JPH11509639A - 粗面画像転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 イメージングレンズの絞りで名目上焦点を合わせる照射の明確に輪郭された収束フィールドを用いて粗面画像転送装置の性能を高める。この転送装置は、照射エネルギーを呈示プラテン（１３０）に向ける非球面の照射レンズ（１２８）を備え、プラテンからは指紋画像やバーコード画像が、チャージド・カップル・デバイス・チップのような外部の画像検出装置（１６８）に転送される。減衰性の波の画像は、複数のＴＩＲ面（１３４、１３６、１３８、１４０）を含む光路に沿ってプラテンから全体に内側に反射され（ＴＩＲ）、所定の長さの光路が得られる。複数のＴＩＲ面のうちの２つ（１３８、１４０）は、非球面照射レンズの焦点の両側に配置されている。非球面照射レンズ（１４２）は、分裂軸アパチャー絞りを備え、画像光線を画像検出器に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】 粗面画像転送装置 発明の分野 この発明は粗面(uneven surfaces)画像転送装置に関し、詳しくは、たとえば 指紋の場合その画像をフィンガープラテンから画像検出装置に幾何学的忠実度を 維持して転送する装置に関する。 発明の背景 指紋のデータを得るための従来の方法の１つは、インクをつけた指紋を紙の上 に押さえつけてプリントし、それをデジタルコンピューターにスキャンするとい う方法である。この方法では、指紋のデータを入力するたびに指にインクをつけ る必要がある。インクを指につける際に少しでもむらがあったり薄い部分があっ たりすると入力操作に支障をきたし、紙に押し付ける際にインクをつけた指が横 方向にずれた場合も同様の問題が生じる。データ入力や登録の間、十分な情報が 間違いなく得られるようにするため、その人物の指の表面の大部分が紙に転写さ れるようにするために指を紙の上で「転がす(rolled)」ようにするのが典型的な やり方である。この方法によると得られるデータの全体量は増加する反面、指が ずれる恐れが高くなり、得られるデータの統合性を損なう。さらに、そのデータ をデジタルコンピューターにスキャンする際に、幾何学的あるいは電子的歪みが 生じる場合がある。 最新の方法では、電荷カップル装置のような画像センサーに指の表面の画像を 反射させたりスキャンさせたりして指紋を得ている。この機能を持った装置が記 載されている例としては、カトウ他による米国特許４９２４０８５、イガキ他に よる米国特許５０８８８１７、ドリスコル・ジュニア他による米国特許５０６７ １６２がある。こ れらのシステムに共通することは、光伝導性のプレートに押し付けられた指紋の うねの部分と溝の部分に、ある角度で光源を照射する。光伝導性のプレートに対 して特定の方向にある光源と画像検出装置の位置により、指紋から反射、もしく は散乱した光が測定される。この画像センサーが、測定された光を捉え、捉えら れた指紋データが格納される。これらの指紋読み取り器は、多数の光学的要素を 有する比較的大型の光学システムからなる場合と、この光学システムを単純化す る目的で、例えば上記の米国特許４９２４０８５の場合のように、解像度を犠牲 にして幾何学的忠実度を有する場合とがある。 当業界において必要をされながら未だに達成されていないものは、画像転送プ ラテンから離れた画像検出装置に解像度の高い純粋な信号を供給する、廉価な粗 面画像転送システムである。さらに必要とされているものは、上記の利点を有す る粗面画像転送システムを単一の構造として供給する装置である。当技術にとっ てのさらなる利点は、バーコードデータのような画像の転送も可能なシステムで ある。本発明は、粗面画像転送装置におけるこれらの要求と、さらに他の要求も 満たすものである。 発明の要約 この発明は、非球面の照射レンズを使用することにより明確に輪郭された照射 収斂フィールドによって性能が高められた粗面画像転送装置を提供するものであ り、この照射レンズは光を外部の照射源から臨界角あるいはそれ以上の角度でプ ラテンに転送し、光学プレート内に全体内側反射（ＴＩＲ）を生成するものであ る。指またはその他の対象物がプラテン上に置かれ、プラテンで形成された減衰 性の波(evanescent wave)を選択的に吸収し、光学プレート内のＴＩＲ反射によ って、オフ軸のイメージングレンズに運ぶ。照射源 は、イメージングレンズの絞りで、照射レンズによって名目上焦点を合わせられ る。この減衰性の波は、所定の長さの光路を達成するため、画像光線として、複 数のＴＩＲ面を含んだ光路に沿って、プラテンから全て内側に反射される。イメ ージングレンズは非球面で、１つあるいは２つ以上のＴＩＲ表面により、あるい はＴＩＲ表面がないことにより調整される分裂軸アパチャー絞りを有している。 イメージングレンズは、その画像光線を画像検出装置に転送する。分裂軸アパチ ャー絞りはその絞り軸を非球面照射レンズの名目上の焦点とは反対側に有し、無 収差を調整する。画像転送装置は、画像データを、バーコードのように空間ある いは強度のコントラストという形式でコード化している点で粗である表面に対し て有用である。 非球面の照射レンズ、非球面のイメージングレンズ、その間にある各ＴＩＲ面 、及びプラテンは、光学プレートと一体化して形成されていてもよい。 この発明は、このような画像をプラテンから外部の画像検出装置に転送するた めの光学プレートを提供する。画像検出装置の幾何学的歪みや無収差を減らすた め、一対のドーナツ型(toroidal)反射面がオフ軸の非球面のイメージングレンズ と協働する形で使用されている。このデザインのオフ軸特性と共に、これはイメ ージングレンズの絞り面の周辺の光路内での無収差を生成するが、これは解像度 のために調整する必要がある。このことは、反射面に特定の幾何やコーティング あるいはその両方を施すことによって達成され、その結果、無収差や幾何学的歪 みが減少あるいは解消される。例えば、実施形態のドーナツ状面には、波及の軸 を支配する光学パワーが付与されている。しかしながら、このことは光学プレー ト内、特にｘ軸とｙ軸で示差的な絞り面を有するオフ軸非球面イメージングレン ズの名目上の絞り面で無収差を生じる。予備選択された画像拡率を 提供するため、あるいは光学プレート内の光を非球面のイメージングレンズに向 けるため、あるいはこれら両方の理由で、これらのドーナツ状面に加えて、さら に別の反射面を備えて光路を十分な長さにしてもよい。 第２の実施形態では、本発明は、バーコードや他の高コントラストのデータを プラテンから外部の画像検出装置に転送するための光学プレートを提供する。こ の実施形態では、「粗面」とは表面が、対照的な空間もしくは強度の面を含んで いる場合の光学的な意味における不均一であり、特にＵＰＣラベルのようなバー コードラベルに見られる、並列する白と黒の画像である。 解像度を高めるための、これらの実施形態の改良例として、照射源や画像検出 装置には、シャッター、ストロボ、あるいはこれら両方をつけることにより、画 像検出装置がプラテンからの画像データの露出時間を短縮することも可能である 。 本発明の特徴は、以下実施例に基づき詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の第１実施形態の粗面画像転送装置と共に使用可能な指紋読み 取り器の斜視図である。 図２は、本発明の粗面画像転送装置によって画像検出装置に転送された指紋の ネガ画像である。 図３は、本発明の粗面画像転送装置の相対的配置を他の構成要素と共に示した 図１の装置の分解図である。 図４は、本発明の粗面画像転送装置を組み立てた配置を他の構成要素とともに 示した図１の装置の部分的断面図である。 図５は、図４の線５−５で切断した場合の画像転送装置の上面図である。 図６は、図４の線６−６で切断した場合の画像転送装置の底面図 である。 図７は、図５の線７−７で切断した場合の断面図である。 図８は、図７の線８−８で切断した場合の断面図である。 図９は、図７の線９−９で切断した場合の断面図である。 図１０は、図７の線１０−１０で切断した場合の断面図である。 図１１は、図５の装置からの光波が画像検出装置に波及する際の側面図である 。 図１２は、図１１に示す光波の波及の正面図である。 図１３は、本発明の第２実施形態の粗面画像転送装置である。 好ましい実施形態の詳細な説明 先ず概説すると、図１に示すのは、本発明の粗面画像転送装置と共に使用され る指紋読み取り器２０である。図の指紋読み取り器２０は、１９９４年１０月２ ８日に出願された本願とは共出願にあたる、Ｍｅｒｊａｎｉａｎによる米国特許 （出願番号未定）である「人間光学的指紋読み取り器」に記載されているような ユニットの人間工学的形状を実現可能にする特別な利点を有している。この開示 内容は以下で言及するが、本発明の画像転送装置のための特別なケースは本発明 にとって不可欠な要素ではない。 簡単に言うと、人間工学的装置２０は、つなぎ２２によってベース部２４に連 結されて指紋読み取りシステム２６を構成している。図１において、手２８は、 人間工学的読み取り器２０を握り、指３２をプラテン１３０（この図では指３２ により隠れている）上に置いている。プラテンは本発明の粗面画像転送装置を構 成する光学プレート６４の反射面の１つである。プラテンは指３２からの画像を 乗せて画像検出装置に運ぶための画像転送面として機能する。画像検出装置はプ ラテン１３０の上面あるいは呈示面３１からの光画像を、つなぎ２２内のワイヤ ーあるいは光ケーブル（図示せず）を介して ベース２４に転送するために、電子信号に変換する。さらに、情報はベース２４ からシリアルインターフェイス４０を介して、コンピューターやモデムなどの外 部装置に転送できる。必要であれば、パワーポート４１をシステムと外部電源と をつなぐために使用してもよい。 各指３２の指紋は、沈んだ谷によって分割された盛り上がったうねから構成さ れている。指紋のパターンは各個人に固有のものである。指３２がプラテン１３ ０の呈示面３１に置かれると、指紋のうねは互いの接触点で近くの面の電子磁気 フィールドを吸収し、それによって減衰性波面効果をプラテンで発生させる。す なわち、これらの接触点で光線を吸収させるか分散させるか、あるいはその両方 を行う。これにより光線は接触点で著しく細められ、細くなった減衰性の波画像 光線の波相面（もしくは減衰性の波画像光線の欠如）を形成し、画像検出装置１ ６８に転送する。一方、うねの間の谷はプラテンとは接触しないので、接触点で の減衰性の波画像光線は影響を受けず、ＴＩＲが発生する。その結果、図２に示 すような指紋のネガ画像が、外部画像検出装置１６８で得られる。 図２において、指紋画像の黒い部分は個人の指３２の指紋のうねとプラテン１ ３０の呈示面３１との接触点を示している。これらの接触点は、減衰波面効果を プラテン１３０で発生させ、画像検出装置１６８に転送するための、著しく細め られた画像光線の波相面を生成する。薄い部分は個人の指の谷の位置を示してお り、この位置においては、表面効果がプラテン１３０で起こらなかったため減衰 性の波は吸収されていない。そこで光学プレート６４に入射した照明は全て、こ れらの地点で衝突することなく画像検出装置１６８に転送される。滑らかな表面 で覆い隠した結果、つまり最終的に画像検出装置に突き当たる内部の分散により 、黒い部分と薄い部分との コントラストが幾分減じられる。しかし、このコントラストの緩やかな減少は大 抵の画像処理システムによって耐えられるものである。 図３は、本発明の粗面画像転送装置の相対的配置を他の構成要素と共に示した 図１の装置の分解図である。人間工学読み取り器２０は、統合された光学システ ム６２を収容する第１と第２の半球状部分５８、６０を有している。本発明の他 の態様によると、統合的光学システム６２はその片側にプラテン１３０を有する 光学プレート６４に加えて、その反対側にプリント回路（ＰＣＢ）６６を有して いる。もちろんこれ以外の構成も可能である。ＰＣＢ６６はプラテン１３０から の画像を運ぶための外部画像検出装置１６８と他の電子構成要素７０Ａ、Ｂ…Ｎ を有している。 第１の半球状部分５８は穴４８のあいた概して平らな面４６を有している。こ の穴４８はプラテンに窓をつけるために光学プレート６４のプラテン１３０の位 置と合致するように組み立てられ、その結果、図１に示すように、指紋データは 指３２をプラテン１３０の呈示面３１に置くことによって得られる。穴４８はお おむね長円型に描かれているが、本発明ではそれに限定しない。先に述べたよう に、粗面画像転送装置の外装は本発明の必須要件ではない。ＰＣＢ６６とポスト ７６のスルーホール７４は光学プレート６４の片側から延びており、統合された 光システム６２を単一のユニットとしての組み立てること可能にする。好ましく は、ポスト７６は穴７７（図７）を通ってネジ７７Ａで閉められて組み立てを完 成させるのがよい。 構造フォーム粘着テープ７８が、統合された光システム６２のアセンブリーと 第１の半球状部分５８との間に配置され、アセンブリーを第１の半球状部分に接 触するようにくっつける。このテープ７８はさらに光をブロックするガスケット としても機能し、ほこりやグ リースを閉じ込め、光学プレート６４の反射面を、減衰性の波を運ぶ光路に沿っ て第１の半球部分もしくは他の対象物との接触から隔離しないようにする。光路 内で反射面との接触すると、光を吸収し、屈折ではなく分散によって減衰性の波 の部分を吸収するため、光路に沿って隔離することが必要である。例えば、少な くとも１つのアパチャー８０がテープ７８に形成され、光学プレート６４の上面 ８６の反射面を、転送された画像の光路に沿って隔離する。同様に、他の対象物 を持った光学プレート６４のインターフェイスが光路に沿った全体内側反射（Ｔ ＩＲ）の地点で他の対象物と接触しない限り、アパチャーのある面を底面８８に 接触するように配置してもよい。第１の半球部分の穴４８は、指３２を呈示面３ １と接触させ、指紋のうねの近傍のフィールドを吸収するが、谷の近傍では行わ ないため、接触点での鏡の反射を防ぎ、そこでの照射を排除する。その結果、呈 示面３１上に、図２に示すような指３２のネガ画像が生成され、外部画像検出装 置１６８に転送される。 第２の半球部分６０は、第１の半球部分５８とスナップフィット式に組み合わ されてアセンブリーを完成する。他の電子機器、例えば指紋データの圧縮や分析 、その両方に関する回路、無線通信などの電子機能に関する回路等が、第２の半 球部分６０内に収められていてもよい。 図４は、組み立てられた構成要素間の物理的関係を示し、特に図３の統合され た光システム６２のアセンブリーを示している。図のように、プリント基板６６ と光学プレート６４のアセンブリーは平坦な面４６の直ぐ下にテープ７８によっ て固定されている。さらに、プラテン１３０は穴４８と合致するように並べられ 、プラテン１３０の呈示面３１に置かれた指３２は、入力データをプリント基板 ６６に搭載された画像検出装置１６８に供給する。 光学プレート６４は非球面の照明レンズ１２８を使用して外部ソース９０から の照射のフィールドを正確に収束する。実施形態では、照射レンズ１２８は、ソ ース９０からの照射を、光学プレート６４内の２つのＴＩＲ面の間の点で名目的 に焦点合わせする非球面のレンズである。ソース９０は光学プレート６４の底面 ８８上のスロット９２内に搭載されており、照射の中心線は照射レンズ１２８（ 図６）の中心線と共通である。ソース９０はＴ−１パッケージのフォームファク ターを有し、さらにＴ−１パッケージ光放出ダイオード（ＬＥＤ）であることが 好ましい。このように、非球面の照射レンズ１２８は、ソース９０からの光を曲 げることによりプラテン１３０の主、副エッジ９４と９６を均一に照射し、そこ からの照射を光学プレート６４に効率よくカップリングする。本発明をある局面 から見ると、非球面の照射レンズ１２８は、ソース９０からの照射を緩やかに収 束し、イメージングレンズ１４２のアパチャー絞りに名目上、焦点を合わされた 円錐に収束される。その結果、ソース９０からの光の大部分は、減衰性の波画像 光線の波相面として画像検出装置１６８に転送される。 ソース９０からの光は、フレズネルの反射の法則にしたがい、臨界角を超えた 角度で、照射レンズ１２８によってプラテン１３０へ運ばれる。その結果、プラ テン１３０に入射する照明は、そこから光路に沿ったガラスー空気、あるいはプ ラスチックー空気インターフェイスでＴＩＲし、イメージングレンズ１４２へ光 学プレート６４を通って波及あるいは転送される。臨界角を超える角度で光学プ レート６４内の減衰性の波画像を転送した結果として生じる光路は光学プレート ６４の物理的長さよりも長い。臨界角はアクリルプラスチックの場合、約４２° であるが、ＴＩＲは、表面に例えばアルミニウムや銀などの反射材をコートする ことにより、臨界角以下の角 度でも達成可能である。 光路に沿った照射レンズ１２８とイメージングレンズ１４２と間の光学プレー ト６４の各面において、減衰性の波の画像光線はスネルの法則にしたがって入射 角に等しい角度で反射し、反射面の向きや曲率を変えることにより、本発明にし たがった向きに向けられる。減衰性の波の画像光線はイメージングレンズ１４２ に向けられてそこで光学プレート６４を出て、外部画像検出装置１６８の表面に 呈示されるまでは光学プレート６４内で反射し続ける。 プラテンが均一に照射されることをより確実にするために、ソース９０と照射 レンズ１２８との間に分散面９８を挿入してもよい。 ＴＩＲは照射源９０の平坦な呈示面３１に対する入射角が、典型的には４２° を超えるよう要求するので、外部画像検出装置１６８に転送される画像光線は、 高度の幾何学的斜視方向の歪みを経験することとなる。例えば、長方形のプラテ ンが外部画像装置１６８に像を映し出すと、両サイドが非平行に映像化されるの で、かなめ石あるいは台形として写し出される。これは、各光学面がオフ軸に使 用され、すなわち、光は面に垂直な方向に名目的に入射せず、副エッジに先行す る面の主エッジにぶつかってしまう。このような歪みは上記に述べた米国出願４ ９２４０８５に教示されているように画像面の傾きを補正することによって修正 できる。しかし、イメージングレンズは正確に限定された焦点を傾いた面全体に 維持することができないので、得られた画像は解像度が大きく低下してしまう。 電子信号処理によって画像を得た後、このような歪みが部分的に修正されると、 得られた画像の解像度は、画像獲得装置のフィールド全体が使用されていない限 り維持される。しかしながら本発明によれば、１つあるいは２つ以上のドーナツ 型ＴＩＲ要素が呈示面３１とイメージングレンズ１４２の中間に置かれ、画像光 線が外部画像 検出装置１６８に転送されるに先立って、幾何学的斜視方向の歪みや無収差を軽 減、あるいは解消する。オフ軸画像非球面に協力するドーナツ型要素は、光経路 に影響を及ぼすが、その際、画像検出装置１６８での画像が、ＴＩＲを導入する ために実際に使用された臨界角ではなく、ほぼ直交する方向にソース９０がプラ テン１３０を照射するような形で行う。さらに、非球面レンズ１２８と１４２を 単純な球面のかわりに使用することにより、光学プレート６４から外部画像検出 装置１６８に高解像度で歪みの少ない画像を転送することに貢献する。 図５−１０を参照し、好ましい実施形態の光学プレート６４の特徴を説明する 。各面は、光学プレート６４の光軸に沿って配置されており、主、副エッジ９４ と９６から反射した光はそれぞれの対応する面に入射し、ＴＩＲによって外部画 像検出装置１６８の方向に転送される。 図５と６において、光学プレート６４の上部及び底部がそれぞれ示されている 。光学プレート６４は、射出形成法により形成されたアクリル等の透明な光プラ スチックの固体ブロック、もしくはガラスプレートである。いずれの場合にも、 光学プレート６４は、プラテン１３０からの画像データを外部画像検出装置１６ ８に転送するための面とレンズを供給するように構成されている。光学プレート ６４は、プラテン１３０と、非球面照射レンズ１２８、イメージングレンズ１４ ２からなり、照射レンズ１２８とイメージングレンズ１４２はプラテン１３０か らの指紋の画像を、イメージングレンズ１４２からの屈折による光線として外部 の画像検出装置１６８に形成するものである。光学プレート６４と統合されてい るのは、プラテン１３０と、いくつかはドーナツ状である非球面のイメージング レンズの間の反射面である。ドーナツ状の面は、非球面のイメージ ングレンズ１４２と協働して、画像検出装置１６８に転送される画像の幾何学的 斜視方向の歪みや無収差を軽減、あるいは解消する。先に述べたように、幾何学 的歪みは画像検出装置１６８でのプラテンの斜視図の光学ＴＩＲ角に起因するも のである。 図５において、光学プレート６４の上面８６が示されている。上面８６は、プ ラテン１３０と第１、第２のドーナツ状面１３６、１４０からなる磨いた面を有 している。ドーナツ状面１３６と１４０は、画像形成装置の面で幾何学上の歪み や無収差を軽減、あるいは解消するための、波及軸に支配的な光学パワーを有し ている。しかしながら、これによって光学プレート６４内、とりわけオフ軸の非 球面イメージングレンズ１４２の名目上の絞り面での無収差が形成され、ｘ軸と ｙ軸で示差的な絞り面を有する。第２のドーナツ面１４０は、本実施形態では便 宜にｘ軸と定めた、光の波及と交差する軸に狭いアパチャーを備え、同様にｙ軸 と定めた、光の波及と並んだ軸に広いアパチャーを備える。図に示すように、第 ２のドーナツ状面１４０は、長方形の面として形成され、長軸はｙ方向を向き、 比較的狭い面はｘ方向を向いている。このように形成することにより、第２のド ーナツ状面１４０は、アパチャー絞りをｘ方向にのみ、かつイメージングレンズ １４２から最適な無収差の距離に備え、それによってこの軸方向にイメージング レンズ１４２に入射する光線の円錐を絞るか狭くする。狭められた円錐はこの軸 方向に画像検出装置１６８の画像の混乱のサークルや汚れを軽減する。図７に最 もよく示されているように、第２のドーナツ状面１４０は、台形セクション１０ ２の切頭体に、ある角度を有する凹部１００内の上面８６に関連づけて配置され ており、下記に示すように第２の平坦面１３８から反射した光を受け取る。この 切頭体には、アルミニウムか銀のコーティング１０３が施されてこの面の反射性 を高められているの が望ましい。本発明によれば、非球面のイメージングレンズ１４２のためのｘ方 向のアパチャー絞りは、照射レンズ１２８の名目上の焦点の片側に位置し、一方 イメージングレンズ１４２のためのｙ方向のアパチャー絞りは、この名目上の焦 点のもう一方の側に間をおいて配置されている。 図６は、そこから照射が行われ、画像データが引き出された光学プレート６４ の底面８８を示している。底面８８は光学プレートの一方の縁から垂直に延びて いる壁１０４を含んでいる。この壁１０４は、プラテン１３０から離れたソース ９０からの照射エネルギーをトータルに内側に反射するのに十分な角度でソース ９０を収納するためのスロット９２を有している。壁１０４と照射レンズ１２８ の間には穴１０６があり、ソース９０からの照射が照射レンズ１２８上に輝くよ うになっている。穴１０６の壁は、光の散乱面９８を支持するためのスロット１ ０８を限定するものでもよい。照射レンズ１２８の反対側には、フィルター１１ ０があり、これは照射レンズ１２８の一番底の部分と光学プレート６４の見せか けの底面との間でソース９０からの照射が切断されるのを防いでいる。 このフィルターは、磨かれていないツール面１１２（図７）を備えており、光 学プレート６４の光学材を単純に引き伸ばしたものである。 図６において、第１、第２の平坦面１３４と１３８は、プラテン１３０から反 射された減衰性の波画像光線を部分的に非球面のイメージングレンズ１４２の方 向に向けるために備えられている。第１平坦面１３４は、底面８８上に配置され 、それによりプラテン１３０の主、副エッジ９４と９６からの照射画像光線がそ の上に入射する。図に示すように、第２の平坦面１３８は、台形セクション１１ ４の切頭体として形成されているが、本発明はそれに限定していない。 台形セクション１１４は切頭体あるいは第２の平坦面１３８を、第１のドーナツ 面１３６から反射したＴＩＲ減衰性の波画像光線がそこに入射するように配置す る。しかしながら、第２の平坦面１３８は広いアパチャーをｘ軸に配置し、狭い アパチャーをｙ軸に配置して、第２のドーナツ面１４０によるアパチャー絞りと 直交する方向にアパチャー絞りを備えるためにのみ形成されている。たとえば、 イメージングレンズ１４２から最適の無収差距離でｙ軸に配置し、この軸方向で イメージングレンズ１４２に入射する光線の円錐を絞るか、狭くする。第２の平 坦面は、長軸をy方向に向けた長方形の面として簡単に形成可能である。このよ うに、第２の平坦面１３８、第２のドーナツ面１４０、及び非球面のイメージン グレンズ１４２を組み合わせれば、x及びy方向にイメージングレンズ１４２に入 射する光線の円錐を絞るか狭めることによって分裂軸アパチャー絞りを空間の異 なる点に供給し、それによって絞り面の無収差を調整できる。 幾何学的歪みを矯正するトロイドを持ったオフ軸ＴＩＲデザインは、光学シス テムにおいて無収差を発生させるので、ｘ及びｙの焦点は光学プレート６４内の １つの面では一致しない。したがってシステムの絞りは、乱れるか分裂し、焦点 の深度の点でいえば、解像度は、ｙ焦点でプラテン１３０からのｙ方向の光線を 絞るために採用されている上記の第２の平坦面１３８と、光の波及方向、すなわ ちｙ方向に沿ったｘ焦点でプラテン１３０からのｘ方向の光線を絞るために採用 されている上記の第２のドーナツ状面１４０とによって高められる。したがって 、画像の汚れは、トロイド１３６、１４０とオフ軸の非球面レンズ１４２により 生じる絞り面の無収差を調整することによって軽減あるいは消滅され、プラテン １３０に広いフィールドを提供する。このように、ドーナツ状要素の１つと平坦 な 要素の１つとが組み合わされて使用され、ｆ／ナンバー、全体的な解像度、及び 外れた光を制御するシステムアパチャーを形成する。 第２の平坦面１３８は、ｙ方向の光線を絞るために採用され、第２のドーナツ 状面１４０はｘ方向の光線を絞るために採用されると記載されているが、これは 便宜上のものである。特定の非球面照射レンズ１２８と、このレンズの、光学プ レート６４に対する軸方向に基づいた逆の状況も可能である。 光学プレート６４を通して転送される画像のための光路は、ソース９０から始 まって、照射レンズ１２８を通じてプラテン１３０に通じている。プラテン１３ ０には、指３２が配置可能であり、ＴＩＲを使用すれば、プラテン１３０から第 １の平坦面１３４まで、第１ドーナツ状面１３６まで、そして第２の平坦面１３ ８までも可能である。第２の平坦面１３８から、減衰性の波の画像光線が第２ド ーナツ面１４０に突き当たる。第２ドーナツ面１４０は、ＴＩＲが６０％しかな いのでアルミニウムコートによって保護されている。イメージングレンズ１４２ からは、減衰性の波の画像光線が外部画像検出装置１６８に転送される。要する に、光学プレート６４への及び光学プレート６４からの光路は、９０−１２８− １３０−１３４−１３６−１３８−１４０−１４２−１６８である。 光学プレート６４は、ポスト７６とアパチャー７７によって画像検出装置１６ ８を有するＰＣＢ６６に空間をおいて搭載されている。いずれかのポスト７６の 上にあるフランジ１１６は、光学プレート６４とＰＣＢ６６が組み合わされた際 、画像検出装置１６８に対してイメージングレンズ１４２を配置することができ る。例えば、フランジ１１６は、画像検出装置１６８にあるスロット６９で受け 取るようにできる。このスロットは電荷カップル装置チップのような、統合され た装置のピンがＰＣＢ６６の方向を向くように配置される のが一般的である。したがってこのフランジは、ＰＣＢ６６上に光学プレート６ ４を配置することを援助する。図７に見られるように、統合された光システム６ ２は、ネジ７７Ａによって一体化されている。 図７を参照すれば、面１２８、１３０、１３４、１３６、１３８、１４０、１ ４２の曲率、配置、相対位置はよく理解されるが、図７は尺度を示した図ではな い。スロット９２内のソース９０は、予め選択された角度で非球面の照射レンズ １２８を照射し、その結果ソース９０からの光が臨界角あるいはそれ以上の角度 で、照射レンズ１２８によってプラテン１３０に分散される。図８には、フィル ター１１０と磨かれていない面１１２が示されている。磨かれていない面１１２ を、照射レンズ１２８の縁に接する底まで延長することにより、ソース９０から の光は切断されず、主エッジ９４から副エッジ９６まで、プラテン１３０の延長 線にみなぎる。 図７に示すように、第１のドーナツ面１３６の幾何はｙ軸に半径を有するカー ブを持ち、図９にはｘ軸に別の半径を有するカーブを持っている。第２ドーナツ 状面１４０の幾何は、図７と１０の直交する方向の図に示されている。第２のド ーナツ面１４０は、長軸をｙ方向に向け（図７）、比較的狭い面をx方向に向け ている(図１０)。図７はさらに、非球面のイメージングレンズ１４２と画像検出 装置１６８の相対的位置関係を示している。数字のデータあるいは指紋情報を含 んだ減衰性の波画像光線は非球面のイメージングレンズ１４２によって、画像検 出装置１６８の上面に均一に転送される。さらに、非球面のイメージングレンズ １４２は、そのアパチャー絞りが照射レンズ１２８の名目上の焦点に位置するよ うに配置されている。このように、高率の照射が外部画像検出装置１６８に送ら れる。 好ましい実施形態では、減衰性の波の画像光線を送るための光学プレート６４ の部分に当たる光学的にアクティブな領域は、おおよそ、０．７５”Ｗ×０．３ １”Ｈ×２．００”Ｌである。搭載する照射源（壁１２２とスロット１０４）と ＰＣＢ６６に搭載される外部画像検出装置１６８を含むと、全体の寸法は、おお よそ０．７５”Ｗ×０．７５”Ｈ×２．５０”Ｌに増える。 図１１では、減衰性の波の画像の波及あるいは転送は、仮想線で示された光学 プレート６４とともに、ｙ方向、すなわち光の波及方向に詳しく示されている。 ソース９０が照射を分岐するパターンとして放出すると、それは非球面の照射レ ンズ１２８によって緩やかに収束する光線に変換される。照射レンズ１２８は、 ソースからの照射エネルギーをプラテン１３０に主エッジ９４から副エッジ９６ まで拡大し、その結果、プラテン１３０に呈示された減衰性の波の画像データが 画像検出装置１６８に転送される。ＴＩＲによって画像データはプラテン１３０ から面１３４、１３６、１３８、１４０、及びイメージングレンズ１４２を介し て反射される。画像波は第２の平坦面１３８に向かうにつれて収束され、第２の ドーナツ面１４０に到達する前に、照射レンズ１２８の名目上の焦点ＦＰで収束 する。その後、画像波の主エッジと副エッジは逆になり、プラテンの主エッジ９ ４からのデータはその面の副エッジで第２のドーナツ面とぶつかり、副エッジか らのデータはその逆になる。逆になった画像は、イメージングレンズ１４２を通 って光学プレート６４を出て、外部画像検出装置１６８に転送される。 図１２では、減衰性の波画像の同じ波及が、前面から示されており、すなわち 光学プレート６４の光の波及方向と交差するｘ方向から示している。この図から 見られるように、減衰性の波画像は、第２の平坦面１３８と第２のドーナツ面１ ４０との間にあるＦＰで収 束する。図１２及び１３から、ソース９０からの照射の、円錐状の収束が理解で きる。さらに、全体的に拡大するか、これら方向に末広がりにすることによって も同じものを好ましく配置できる。例えば、ｘ軸ｙ軸においてほぼ合致する倍率 Ｍを有する構成が達成される（図１１及び１２）。 図１３に示す粗面画像検出装置の第２実施形態では、第１実施形態と共通の特 徴については対応する番号がつけられている。具体的には下記に述べるが、この 実施形態でも光学プレート６４内の幾何学的斜視方向の歪みと無収差を軽減する か、あるいは解消するために発明性のあるレンズ配置を有しており、先に述べた ようにソース９０を使用して操作される。しかしながら、データベースやセキュ リティーアプリケーションのためには、指紋データを補足するための情報をスキ ャンしたり、あるいは単にバーコードやその他のデータを一緒にスキャンしたり するのが望ましい。このことから、図１３に示す光システム６２’は光学プレー ト６４の特徴に加えてＰＣＢ６６’に搭載されているソース２００を備え、それ によって光学プレート６４’をほぼ、あるいは実質的に底面８８と垂直に照射す る。この方向では、ソース２００から照射された光は、呈示面３１の下にあるＡ で光学プレート６４’に入り、反対側の縁Ｂまで通過し、ここで光学プレート６ ４’の上面８６に垂直なラインから幾分それた角度で外向きに屈折される。ソー ス２００から照射された光はＢのほぼ上部に位置するオブジェクト２０２に突き 当たるかもしれないが、必ずしも呈示面３１とは接触したり平行になったりしな い。オブジェクト２０２は、画像検出装置２０４（あるいは画像検出装置１６８ ）に転送するためのバーコードＢＣやその他の粗面を含んでいる場合がある。画 像検出装置２０４は、ポイントオブスケールのバーコードスキャンや工業上のア プリケーションに広く使用され る線状ＣＣＤチップであってもよい。あるいは、好ましくは画像領域センサー（ ＬＡＲ）を含んだＣＣＤチップである第１実施形態の画像検出装置１６８は、ス キャンリセットパルスを有するエリアスキャンパターンを早い時期に解除するこ とによって、限定されたフィールドもしくは線状ＣＣＤとして使用し、ＣＣＤア レイのわずかの数のラインだけを使用することも可能である。このように、オブ ジェクト２０２から転送された画像を受け取るＣＣＤスキャンエリアのその部分 だけを使用できる。この点について、ＰＣＢ６６’（この断面図には示されてい ないが、図４参照）に搭載されている他の電子構成要素７０Ａ，Ｂ…Ｎの補充の ためには、当業者であれば理解できるような回路の制御の下で、画像検出装置１ ６８のスキャンサイクルをリセットするための回路を有していてもよい。さらに 、第１と第２の実施形態で記載されたものとの間でオペレーションモードをスイ ッチするための回路を含んでいてもよい。 本実施形態では、光学プレート６４’は、プラテン１３０の副エッジ９６の近 傍に線状のプリズマティック要素２０６を有している。オブジェクト２０２から 反射した光の一部は、屈折可能なプリズマティック要素２０６を通って光学プレ ート６４’に入る。そしてこの光は、上記に述べたように画像検出装置に反射さ せて転送される。線状のプリズマティック要素２０６は、光学プレート６４’上 に一体的に形成されてもよいし、どんな場合でもＴＩＲを無効にするように選択 された角度、言い換えれば、屈折させて転送できるような角度で搭載あるいは形 成される。 ２次元的バーコードのスキャンは、クレジットカードのようなオブジェクト２ ０２の動きを制御するためのスロット(図示せず)を備えることによって容易にな る。このスロットは、呈示面３１と一体になっていてもよく、特に、プラテン１ ３０上にあるオペレータの 指３２の位置を指示するインジケータとしても機能する指絞り手段、あるいは触 知可能なフィードバック手段の一部として形成されてもよい。 指紋は、光学プレート６４’から離れた位置で獲得され、その後、感熱紙を使 って画像検出装置に転送される。感熱紙は、指紋の画像をその上に記録すること によって、例えば、個人の体温に反応する。その画像は、感熱紙（この例ではオ ブジェクト２０２として機能する）からの指紋画像データを、図１３に示す粗面 検出装置を使用して反射させることによりデジタルフォーマットに変換される。 上記の実施形態のいずれかあるいは両方の変更例として、解像度の性能は開い た位置と閉じた位置の間に、外部画像検出装置１６８と２０４を閉じるための装 置を備えることにより高められる。呈示面１３０からの減衰性の波画像とプリズ マティック要素２０６からのバーコードデータBCのいずれも、外部画像検出装置 が開いた位置になった時に得られる。その結果、画像が転送中であるオブジェク ト（指３２もしくはオブジェクト２０２）が省略された時間で獲得され、それに より画像検出装置の露出時間を短縮し、転送された画像が汚れないようにオブジ ェクトのあらゆる動きの効果を制限する。それに変わるものとして、あるいはそ れに追加するものとして、光学システム６２’はプラテンを断続的に照射するた めのストロボ装置と、おそらくは画像検出装置を起動させるためのアクチュエー タを有し、このアクチュエーターに、プラテン１３０かプリズマティック要素２ ０６からの減衰性の波もしくはバーコードＢＣ画像データを獲得させる。ソース に断続的にパルスを与えることにより、高い放出レベルで作動させ、オーバーヒ ートを起こしたりダメージを受けたりすることなく、短時間でエネルギーの名目 上の等価量を配送することが可能である。好ましくは、アクチュエータが外部画 像 検出装置に、プラテンあるいはプリズマティック面の断続的な照射に同期して画 像を捕獲させるのがよい。シャッターかストロボ、あるいはその両方をつけるこ とは、従来の機械的あるいは電子的機器により達成可能である。 レンズの表面形状と不規則性は、２０フリンジ以内であるべきである。レンズ の美しさに関しては、引っ掻き傷は各表面につき幅６０ミクロン未満で、へこみ の幅は４０ミクロン未満であるべきである。各レンズの軸あるいは鋳造ツールの 挿入は、０°１’３０”以内で粉にされるか磨かれているかその両方である必要 がある。最後に、レンズのセントレーションは、ドーナツ面上が±０．００２” であり、その他のレンズ上は±０．００５”である必要がある。 画像検出装置１６８は、従来のＣＭＯＳＣＣＤ装置であってもよい。好ましく は、画像領域センサー（ＬＡＲ）は、１インチ(ＤＰＩ)につき５００ドットを解 像できるのがよい。従来のＣＣＤチップは、５１０×４９４画素を有し、その各 画素が８ビット値にデジタル化されている。５００ＤＰＩは、連邦捜査局（ＦＢ Ｉ）の指紋照合システムを含むいくつかの指紋特徴検出システムと、１９９３年 ３月２５日出願の米国出願番号０８／０３６８４５の「灰色レベル画像において 指紋の特徴を検出する方法とシステム」で開示されたシステムで使用されるベー スラインの解像度である。デジタル化された信号は、フィルターにかけられて（ ａ）背景ノイズを取り除き、（ｂ）エッジを高める、ことも可能である。エッジ を高めるプロセスにより画像は鮮明になり、指紋のうねの間違ったギャップを全 て埋める。この信号はその後、上記に示したいずれかのシステムのような指紋特 徴検出システムにポートされる。この信号はアプリケーションによって１６Ｋか ら４０Ｋの範囲である。例えば、指紋の情報がハードワイヤーで転送される場合 、４０Ｋの信号は容易に転送 される。しかしながら、より効率的には、デジタルプロセッサーは、さらに、情 報を１６Ｋに減らすためのデジタル圧縮を含み、その結果、当業者には知られた 無線リンクで転送されるようにしてもよい。得られた全ての指紋画像データは、 例えば、Ｓｙｍｂｏｌによるようなバーコード、半導体メモリー（ＲＡＭ、ＤＲ ＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＯＭ）、あるいは当業者には知られ た光または磁気メディア（ＣＤＲＯＭ、レーザーディスク、ミニディスク、ハー ドディスク、フロッピーディスク）といった約１Ｋ以下のメモリーに格納される 。 好ましい実施形態では、ソース９０は、約５６５ｎｍ（裸眼にはグリーンに映 る）程度の小さな範囲の波長、好ましくは５５０から６００ｎｍの範囲の波長を 放出する。これ以外の波長でも同様に使用できるが、これらの波長が選択された 理由は、画像検出装置１６８に鮮明な画像を提供し、肌色の指紋に最適のコント ラストを提供するからである。従来は、画像検出装置１６８がＣＣＤチップとし て選択された場合、画像検出装置の感度をよくするため、ソースによる中心波長 出力がＣＣＤの最高感度になるように選択された。この中心波長は約５６５ｎｍ の波長の範囲外である。しかしながら、光学プレート６４は光を画像検出装置に 効率よく反射するので、このデザインでは画像の品質を考え、これらの相対する デザインの標準のバランスをとることを委託された光学的デザインエンジニアの 自由意志により幾分感度を犠牲にしている。プラテン１３０と画像検出装置１６ ８の間の反射面は、選択されたソース出力波長での幾何学的歪みを最小限して光 学的デザインを最適化するために選択される。 上記の好ましい実施形態は、特定の反射面に関して記載されているが、その他 の反射面も、最小のスペースに必要な長さの拡大光路 を設けるために追加されてもよい。これらの面もＴＩＲであってもよく、したが って、特別な反射コーティングは不要であるが、ＴＩＲを確実にするためにコー トを施してもよい。 本明細書では、粗面(uneven surfaces)とは、物理的な意味での不規則な表面 形勢において不均一な面、あるいは光学的意味でのコントラストをなす面が不均 一であることを指し、特に、バーコードＢＣのような白と黒の映像が並んだもの を指す。 本明細書での「指紋(fingerprints)」という用語は、親指だけでなく、小指、 薬指、中指、人差し指からなる両手の指に見られるうねと溝のパターンを指して いる。「画像処理システム(image proce-ssing system)」という用語は、圧縮、 分析、照合という手順をさし、本発明の統合光処理システム６２と共に使用可能 である。さらに、上記の記載では両者を等価の要素としては扱っていないが、「 プラテン」という用語は、プリズマティック要素２０６も含んでいる。 上記の説明から、本発明が、その精神と本質的な特徴を逸脱することなく種々 変形が可能なことは明確であろう。たとえば、粗面画像転送装置の２つの実施形 態が示され、説明されているが、本発明はこれに限定されない。上記の幾何学的 忠実度を維持している限り、他の構成も本発明の範囲内であるとみなされる。し たがって、ここに示した実施形態は全ての点で例示であり、本発明の範囲は請求 の範囲に示され、上記の記載には限定されるものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プラテン上の画像をプラテンから外部の画像検出装置に転送するための光 学プレートであり、プラテンは減衰性の波の画像光線を生成するための全体に内 側に反射する対象物接触面を有し、前記光学プレートは、名目上の焦点を有する 非球面の照射レンズと、名目上の焦点の片側に位置する第１反射面と、名目上の 焦点のもう一方の側に位置する第２反射面と、アパチャー絞りを有するイメージ ングレンズとを備え、イメージングレンズはアパチャー絞りが照射レンズの名目 上の焦点に位置するように配置されており、イメージングレンズは、第１、第２ 反射面から反射された減衰性の波の画像光線をプラテンから受け取り、これを光 学プレートの外部に転送することを特徴とする光学プレート。 ２．第１反射面が、第１の方向に光を絞るための絞り手段を備え、第２反射面 は、第２の方向に光を絞るための絞り手段を備え、プラテンに置かれた対象物は 、光学プレートの外部の位置に鮮明にその焦点が合わされた請求項１に記載の光 学プレート。 ３．第１と第２の方向に直交する、請求項２に記載の光学プレート。 ４．第１と第２の反射面が異なる平面に存在する請求項３に記載の光学プレー ト。 ５．第１の反射面が平坦な面構成を有している、請求項１に記載の光学プレー ト。 ６．第２の反射面がドーナツ状(toroidal)の面構成を有した請求項１に記載の 光学プレート。 ７．照射源が非球面の照射レンズの光軸に沿って配置された請求項１９に記載 の光学プレート。 ８．前記第１と第２の面の少なくとも１つは反射コーティングを施された請求 項１に記載の光学プレート。 ９．光路を十分な長さにして、さらに予備選択された画像拡大率を提供するた めの補足的反射面を備えている請求項１に記載の光学プレート。 10．アパチャー絞りが非反射面を備えている請求項１に記載の光学プレート。 11．非球面の照射レンズ、第１反射面、第２反射面、イメージングレンズが全 て光学プレートと一体となっている請求項１に記載の光学プレート。 12．非球面のイメージングレンズが軸を外れた位置に配置された請求項１に記 載の光学プレート。 13．請求項１２に記載の光学プレートはさらに第３の面を備えており、この第 ３の面は、名目上の焦点の片側に配置され、第１と第２の面はドーナツ状の形状 であり、減衰性の波画像光線の波及方向を支配する光学パワーを有し、その結果 、第２と第３の面は、オフ軸の非球面イメージングレンズと協力して、光学プレ ートの外部の位置での幾何学的歪みや無収差を減じるように作動する。 14．照明源からの光によって照射される光学プレートは、 減衰性の波の画像光線を生成するための全体に内側に反射する対象物接触面 を有するプラテンと、 名目上の焦点を有する非球面の照射レンズと、 プラテンからの減衰性の波の画像光線を反射する第１平坦面と、 第１平坦面からの減衰性の波の画像光線を反射する第１ドーナツ面と、 名目上の焦点の片側に位置し、第１ドーナツ面からの減衰性の波の画像光線 を反射する第２平坦面と、 名目上の焦点のもう一方の側に位置し、第２平坦面からの減衰性の波の画像 光線を反射する第２ドーナツ面と、 アパチャー絞りを有するイメージングレンズとを備え、イメージングレンズ はアパチャー絞りが照射レンズの名目上の焦点に位置するように配置されており 、イメージングレンズは、第２ドーナツ面から反射された減衰性の波の画像光線 を受け取り、これを光学プレートの外部に転送する。 15．減衰性の波の画像光線が対象物とプラテンとの接触点に関する接触点情報 を含む請求項１４に記載の光学プレート。 16．接触点情報が極端に細められた減衰性の波の画像光線か、あるいはその減 衰性の波の画像光線の欠如かのいずれか１つを有する請求項１５に記載の光学プ レート。 17．非球面のイメージングレンズが軸を外れた位置に配置された請求項１４に 記載の光学プレート。 18．第１と第２のドーナツ状の面が減衰性の波の画像光線の波及方向を支配す る光学パワーを有し、その結果、第１と第２のドーナツ状の面は、オフ軸の非球 面イメージングレンズと協力して、画像検出装置での幾何学的歪みや無収差を減 じるように作動する請求項１７に記載の光学プレート。 19．照射源と外部のイメージング装置との組み合わせにおいて、光学プレート はプラテン上の画像をプラテンから外部の画像検出装置に転送し、プラテンは減 衰性の波の画像光線を生成するための全体に内側に反射する対象物接触面を有し 、照射源からの光によって照射され、前記光学プレートは、 照射源からの光を収束する名目上の焦点を有し、照射源からの光でプラテン を照射する非球面の照射レンズと、 名目上の焦点の片側に位置する第１反射面と、 名目上の焦点のもう一方の側に位置する第２反射面と、 アパチャー絞りを有するイメージングレンズとを備え、イメージングレンズ はアパチャー絞りが照射レンズの名目上の焦点に位置するように配置されており 、イメージングレンズは、第１、第２反射面から反射された減衰性の波画像光線 をプラテンから受け取り、これを外部の画像検出装置に転送する。 20．プラテンを断続的に照射するためのストロボ手段を備えた請求項１９に記 載の組み合わせ。 21．外部の画像検出装置を起動させてプラテンからの減衰性の波の画像光線を とらえさせるためのアクチュエーティング手段を備えた請求項２０に記載の組み 合わせ。 22．アクチュエーティング手段が外部の画像検出装置を、プラテンの断続的照 射と同期させて起動させる請求項２１に記載の組み合わせ。 23．さらに、外部画像検出装置を選択的に閉じて、開いた位置と閉じた位置に するためのシャッター手段を備える請求項１９に記載の組み合わせ。 24．非球面のイメージングレンズは、軸を外れた位置に配置された請求項１９ に記載の光学プレート。 25．請求項２５に記載の光学プレートはさらに第３の面を備えており、この第 ３の面は、名目上の焦点の片側に配置され、第１と第２の面はドーナツ状の形状 であり、減衰性の波の画像光線の波及方向を支配する光学パワーを有し、その結 果、第２と第３の面は、オフ軸の非球面イメージングレンズと協力して、画像検 出装置での幾何学的歪みや無収差を減じるように作動することを特徴とする。 26．外部の画像検出装置を起動させてプラテンからの減衰性の波の画像光線を とらえさせるためのアクチュエーティング手段を備え た請求項２３に記載の組み合わせ。 27．アクチュエーティング手段が外部の画像検出装置を、シャッター手段の選 択的シャッターリングと同期させて起動させる請求項２７に記載の組み合わせ。 28．請求項１に記載の光学プレートとの組み合わせにおいて、光学プレートの プラテンは、画像転送面を備えており、組み合わせはさらに、 プラテンとほぼ垂直でかつ画像転送面の下部に配置された照射源と 画像転送面の近傍の対象物からの画像光線を反射して第１と第２の反射面と 非球面の照射レンズから離れたイメージングレンズに転送するために採用された 線状のプリズマティック要素とを備えたことを特徴とする。 29．線状のプリズマティック要素が反射により転送される角度で、光学プレー トに搭載された請求項２９に記載の組み合わせ。 30．さらに、外部の画像検出装置を備えた請求項２９に記載の組み合わせ。 31．外部の画像検出装置が線状のＣＣＤである請求項３１に記載の組み合わせ 。 32．外部の画像検出装置が画像アレイセンサーＣＣＤであり、組み合わせはさ らに、画像検出装置レイ全体をスキャンする前に、画像検出装置をリセットして 、線状のプリズマティック要素から転送された画像光線を受け取るのに十分な領 域のみをスキャンするようにするリセット手段を備えた請求項３１に記載の組み 合わせ。