JP2003068999A - 撮像装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ファイバ光学プレートから出射されて固体撮
像素子に受光される光の光量を多くして、撮像特性の向
上を図ることが可能な撮像装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る撮像装置１０は、（１）コ
ア２２とコア２２の外周を覆うクラッド２３とを有する
光ファイバ２１を複数束ねて形成されており、光ファイ
バ２１の光軸に対して傾斜する光入射面２５及び光出射
面２６を有するファイバ光学プレート２０と、（２）フ
ァイバ光学プレート２０の光出射面２６に形成された透
光性を有する複数の柱状結晶体４０と、（３）半導体基
板の主面上に２次元状に配列形成された光電変換部３２
を有し、複数の柱状結晶体４０と光学的に結合された固
体撮像素子３０と、を備える。
像素子に受光される光の光量を多くして、撮像特性の向
上を図ることが可能な撮像装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る撮像装置１０は、（１）コ
ア２２とコア２２の外周を覆うクラッド２３とを有する
光ファイバ２１を複数束ねて形成されており、光ファイ
バ２１の光軸に対して傾斜する光入射面２５及び光出射
面２６を有するファイバ光学プレート２０と、（２）フ
ァイバ光学プレート２０の光出射面２６に形成された透
光性を有する複数の柱状結晶体４０と、（３）半導体基
板の主面上に２次元状に配列形成された光電変換部３２
を有し、複数の柱状結晶体４０と光学的に結合された固
体撮像素子３０と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に関し、よ
り詳細には指紋などのように測定対象物の表面に存在す
る凹凸パターンを検出するのに好適な撮像装置に関す
る。
り詳細には指紋などのように測定対象物の表面に存在す
る凹凸パターンを検出するのに好適な撮像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】かかる撮像装置として、例えば特開平７
−１７４９４７号公報（以下、文献１という）には、複
数の光ファイバを一体化してなるファイバ光学プレート
と、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサなどの固体
撮像素子とを接合してなる指紋検出装置が開示されてい
る。
−１７４９４７号公報（以下、文献１という）には、複
数の光ファイバを一体化してなるファイバ光学プレート
と、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサなどの固体
撮像素子とを接合してなる指紋検出装置が開示されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た文献１に開示の撮像装置では、ファイバ光学プレート
の光出射面は光ファイバの光軸に対して傾斜しており、
この光出射面と固体撮像素子とが光学的に直接結合され
ていた。従って、光入斜面に接触した指を通じて指紋の
像がプレート内へ入射したとしても、光出射面において
多くの光が反射されてしまい、その結果、固体撮像素子
に受光される光量が非常に少なく、検出すべき指紋の像
が暗くなって撮像特性が悪くなるという問題があった。
た文献１に開示の撮像装置では、ファイバ光学プレート
の光出射面は光ファイバの光軸に対して傾斜しており、
この光出射面と固体撮像素子とが光学的に直接結合され
ていた。従って、光入斜面に接触した指を通じて指紋の
像がプレート内へ入射したとしても、光出射面において
多くの光が反射されてしまい、その結果、固体撮像素子
に受光される光量が非常に少なく、検出すべき指紋の像
が暗くなって撮像特性が悪くなるという問題があった。
【０００４】そこで本発明は、ファイバ光学プレートか
ら出射されて固体撮像素子に受光される光の光量を多く
して、撮像特性の向上を図ることが可能な撮像装置を提
供することを目的とする。
ら出射されて固体撮像素子に受光される光の光量を多く
して、撮像特性の向上を図ることが可能な撮像装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、（１）コアとコアの外周を覆うクラッドとを有する
光ファイバを複数束ねて形成されており、光ファイバの
光軸に対して傾斜する光入射面及び光出射面を有するフ
ァイバ光学プレートと、（２）ファイバ光学プレートの
光出射面に形成された透光性を有する複数の柱状結晶体
と、（３）半導体基板の主面上に２次元状に配列形成さ
れた光電変換部を有し、複数の柱状結晶体と光学的に結
合された固体撮像素子と、を備えることを特徴とする。
は、（１）コアとコアの外周を覆うクラッドとを有する
光ファイバを複数束ねて形成されており、光ファイバの
光軸に対して傾斜する光入射面及び光出射面を有するフ
ァイバ光学プレートと、（２）ファイバ光学プレートの
光出射面に形成された透光性を有する複数の柱状結晶体
と、（３）半導体基板の主面上に２次元状に配列形成さ
れた光電変換部を有し、複数の柱状結晶体と光学的に結
合された固体撮像素子と、を備えることを特徴とする。
【０００６】この撮像装置では、ファイバ光学プレート
の光出射面に複数の柱状結晶体が形成されているため、
各光ファイバ内を伝搬した光の光出射面における反射が
抑制され、多くの光が複数の柱状結晶体に入射される。
そして、複数の柱状結晶体のそれぞれが光ファイバのよ
うに機能し、入射された光が柱状結晶体内を案内される
と共に出射側の端部において散乱され、柱状結晶体から
多くの光が出射されて固体撮像素子に受光される。この
ように、この撮像装置では固体撮像素子に受光される光
量が多くなり、撮像特性の向上が図られる。
の光出射面に複数の柱状結晶体が形成されているため、
各光ファイバ内を伝搬した光の光出射面における反射が
抑制され、多くの光が複数の柱状結晶体に入射される。
そして、複数の柱状結晶体のそれぞれが光ファイバのよ
うに機能し、入射された光が柱状結晶体内を案内される
と共に出射側の端部において散乱され、柱状結晶体から
多くの光が出射されて固体撮像素子に受光される。この
ように、この撮像装置では固体撮像素子に受光される光
量が多くなり、撮像特性の向上が図られる。
【０００７】また本発明に係る撮像装置では、複数の柱
状結晶体は、ＣｓＩ、ＮａＩ、ＬｉＩ、ＫＩ、ＫＢｒ、
ＫＣｌ、及びＮａＣｌのうちの少なくともいずれかによ
り構成されていると好適である。これらの物質は柱状の
結晶体を構成することができ、かつファイバ光学プレー
トを通過した光に対して透光性を有するため好ましい。
状結晶体は、ＣｓＩ、ＮａＩ、ＬｉＩ、ＫＩ、ＫＢｒ、
ＫＣｌ、及びＮａＣｌのうちの少なくともいずれかによ
り構成されていると好適である。これらの物質は柱状の
結晶体を構成することができ、かつファイバ光学プレー
トを通過した光に対して透光性を有するため好ましい。
【０００８】本発明に係る撮像装置では、柱状結晶体各
々の光入射側の端部における断面積は、光ファイバ各々
の光出射側の端部における断面積よりも小さいことを特
徴としてもよい。このようにすれば、解像度の劣化が抑
制される。
々の光入射側の端部における断面積は、光ファイバ各々
の光出射側の端部における断面積よりも小さいことを特
徴としてもよい。このようにすれば、解像度の劣化が抑
制される。
【０００９】本発明に係る撮像装置では、複数の柱状結
晶体は、ファイバ光学プレートの光出射面に斜方蒸着に
より結晶成長されてなることを特徴としてもよい。この
ようにすれば、ファイバ光学プレートの光出射面に、該
光出射面に対して傾斜する複数の柱状結晶体を容易に形
成することができる。
晶体は、ファイバ光学プレートの光出射面に斜方蒸着に
より結晶成長されてなることを特徴としてもよい。この
ようにすれば、ファイバ光学プレートの光出射面に、該
光出射面に対して傾斜する複数の柱状結晶体を容易に形
成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明に係る撮像装置の好適な一実施形態について説明す
る。なお、図面において同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。
発明に係る撮像装置の好適な一実施形態について説明す
る。なお、図面において同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。
【００１１】図１は、本実施形態に係る撮像装置として
の指紋検出装置の構成を示す図である。図１に示すよう
に、指紋検出装置１０は、ファイバ光学プレート２０と
固体撮像素子３０と透光性を有する複数の柱状結晶体４
０とを備えている。
の指紋検出装置の構成を示す図である。図１に示すよう
に、指紋検出装置１０は、ファイバ光学プレート２０と
固体撮像素子３０と透光性を有する複数の柱状結晶体４
０とを備えている。
【００１２】ファイバ光学プレート２０は、光ファイバ
２１を複数束ねて形成されている。このファイバ光学プ
レート２０は、光ファイバ２１の光軸に対して平行でな
く、かつ垂直でない所定の傾斜角θ１で傾斜する光入射
面２５及び光出射面２６を有し、これら光入斜面２５及
び光出射面２６は互いに平行に対面している。このファ
イバ光学プレート２０を構成する光ファイバ２１は、コ
ア２２とコア２２の外周を覆うクラッド２３とを有し、
クラッド２３の屈折率に対してコア２２の屈折率が大き
くなるように設定され、コア２２に沿って光が伝搬でき
るようになっている。更に、それぞれの光ファイバ２１
の間には光吸収体２４が設けられており、光ファイバ２
１に入射した光がクラッド２３の外部へ進行すると光吸
収体２４により吸収されて消滅し、隣接する光ファイバ
２１へ導光されないようになっている。
２１を複数束ねて形成されている。このファイバ光学プ
レート２０は、光ファイバ２１の光軸に対して平行でな
く、かつ垂直でない所定の傾斜角θ１で傾斜する光入射
面２５及び光出射面２６を有し、これら光入斜面２５及
び光出射面２６は互いに平行に対面している。このファ
イバ光学プレート２０を構成する光ファイバ２１は、コ
ア２２とコア２２の外周を覆うクラッド２３とを有し、
クラッド２３の屈折率に対してコア２２の屈折率が大き
くなるように設定され、コア２２に沿って光が伝搬でき
るようになっている。更に、それぞれの光ファイバ２１
の間には光吸収体２４が設けられており、光ファイバ２
１に入射した光がクラッド２３の外部へ進行すると光吸
収体２４により吸収されて消滅し、隣接する光ファイバ
２１へ導光されないようになっている。
【００１３】ここで傾斜角θ１は、空気中から光ファイ
バ２１のコア２２に入射した光がクラッド２３との境界
面において全反射を生じないような角度に設定されてい
ると好ましい。例えば、図２に示すように、光入斜面２
５とほぼ平行となる向きから光ファイバ２１内へ光が入
射するときの光ファイバ２１内における屈折角をβ、そ
の光がコア２２、クラッド２３の境界面で全反射を繰り
返して進行するときの境界面への臨界入射角をα、空気
の屈折率をｎ0、コア２２の屈折率をｎ1、クラッド２３
の屈折率をｎ2とすると、次に示す式（１）、（２）を
満たすα、βを式（３）に代入することにより、設定す
べき傾斜角θの角度が求められる。
バ２１のコア２２に入射した光がクラッド２３との境界
面において全反射を生じないような角度に設定されてい
ると好ましい。例えば、図２に示すように、光入斜面２
５とほぼ平行となる向きから光ファイバ２１内へ光が入
射するときの光ファイバ２１内における屈折角をβ、そ
の光がコア２２、クラッド２３の境界面で全反射を繰り
返して進行するときの境界面への臨界入射角をα、空気
の屈折率をｎ0、コア２２の屈折率をｎ1、クラッド２３
の屈折率をｎ2とすると、次に示す式（１）、（２）を
満たすα、βを式（３）に代入することにより、設定す
べき傾斜角θの角度が求められる。
【００１４】
ｎ1ｓｉｎβ＝ｎ0ｓｉｎ９０° （入射角９０°の条件） … （１）
【００１５】
ｎ1ｓｉｎα＝ｎ2ｓｉｎ９０° （全反射の条件） … （２）
【００１６】
θ+（９０°+β）+（９０°−α）＝１８０° … （３）
【００１７】ｎ0＝１、ｎ1＝１．５６、ｎ2＝１．５２
とすると、これらの式（１）、（２）、（３）により、
傾斜角θ１＝３７°が算出される。このため、傾斜角θ
１を３７°より小さい角度に設定することにより、空気
中からファイバ光学プレート２０の光ファイバ２１に光
が入射されても、その光ファイバ２１内で伝搬されない
ようになる。つまり、このように傾斜角θ１を設定すれ
ば、空気中からファイバ光学プレート２０へ入射した光
がファイバ光学プレート２０から出射されることなく、
光入斜面２５に接触した物を通じてファイバ光学プレー
ト２０へ入射された光のみが光出射面２６から出射され
ることとなり、撮像特性の向上が図られる。
とすると、これらの式（１）、（２）、（３）により、
傾斜角θ１＝３７°が算出される。このため、傾斜角θ
１を３７°より小さい角度に設定することにより、空気
中からファイバ光学プレート２０の光ファイバ２１に光
が入射されても、その光ファイバ２１内で伝搬されない
ようになる。つまり、このように傾斜角θ１を設定すれ
ば、空気中からファイバ光学プレート２０へ入射した光
がファイバ光学プレート２０から出射されることなく、
光入斜面２５に接触した物を通じてファイバ光学プレー
ト２０へ入射された光のみが光出射面２６から出射され
ることとなり、撮像特性の向上が図られる。
【００１８】固体撮像素子３０は、半導体基板の主面上
に２次元状に配列形成された光電変換部を有している。
かかる固体撮像素子３０としては、ＣＣＤイメージセン
サやＣMＯＳイメージセンサなどが挙げられる。本実施
形態では、固体撮像素子３０としてインターライン転送
方式ＣＣＤイメージセンサ（ＩＴＣＣＤ）について説明
する。
に２次元状に配列形成された光電変換部を有している。
かかる固体撮像素子３０としては、ＣＣＤイメージセン
サやＣMＯＳイメージセンサなどが挙げられる。本実施
形態では、固体撮像素子３０としてインターライン転送
方式ＣＣＤイメージセンサ（ＩＴＣＣＤ）について説明
する。
【００１９】固体撮像素子３０としてのＩＴＣＣＤで
は、Ｎ型半導体基板の主面に２次元状に配列形成された
Ｐ型ウェル３１内に、光電変換部３２が形成されてい
る。光電変換部３２それぞれの間には、該光電変換部３
２に蓄積された信号電荷を垂直方向及び水平方向に転送
する垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤ（図示しない）が形成さ
れており、その上部には遮光膜３３が設けられている。
これにより、遮光膜３３の間を通って光電変換部３２で
受光された光は、光電変換されて信号電荷として蓄積さ
れる。そして、この信号電荷が垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣ
Ｄにより転送され、図示しない出力部から画像処理系に
向けて出力される。
は、Ｎ型半導体基板の主面に２次元状に配列形成された
Ｐ型ウェル３１内に、光電変換部３２が形成されてい
る。光電変換部３２それぞれの間には、該光電変換部３
２に蓄積された信号電荷を垂直方向及び水平方向に転送
する垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤ（図示しない）が形成さ
れており、その上部には遮光膜３３が設けられている。
これにより、遮光膜３３の間を通って光電変換部３２で
受光された光は、光電変換されて信号電荷として蓄積さ
れる。そして、この信号電荷が垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣ
Ｄにより転送され、図示しない出力部から画像処理系に
向けて出力される。
【００２０】複数の柱状結晶体４０は、ファイバ光学プ
レート２０の光出射面２６に設けられている。これら複
数の柱状結晶体４０は、使用波長（例えば、可視光の波
長帯域）において透光性を有し、その軸（結晶成長方
向）がファイバ光学プレート２０の光出射面２６に対し
て傾斜するように設けられている。より詳細には、各柱
状結晶体４０は、各光ファイバ２１がファイバ光学プレ
ート２０の光入斜面２５に対して傾斜する方向と同じ方
向に、光出射面２６に対して所定の傾斜角θ２（θ２≦
９０°）で傾斜して設けられている。
レート２０の光出射面２６に設けられている。これら複
数の柱状結晶体４０は、使用波長（例えば、可視光の波
長帯域）において透光性を有し、その軸（結晶成長方
向）がファイバ光学プレート２０の光出射面２６に対し
て傾斜するように設けられている。より詳細には、各柱
状結晶体４０は、各光ファイバ２１がファイバ光学プレ
ート２０の光入斜面２５に対して傾斜する方向と同じ方
向に、光出射面２６に対して所定の傾斜角θ２（θ２≦
９０°）で傾斜して設けられている。
【００２１】本実施形態に係る指紋検出装置１０では、
この傾斜角θ２は、柱状結晶体４０を伝搬して出射側の
端部から出射された光が、固体撮像素子３０に垂直に入
射するような角度に設定されていると好ましい。このよ
うにすれば、柱状結晶体４０からより多くの光を出射さ
せて固体撮像素子３０により受光させることが可能とな
るため、撮像特性の向上を図ることが可能となる。
この傾斜角θ２は、柱状結晶体４０を伝搬して出射側の
端部から出射された光が、固体撮像素子３０に垂直に入
射するような角度に設定されていると好ましい。このよ
うにすれば、柱状結晶体４０からより多くの光を出射さ
せて固体撮像素子３０により受光させることが可能とな
るため、撮像特性の向上を図ることが可能となる。
【００２２】これら複数の柱状結晶体４０は、ＣｓＩ、
ＮａＩ、ＬｉＩ、ＫＩ、ＫＢｒ、ＫＣｌ、及びＮａＣｌ
のうちの少なくともいずれかにより構成されていると好
ましい。これらの物質は、柱状の結晶体を構成すること
ができ、かつファイバ光学プレート２０を通過した光に
対して透光性を有するため好ましい。
ＮａＩ、ＬｉＩ、ＫＩ、ＫＢｒ、ＫＣｌ、及びＮａＣｌ
のうちの少なくともいずれかにより構成されていると好
ましい。これらの物質は、柱状の結晶体を構成すること
ができ、かつファイバ光学プレート２０を通過した光に
対して透光性を有するため好ましい。
【００２３】ここで、柱状結晶体４０各々の太さは光フ
ァイバ２１各々の太さより細く、柱状結晶体４０各々の
光入射側の端部における断面積は、光ファイバ２１各々
の光出射側の端部における断面積よりも小さいと好まし
い。このようにすれば、測定対象物の解像度の劣化が抑
制される。
ァイバ２１各々の太さより細く、柱状結晶体４０各々の
光入射側の端部における断面積は、光ファイバ２１各々
の光出射側の端部における断面積よりも小さいと好まし
い。このようにすれば、測定対象物の解像度の劣化が抑
制される。
【００２４】また、柱状結晶体４０の屈折率は、光ファ
イバ２１のコア２２の屈折率よりも大きいと好ましい。
このようにすれば、ファイバ光学プレート２０の光出射
面２６における光の反射がより抑制され、より多くの光
を柱状結晶体４０に案内することができる。なお、上記
したＣｓＩ等の物質の屈折率は１．５〜２．０程度であ
るため、光ファイバ２１のコア２２の屈折率がこれらの
値よりも小さくなるように、光ファイバ２１を適宜選択
して使用すると好ましい。
イバ２１のコア２２の屈折率よりも大きいと好ましい。
このようにすれば、ファイバ光学プレート２０の光出射
面２６における光の反射がより抑制され、より多くの光
を柱状結晶体４０に案内することができる。なお、上記
したＣｓＩ等の物質の屈折率は１．５〜２．０程度であ
るため、光ファイバ２１のコア２２の屈折率がこれらの
値よりも小さくなるように、光ファイバ２１を適宜選択
して使用すると好ましい。
【００２５】かかる複数の柱状結晶体４０は、上記した
ＣｓＩ等の物質をファイバ光学プレート２０の光出射面
２６に斜方蒸着することで容易に形成することができ
る。このとき、柱状結晶体４０各々の長さは５０μｍ〜
５００μｍ程度であると好ましい。図３は、ファイバ光
学プレート２０の光出射面２６にＣｓＩを斜方蒸着して
なる柱状結晶体４０を示す顕微鏡写真である。図示の通
り、ファイバ光学プレート２０の光出射面２６に、Ｃｓ
Ｉの複数の柱状結晶体４０が密集して形成されている。
この実施例では、柱状結晶体４０各々の長さは１００μ
ｍ程度であり、その太さ（断面積）は５０μｍ2程度で
あった。
ＣｓＩ等の物質をファイバ光学プレート２０の光出射面
２６に斜方蒸着することで容易に形成することができ
る。このとき、柱状結晶体４０各々の長さは５０μｍ〜
５００μｍ程度であると好ましい。図３は、ファイバ光
学プレート２０の光出射面２６にＣｓＩを斜方蒸着して
なる柱状結晶体４０を示す顕微鏡写真である。図示の通
り、ファイバ光学プレート２０の光出射面２６に、Ｃｓ
Ｉの複数の柱状結晶体４０が密集して形成されている。
この実施例では、柱状結晶体４０各々の長さは１００μ
ｍ程度であり、その太さ（断面積）は５０μｍ2程度で
あった。
【００２６】なお、複数の柱状結晶体４０が斜方蒸着さ
れたファイバ光学プレート２０と固体撮像素子３０は、
接着剤により接合して固定することができる。
れたファイバ光学プレート２０と固体撮像素子３０は、
接着剤により接合して固定することができる。
【００２７】このように、複数の柱状結晶体４０と固体
撮像素子３０とが光学的に結合された状態で、ファイバ
光学プレート２０、複数の柱状結晶体４０、及び固体撮
像素子３０が組み付けられており、これにより指紋検出
装置１０が構成されている。
撮像素子３０とが光学的に結合された状態で、ファイバ
光学プレート２０、複数の柱状結晶体４０、及び固体撮
像素子３０が組み付けられており、これにより指紋検出
装置１０が構成されている。
【００２８】次に、本実施形態に係る指紋検出装置１０
の作用及び効果について説明する。
の作用及び効果について説明する。
【００２９】本実施形態に係る指紋検出装置１０では、
ファイバ光学プレート２０の光出射面２６に複数の柱状
結晶体４０が形成されているため、各光ファイバ２１内
を伝搬した光の光出射面２６における反射が抑制され、
多くの光が複数の柱状結晶体４０に入射される。そし
て、複数の柱状結晶体４０のそれぞれが光ファイバのよ
うに機能し、入射された光が柱状結晶体４０内を案内さ
れると共に、いわゆるスクリーン機能により出射側の端
部において光が散乱され、柱状結晶体４０から多くの光
が出射されて固体撮像素子３０に受光される。このよう
に、この指紋検出装置１０では固体撮像素子３０に受光
される光量が多くなり、撮像特性の向上を図ることが可
能となる。
ファイバ光学プレート２０の光出射面２６に複数の柱状
結晶体４０が形成されているため、各光ファイバ２１内
を伝搬した光の光出射面２６における反射が抑制され、
多くの光が複数の柱状結晶体４０に入射される。そし
て、複数の柱状結晶体４０のそれぞれが光ファイバのよ
うに機能し、入射された光が柱状結晶体４０内を案内さ
れると共に、いわゆるスクリーン機能により出射側の端
部において光が散乱され、柱状結晶体４０から多くの光
が出射されて固体撮像素子３０に受光される。このよう
に、この指紋検出装置１０では固体撮像素子３０に受光
される光量が多くなり、撮像特性の向上を図ることが可
能となる。
【００３０】また、本実施形態に係る指紋検出装置１０
では、複数の柱状結晶体４０としてＣｓＩ等の物質をフ
ァイバ光学プレート２０の光出射面２６に斜方蒸着する
ことで、装置を小型に構成することができる。
では、複数の柱状結晶体４０としてＣｓＩ等の物質をフ
ァイバ光学プレート２０の光出射面２６に斜方蒸着する
ことで、装置を小型に構成することができる。
【００３１】なお、特開平９−２８８２２３号公報に
は、第１のファイバ光学プレートと、その第１のファイ
バ光学プレートよりも傾斜角が大きい第２のファイバ光
学プレートとを接合し、これをＣＣＤイメージセンサな
どの固体撮像素子と接合してなる指紋検出装置が開示さ
れている。この指紋検出装置においても、第２のファイ
バ光学プレートの光出射面から出射する光の出射角度が
広くなるため、出射される光量が大きくなって、検出す
べき指紋の像が明るくなり、撮像特性の向上を図ること
が可能となる。しかしながら、この指紋検出装置では、
２枚のファイバ光学プレートを接合するに際して高度の
位置合わせを必要とし、製造が容易ではなく、また高価
なファイバ光学プレートを２枚用いる必要が有り、コス
トが高くなるという問題がある。これに対し、本実施形
態に係る指紋検出装置１０は、かかる位置合わせが不要
で製造が容易であり、またファイバ光学プレート２０は
１枚あれば足りるためコスト的にも有利であり、かつ柱
状結晶体４０を薄く形成することで装置自体を小型に構
成することができるという点で優れている。
は、第１のファイバ光学プレートと、その第１のファイ
バ光学プレートよりも傾斜角が大きい第２のファイバ光
学プレートとを接合し、これをＣＣＤイメージセンサな
どの固体撮像素子と接合してなる指紋検出装置が開示さ
れている。この指紋検出装置においても、第２のファイ
バ光学プレートの光出射面から出射する光の出射角度が
広くなるため、出射される光量が大きくなって、検出す
べき指紋の像が明るくなり、撮像特性の向上を図ること
が可能となる。しかしながら、この指紋検出装置では、
２枚のファイバ光学プレートを接合するに際して高度の
位置合わせを必要とし、製造が容易ではなく、また高価
なファイバ光学プレートを２枚用いる必要が有り、コス
トが高くなるという問題がある。これに対し、本実施形
態に係る指紋検出装置１０は、かかる位置合わせが不要
で製造が容易であり、またファイバ光学プレート２０は
１枚あれば足りるためコスト的にも有利であり、かつ柱
状結晶体４０を薄く形成することで装置自体を小型に構
成することができるという点で優れている。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、ファイバ光学プレート
から出射されて固体撮像素子に受光される光の光量を多
くして、撮像特性の向上を図ることが可能な撮像装置が
提供される。
から出射されて固体撮像素子に受光される光の光量を多
くして、撮像特性の向上を図ることが可能な撮像装置が
提供される。
【図１】本実施形態に係る撮像装置としての指紋検出装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
【図２】ファイバ光学プレートの傾斜角を説明するため
の図である。
の図である。
【図３】複数の柱状結晶体を示す顕微鏡写真である。
１０…指紋検出装置、２０…ファイバ光学プレート、２
１…光ファイバ、２２…コア、２３…クラッド、２５…
光入斜面、２６…光出射面、３０…固体撮像素子、３２
…光電変換部、４０…柱状結晶体。
１…光ファイバ、２２…コア、２３…クラッド、２５…
光入斜面、２６…光出射面、３０…固体撮像素子、３２
…光電変換部、４０…柱状結晶体。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 6/42 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｕ
Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｗ
Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ
Ｆターム(参考） 2H037 AA04 BA13 BA14 CA10 DA03
DA04 DA06 DA16
2H042 AA02 AA03 AA18 AA22
2H046 AA02 AA47 AB08 AD11
4M118 AA10 AB01 BA13 CA02 GA09
5C024 AX01 BX04 CX41 CY25 EX22
EX23 EX42 EX54 EX55 GY01
Claims (4)
- 【請求項１】 コアと該コアの外周を覆うクラッドとを
有する光ファイバを複数束ねて形成されており、該光フ
ァイバの光軸に対して傾斜する光入射面及び光出射面を
有するファイバ光学プレートと、 前記ファイバ光学プレートの前記光出射面に形成された
透光性を有する複数の柱状結晶体と、 半導体基板の主面上に２次元状に配列形成された光電変
換部を有し、前記複数の柱状結晶体と光学的に結合され
た固体撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項２】 前記複数の柱状結晶体は、ＣｓＩ、Ｎａ
Ｉ、ＬｉＩ、ＫＩ、ＫＢｒ、ＫＣｌ、及びＮａＣｌのう
ちの少なくともいずれかにより構成されていることを特
徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記柱状結晶体各々の光入射側の端部に
おける断面積は、前記光ファイバ各々の光出射側の端部
における断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記複数の柱状結晶体は、前記ファイバ
光学プレートの前記光出射面に斜方蒸着により結晶成長
されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の撮像装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255121A JP4907799B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 撮像装置 |
| CNB028162226A CN100405830C (zh) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | 摄像装置 |
| US10/487,145 US7295736B2 (en) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Image pickup device |
| DE60210300T DE60210300T2 (de) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Fingerabdruck-Detektor |
| PCT/JP2002/008525 WO2003019666A1 (fr) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Dispositif d'imagerie |
| EP02762841A EP1427020B1 (en) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Fingerprint Detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255121A JP4907799B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003068999A true JP2003068999A (ja) | 2003-03-07 |
| JP4907799B2 JP4907799B2 (ja) | 2012-04-04 |
Family
ID=19083153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001255121A Expired - Lifetime JP4907799B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 撮像装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7295736B2 (ja) |
| EP (1) | EP1427020B1 (ja) |
| JP (1) | JP4907799B2 (ja) |
| CN (1) | CN100405830C (ja) |
| DE (1) | DE60210300T2 (ja) |
| WO (1) | WO2003019666A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US20040179722A1 (en) * | 2001-10-02 | 2004-09-16 | Katsunori Moritoki | Image sensing apparatus |
| IL159113A (en) * | 2002-11-27 | 2008-11-26 | Given Imaging Ltd | Method and device for imaging when the device has a cover made of fibers |
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| JP5563799B2 (ja) * | 2009-10-08 | 2014-07-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | 凹凸パターン検出装置 |
| US9818017B2 (en) * | 2015-07-09 | 2017-11-14 | Gingy Technology Inc. | Fingerprint identification module |
| US10049257B2 (en) | 2015-07-09 | 2018-08-14 | Gingy Technology Inc. | Fingerprint identification module |
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| JPH06203776A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-22 | Toshiba Corp | Ｘ線イメージ管 |
| JPH0772471A (ja) * | 1993-04-13 | 1995-03-17 | Hewlett Packard Co <Hp> | 傾斜ファイバを備えた光ファイバ表面板 |
| JPH07174947A (ja) * | 1993-11-02 | 1995-07-14 | Hamamatsu Photonics Kk | ファイバー光学プレート |
| JPH09288223A (ja) * | 1996-04-22 | 1997-11-04 | Hamamatsu Photonics Kk | ファイバ光学プレート |
| JP2000304864A (ja) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Hamamatsu Photonics Kk | 光学素子、放射線イメージセンサ及び光学素子の製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424204U (ja) | 1987-07-30 | 1989-02-09 | ||
| US5166948A (en) * | 1991-06-19 | 1992-11-24 | Polaroid Corporation | Optically pumped up converting light source |
| JP3088591B2 (ja) * | 1993-06-17 | 2000-09-18 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置および駆動方法 |
| WO1999066350A1 (fr) * | 1998-06-18 | 1999-12-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Panneau de scintillateur et capteur d'image radiologique |
| EP1065525A3 (en) * | 1999-07-02 | 2006-04-05 | Agfa-Gevaert | Radiation image read out apparatus |
| JP4398065B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2010-01-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器 |
| US7193225B2 (en) * | 2002-08-29 | 2007-03-20 | Konica Corporation | Radiation image conversion panel and preparation method thereof |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001255121A patent/JP4907799B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-08-23 DE DE60210300T patent/DE60210300T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-23 EP EP02762841A patent/EP1427020B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-23 WO PCT/JP2002/008525 patent/WO2003019666A1/ja active IP Right Grant
- 2002-08-23 US US10/487,145 patent/US7295736B2/en active Active
- 2002-08-23 CN CNB028162226A patent/CN100405830C/zh not_active Expired - Fee Related
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| JP2000304864A (ja) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Hamamatsu Photonics Kk | 光学素子、放射線イメージセンサ及び光学素子の製造方法 |
Also Published As
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| CN100405830C (zh) | 2008-07-23 |
| EP1427020A4 (en) | 2005-10-12 |
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