außenseite, und danach werden
die Lichtstrahlen an den Grenzflächen 31a, 32b wiederholt
reflektiert. Die Grenzfläche 32b ist
auch eine Fläche
der Tafel 11. Im Ergebnis werden unter den in der Tafel 11 laufenden
Lichtstrahlen diejenigen, die unter einem Einfallswinkel entsprechend
dem kritischen Winkel γ oder
mehr eintreffen, ausgeblendet.
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Die
Lichtstrahlen, die in der Tafel 11 transmittierten, erreichen
ein die Fläche
der Tafel 11 berührendes
Objekt, z.B. einen die Grenzfläche 31a be rührenden
Finger des Bedieners, wie es in der 3 dargestellt
ist. Die Lichtempfangsvorrichtung 23 empfängt das
vom Objekt zurückgelieferte
Licht, wodurch ein Bild des Objekts gelesen werden kann.
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Die 4, 5 sind
Ansichten, die einen Fingerabdruck-Lesevorgang durch das Bildlesegerät 10 veranschaulichen.
Ein Berg Fm und ein Tal Fv eines Fingers F bilden einen Fingerabdruck,
und auf der Tafel 11 gelangt der Berg Fm mit der Polarisationsplatte 31 in
Kontakt, während
das Tal Fv nicht mit ihr in Kontakt gelangt. Unter Lichtstrahlen,
die den Finger F auf der Tafel 11 erreichen, wird ein das
Tal Fv erreichender Lichtstrahl auf dieselbe Weise wie dann reflektiert,
wenn sich kein Objekt auf der Tafel 11 befindet. Ein den
Berg Fm erreichender Lichtstrahl wird unter dem Einfluss eines mit
der Platte in Kontakt gelangenden Objekts gestreut. So bewegen sich die
das Tal Fv und den Berg Fm des Fingerabdrucks erreichenden Lichtstrahlen
auf verschiedene Arten, so dass es möglich ist, einen Fingerabdruck
dadurch zu lesen, dass Lichstrahlen vom Finger durch die Lichtempfangsvorrichtungen 23 empfangen
werden. Die Schrittweite T1 zwischen den Tälern Fv, Fv beträgt ungefähr 400 μm und die
Weite T2 zwischen den Bergen Fm, Fm, die mit der Platte in Kontakt
gelangen, beträgt
ungefähr
200 μm.
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Die
Genauigkeit beim Lesen eines Fingerabdrucks hängt von der Dichte, der Gerichtetheit
usw. von in der Tafel 11 laufendem Licht ab. Wie es unter Bezugnahme
auf die 3 erläutert wurde, wird die Richtung,
in der Licht läuft,
eingeschränkt,
so dass die Gerichtetheit des in der Tafel 11 laufenden
Lichts relativ hoch ist. Daher ist die Genauigkeit beim Lesen eines
Bilds durch das Bildlesegerät 10 hervorragend. Außerdem kann
durch die Masken 33, 34, wie unter Bezugnahme
auf die 2 beschrieben, Umgebungslicht
ausgeblendet werden, die Gerichtetheit von den zu den Lichtempfangsvorrichtungen 23 geführtem Licht
kann noch weiter verbessert werden, und die Genauigkeit beim Bildlesevorgang
kann erhöht
werden.
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Ein
Teil der Flüssigkristallschicht 24,
der auf einem optischen Pfad von der Abschrägung 32a der Polarisationsplatte 32 zur
Lichtempfangsvorrichtung 23 positioniert ist, wird so gesteuert,
dass er Licht durchlässt.
Wie es aus den 4, 5 ersichtlich ist,
befindet sich hinsichtlich eines Pixels, das so gesteuert wird,
dass es durch die Flüssigkristallschicht 24 hindurchlässt, der
zugehörige
Flüssigkristall
in einem Ein-Zustand, und hinsichtlich eines Pixels, das so gesteuert
wird, dass es nicht durch die Flüssigkristallschicht 24 hindurchlässt, befindet
sich der zugeordnete Flüssigkristall
in einem Aus-Zustand.
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Die
Dicke der Tafel 11, die die Summe aus den Dicken der lichtdurchlässigen Substrate 21, 22 und
der Polarisationsplatten 31, 32 ist, beträgt ungefähr 2 mm.
In einer Tiefe von ungefähr
1 mm ausgehend von den Flächen
der Tafel 11 ist die Flüssigkristallschicht 24 platziert.
Licht, das so läuft,
dass es mit der Fläche
der Tafel 11 einen Winkel von 48° bildet, läuft während der Zeitperiode zwischen
dem Durchlaufen der Flüssigkristallschicht 24 und
dem nächsten
Erreichen derselben um 2 × 1
mm × tan42
= 1,8 mm in der Richtung Y. Z.B. beträgt die Länge eines Pixels in der Richtung
Y bei einer Flüssigkristalldisplay-Tafel
vom 400-dpi-Typ 63,5 μm.
Daher kann das Licht durch ein Pixel laufen, das vom Pixel, an dem Licht
durch die Flüssigkristallschicht 24 gestrahlt
wurde, um ungefähr
28 Pixel in der Richtung Y beabstandet ist, wodurch es möglich ist,
dafür zu
sorgen, dass die Lichtempfangsvorrichtung 23 nur Licht
aus einer Richtung empfängt,
die eine besonders hohe Intensität
zeigt.
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Demgemäß läuft Licht,
das in einer auf die Lichtempfangsvorrichtung 23 eingeschränkten Richtung
läuft,
durch den eingeschränkten
optischen Pfad, und es erreicht die Lichtempfangsvorrichtung 23.
Das Licht wird durch einen Teil der Flüssigkristallschicht 24 gestrahlt,
der auf dem zur Lichtempfangsvorrichtung 23 führenden
optischen Pfad positioniert ist, so dass durch einen anderen Pfad
laufendes Licht nicht empfangen wird, das Auftreten von Störsignalen
verhindert werden kann und die Genauigkeit bei einem Bildlesevorgang
weiter erhöht
werden kann.
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Die 6 ist
ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration des Bildlesegeräts 10 zeigt. Das
Bildlesegerät 10 verfügt über einen
Flüssigkristall-Steuerabschnitt 41,
einen Eingabeabschnitt 42, einen Lichtempfangssteuervorrichtung-Steuerabschnitt 43,
einen Verarbeitungsabschnitt 44, einen nichtflüchtigen
Speicherabschnitt 45, einen Standard-I/O(Eingangs/Ausgangs)-Abschnitt 46 sowie
einen flüchtigen
Speicherabschnitt 47. Der Flüssigkristall-Steuerabschnitt 41 steuert
die jeweiligen Schaltelemente 25 der Tafel 11,
und er steuert das Transmissionsvermögen der Flüssigkristallschicht 24 für jede Pixelelektrode 26.
Der Eingabeabschnitt 42 ist eine Eingabevorrichtung wie
eine Tastatur oder eine Maus zum Eingeben verschiedener Arten von
Daten durch einen Bedienvorgang durch den Bediener. Der Lichtempfangs-Steuerabschnitt 43 führt eine
Steuerung zum Auslesen einer elektrischen Ladung aus, die durch
die Lichtempfangsvorrichtung 23 angesammelt wurde.
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Der
nichtflüchtige
Speicherabschnitt 45 speichert vorab Fingerabdruckdaten
des Benutzers. Der flüchtige
Speicherabschnitt 47 verfügt über mehrere Arbeitsbereiche,
wobei ein Anwendungsprogramm zur Fingerabdruckerkennung oder dergleichen
in einen Anwendungsprogrammbereich 53 geladen wird. In
einem Fingerabdruck-Datenbereich 52 speichert ein Benutzerdatenbereich 52a Daten
des Benutzers, dessen Fingerabdruckdaten im nichtflüchtigen
Speicherabschnitt 45 gespeichert sind, und ein Lichtempfangs-Datenbereich 52b speichert
Fingerabdruckdaten vom Lichtempfangs-Steuerabschnitt 43.
In einem Fingerabdruck-Erkennungsbereich 51 speichert ein Fingerabdruckdaten-Merkmalsentnahmebereich 51a aus
Lichtempfangsdaten entnommene Merkmalsdaten und ein Merkmalsdaten-Verifizierbereich 52b speichert
zwei Datenwerte zur Verifizierung.
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Der
Verarbeitungsabschnitt 44, der aus einer CPU (zentrale
Verarbeitungseinheit) usw. besteht, führt verschiedene Arten von
Prozessen aus, wie das Ausführen
eines Anwendungsprogramms, das Entnehmen von Merkmalsdaten aus Lichtempfangsdaten
oder das Verifizieren von Merkmalsdaten.
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Genauer
gesagt, führt
der Verarbeitungsabschnitt 44 einen Prozess zum Entnehmen
von Lichtempfangsdaten von einer speziellen Lichtempfangsvorrichtung 23 unter
den Lichtempfangsdaten aller Lichtempfangsvorrichtungen 23 aus.
Die spezielle Lichtempfangsvorrichtung 23 ist diejenige,
die in einer Verlängerungslinie
eines Pfads von Licht positioniert ist, das durch die Abschrägung 22a eintritt
und durch einen Teil der Flüssigkristallschicht 24 läuft. Z.B.
ist die spezielle Lichtempfangsvorrichtung 23 diejenige,
die um 28 Pixel in der Richtung Y von einem Pixel beabstandet ist,
das einen Teil der Flüssigkristallschicht
enthält,
durch den das Licht hindurchgestrahlt wurde. Obwohl durch die Flüssigkristallschicht 24 hindurchgestrahltes
Licht durch einen eingeschränkten
optischen Pfad läuft
und die Lichtempfangsvorrichtung 23 erreicht, werden Lichtempfangsdaten
zunächst
von allen Lichtempfangsvorrichtungen 23 einschließlich der
speziellen Lichtempfangsvorrichtung 23 erhalten, die auf
dem eingeschränkten optischen
Pfad positioniert ist. Dann werden die Lichtempfangsdaten der speziellen
Lichtempfangsvorrichtung 23 aus allen Lichtempfangsdaten
entnommen. So werden Lichtempfangsdaten, die von Licht erhalten
werden, das durch einen anderen Pfad gelaufen ist, nicht verwendet,
das Auftreten eines Störsignals
kann verhindert werden, und die Genauigkeit beim Bildlesevorgang
kann noch weiter erhöht werden.
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Ferner
kann das Entnehmen von Lichtempfangsdaten dadurch ausgeführt werden, dass
ein Rahmen in eine Anzeigezeitperiode und eine Erfassungszeitperiode
unterteilt wird, der Flüssigkristall während der
Erfassungszeitperiode auf die oben angegebene Weise betrieben wird,
um Lichtempfangsdaten anzusammeln, und Lichtempfangsdaten durch einen
Segmentreiber des Flüssigkristalls
entnommen werden. In diesem Fall werden alle Daten der Lichtempfangsvorrichtungen
zu Beginn der Erfassungszeitperiode entladen. Ein gemeinsamer Treiber
des Flüssigkristalls
wählt Zeilen
einzeln auf dieselbe Weise wie bei einem Anzeigezyklus aus, der
Segmenttreiber führt
einen Abtast- und Haltevorgang für
einen analogen Wert in jedem Zyklus aus, und ein Komparator beurteilt,
ob der Empfang von Licht gültig
ist oder nicht (binäre
Datenerfassung). Es ist auch möglich,
mehrere Komparatoren zu verwenden und eine Datenerfassung mit mehreren
Werten auszuführen. Der
durch den Komparator erhaltene Wert wird durch einen Steuerabschnitt
ausgelesen und als Daten jeder Reihe in jeder Zeile an die CPU geliefert.
Durch Abschalten der Hinterleuchtung, wenn Daten ausgelesen werden,
wird ein unnötiger
Empfang von Licht vermieden.
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Der
Lichtempfangs-Steuerabschnitt 43 betreibt die Lichtempfangsvorrichtungen 43 entweder
in einem Gesamtbetriebsmodus des Ansteuerns aller Lichtempfangsvorrichtungen 43 oder
in einem Teilbetriebsmodus des Ansteuerns nur einer Lichtempfangsvorrichtung 23 in
einem vorbestimmten, gewissen Gebiet. Im Gesamtbetriebsmodus kann
ein relativ großes
Objekt, wie ein Dokument, das beinahe dieselbe Größe wie die
Tafel 11 hat, gelesen werden, und im Teilbetriebsmodus
kann ein relativ kleines Objekt wie ein Fingerabdruck gelesen werden.
Im Teilbetriebsmodus wird eine Lichtempfangsvorrichtung 23,
die nichts mit dem Bildlesevorgang zu tun hat, nicht betrieben,
so dass der Energieverbrauch gesenkt werden kann.
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Ferner
führt der
Lichtempfangs-Steuerabschnitt 43 eine Lichtempfangssteuerung
sowohl dann aus, wenn die Lichtquelle 12 betrieben wird,
als auch dann, wenn sie nicht betrieben wird. Der Verarbeitungsabschnitt 44 teilt
einen Lichtempfangspegel beim Betreiben der Lichtquelle 12 durch
einen Lichtempfangspegel, wenn die Lichtquelle 12 nicht
betrieben wird. So kann ein Störsignal
beseitigt werden, das durch Umgebungslicht ohne Zusammenhang mit der
Lichtquelle 12 hervorgerufen wird, so dass die Genauigkeit
bei einem Bildlesevorgang noch weiter erhöht werden kann.
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Der
Flüssigkristall-Steuerabschnitt 41 führt eine
Steuerung zum Anzeigen eines Gebiets einer betriebenen Lichtempfangsvorrichtung 23 aus,
wenn der Lichtempfangs-Steuerabschnitt 43 im Teilbetriebsmodus
arbeitet. Dieses Ge biet kann in beliebiger Form angezeigt werden,
wenn der Bediener das Gebiet erkennen kann, und der Steuerabschnitt
führt z.B.
eine solche Steuerung aus, dass Licht durch einen Teil der Flüssigkristallschicht 24 gestrahlt
wird, wobei dieser Teil einem Pixel zugeordnet ist, das an einer
Kontur 56 eines Teilanzeigegebiets 55 positioniert
ist, das im Gesamtanzeigegebiet 54 der Tafel 11 in
der Ecke unten rechts positioniert ist, wie es in der 7 dargestellt
ist. So wird das Teilanzeigegebiet 55 mit einem aufgelegten
Finger angezeigt, so dass die Bedienung einfach ist und darüber hinaus
kann ein Bildlesevorgang auf zuverlässige Weise ausgeführt werden.
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Ferner
kann das durch die 6 dargestellte Bildlesegerät 10 über eine
Lichtquelle-Steuereinrichtung zum Betreiben der Lichtquelle 12,
wenn die Lichtempfangsvorrichtungen 23 erkennen, dass Umgebungslicht
gesperrt ist, verfügen.
Wenn der Bediener seinen Finger auf die Tafel 11 legt,
wird Umgebungslicht von der Vorderseite gesperrt, und es wird verhindert,
dass die Lichtempfangsvorrichtungen 23 Licht empfangen.
D.h., dass die Lichtempfangsvorrichtungen 23 erkennen,
dass Umgebungslicht gesperrt ist. Die Lichtquelle-Steuereinrichtung
betreibt die Lichtquelle 12, wenn durch die Lichtempfangsvorrichtungen 23 ein
Sperren des Umgebungslichts erkannt wird. D.h., dass es nicht erforderlich
ist, Anweisungen zum Starten des Betriebs der Lichtquelle 12 und
zum Starten eines Bildlesevorgangs zu erteilen, sondern ein Bild
kann durch automatisches Betreiben der Lichtquelle 12 gelesen
werden, so dass die Bedienbarkeit verbessert werden kann.
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Nachfolgend
wird die Steuerung für
den Fall veranschaulicht, dass die Tafel 11 mit einem Farbfilter
versehen ist. Das Farbfilter ist so aufgebaut, dass einer der sichtbaren
Lichtstrahlen dreier Farben R (Rot), G (Grün) und B (Blau) für jedes
Pixel durch es hindurchlaufen kann. Als Erstes wird ein Pixel, das mit
einem Filter versehen ist, das es ermöglicht, dass ein sichtbarer
Lichtstrahl der Farbe Rot hindurchläuft, durch den Flüssigkristall-Steuerabschnitt 41 so
angesteuert, dass Licht durch die Flüssigkristallschicht 24 gestrahlt
wird. Dabei wird durch den Lichtempfangs-Steuerabschnitt 43 eine
Steuerung zum Betreiben einer Lichtempfangsvorrichtung 23 im
selben Pixel der Farbe Rot ausgeführt, wodurch ein Bild der Farbe
Rot gelesen wird. Dann wird, auf dieselbe Weise, ein Bild der Farbe
Grün durch
Steuern eines Pixels der Farbe Grün gelesen und ferner wird ein
Bild der Farbe Blau gelesen.
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So
werden Teile der Flüssigkristallschicht 24 und
Lichtempfangsvorrichtungen 23 in Pixeln, die den jeweiligen
Farben RGB zugeordnet sind, sequenzi ell betrieben, wodurch Bilder
der jeweiligen Farben unter Verwendung einer relativ kleinen Leistung
gelesen werden können,
ohne dass nicht betroffene Teile der Flüssigkristallschicht 24 und
Lichtempfangsvorrichtungen 23 betrieben würden. Darüber hinaus
kann durch Verwenden gelesener Bilder der jeweiligen Farben zum
Verifizieren von Fingerabdruckdaten die Zuverlässigkeit bei der Verifizierung
von Fingerabdruckdaten erhöht
werden. Für
Farben von Licht, das durch das Farbfilter hindurchgestrahlt wird, besteht
keine Einschränkung
auf RGB.
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Die 8 ist
eine Ansicht, die ein Bildlesegerät zeigt, das eine andere Ausführungsform
der Erfindung darstellt. Das Bildlesegerät dieser Ausführungsform
ist ein solches, bei dem mehrere Chips, wie sie in der Veröffentlichung
JP-B2 2568310 beschrieben sind, auf der Polarisationsplatte 32 ausgebildet
sind, wie sie bei der durch die 1–7 veranschaulichten
Ausführungsform
verwendet wird, und anstelle der Lichtquelle 12 eine flache
Hinterleuchtung 61 vorhanden ist. Bei dieser Ausführungsform
hat die Polarisationsplatte 32 eine Lichtbündelungsfunktion,
so dass die Genauigkeit beim Bildlesevorgang erhöht werden kann. Darüber hinaus
kann ein verkleinertes Gerät
geschaffen werden, da es nicht erforderlich ist, zusätzlich eine
Kondensorlinse bereitzustellen.
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Der
Schutzumfang ist durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.