JP4389911B2

JP4389911B2 - 指紋像入力装置

Info

Publication number: JP4389911B2
Application number: JP2006234392A
Authority: JP
Inventors: 順二今井; 充小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2008059200A; WO2008026169A1

Description

本発明は、指紋認証のための指紋像を入力する指紋像入力装置に関するものである。

近年、パスワードによる本人認証に代わって、人の身体的特徴量を用いて個人を同定する、所謂バイオメトリクス認証と呼ばれる技術が普及してきている。バイオメトリクス認証に用いる身体的特徴量としては、血管（静脈）、声紋、虹彩、指紋等があるが、携帯電話機や携帯情報端末、ラップトップ型のパーソナル・コンピュータ等では、特徴量を採取するデバイス（装置）の小型化が可能である点や特徴量に基づく認証の精度が相対的に高い点から指紋認証が広く採用されるようになっている。

指紋は、隆線と呼ばれる皮膚が線状に隆起した構造が多数集まって紋様を成したものである。全体は同心円状であるが、個々の隆線は所々で分岐したり終端したりしており複雑な紋様を形成する。隆線の分岐や終端部分を指紋特徴点と呼び、この指紋特徴点の位置・種類・方向の一致性比較が指紋認証の基本的な原理である。

指紋特徴点を抽出するために指紋像を入力する方式には光学方式と静電容量を利用する方式などがあり、それぞれの方式に長所と短所がある。例えば、光学式の指紋像入力装置では、焦点距離を確保しつつ小型化を図るためにレンズなどの光学部品を使用しなければならない反面、静電容量式に比べて広い範囲の指紋像が入力できるという利点がある。

かかる光学式の指紋像入力装置として特許文献１や特許文献２に記載されているものがある。特許文献１に記載されている従来装置は、三角柱状プリズム面上に置かれた指に対して側方からＬＥＤで光を放射し、プリズムを通して指先の表面で反射した光をＣＣＤカメラで撮像して指紋像を入力するものである。これに対して特許文献２に記載されている従来装置は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子が形成された半導体基板に光源となるＬＥＤチップを実装し、ＬＥＤチップから指先内部に照射して指先内部で散乱した光を固体撮像素子で受光するものであって、特許文献１に記載されている従来装置に比べて小型化が可能になるという利点がある。

しかしながら、上記後者の従来例においても指先内部に光を照射するＬＥＤチップが固体撮像素子の形成された平板状の半導体基板に実装されているため、ＬＥＤチップを配置する位置が半導体基板の形状や寸法で制約されるという問題や、ＬＥＤチップの光軸を半導体基板の法線方向に対して傾けて実装することが困難であることから指先の適切な位置に光を照射し難いという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光ダイオードチップの配置に関する自由度が高くなり且つ指先の適切な位置に光を照射しやすい指紋像入力装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、２次元型の固体撮像素子と、透光性を有する板材からなり固体撮像素子と対向する位置に配設されて指先が載置されるカバーと、カバーに載置された指先を照明する複数個の発光ダイオードチップと、固体撮像素子の受光面に光を集光するレンズと、導電パターンが形成され内部に固体撮像素子と発光ダイオードとレンズが実装されるとともに表面にカバーが配設される立体回路基板とを備え、立体回路基板は、扁平な角筒形状を有する本体部と、本体部の対向する２組の内壁面のうちで奥側と手前側の内壁面から各々当該内壁と平行に突出し且つ内壁の上端から先端に向かって傾斜する傾斜面を有した突台部と、左右両側の内壁面から各々当該内壁と平行に突出し且つ上下方向の厚みが突台部に比べて小さい突板部が一体に形成されてなり、本体部の内側には、突台部と突板部に囲まれた矩形の窓孔が開口し、受光面を窓孔に臨ませる形で個体撮像素子が突板部の下面側に取り付けられ、突板部の上面側には矩形平板状の板材中央に当該板材と一体に形成された前記レンズが窓孔を挟んで固体撮像素子と対向し且つ窓孔を塞ぐようにして取り付けられ、複数個の発光ダイオードチップは、異なる方向から指先に光を照射し、且つ各チップの光軸がレンズの光軸及び固体撮像素子の受光面の光軸とレンズ上方で交わるように立体回路基板の前記突台部上面に実装されることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数個の発光ダイオードチップは、指先内部で拡散した光が固体撮像素子の受光面で受光されるように立体回路基板に実装されることを特徴とする。

本発明によれば、固体撮像素子と発光ダイオードチップを立体回路基板に実装しているので、発光ダイオードチップの配置位置が実装基板の形状や寸法で制約されることがなく、また発光ダイオードチップの光軸を固体撮像素子の受光面の光軸に対して傾けて実装することが容易であることから指先の適切な位置に光を照射し易く、その結果、指先に均一に光を照射することで指紋像入力の精度が向上できる。

（実施形態１）
本実施形態は、図１，図２に示すように２次元の固体撮像素子（ＣＣＤあるいはＭＯＳ形の２次元イメージセンサなど）１と、指紋像を固体撮像素子１の受光面に結像させるレンズ２と、透光性を有する板材（例えば、ガラス板）からなり固体撮像素子１と対向する位置に配設されて指先Ｆが載置されるカバー４と、カバー４に載置された指先Ｆを照明する複数個（図示例では４個）の発光ダイオードチップ（以下、「ＬＥＤチップ」と呼ぶ。）３と、導電パターン６が形成され内部に固体撮像素子１とレンズ２とＬＥＤチップ３が実装されるとともに表面にカバー４が配設される立体回路基板５とを備えている。なお、以下では図２（ｃ）において上下左右の方向を規定するとともに図２（ａ）における上を奥、下を手前と規定する。

立体回路基板５は、扁平な角筒形状を有する本体部５０と、本体部５０の対向する２組の内壁面のうちで奥側と手前側の内壁面から各々当該内壁と平行に突出し且つ内壁の上端から先端に向かって傾斜する傾斜面を有した突台部５１，５１と、左右両側の内壁面から各々当該内壁と平行に突出し且つ上下方向の厚みが突台部５１に比べて小さい突板部５２，５２とが一体に形成された合成樹脂成形体からなり、本体部５０、突台部５１，５１、突板部５２，５２にはそれぞれ必要な箇所に導電パターン６が形成されている（図２参照）。尚、立体回路基板５を形成する合成樹脂材料としては、例えば、ガラスを混入したＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などが用いられる。但し、立体回路基板５は合成樹脂成形体に限定されるものではなく、アルミナなどのセラミックスで形成したセラミックス基板や、金属製の基材の表面に絶縁層を形成した所謂メタルコア基板であってもよい。

本体部５０の内側には、突台部５１，５１と突板部５２，５２に囲まれた矩形の窓孔５３が開口しており、受光面を窓孔５３に臨ませる形で固体撮像素子１が突板部５２，５２の下面側に取り付けられ、突板部５２，５２の上面側には窓孔５３を塞ぐようにしてレンズ２が取り付けられている。レンズ２は、矩形平板状の板材中央に当該板材と一体に形成されており、窓孔５３を挟んで固体撮像素子１と対向している。なお、レンズ２の光軸と固体撮像素子１の受光面の光軸とを一致させてある（図１（ｂ）の破線イ参照）。

ＬＥＤチップ３は、固体撮像素子１の受光感度特性に応じて可視光あるいは赤外光、近赤外光等の光を放射するものであって、一対の突台部５１，５１上面（傾斜面）に形成された椀形状の実装部５１ａに、その光軸（図１（ｂ）の一点波線ロ参照）がレンズ２上方でレンズ２並びに固体撮像素子１の受光面の光軸と交わるように傾けた状態で実装される。また実装部５１ａの内周面には反射率が相対的に高い物質を被着することで反射鏡が形成されいてる。尚、図示はしていないが、透光性を有する合成樹脂によってＬＥＤチップ３は封止されている。

本体部５０の上部においては、左右方向に対向する一対の内壁面に段部５０ａ，５０ａが形成されており、これらの段部５０ａ，５０ａに端部を載置した状態でカバー４が本体部５０に接合されている。また本体部５０奥側の外壁面には、ＬＥＤチップ３の発光制御を行う制御用集積回路（ＩＣ）７が実装され、本体部５０の外壁面や突台部５０，５０の下面に形成されている導電パターン６によって各ＬＥＤチップ３と電気的に接続されるとともに、本体部５０の下面に形成されている別の導電パターン６によって、図示しないプリント配線板に表面実装される（図２（ｆ）参照）。

而して、図１に示すようにカバー４の表面に指先Ｆが載置されている状態で制御用ＩＣ７が各ＬＥＤチップ３を発光させれば、カバー４を通して指先Ｆに照射された光が反射し、その反射光がレンズ２によって固体撮像素子１の受光面に集光されるから、固体撮像素子１において指先Ｆの指紋像を撮像（入力）することができる。ここで、４個のＬＥＤチップ３で異なる方向から指先Ｆに光を照射し、且つ各ＬＥＤチップ３の光軸とレンズ２の光軸並びに固体撮像素子１の受光面の光軸とがレンズ２上方で交わっているため、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上するものである。但し、各ＬＥＤチップ３の光軸とレンズ２の光軸並びに固体撮像素子１の受光面の光軸との交点がカバー４の表面近傍の位置となるようにＬＥＤチップ３を傾けることが望ましい。また各ＬＥＤチップ３から指先Ｆに均一に光を照射するために、上方から見て４個のＬＥＤチップ３がレンズ２の中心点（光軸）を中心とする円周上に並ぶように配置することが望ましい（図２（ａ）参照）。

上述のように本実施形態によれば、ＬＥＤチップ３を実装する基板が立体回路基板５であるので、従来例のように平板状の基板に比べてＬＥＤチップ３の配置位置が実装基板の形状や寸法で制約されることがないからＬＥＤチップ３の配置に関する自由度が高くなり、またＬＥＤチップ３の光軸を固体撮像素子１の受光面の光軸に対して傾けて実装することが容易となり、且つ指先Ｆの適切な位置に光を照射し易くなる。さらに、立体回路基板５としたことで固体撮像素子１やレンズ２とＬＥＤチップ３との相対的な位置を高い精度で設定することが可能となり、その結果、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上できるという利点がある。

（参考例１）
図３並びに図４を参照して本発明の参考例１を説明する。但し、本参考例の基本構成は実施形態１とほぼ共通であるから、形状や寸法が多少異なっていても同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、図４（ｃ）において上下左右の方向を規定するとともに図４（ａ）における上を奥、下を手前と規定する。

立体回路基板５は、上面が開口した扁平な角柱状に本体部５０が形成され、本体部５０の内側底面における奥行き方向の中央には長手方向を左右方向に一致させた幅細の収納凹所５４が設けられている。固体撮像素子１は、長手方向の画素数に対して短手方向の画素数が十分に少ない１次元（ライン）イメージセンサであって、立体回路基板５の収納凹所５４に収納される。

ＬＥＤチップ３は赤色光を放射するものであって、収納凹所５４を挟んで本体部５０の内側底面における奥行き方向の両端に、左右方向に所定の間隔を開けるとともに、その光軸（図３（ｂ）における一点波線ロ参照）が固体撮像素子１の受光面の光軸を含み且つ固体撮像素子１の長手方向と平行な平面（図３（ｂ）における破線イ参照）と交わるように傾けた状態で実装されている。

而して、図３に示すようにカバー４表面を擦るように奥から手前に向かって指先Ｆを走査すれば、カバー４を通して指先Ｆに照射されたＬＥＤチップ３の光が反射し、その反射光が固体撮像素子１の受光面で受光されるから、固体撮像素子１においては指先Ｆの指紋像を撮像（入力）することができる。しかも、各２個のＬＥＤチップ３が指先Ｆの走査方向に沿って固体撮像素子１を挟んで対称な位置に配置され、且つ各ＬＥＤチップ３の光軸と固体撮像素子１の受光面の光軸を含み且つ固体撮像素子１の長手方向と平行な平面とカバー４の上方で交わっているため、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上するという利点がある。但し、各ＬＥＤチップ３の光軸と前記平面との交点がカバー４の表面近傍の位置となるようにＬＥＤチップ３を傾けることが望ましい。

上述のように本参考例１においても実施形態１と同様に、ＬＥＤチップ３を実装する基板が立体回路基板５であるので、従来例のように平板状の基板に比べてＬＥＤチップ３の配置位置が実装基板の形状や寸法で制約されることがないからＬＥＤチップ３の配置に関する自由度が高くなり、またＬＥＤチップ３の光軸を固体撮像素子１の受光面の光軸に対して傾けて実装することが容易となり且つ指先Ｆの適切な位置に光を照射し易くなる。さらに、立体回路基板５としたことで固体撮像素子１とＬＥＤチップ３との相対的な位置を高い精度で設定することが可能となり、その結果、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上できるという利点がある。

（実施形態２）
図５並びに図６を参照して本実施形態を説明する。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１とほぼ共通であるから、形状や寸法が多少異なっていても同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、図６（ｆ）において上下左右の方向を規定するとともに図６（ａ）における上を奥、下を手前と規定する。

本実施形態においては、立体回路基板５の本体部５０中央の窓孔５３内に固体撮像素子１とレンズ２が実装されて窓孔５３がカバー４によって閉塞されるとともに、本体部５０の手前側並びに奥側に突出した突台部５５，５５が本体部５０と一体に形成されている。また突台部５５，５５の上面には断面形状が略Ｖ字形の溝５５ａが左右方向に形成されており、各溝５５ａの外側の斜面に椀形状の実装部５５ｂｂが左右方向中央に２つずつ並設され、各実装部５５ｂにＬＥＤチップ３が実装されている。ここで、各ＬＥＤチップ３は、その光軸（図５（ｂ）の一点波線ロ参照）がレンズ２上方でレンズ２並びに固体撮像素子１の受光面の光軸と交わるように傾けた状態で実装部５５ｂに実装される。また実装部５５ｂの内周面には反射率が相対的に高い物質を被着することで反射鏡が形成されいてる。

而して、図５に示すようにカバー４の表面に指先Ｆが載置されている状態で制御用ＩＣ７が各ＬＥＤチップ３を発光させれば、カバー４を通して指先Ｆに照射された光が指先Ｆの内部で拡散し、その拡散光がレンズ２によって固体撮像素子１の受光面に集光されるから、固体撮像素子１において指先Ｆの指紋像を撮像（入力）することができる。ここで、４個のＬＥＤチップ３で異なる方向から指先Ｆに光を照射し、且つ各ＬＥＤチップ３の光軸とレンズ２の光軸並びに固体撮像素子１の受光面の光軸とがレンズ２上方で交わっているため、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上するものである。但し、人の指先Ｆにおける皮膚の厚みが平均して４ｍｍ程度であるから、各ＬＥＤチップ３の光軸とレンズ２の光軸並びに固体撮像素子１の受光面の光軸との交点が、カバー４に載置されている指先Ｆの皮膚の中心付近（カバー４表面から２ｍｍ程度上方付近）の位置となるようにＬＥＤチップ３を傾けることが望ましい。

上述のように本実施形態においても実施形態１と同様に、ＬＥＤチップ３を実装する基板が立体回路基板５であるので、従来例のように平板状の基板に比べてＬＥＤチップ３の配置位置が実装基板の形状や寸法で制約されることがないからＬＥＤチップ３の配置に関する自由度が高くなり、またＬＥＤチップ３の光軸を固体撮像素子１の受光面の光軸に対して傾けて実装することが容易となり且つ指先Ｆの適切な位置に光を照射し易くなる。さらに、立体回路基板５としたことで固体撮像素子１やレンズ２とＬＥＤチップ３との相対的な位置を高い精度で設定することが可能となり、その結果、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上できるという利点がある。

（参考例２）
図７並びに図８を参照して本発明の参考例２を説明する。但し、本参考例は参考例１並びに実施形態２を組み合わせたものであって、基本的な構成は実施形態１、２及び参考例１と同構成であるから、形状や寸法が多少異なっていても同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、図６（ｆ）において上下左右の方向を規定するとともに図６（ａ）における上を奥、下を手前と規定する。

本参考例２では、本体部５０内底面の収納凹所５４に１次元型の固体撮像素子１が収納されるとともに、突台部５５，５５の溝５５ａに実装部５５ｂ，５５ｂが形成され、これらの実装部５５ｂ，５５ｂにＬＥＤチップ３が実装されている。尚、各ＬＥＤチップ３の光軸と固体撮像素子１の受光面の光軸を含み且つ固体撮像素子１の長手方向と平行な平面との交点が、カバー４に載置されている指先Ｆの皮膚の中心付近（カバー４表面から２ｍｍ程度上方付近）の位置となるようにＬＥＤチップ３を傾けて実装することが望ましい。

而して、図７に示すようにカバー４表面を擦るように奥から手前に向かって指先Ｆを走査すれば、カバー４を通して指先Ｆに照射されたＬＥＤチップ３の光が反射し、その反射光が固体撮像素子１の受光面で受光されるから、固体撮像素子１においては指先Ｆの指紋像を撮像（入力）することができる。しかも、各２個のＬＥＤチップ３が指先Ｆの走査方向に沿って固体撮像素子１を挟んで対称な位置に配置され、且つ各ＬＥＤチップ３の光軸と固体撮像素子１の受光面の光軸を含み且つ固体撮像素子１の長手方向と平行な平面とカバー４の上方で交わっているため、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上するという利点がある。

上述のように本参考例２においても実施形態１、２及び参考例１と同様に、ＬＥＤチップ３を実装する基板が立体回路基板５であるので、従来例のように平板状の基板に比べてＬＥＤチップ３の配置位置が実装基板の形状や寸法で制約されることがないからＬＥＤチップ３の配置に関する自由度が高くなり、またＬＥＤチップ３の光軸を固体撮像素子１の受光面の光軸に対して傾けて実装することが容易となり且つ指先Ｆの適切な位置に光を照射し易くなる。さらに、立体回路基板５としたことで固体撮像素子１とＬＥＤチップ３との相対的な位置を高い精度で設定することが可能となり、その結果、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上できるという利点がある。

（参考例３）
図９並びに図１０を参照して本発明の参考例３を説明する。

本参考例３は、１乃至複数個（図示例では４個）のＬＥＤチップ１０と、ＬＥＤチップ１０に対向配置されたハーフミラー１１と、受光面の光軸がＬＥＤチップ１０の光軸と交差するようにハーフミラー１１に対向配置された２次元型の固体撮像素子１２と、透光性を有する板材（例えば、ガラス板）からなりハーフミラー１１を挟んでＬＥＤチップ１０に対向配置され且つ指先Ｆが載置されるカバー１３と、導電パターン１５が形成された合成樹脂成形体からなり内部にＬＥＤチップ１０とハーフミラー１１とレンズ１６が実装されるとともに表面に固体撮像素子１２とカバー１３が実装される立体回路基板１４とを備えている。なお、以下では図１０（ｃ）において上下左右の方向を規定するとともに図１０（ａ）における上を奥、下を手前と規定する。

立体回路基板１４は、上面に矩形の窓孔２０が開口した箱状に形成されている。窓孔２０と対向する立体回路基板１４の内底面中央に略円錐台形状の凹所２１が設けられ、凹所２１の底面中央に４個のＬＥＤチップ１０が縦横２列に並べて実装されている。また立体回路基板１４の手前側の側面には円形の丸孔２２が貫通しており、この丸孔２２を塞ぐ形で固体撮像素子１２が立体回路基板１４の外壁面に実装されるとともに、同じく丸孔２２を塞ぐ形でレンズ１６が立体回路基板１４の内壁面に実装されている。但し、レンズ１６は実施形態１におけるレンズ２と同一形状のものであって、その光軸が固体撮像素子１２の受光面の光軸と一致させてある。但し、立体回路基板１４は合成樹脂成形体に限定されるものではなく、アルミナなどのセラミックスで形成したセラミックス基板や、金属製の基材の表面に絶縁層を形成した所謂メタルコア基板であってもよい。

ハーフミラー１１は、固体撮像素子１２並びにレンズ１６の光軸とＬＥＤチップ１０の光軸とにそれぞれ４５°ずつ傾けた状態で立体回路基板１４の内部に収納固定されている。ここで、立体回路基板１４の下側内壁面にハーフミラー１１の下側端部が嵌合する嵌合溝１４ａが設けられるとともに、立体回路基板１４の奥側内壁面にハーフミラー１１の上側端部と当接して支持する支持部１４ｂが設けられており、嵌合溝１４ａと支持部１４ｂとでハーフミラー１１を立体回路基板１４に対して容易に位置決めし且つ固定することができる。

また各ＬＥＤチップ１０は、その光軸がレンズ１６の光軸とハーフミラー１１において交差し、且つカバー１３の中心とも略一致するように凹所２１の底面に実装されている。但し、ＬＥＤチップ１０の個数は４個に限定されるものではなく、十分な光量が得られるのであれば３個以下でも構わないし、あるいは５個以上であっても良い。

立体回路基板１４の上部においては、窓孔２０周辺の内壁面に段部１４ｃが形成されており、かかる段部１４ｃに端部を載置した状態でカバー１３が立体回路基板１４に接合されている。さらに立体回路基板１４の奥下側の外壁面には、ＬＥＤチップ１０の発光制御を行う制御用集積回路（ＩＣ）７が埋込実装され、立体回路基板１４の外壁面や内壁面に形成されている導電パターン１５によって各ＬＥＤチップ１０と電気的に接続されるとともに、立体回路基板１４の下面に形成されている別の導電パターン１５によって、図示しないプリント配線板に表面実装される（図１０（ｆ）参照）。

而して、図９に示すようにカバー１３の表面に指先Ｆが載置されている状態で制御用ＩＣ７が各ＬＥＤチップ１０を発光させれば、ハーフミラー１１を通過しカバー１３を通して指先Ｆに照射された光が反射し、その反射光がハーフミラー１１で反射され且つレンズ１６によって固体撮像素子１２の受光面に集光されるから、固体撮像素子１２において指先Ｆの指紋像を撮像（入力）することができる。

上述のように本参考例３によれば、ＬＥＤチップ１０を実装する基板が立体回路基板１４であるので、従来例のように平板状の基板に比べてＬＥＤチップ１０の配置位置が実装基板の形状や寸法で制約されることがないからＬＥＤチップ３の配置に関する自由度が高くなり、またＬＥＤチップ１０、ハーフミラー１１、レンズ１６、固体撮像素子１２の受光面の光軸を高い精度で位置合わせすることが容易となり、その結果、指先Ｆに均一に光を照射することができて指紋像入力の精度が向上できるという利点がある。

本発明の実施形態１を示し、（ａ）は指を載せた状態の正面図、（ｂ）は指を載せた状態の右断面図、（ｃ）は指を載せた状態の上断面図である。同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下断面図、（ｄ）は右断面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は背面図、（ｇ）は右側面図である。本発明の参考例１を示し、（ａ）は指を載せた状態の正面図、（ｂ）は指を載せた状態の右断面図、（ｃ）は指を載せた状態の上断面図である。同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下断面図、（ｄ）は右断面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は背面図、（ｇ）は右側面図である。本発明の実施形態２を示し、（ａ）は指を載せた状態の正面図、（ｂ）は指を載せた状態の右断面図、（ｃ）は指を載せた状態の上断面図である。同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は右断面図、（ｄ）は下面図、（ｅ）は下断面図、（ｆ）は上断面図、（ｇ）は左側面図、（ｈ）は背面図、（ｉ）は右側面図である。本発明の参考例２を示し、（ａ）は指を載せた状態の正面図、（ｂ）は指を載せた状態の右断面図、（ｃ）は指を載せた状態の上断面図である。同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は右断面図、（ｄ）は下面図、（ｅ）は下断面図、（ｆ）は上断面図、（ｇ）は左側面図、（ｈ）は背面図、（ｉ）は右側面図である。本発明の参考例３を示し、（ａ）は指を載せた状態の正面図、（ｂ）は指を載せた状態の右断面図、（ｃ）は指を載せた状態の上断面図である。同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下断面図、（ｄ）は右断面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は背面図、（ｇ）は右側面図、（ｈ）は下面図である。

符号の説明

１固体撮像素子
２レンズ
３発光ダイオードチップ
４カバー
５立体回路基板

Claims

２次元型の固体撮像素子と、透光性を有する板材からなり固体撮像素子と対向する位置に配設されて指先が載置されるカバーと、カバーに載置された指先を照明する複数個の発光ダイオードチップと、固体撮像素子の受光面に光を集光するレンズと、導電パターンが形成され内部に固体撮像素子と発光ダイオードとレンズが実装されるとともに表面にカバーが配設される立体回路基板とを備え、
立体回路基板は、扁平な角筒形状を有する本体部と、本体部の対向する２組の内壁面のうちで奥側と手前側の内壁面から各々当該内壁と平行に突出し且つ内壁の上端から先端に向かって傾斜する傾斜面を有した突台部と、左右両側の内壁面から各々当該内壁と平行に突出し且つ上下方向の厚みが突台部に比べて小さい突板部が一体に形成されてなり、
本体部の内側には、突台部と突板部に囲まれた矩形の窓孔が開口し、受光面を窓孔に臨ませる形で個体撮像素子が突板部の下面側に取り付けられ、突板部の上面側には矩形平板状の板材中央に当該板材と一体に形成された前記レンズが窓孔を挟んで固体撮像素子と対向し且つ窓孔を塞ぐようにして取り付けられ、
複数個の発光ダイオードチップは、異なる方向から指先に光を照射し、且つ各チップの光軸がレンズの光軸及び固体撮像素子の受光面の光軸とレンズ上方で交わるように立体回路基板の前記突台部上面に実装されることを特徴とする指紋像入力装置。
複数個の発光ダイオードチップは、指先内部で拡散した光が固体撮像素子の受光面で受光されるように立体回路基板に実装されることを特徴とする請求項１記載の指紋像入力装置。