ES2201285T3 - Dispositivo captador de las huellas digitales. - Google Patents

Abstract

EL DISPOSITIVO PARA TOMAR HUELLAS DIGITALES CONSTA DE UN SOPORTE (10) TRANSPARENTE, PLANO Y FINO, CON UNA CARA EXTERNA DESTINADA A RECIBIR LA PUNTA DEL DEDO Y UNA CARA INTERNA QUE LLEVA UNA MATRIZ DE DOS DIMENSIONES DE ELEMENTOS FOTOSENSIBLES SEPARADOS POR INTERVALOS EN BANDA, Y DE UN SUSTRATO (4) QUE INCORPORA EN SU CARA INTERNA FUENTES DE LUZ DESTINADAS A GENERAR UN HAZ LUMINOSO QUE ATRAVIESA, A TRAVES DE LOS INTERVALOS EN BANDA, EL SOPORTE, SENSIBLEMENTE ORTOGONAL EN DICHA CARA EXTERNA. LOS ELEMENTOS FOTOSENSIBLES ESTAN PROTEGIDOS CONTRA LA LUZ QUE PROCEDE DE LAS FUENTES, DE TAL MANERA QUE SOLO PROPORCIONAN UNA SEÑAL DE SALIDA COMO RESPUESTA A LA LUZ RETRODIFUNDIDA HACIA LA CARA EXTERNA DEL SOPORTE.

Description

Dispositivo captador de las huellas digitales.

La presente invención se refiere a un dispositivo captador de las huellas digitales, que permite revelar las cavidades y los relieves de una falange.

Ya existen unos dispositivos tales como dispositivos ópticos como el que se describe en el documento FR-A-2 235 431, que utiliza una red de dos dimensiones de puntos de detección, asociado a un sistema de reconocimiento.

La presente invención pretende proporcionar un dispositivo captador de las huellas digitales que responda mejor que los anteriormente conocidos a las exigencias de la práctica, especialmente debido el hecho de su simplicidad y de su aptitud para diferenciar bien las cavidades y los relieves, proporcionando por lo tanto una huella que tenga las líneas claras.

Con este objetivo, la invención propone un dispositivo captador de la huella digital conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

Cada uno de los elementos que constituyen el dispositivo puede tomar unas formas muy diferentes.

En los modos de realización ventajosos, las fuentes están constituidas por unos diodos electroluminiscentes (LED) depositados en capas finas sobre la cara interna del sustrato, por unos tabiques paralelos de diodos electroluminiscentes o un componente plano continuo. Dicho componente plano puede estar formado, por ejemplo, por una placa en material difusor, tal como una resina acrílica, cuya cara inferior lleva los diodos electroluminiscentes cuyo número puede ser muy inferior al de los elementos fotosensibles, con el fin de reducir el coste del dispositivo. Estos diodos electroluminiscentes o LED pueden estar pegados en la cara inferior del soporte, eventualmente en unas cavidades previstas a este fin. El sustrato puede constituir así un componente que desvía o difunde, hacia el soporte, la luz recibida de fuentes colocadas lateral o longitudinalmente con relación al mismo. El soporte, de algunos milímetros de espesor, puede entonces ser tratado para constituir unos micro-espejos semi-transparentes que reenvían la luz hacia los intervalos.

De forma general, las fuentes pueden estar fijadas en la cara externa o en la cara interna del sustrato o sobre una o varias de las capas de este último.

Los elementos fotosensibles también pueden presentar a su vez diversas constituciones. Se puede tratar de fotodiodos integrados en una capa fina de silicio que pertenece al soporte o al constituyente. Se puede tratar de fototransistores en capa fina, similares a los utilizados en las pantallas planas de visualización. También se puede tratar de células fotovoltaicas.

Las fuentes utilizables disponibles de bajo coste son sobretodo las fuentes que emiten en longitud de onda visible; se hará uso generalmente de tales fuentes y de unos elementos fotosensibles correspondientes debido a que presentan una sensibilidad elevada en su rango de emisión.

Las características descritas anteriormente así como otras se pondrán más claramente de manifiesto con la lectura de la descripción siguiente de un modo particular de realización de la invención, dada a título de ejemplo no limitativo. La descripción se refiere a los dibujos adjuntos, en los que :

- la figura 1 es una vista del conjunto en perspectiva que muestra una constitución posible de un dispositivo captador,

- la figura 2 es una vista en sección esquemática destinada a mostrar el modo de diferenciación de las cavidades y de los relieves durante la toma de la huella digital por el captador.

El dispositivo captador que se describirá a título de ejemplo se asocia a un sistema de explotación de las señales obtenidas. Este sistema puede ser uno cualquiera de los tipos actualmente conocidos y por ejemplo del tipo como el descrito en el documento FR-A- 2 235 431, ya mencionado, al que se podrá hacer resmisión.

El dispositivo captador mostrado esquemáticamente en la figura 1 se puede considerar que comprende un soporte transparente 10 sobre el que va a apoyarse el dedo 12 para obtener una huella y que comprende un sustrato 14 fijado al soporte 10.

La cara interna del soporte 10 lleva una matriz de dos dimensiones de elementos fotosensibles 16, los cuales solo algunos están representados en la figura 1. Estos elementos fotosensibles están protegidos contra la luz que proviene del sustrato (flecha f en la figura 2), por ejemplo por un depósito opaco 18. Este depósito puede ser metálico. Su espesor debe ser suficiente para que la transmisión sea prácticamente nula. El depósito puede ser reflectante, lo cual permite reducir las pérdidas de luz.

Como se ha indicado anteriormente, los elementos fotosensibles están separados por unos intervalos 20 de paso de la luz.

La constitución de los elementos fotosensibles 16 puede ser una de las utilizadas comúnmente en la actualidad cuando se requiere un espesor muy pequeño. Se puede utilizar especialmente unos fotodiodos o fototransistores en capa fina realizados en un soporte 10 transparente, habitualmente en vidrio o en cuarzo.

El intervalo de distribución de los elementos 16 tiene que ser más pequeño que la distancia que separa las sucesivas cavidades de las huellas. En la práctica, este intervalo no debe exceder de 80 \mum. El intervalo puede ser claramente más pequeño, pero no se gana nada en selectividad descendiendo de 50 \mum, de manera que se adoptará en general un intervalo de distribución comprendido entre 50 y 80 \mum.

Las señales de salida de los elementos fotosensibles son transmitidas fuera del dispositivo captador por unas pistas estrechas constituidas de forma clásica en tecnología de capa fina.

En particular, los elementos fotosensibles pueden presentar una disposición matricial con barrido de línea por línea. Cada elemento fotosensible comprenderá entonces una zona de detección de luz que constituye un píxel particular, asociado aun circuito de ataque tal y como un transistor de capa fina unido a la vez a un conductor de columna y a un conductor de línea. Los conductores y los empalmes pueden estar constituidos por unas pistas estrechas, suficientemente finas como para ser transparentes, o incluso opacas si son estrechas, por ejemplo en oro.

El dispositivo captador comprende también unos medios destinados a transmitir, del sustrato hacia el captador, la luz que atraviesa los intervalos en una dirección tan ortogonal como sea posible respecto al soporte.

En el caso ilustrado en la figura 1, estos medios están constituidos por unas bandas o tabiques 22 fotoemisores, lo cual facilita su alimentación eléctrica. Se puede tratar especialmente de diodos electroluminiscentes del tipo utilizado en los receptores de telecopia que podrían estar depositados en capas finas sobre el sustrato. Estos diodos se escogen de forma que corresponda a un pico de sensibilidad de los elementos fotosensibles, es decir generalmente a una longitud de onda de alrededor de 640 nanómetros. Incluso se pueden utilizar unos tabiques paralelos.

En otro modo de realización, las fuentes están constituidas por unos diodos electroluminiscentes individuales colocados cada uno en el cruce de dos intervalos. Estos diodos puede llevar cada uno una lentilla de concentración del flujo luminoso emitido, de forma que proporcione un lóbulo de emisión tan estrecho como sea posible y tan directivo como se posible hacia el soporte. Los medios de emisión de luz pueden también estar constituidos por una componente única que recubre la cara interna del sustrato 14, algunas de cuyas zonas pueden estar enmascaradas para que la emisión de luz sólo se efectúe a partir de unas partes situadas enfrente de los intervalos o los cruces de los intervalos. El enmascaramiento se puede efectuar por serigrafía, pintura, depositado de una capa reflectante, encolado de una cinta adhesiva opaca.

También es posible utilizar un sustrato difusor que reciba la luz que proviene de emisores fijados en la capa o fijados en la cara trasera. En este caso, se puede incluso prever una máscara en la cara interna del sustrato.

El modo de funcionamiento del dispositivo captador se expone en la figura 2. La luz incidente que llega a una cavidad es difundida por esta cavidad y vuelve parcialmente hacia uno o varios elementos fotosensibles. Por el contrario, la luz incidente que llega a un relieve en contacto con el soporte es absorbida por el dedo. Los elementos sensibles situado enfrente no reciben prácticamente nada de luz. Los medios de lectura (no representados) asociados a los elementos fotosensibles pueden estar previstos para comparar la tensión o la corriente proporcionada por el elemento con un umbral de forma que asegura una diferenciación.

El dispositivo captador que acaba de ser descrito proporciona una representación directa de la huella digital a escala 1, lo cual constituye una ventaja desde el punto de vista de la explotación. El dispositivo captador puede estar realizado por unas tecnologías de miniaturización que en la actualidad están bien desarrolladas.

Claims (7)

1. Dispositivo captador de las huellas digitales, que comprende:

un soporte (10) transparente, plano y delgado que tiene una cara externa destinada a recibir el extremo de un dedo y que lleva en una cara interna una matriz de dos dimensiones de elementos fotosensibles (16) repartidos según un intervalo de distribución regular por lo menos igual a 90 \mum, separados por unos intervalos (20) en banda transparentes, de anchura inferior a la de los elementos fotosensibles;

un sustrato (14) que lleva, en una cara externa o en una cara interna dirigida hacia el soporte, unas fuentes de luz destinadas a dirigir, a través de los intervalos en banda del soporte, atravesando un haz de luz el soporte de forma sensiblemente ortogonal a dicha cara exterior del soporte (10); y

unos medios de alimentación de dichas fuentes y de lectura de los elementos fotosensibles, estando protegidos dichos elementos fotosensibles contra la luz que proviene de unas fuentes de forma que sólo proporcionan una señal de salida en respuesta a la luz retro-difundida hacia la cara externa del soporte.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las fuentes están constituidas por unos diodos electroluminiscentes (LED) depositados en capa fina sobre el sustrato, por unos tabiques paralelos de diodos electroluminiscentes o por un componente plano continuo.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque las fuentes están constituidas por unos diodos electroluminiscentes individuales cada uno de los cuales lleva una lentilla de concentración del flujo luminoso emitido.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos fotosensibles están constituidos por unos fotodiodos integrados en una capa fina de silicio que constituye el soporte.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los elementos fotosensibles son unos foto-transistores de capas finas o unas células fotovoltaicas.

6. Dispositivo según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque las fuentes son de un tipo que emite en el infrarrojo próximo o en longitud de onda visible.

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato es un componente de desviación hacia el soporte de luz recibida de las fuentes dispuestas lateral o longitudinalmente con relación al sustrato.