TW484009B - Surface treatment for optical image capturing system - Google Patents

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484009 A7 _____B7 五、發明說明（1 ) 1 ·技術領域 本發明係有關於一種用以捕捉有圖案物件之影像的系統 。特別地，本發明包含一 一指紋影像捕捉系統之攝像表面之 處理，以提供指紋之高對比影像。 2 .相關技藝 圖案物件識別系統於工業中及商業設定中愈來愈普通， 並具有各種之用途。近來，製造者已經想要降低相關於圖案 識別系統之成本，以使得它們能爲消費者使用。一種此圖案 識別系統之消費應用包含指紋影像取得及識別。此一系統係 例如有用於加強電腦之安全性，藉由讀取一可能使用者指紋 ，以比較被授權使用一電腦或存取某些檔案或一電腦之功能 之使用者之指紋。例如，此一系統可以替代保全系統，其使 用登錄姓名及密碼者。 此一指紋識別系統或任一圖案識別系統之第一要務爲必 須正確地取得該指紋，或其他圖案作爲分析。若干機制存在 以對於圖案資料之取得。例如，美國專利第 3，975，711;4，681，435; £ ? 5，〇51，5 76;5，177，435 及 I 5，2 3 3，4 0 4號均揭示用以取得一有圖案物件之影像 ! 之設備。 刁 c 第1圖示出此一先前技藝光學指紋捕捉及識別系統之示 I 意圖。於第1圖中，一影像捕捉系統1 0 8包含一光源 I 1 12，一光學稜鏡1 1〇，及一光檢測器1 14。光學稜 -4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484009 A7 B7 五、發明說明（2 ) 鏡1 1 0包含攝像表面1 1 8，一光接收面1 2 2，及一觀 看面1 2 0。攝像面1 1 8爲一表面，其上靠有一具圖案物 件，例如，一指紋係放置於其上作爲攝像用。光源1 1 2可 以例如包含一或多數發光二極體（L E D )，其係被放置相 鄰於光接收面1 2 2並產生入射光1 2 4，其係被傳送至光 學稜鏡1 1〇。 一般而言，入射光1 2 4碰接攝像面1 1 8，並可以通 過，反射或濺射離開攝像面1 1 8，以形成指紋1 3 5之影 像。被反射及/或濺射光1 3 0離開稜鏡1 1 0之觀看面 1 2 0，並通過位於鄰近觀看面1 2 0之光檢測器1 1 4。 光檢測器1 1 4可以包含一或多數光學透鏡1 1 5及一影像 感應器1 1 6，用以捕捉光學光影像，並將其轉換爲電氣信 號。此一影像感應器1 1 6可以例如包含一電荷耦合裝置（ CCD)或互補金氧半導體（CMOS)晶片。電氣信號可 以被處理電子及/或軟體（未示出）所處理並被以一允許比 較其他指紋影像之形式加以儲存。 如於第1圖所示，指紋1 3 5具有谷部1 〇 9及凸紋 1 1 1。其中至少有兩種方法，使得影像捕捉系統例如系統 1〇8可以攝像指紋1 3 5之谷部1 〇 9及凸紋1 1 1 °該 兩方法均取決於指紋凸紋1 1 1與攝像面1 1 8之接觸及一 指紋谷部1 〇 9於攝像面1 1 8上及與未接觸否。於被稱爲 、、吸收〃法之第一方法中，入射光1 2 4 ’其碰接攝像面 1 1 8之一區域，其中一指紋凸紋1 1 1係與其接觸’並係 大致被凸紋1 1 1所吸收或濺散。碰撞有指紋谷部1 0 9之 本紐尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G x 297公^~~ --------------------^---------^ IAWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484009 A7 ____ B7 五、發明說明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 胃f象面1 1 8之區域之入射光係大致由內部自攝像面1 1 8 S射* ’以進入光檢測器1 1 4。然而，來自指紋凸紋1 1 1 $ 一部份被吸收及/或散射光並未被光檢測器1 1 4所拾取 ^因此，於吸收系統中，指紋1 3 5之影像係相對亮於指紋 谷部1 0 9，及於指紋凸紋1 1 1係相對地暗。 於被稱爲散射法之第二方法中，入射光1 2 4係被投射 入攝像面1 1 8中，使得指紋凸紋1 1 1之區域中，入射光 1 2 4係被散射入稜鏡1 1 〇中，並於指紋谷部1 〇 9之區 域中，入射光1 2 4大致通過攝像面1 1 8。光檢測器 1 1 4拾取光，但並未拾取通過攝像面1 1 8之光。因此， 於散射系統中，指紋1 3 5之影像係於指紋谷部1 0 9相對 地暗，及於指紋凸紋1 1 1係相對地亮。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不論是散射系統或吸收系統，影像捕捉系統之創造高對 比，準確指紋影像之能力係取決於指紋凸紋1 1 1接觸於攝 像面1 1 9及指紋谷部1 0 9未指觸攝像面1 1 8。明確地 說，於一吸收系統中，於指紋凸紋1 1 1及攝像面1 1 8間 之接觸造成了入射光1 2 4之吸收及/或散射，於指紋谷部 1〇9及攝像面1 1 8間之少接觸造成於入射光1 2 4之內 部反射，而創造一指紋1 3 5之影像。於散射系統中，於指 紋凸紋1 1 1及攝像面1 1 8間之接觸造成入射光被散射入 透鏡組件1 1 4，及於指紋谷部1 0 9及攝像面1 1 8間之 無接觸造成了入射光1 2 4通過攝像面1 1 8。 因此，爲了創造一指紋1 3 5之精確影像，指紋凸紋 1 1 1應具有與攝像面1 18之相當完整之接觸。然而，有 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 484009 A7 B7 五、發明說明（4 ) 關於創造於指紋凸紋及攝像面1 1 8間之相當完整之接觸有 關的至少有兩問題發生。第一，若稜鏡1 1 〇係由玻璃作成 ，攝像面1 1 8將被硏磨物質所硏磨，以平滑該攝像面 1 1 8。雖然此硏磨使得攝像面1 1 8於巨觀上相當地平滑 ，如於第2圖所示之攝像面1 1 8之放大側視圖，但用以硏 磨攝像面1 1 8之硏磨物質可以於攝像面1 1 8中形成鋸齒 或坑1 1 9。當指紋1 3 5靠著攝像面1 1 8時，一指紋凸 紋1 1 1將不會塡入一坑1 1 9中。因此’坑1 1 9使得於 攝像面1 1 8及指紋凸紋1 1 1間造成一非接觸區。爲了上 述理由，這使得由影像捕捉系統1 〇 8所產生之指紋影像變 差。 於指紋凸紋1 1 1及攝像面1 1 8間創造相當完整接觸 之第二問題也是示於第2圖中。如所示，指紋1 3 5之凸紋 1 1 1係大致不均勻並具有間隙或不規則性1 1 7。因此’ 指紋凸紋1 1 1可能不會與攝像面1 1 8完整接觸。並且’ 不會實際接觸攝像面1 1 8之指紋凸紋1 1 1之不規則形 1 1 了將不會或者只會部份濺射或吸收入射光1 2 4。這可 能造成一模糊或不淸楚之指紋影像及/或可能降低指紋影像 之對比。 先前技藝之指紋讀取機已經以各種方式針對這些問題。 例如，由阿納所領證於1 9 9 8年四月七日之美國專利第 5，7 3 7，0 7 1號案（阿納）係針對一種加強活掃描之 指紋讀取影像的方法。阿納揭示提供一含化學劑之吸收墊’ 以塗覆於一予以讀取指紋的人員指紋之表面。於被塗覆以化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -7 - -----------------------------^ i^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484009 A7 B7 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 學劑後，人員之手指係被靠在指紋讀取機之窗口或平台上， 以允許一影像被讀取。來自墊之化學劑傾向於塡滿指紋凸紋 / 1 ·坦界面之區域，諸區域爲指紋凸紋並未駄接觸平台者。 塡入這些區域中之化學劑可以作爲完全接觸平台之指紋凸紋 ，該指紋凸紋係完整地接觸平台，以濺射及/或吸收入射光 。然而，不夠之化學劑被保留於指紋上，以塡入指紋谷部。 因此，於指紋谷部入射光將完全由（吸收系統）內部反射或 通過（散射系統）平台。於此方式中，對比較高，則可以取 得更鮮艷之指紋影像。 然而，於阿納所揭示之方法與設備中，仍有一些困難。 先，指紋讀取機之使用者於使用掃描器之前必須使用一分 離之吸收墊。這使得此系統對於使用P C保全系統而言造成 不方便。另外，於指紋影像被捕捉後，化學殘留也可能留於 平台上。這化學殘留可能與後之指紋影像捕捉造成干擾，並 收集這些殘留物，而進一步/造成與指紋影像的干擾。再者， 若有相當足夠量的話，此等化學殘留物可以使其如同貫穿仍 在窗π上之指紋。因此，指紋讀取可能被〃騙"，而讀取一假 的指紋，即使沒有實際指紋在該窗口上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 一第二例子之先前技藝系統以嘗試以克服指紋影像捕捉 之一些困難，其揭示由大田所領證於1 9 9 2年三月1 7日 之美國專利案第5，096，290號（大田案）。大田指 木—一指紋攝像設備’其包含一棱鏡’其有—'窗口，予以攝像 之指紋係靠在其上。一層透明材料係放置於窗口上。該材料 層可以是天然或合成橡膠’其包含矽及環氧樹脂。當一指紋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484009 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（6 ) 被罪於材料層時’材料傾向於變形，以收納指紋凸紋之略微 F凹區域靠於材料層上。因此，材料可以作動以改良指紋影 像之對比及鮮艷度。 然而’附著至窗口之表面材料層所黏之黏劑可能含溶劑 並蒸發於該層之表面。並且，已經發現一些包含如由大田所 揭不之天然及合成橡膠之透明材料，由於曝露至這些蒸氣而 可能破裂及易脆及或霧化。已經發現將指紋靠在易撓材料層 上可以加速此受損過程。因此，該由大田所揭示之易撓材料 層可能變成易脆’因此，將不再能加強指紋影像對比及淸晰 度。另外’指紋可能含油漬物質，而殘留於用以攝像指紋之 窗π表面。此油漬殘留可能與後續之指紋影像捕捉發生干擾 ’並收集殘留物，而進一步與指紋影像之捕捉發生干擾。再 者’如上所述’油指紋物質可以留下一指紋影像於該窗口上 ，而"欺騙"指紋讀取機，以登記一假配對。 如上所述更淸楚了解，對於指紋攝像裝置之改良仍有必 要。明確地說，一指紋攝像系統應能快速及可靠地捕捉高對 比，淸晰影像。該系統應相當容易使用及製造。 〔發明槪要〕 本發明有關於一種攝像一有圖案物件，例如指紋之設備 。一影像表面處理係被揭示，其提供快速，可靠之影像捕捉 ，以產生例如指紋之有圖案物件之高對比，淸晰影像。本設 備包含一透明光折射器’例如一三角稜鏡’用以反射及折射 光，其具有一攝像表面，一予以攝像之有圖案物件係靠於攝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ~ -----------------------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484009 A7 _ B7 五、發明說明（7 ) 像表面上。該設備同時包含一光檢測器及一光源，兩者均鄰 近於光折射器。該光檢測器係用以檢測有圖案物件之影像， 及光源導引光至攝像表面，以產生有圖案物件之一影像。一 弟一層之透明材料係提供，作爲攝像面之一部份。第一層材 料具有兩部份，第一部份爲一聚合物及第二部份爲流體，其 係爲該聚合物所包圍。當予以攝像之有圖案物件被放置靠於 第一層時，流體可以塡滿於圖案物件中之不規則形狀及間隙 。另外，於第一材料層中之流體可以溶解殘留於攝像表面上 並與後續影像捕捉發生干擾之指紋油漬。 本發明同時也包含一第二層透明材料，安置於第一層材 料及光折射器之第一表面之間。該第二材料層作動以保護第 -層材料不受黏劑影響，該黏劑可能用於稜鏡之第一面上。 藉由提供第一層材料，其有可能取得於指紋及光折射器 攝像表面間之更完整之接觸。因此，本發明之設備可以有利 地產生一例如指紋之有圖案物件之高對比，淸晰度影像。另 外’藉由提供一第二層材料可以有利地被保護不受溶液，該 溶液係用以附著第一及第二層至稜鏡之第一表面，並可能對 於第一層中之聚合物及流體有害。 於本發明之另一方面中，光折射器之第一表面可以被以 單層聚合物覆蓋，該聚合物可以是堅固或剛硬，也可以不必 如此。此層聚合物可以具有一表面，其係較稜鏡磨光面更光 滑。結果，於指紋凸紋及影像捕捉系統之攝像面間之更完整 接觸可以被實現。這可以有利地允許影像捕捉系統，產生更 高對比，更淸晰指紋影像。 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1 ◦ · -----------------------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484009 A7 _________________ B7 五、發明說明（8 ) 〔圖式之簡要說明〕 第1圖爲先前技藝影像捕捉系統之立體側視圖，該系統 包含一光學稜鏡，一光源及一光接收器。 第2圖爲示於第1圖之光學稜鏡之部份側視圖，其具有 一指紋放置於其攝像面上。 第3圖爲一散射影像捕捉系統之立體側視圖，其包含一 光學稜鏡，具有一依據本發明施加一第一層材料至表面上之 光學稜鏡。 第4圖爲示於第3圖之光學稜鏡之部份側視圖，具有一 指紋放置於其攝像表面上。 第5圖爲示於第3圖之光學稜鏡之側視圖，其包含第二 材料層安置於第一材料層及光學稜鏡之表面之間。 第6圖爲吸收影像捕捉系統之示意圖，其包含一光學稜 鏡’具有一第一層材料依據本發明施加於其上之表面。 第7圖爲示於第6圖之光學稜鏡之側視圖，其包含第二 材料層安置於第一材料層及光學稜鏡表面之間。 第8圖爲示於第3圖之光學稜鏡之部份側視圖，其具有 單層聚合物覆蓋其一面上。 主要元件對照 108 影像捕捉系統 110 稜鏡 1 12 光源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-11- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 訂---------線' 經齊邹智慧財產局員工消費合泎钍印製 484009 A7 B7 五、發明說明（9 ) 經濟部智慧財產局員工消費合泎社印製 1 14 光檢測器 1.16 影像感應器 1 18 攝像面 120 觀看面 122 光接收面 1 24 入射光 135 指紋 109 谷部 111 凸紋 308 影像捕捉系統 3 10 三角稜鏡 3 12 光源 313 光接收器 3 14 光組件 3 16 影像感應器 318 攝像面 320 觀看面 322 光接收面 335 指紋 338 邊緣 3 30 濺射光 350 第一層 360 聚合物 361 聚合物鏈 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- 484009 A7 B7 五、發明說明（10 ) 365 流體 309 指紋谷部 3 11 指紋凸紋 352 第二層 408 影像捕捉系統 4 10 三角稜鏡 412 光源 413 光接收器 420 觀看面 422 光接收面 418 攝像面 450 第一層 435 指紋 424 入射光 409 指紋谷部 4 11 指紋凸紋 452 第二層 ----------I I --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 L詳細說明〕 第3圖示出依據本發明之影像捕捉系統3 0 8。系統 3〇8包含一光折射器，用以反射及折射光，其係較佳爲一 三角稜鏡3 1 0，一光源3 1 2，及一光接收器3 1 3。光 檢測器3 1 3較佳包含一透鏡組件3 1 4及一影像感應器 3 1 6。稜鏡3 1 0較佳爲五面等腰三角棱鏡’其長度延伸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484009 A7 _ B7 五、發明說明（11 ) 進入第3圖之平面中。稜鏡3 1 0包含一硬矩形光接收面 3 2 2及硬觀看面3 2 0，經由該面指紋3 3 5之影像會離 開稜鏡3 1 0外。於第3圖之實施例中，稜鏡3 1 0包含一 第二硬面於光接收面3 2 2及觀看面3 2 0之間。該第二硬 面形成攝像面3 1 8之部份，這將於以後更詳細說明。光接 收面3 2 2允許光由面對光接收面3 2 2之光源3 1 2進入 稜鏡3 1 〇。本發明之範圍內中，光接收面3 2 2及觀看面 3 2 0爲同一面。雖然光折射器較佳爲一稜鏡3 1 0，但其 可以被認爲光折射器可以是任一其他光折射裝置，例如凹透 鏡，凸透鏡或平透鏡，其可以提供一平面，可以放置予以攝 像之物件者。 光源3 1 2較佳爲一長形L E D陣列，其包含單列之發 光二極體（L ED)由稜鏡3 1 0之長度延伸（進入第3圖 之平面）。若此L E D被用作爲光源3 1 2，則一散射蓋可 以放置於L E D及觀看面3 2 0之間，以提供攝像面3 1 8 之更均勻照明。然而，於本發明之範圍中，對於光源3 1 2 可以是其他類型之光源，以提供入射光進入稜鏡3 1 0中。 較佳地，光源3 1 2係沿著稜鏡3 1 0之邊緣3 3 8放置， 其係相對於攝像面3 1 8。 光接收器3 1 3係用以接收來自指紋3 3 5之濺射光 3 3 0，並對焦濺射光3 3 0至影像感應器3 1 6上。透鏡 組件3 1 4可以是單透鏡或較佳地可以包含多數透鏡。最佳 地，透鏡組件3 1 4具有約1 3 · 4 8 m m之焦距，並離開 觀看表面3 2 〇約1 3 · 5 m m。另外，透鏡組件較佳包含 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -14- --------------------^---------^ IAW1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484009 A7 -----B7 五、發明說明（12 ) 〈清先&主意事頃S-真寫衣頁) 三透鏡，其個別光軸係對準於共光軸上。第一透鏡較佳具有 約1 7 . 8 m m之直徑，及第二及第二透鏡較佳具有約6 m m之直徑。同時也想出任意數量之透鏡可以包含於透鏡組 件3 1 4中。 影像感應器3 1 6捕捉來自透鏡組件3 1 4之光影像， 並將其轉換爲電氣信號。影像感應器3 1 6可以是電何親合 裝置（c C D )或任何其他將光信號轉成類比或數位電氣信 號之機構。較佳地，影像感應器3 1 6爲互補金氧半導體裝 置（CMOS) °CCD及CMOS影像感應器是熟習於本 技藝者所習知的。由影像感應器3 1 6所產生之電氣信號可 以使用已知機構加以處理，並用以比較例如指紋之輸入圖案 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如於背景所述，若指紋係直接放置靠於棱鏡3 1 0之硬 面’則指紋凸紋將不會於指紋凸紋中之不規則及凹紋之位置 完全接觸該硬面。這可能造成不淸楚或相當低接觸指紋影像 。因此，攝像面318包含至少一第一層材料350，其係 直接放置接近於稜鏡3 1 0。如於第4圖所示，其係爲攝像 面3 1 8之示意圖.，第一層3 5 0包含至少一第一部份，其 係由聚合物3 6 0作成。如於弟4圖所不，一放大示意圖， 一聚合物3 6 0係如以下所討論地.由聚合物鏈3 6 1形成， 並可以由本身所使用。然而，第一層3 5 0可以同時包含一 第二部，由流體形成3 6 5 ’其可能相當地油滑，但並不一 定如此。聚合物3 6 0可以是硬或堅固，但並不一定如此， 以作爲維持流體3 6 5，作爲第一層3 5 0之一部份。流體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1 5 - 484009 A7 B7 五、發明說明（13 ) (請洗閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 6 5可以由層3 5 0之位置偏移開至其中之另一位置。以 此方式，如於第4圖所示，當指紋3 3 5靠於攝像第一層 3 5 0時，流體3 6 5可以被拉地層3 5 0之表面，以塡入 於指紋凸紋3 1 1中之不規則形狀。然而，因爲一指紋谷部 將典型地大於指紋凸紋中之不規則，所以流體3 6 5將不會 被吸引至指紋谷部3 0 9。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，爲了於影像感應器3 1 6上，創造指紋3 3 5之 最佳影像，指紋3 3 5係靠於攝像面3 1 8之第一層3 5 0 上。來自光源3 1 2之入射光3 2 4通過光接收面3 2 2並 進入稜鏡3 1 0以碰撞攝像面3 1 8。雖然並不一定需要， 但於所示實施例中，影像捕捉系統3 0 8爲一散射系統。因 此，多數入射光3 2 4將以少於攝像面3 1 8之臨界角之角 度來碰撞攝像表面3 1 8。因此，於一區域碰撞攝像面 3 1 8之入射光3 2 4中，有一指紋谷部3 0 9，其將大致 通過攝像面3 1 8，包含第一層3 5 0，使得大致沒有光碰 撞攝像表面3 1 8之一區域，其中指紋谷部3 0 9將被導引 經觀看面3 2 0。然而，碰撞攝像面3 1 8之區域之入射光 3 2 4將由指紋凸紋3 1 1中沒有指紋凸紋3 1 1處散開， 產散射光3 3 0。一部份之散射光3 3 0將離開稜鏡 3 1 0，經由觀看表面3 2 0。於離開稜鏡3 1 0時，散射 光3 3 0將反射進入光接收器3 1 3，以創造一指紋3 3 5 影像。 如前所述，於攝像表面3 1 8之層3 5 0中之流體 3 6 5作動以塡入指紋凸紋3 1 1中之不規則形狀。這於一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）_ 10 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 484009 A7 B7 五、發明說明（Μ ) 指紋凸紋3 1 1及攝像表面3 1 8間創造相同邊界條件，於 指紋凸紋3 1 1沒有不規則形狀1 1 7處，及於凹陷或不規 則形狀1 1 7之點上。因此，不管是於不規則形狀1 1 7 出現否，大致整個指紋凸紋3 1 1之表面，可以使得入射光 3 2 4散射，以創造指紋3 3 5之影像。因爲大致整個指紋 凸紋3 1 1散射入射光3 2 4以創造一影像’而不管是否入 射光3 2 4碰撞於凸紋3 1 1上之不規則或凹陷否，一相當 卨對比，淸晰指紋影像係可有利地爲影像捕捉系統3 0 8所 產生。 較佳地，此高對比影像可以產生，而不必使用一分開墊 ’以供給化學劑給阿納中之指紋，其係討論如於背景部份所 述。再者，已經決定出現於第一層3 5 0中之流體3 6 5可 以傾向於溶解油質物質，如同於背景部份所述，該物質可能 含於一指紋中。因此，於攝像面3 1 8似乎會有較少量之油 漬殘留，該殘留可能隨後干擾指紋影像之捕捉並收集殘留物 ，其同時也可能干擾指紋影像之捕捉。再者，也似乎會降低 此油漬殘留同時留下指紋影像，而"欺騙"影像捕捉系統3 0 8，以登記一假配合。 可以用於聚合物3 6 0之聚合物包含，但並不限定於聚 鉍乙烯（P V C )，低密度聚乙烯（L D P E )，聚（對一 酞酸乙二酯）（PET)及聚（乙烯萘）（PEN)或其組 合。較佳地，聚合物3 6 0係P V C。流體3 6 5較佳爲一 塑化劑。可以用於流體3 6 5之塑化劑可以包含但並不限定 於酞酸二辛酯（DO P) ，（DEHP)及/或酞酸二丁酯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 1 7 - -----------------------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484009 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（15 ) °聿父佳地，至重量7 0 %之第一層3 5 0材料可以由塑化劑 組成。更好的是，第一層3 5 〇由3 〇 %至6 0 %係由塑化 劑組成。 較佳地，聚合物3 6 0係由鑄造形成，其係爲熟習於此 技藝者所已知之處理。藉由鑄造聚合物3 6 0，所形成之表 面可以較硏磨一稜鏡玻璃表面所能形成更平滑。因此，如於 第8圖所示，其中本發明之範圍也包含由一聚合物整個形成 第·層3 5 0，該聚合物可以是硬或非可撓性，但也可以不 必如此。此聚合物可以包含但並不限定於例如硬塗層聚（對 一酞酸乙二酯）（PET)及聚乙烯萘（PEN);聚胺酯 (P U )，例如聚乙烯（P E )及聚丙烯（P P )之聚烯烴 ’其係由隨意聚合物或異位P P組成；環氧；及熱固丙烯酸 聚合物，例如含蜜胺聚丙烯酸混合物。以此方式，於攝像表 面3 1 8上之例如示於第2圖之坑洞1 1 9之坑洞之發生及 大小可以減少。因此，於攝像表面3 1 8及指紋凸紋3 1 1 問之相當完整接觸可以被實現。這可以有利地改良由影像捕 捉系統3 0 8所捕捉之對比及淸晰度。 可以用於第一層3 5 0中之一些材料可以由黏劑中之溶 液所破壞，該黏劑係用以黏著第一層3 5 0至稜鏡3 1 0者 。此等材料包含P V C及一些塑化劑。對於這些材料有害之 黏劑可以包含聚丙烯酸黏劑，其可以包含例如丙酮，甲苯及 乙醇之溶液。因此，如於第5圖所示，其係爲稜鏡3 1 0及 攝像面3 1 8之側視圖’一第二透明材料層3 5 2可以放置

V 於第一層3 5 0及稜鏡3 1 0之表面之間，以防止第一層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- --------------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 抑4009

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（16 ) 3 5 〇及用於稜鏡3 1 0表面上之黏劑間之接觸。第二層 3 5 2較佳係對抗由黏劑造成之破壞或劣化，黏劑係用以黏 著第二層至稜鏡3 1 0表面。可以用以形成層3 5 2之透明 材料可以包含，例如： 例如聚（對酞酸乙二酯）（P E T )及聚（乙烯蔡）（ P E N )之聚烯烴，其係由隨機聚合物或異位p p組成。這 _材料可以大致對抗劣化或溶液破裂，其可以含於丙烯酸黏 劑中。 爲了避免於第一層3 5 0及含丙烯酸黏劑溶液間之接觸 ’其可能有害於第一層3 5 0，.第一層3 5 0係較佳黏著至 第二層3 5 2，藉由一熱熔接或其他類型之接合法，而避免 使用含溶液之黏著劑。如以下所討論，具有一層以熱熔接 P E T黏著至其上之P V C片材係可市場上購得。此一接合 法於稜鏡3 1 0表面及直接於稜鏡3 1 0表面上之P V C層 間將很困難實現，因爲稜鏡3 1 0之硬表面係相當不容易受 到此一接合法。然而，上述用以作爲層3 5 2部份之聚酯， 聚烯烴或其他材料係易受到具有第一層聚合物3 5 〇之結合 法。藉由插入第二層抗劣化層3 5 2於第一層3 5 0及稜鏡 3 1 0表面間，第一層3 5 0可以有利地使用，而不會爲用 於稜鏡3 1 0表面上之黏著劑所劣化。其同時也考量使用黏 劑結合第一層3 5 0至第二層3 5 2，該黏劑係無害於第一 層3 5 0者。同時，若第二層3 5 2未使用，則第一層 3 5 〇可以黏著至稜鏡面，使用無害於第一層3 5 0之黏劑 中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-IV- ------------1------- 丨訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484009 Α7 __ Β7 五、發明說明〇7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳地，若第一層3 5 0及第二層3 5 2係被使用，貝〇 桌〜層3 5 2及第一*層35〇之組合係由〇 . 1mm至1 mm厚，若由〇·3至〇.5mm厚係更好。另外，第一層 3 5 〇對第二層3 5 2之厚度比例可以是任意値，但較佳係 爲1 : 3。若只使用第一層3 5 0，則第一層3 5 0較佳係 由〇 . 1至1 m m厚。 硬塗層P E T可以由韓國蘇光克基之S K C有限公司購 得’ PVC及PU係由韓國安森克基之UreTech公司購得。具 有黏劑施加至P E T上之含P V C塑化劑並具有P E 丁熱熔 接於其上之片材可以由韓國光陽道之漢陽納公司購得。具有 無溶液黏劑之P V C片材可以由漢陽納公司購得。可固化硬 環氧可以由加州蘭丁之環境公司之商品'' EnV1r〇Tex Ute p o u r - ◦ η 〃 購得。 一里在Γ 日习國、II肖聲乂3乍土 .pVJa 雖然影像捕捉系統3 0 8係爲散射型系統，但其同時也 可以想出…層含聚合物流體，有或沒有保護層者可以包含於 其他影像捕捉系統類型之攝像表面中，例如吸收型系統中， 如同於背景部份所述者，或其他類型之影像捕捉系統。此一 吸收型影像捕捉系統4 0 8係示於第6圖中。如同影像捕捉 系統3 0 8，影像捕捉系統4 0 8包含一光折射器，以三角 稜鏡4 1 0方式，一光源4 1 2及一光折射器4 1 3。稜鏡 4 1 0包含一光接合面422及一觀看面420。於系統 4〇8之攝像面4 1 8包含一矩形面稜鏡4 1 0於觀看面 4 2 0及攝像面4 1 8之間，及至少第一層材料4 5 0。第 -層4 5 0係大致相同於上述之第一層3 5 0。光源4 1 2 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484009 A7 B7 __ 五、發明說明（18 ) 可以大致相同於光源3 1 2並相鄰於光接收面4 2 2。光接 收器4 1 3大致相同於光接收器3 1 3並包含透鏡組件 4 1 4及光檢測器4 1 6。 爲了攝像放置於攝像面4 1 8上之指紋4 3 5，光源 4 1 2提供入射光4 2 4，其進入光接收面4 2 2，並碰撞 攝像面4 1 8。光源4 1 2係定位使得入射光4 2 4將碰撞 攝像面418，以一大於攝像面418之臨界角。因此，碰 撞具有指紋谷部4 0 9之攝像面4 1 8之區域之入射光將完 全地內部反射離開攝像面4 1 8。完全內部反射光4 3 0將 然後進入光接收器4 1 3中。然而，碰撞指紋凸紋4 1 1接 觸攝像面4 1 8之攝像表面4 1 8之區域之入射光4 2 4將 被指紋凸紋4 1 1所散射並吸收。或者，來自指紋凸紋 4 1 1之相當少量之光將會進入光接收器4 1 3中。以此方 式，指紋谷部4 0 9相當亮及指紋凸紋4 1 1相當暗之指紋 4 3 5影像將被影像接收器4 1 3所接收。 第一層4 5 0之攝像表面4 1 8大致以相同方式動作， 並可以由相同於上述攝像面3 1 8之第一層3 5 0之材料作 成，以加強被影像捕捉系統4 0 8所捕捉之指紋4 3 5影像 之對比，精確度及淸晰度。另外，如於第7圖所示，一第二 層4 5 2材料可以安置於第一層4 5 0及稜鏡面4 1 0之間 。此第二層4 5 2係以相同於第二層3 5 2之方式作動並可 以由相同材料作成，以保護第一層4 5 0不受由於曝露至用 於稜鏡4 1 〇面上之黏著劑之溶液造成之劣化。 本發明之很多不同實施例可以在不脫離本發明之精神及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-2Ί 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線. 484009 A7 _ B7_ 五、發明說明（19 ) 範圍卜‘加以建構。應可了解的是，本發明並不限定於說明書 中所述之特定實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ϋ mtmmm i n n mmmmMm etmm i i__— ϋ· mmet · He tmmmm amm— ϋ 1- _1-", I an n l_i m n emm§ n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）_ 22 -

Claims (1)

1. 484009 A8 B8 C8 _ D8 ‘、申請專利範圍 1 . 一種用以捕捉一有圖案物件之影像的設備，包含： 一透明光折射器，用以反射及折射光，該光折射器包含 至少一第一面，一予以攝像之有圖案物件係被放置於其上； ---光檢測器，鄰近於該光折射器，並用以檢測予以靠於 第一面之有圖案物件之影像； 一光源，鄰近於光折射器，其將光導引至第一面，以產 生有圖案物件之影像； 第一層材料，提供於光折射器之第一面上，第一層材料 係爲透明並具有至少兩部份，第一部份爲聚.合物及第二部份 爲一流體並被該聚合物所維持，使得該流體可以塡補於予以 攝像圖案物件中之不均勻形狀及間隙，該物件係被放置於第 一層材料上0 2 .如申請專利範圍第1項所述之設備，其中上述之光 折射器包含一三角稜鏡，其具有三個矩形面，及第一面爲三 角稜鏡之矩形面之一。 3 .如申請專利範圍第2項所述之設備，其中上述之第 一層材料包含具有塑化劑之聚氯乙烯。 4 .如申請專利範圍第3項所述之設備，其中上述之塑 化劑係由包含酞酸二辛酯（D〇P )，酞酸二（2 —乙基己 酯）（D Ε Η P )及酞酸二丁酯之群組加以選擇。 5 .如申請專利範圍第1項所述之設備，包含一第二層 透明材料，安置於第一層材料及第一面光折射器之間。 6 .如申請專利範圍第5項所述之設備，其中： 第二層材料係藉由丙烯酸黏劑黏著至光折射器之表面， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨· 訂---------線lf 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -23- 484009 Α8 Β8 C8 D8 齊 I !才 ί t 六、申請專利範圍 第二層材料係以該黏劑對抗劣化；及 第一層材料係使用一熱熔合黏著至第二層材料，使得第 •層材料並不與該丙烯酸黏劑接觸。 7 .如申請專利範圍第6項所述之設備，其中上述之第 一層材料係由包含聚胺基甲酸乙酯，聚乙烯，聚（對酞酸乙 二酯），硬塗層聚（對酞酸乙二酯），聚（乙烯萘），聚丙 烯及可固化環氧樹脂之群組選出。 8 ..如申請專利範圍第7項所述之設備，其中上述之予 以攝像之有圖案物件爲一指紋。 9 . 一種用以捕捉有圖案物件之影像的設備’包含： 一透明光折射器，用以反射及折射光’該光折射器包含 至少一第一面，鄰近於予以攝像圖案物件所放置之表面； 一光檢測器鄰近於光折射器並用以檢測靠於第一面之予 以攝像之有圖案物件之影像； 一光源，鄰近於光折射器，其導引光朝向第一面，以產 生有圖案物件之影像； 一第一層材料，提供於光折射器之第一表面，該第一層 材料爲透明，硬聚合物，具有一相當平滑面。 1〇.如申請專利範圍第9項所述之設備，其中上述之 第一層材料係由包含聚（對酞酸乙二酯），硬塗層聚（對St 酸乙二酯），聚（乙烯萘），聚胺基甲酸乙酯，聚乙烯’可 固化環氧樹脂及含密胺聚丙烯混合物之群組選出。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · P 一OJI n n ·ϋ n n n ϋ I n n n I a— I— I ϋ -n ϋ n ϋ n n n ϋ n ϋ n ϋ ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24-