[发明专利]用于光学直接记录用于移动应用的皮肤印纹的设备

说明书

一种根据FBI标准的用于个人身份识别的皮肤印纹的直接光学记录的设备，其具有位于放置表面(11)正下方的显示器(17)和位于显示器(17)下方的光导层(141)。光导层(141)包括在窄侧处借助于LED(142)的光输入耦合以及在该表面中光输出耦合结构(144)；借助于光输出耦合结构(144)的倾斜角ε并且借助于相邻各层之间的折射率差，以限定的角度朝放置表面(11)的方向执行从光导层(141)的光的定向耦合输出，从而造成在放置表面(11)处的全内反射(TIR)。显示器(17)的透明度是从光导层(141)耦合输出的光的至少1％。在显示器(17)和光导层(141)之间设置有第一粘附层(15)，在光导层(141)和传感器层(13)之间设置有第二粘附层(16)，第一和第二粘附层(15、16)的折射率比光导层(141)、显示器(17)和传感器层(13)的折射率低至少1％至30％。

技术领域

本发明涉及一种用于移动应用的皮肤印纹的直接光学记录设备，特别是用于借助于诸如平板电脑、移动电话(智能手机)等移动电子装置来记录多个指纹或手印的乳突线的设备。

背景技术

一方面，存在用于验证生物特征的系统，其中必须与存储的特征匹配，以便例如允许对某些限制区域的访问控制。

其他系统可通过与比较数据库进行匹配来进行身份识别，例如，护照和签证的签发、在边境管制处(尤其是在机场)的个人身份验证、或用于警察记录识别。在后者的系统中，关于皮肤印纹的原始记录图像的质量、分辨率和保真度的要求非常广泛。

例如，在很大程度上要归功于负责识别措施的组织(例如联邦调查局(FBI))的高要求，这些系统具有很高的标准化程度，一方面以确保在最大可能的确定性上进行识别，另一方面以允许在使用各种系统记录的数据集之间进行比较。

需要高质量的系统设计才能满足这些要求标准。例如，在光学系统中，这意味着不仅必须通过一个或更多个记录传感器来满足要求，而且还必须通过照明和成像所需的所有其他组件来满足要求，尤其是要同时记录较大的皮肤表面，即多个手指(例如，整个手)时。

当前，使用各种系统来捕获在质量方面满足上述高要求的指纹和手印。

一方面，使用电容性半透明TFT传感器，其中可以借助于传感器下方的显示器来实现用户指导。但是，不可能读取与安全性相关的对象，例如护照、驾驶执照、票证、登机牌等，因此将需要单独的装置或至少附加的光学传感器层。但是，这将增加装备成本。

另一方面，实现了对皮肤印纹的直接光学扫描并且通过使用光学半透明TFT传感器将放置表面下方的视觉用户指导的优点与文件的光学记录相结合的布置正在涌现至市场。为此，根据DE 102015115484 B3已知一种将显示器放置在光学传感器下方的系统。当显示器同时用作照明或使用背光时，覆盖的对象会被漫照亮，即被无方向地照亮。从对象反向散射的光随后被传感器的光敏元件检测到。由于分辨率和对比度随着传感器和放置表面之间的距离增加而迅速减小，因此放置表面和光敏元件之间的终止层的厚度被限制为几微米。

然而，还已知各种解决方案，其允许或需要更大厚度的终止层，同时保持相同的图像质量。

为此，一方面，如根据US 2018/0121701 A1(WO 2017/118030 A1)以各种布置已知的，可以对背光的照明光进行准直。然而，已经证明不利的是，必须在照明和放置表面之间集成附加的光学元件，以实现所需的光整形。该附加层总体上增加了设备的厚度，价格昂贵并且生产复杂。