專利名稱：新型光學(xué)手紋采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于手紋(指紋和掌紋)的自動(dòng)身份識(shí)別系統(tǒng)和產(chǎn)品受到愈來(lái)愈多的關(guān)注，被廣泛應(yīng)用于公安、社保、安防和金融等許多領(lǐng)域。手紋采集儀是自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中手紋圖像的輸入設(shè)備，它直接影響識(shí)別系統(tǒng)的性能及成本等因素。雖然近年來(lái)出現(xiàn)了半導(dǎo)體指紋傳感器，但由于其性能不穩(wěn)定，使用壽命短等問(wèn)題，沒(méi)有得到普遍采用。目前手紋識(shí)別系統(tǒng)中仍然主要采用光學(xué)采集儀。圖1是傳統(tǒng)的光學(xué)手紋采集儀原理示意圖。由光源1發(fā)出的光入射到棱鏡3的表面2上，根據(jù)全反射的光學(xué)原理，入射到表面2上的光經(jīng)反射后從棱鏡3的另一個(gè)表面4射出。當(dāng)表面2上按有手時(shí)，手表面紋線接觸處光線發(fā)生散射，在光線出射方向就可以得到紋線的圖像。這種系統(tǒng)中物面(表面2)與系統(tǒng)光軸不垂直，是非共軸系統(tǒng)，用鏡頭直接成像會(huì)出現(xiàn)梯形像差。用補(bǔ)償棱鏡可以修正這種像差，但增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了產(chǎn)品成本。另外，由于棱鏡體積大，采集設(shè)備難以小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決上述問(wèn)題，提供一種新型手紋采集儀，系統(tǒng)簡(jiǎn)單沒(méi)有梯形形變。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖，其中包括平行平板(以下簡(jiǎn)稱平板)1、光源2、平面鏡3、平面鏡4、成像鏡頭5、圖像傳感器6，且它們?cè)诠饴飞弦来闻砰_(kāi)。手與平行平板1的表面接觸，光源2發(fā)出的光在平板表面被手紋接觸部分發(fā)生漫反射，漫反射光經(jīng)過(guò)平面鏡3和4改變光路后，通過(guò)鏡頭5將清晰紋線圖像成在CMOS圖像傳感器6上。系統(tǒng)中平板的取手紋面和成像光透射面與光軸7垂直，平行平板1、平面鏡3、平面鏡4、鏡頭5和圖像傳感器6構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)。
圖2進(jìn)一步說(shuō)明了本實(shí)用新型的特點(diǎn)。圖中光源5從側(cè)面將光線射入平板1中，由于表面2和表面4是拋光面，發(fā)生全反射，光線不會(huì)從平板表面2和表面4射出。當(dāng)手按在表面2時(shí)手紋與表面2接觸處出現(xiàn)漫反射，散射光可以從表面4射出。這時(shí)在表面4一側(cè)，通過(guò)鏡頭可以得到被光源5照亮的紋線圖像。平板表面2和表面4之間的夾角小于2°，以保證所采集手紋的矩形和梯形畸變小于0.1％。
本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)直接透過(guò)平板取像，沒(méi)有梯形形變，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低，便于在保持圖像質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)小型化。


圖1是傳統(tǒng)手紋采集儀的原理示意圖圖2是本實(shí)用新型光學(xué)特點(diǎn)示意圖圖3是本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實(shí)用新型實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
圖4是本實(shí)用新型實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖。平板1的窗口面積是14mm×18mm，選用材料是HWB850紅外玻璃；光源2是波長(zhǎng)930nm的紅外發(fā)光管；紋線的散射光通過(guò)平面鏡3和4改變光路經(jīng)過(guò)鏡頭5成像到CMOS傳感器6上；CMOS器件采用OV7141。
權(quán)利要求1.一種手紋采集儀，包括平行平板1、光源2、平面鏡3、平面鏡4、成像鏡頭5、圖像傳感器6，其特征是所述平行平板1、平面鏡3、平面鏡4、成像鏡頭5和圖像傳感器6在光路上依次排開(kāi)。
2.如權(quán)利1要求的手紋采集儀，其特征是平行平板取手紋面和成像光線透射面間的夾角小于2°。
3.如權(quán)利1要求的手紋采集儀，其特征是平行平板取手紋面和成像光線透射面與光軸垂直。
4.如權(quán)利1要求的手紋采集儀，其特征是平行平板1、平面鏡3、平面鏡4、鏡頭5和圖像傳感器6構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)。
5.如權(quán)利1要求的手紋采集儀，其特征是平行平板的光入射側(cè)面和與其相對(duì)的側(cè)面是拋光面。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種手紋采集儀，包括光源2、平行平板1、平面鏡3和4、成像透鏡5、圖像傳感器6，其特征是用平行平板提取手紋；平行平板取手紋面(與手接觸的表面)和成像光線透射面(取手紋面相對(duì)的面)與光軸垂直；所述平行平板、平面鏡、成像鏡頭和圖像傳感器在光路上依次排開(kāi)，即光源發(fā)出的光從側(cè)面進(jìn)入到平板1中，在平行平板中發(fā)生全發(fā)射，被手紋線散射的光線一部分由平板的另一面射出，經(jīng)過(guò)平面鏡進(jìn)入鏡頭，最后成像在傳感器上。
文檔編號(hào)G02B17/08GK2681156SQ20032010218
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月3日
發(fā)明者林金龍, 沈柱 申請(qǐng)人:林金龍