專利名稱：光學(xué)指紋采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種指紋圖像捕獲裝置，具體涉及一種光學(xué)指紋采集儀。
背景技術(shù)：
指紋采集儀是指紋識(shí)別系統(tǒng)的輸入裝置，可廣泛使用于指紋鎖、考勤系統(tǒng)、帶指紋識(shí)別功能的鼠標(biāo)、鍵盤、手機(jī)等裝置上，也可以用于公安系統(tǒng)的指紋比對(duì)采集等作業(yè)，為提高指紋識(shí)別的清晰度，通常采用光學(xué)指紋采集儀。
現(xiàn)有的光學(xué)指紋采集儀，其光路有全反射式和散射式兩種。散射式光路的原理是，在指紋凹部，入射光會(huì)穿過成像表面，而在指紋凸部，入射光會(huì)產(chǎn)生散射(不規(guī)則的反射)光，收集散射光，會(huì)獲得在指紋凸部較亮，而在指紋凹部暗的指紋圖像。然而，由于散射光方向的不規(guī)則性，在一個(gè)方向上收集的散射光強(qiáng)度較弱，會(huì)影響指紋的識(shí)別。
全反射式光路又稱吸收式光路，參見附圖一所示，其原理是，利用光學(xué)棱鏡成像表面的全內(nèi)反射特性，在指紋凹部，入射光在成像表面進(jìn)行全內(nèi)反射，在指紋凸部，入射光的某些部分被吸收并從指紋凸部散射，從而，將較暗的指紋凸部與較亮的指紋凹部區(qū)別開。在全反射光路中，為減小系統(tǒng)的尺寸，通常希望減小第一透鏡的直徑，然而，如果第一透鏡的直徑比成像表面上的指紋小，則透鏡組件必須放置成離觀察表面較遠(yuǎn)，以便使捕獲的指紋圖像邊緣清晰，這又會(huì)使光程延長，而使系統(tǒng)尺寸增大，這一矛盾使得全反射式的光學(xué)指紋采集儀體積難以縮小，從而造成了其應(yīng)用的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種成像清晰、體積小的光學(xué)指紋采集儀。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種光學(xué)指紋采集儀，包括光源、棱鏡、物鏡、圖像傳感器和殼體，在棱鏡的成像表面入射光的角度大于臨界角，還包括有光源反射鏡和成像反射鏡，所述成像反射鏡的法線方向與出射光方向的夾角在150°至165°之間。
上述技術(shù)方案中，所述“物鏡”用于使指紋成像，物鏡可以是單個(gè)透鏡，也可以是透鏡組，成像的方式為，光源發(fā)出的光經(jīng)光源反射鏡反射后進(jìn)入棱鏡中，在棱鏡的成像表面，入射光角度大于臨界角，將待成像的指紋置于棱鏡的成像表面上，在指紋的凹處，入射光發(fā)生全反射，在指紋的凸處，入射光被部分吸收及散射，從而減弱反射的亮度，出射光經(jīng)成像反射鏡反射后，由物鏡成像在圖像傳感器上，形成明暗構(gòu)成的指紋圖像。本實(shí)用新型為達(dá)到減小體積的目的，利用成像反射鏡使出射光向棱鏡的另一側(cè)反射，從而在光程不變的情況下，長度可以減小近一半，同時(shí)，為避免在此過程中出射光與入射光間形成干擾，設(shè)置了光源反射鏡，將光源移至棱鏡的成像表面一側(cè)，從而具有創(chuàng)造性。
本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述棱鏡為等腰直角棱鏡，所述光源反射鏡與直角棱鏡的成像表面平行設(shè)置，所述成像反射鏡的法線方向與出射光方向的夾角為157.5°。
其中，所述圖像傳感器可以為CMOS芯片，并且，為減少梯形失真，所述圖像傳感器平面與物鏡光軸間的夾角在80°至87°之間。
或者，所述圖像傳感器也可以為CCD傳感器。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述殼體中部設(shè)有擋板，光源反射鏡固定連接于擋板上。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型設(shè)置了成像反射鏡，使得光程不變的情況下，指紋采集儀的長度減小近半，從而在保證成像清晰度的前提下，縮小了指紋采集儀的尺寸；2.本實(shí)用新型利用光源反射鏡使光源移動(dòng)位置，既使光源與棱鏡間有一定的距離，保證光照的均勻度，又騰出了空間，使得成像反射鏡的設(shè)置角度得以實(shí)現(xiàn)；3.在殼體中設(shè)置了擋片，利用擋片和光源反射鏡的配合遮擋光源，避免了光源的雜散光對(duì)成像的干擾。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)指紋采集儀光路示意圖；附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中[1]、光源；[2]、光源反射鏡；[3]、擴(kuò)散片；[4]、棱鏡；[5]、成像反射鏡；[6]、物鏡；[7]、圖像傳感器；[8]、殼體；[9]、成像表面；[10]、擋板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見附圖2所示，一種光學(xué)指紋采集儀，包括光源1、光源反射鏡2、直角棱鏡4、成像反射鏡5、物鏡6、圖像傳感器7和殼體8，所述直角棱鏡4為等腰直角棱鏡，其成像表面9位于殼體8一側(cè)邊的開口處，所述殼體8中部設(shè)有擋板10，擋板10與棱鏡4的成像表面9平行，光源反射鏡2固定連接于擋板10上，所述成像反射鏡5的法線方向與出射光方向的夾角為157.5°。
本實(shí)施例中，所述圖像傳感器7為CMOS芯片，CMOS芯片與物鏡光軸間的夾角為83°。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)指紋采集儀，包括光源[1]、棱鏡[4]、物鏡[6]、圖像傳感器[7]和殼體[8]，在棱鏡[4]的成像表面[9]入射光的角度大于臨界角，其特征在于還包括有光源反射鏡[2]和成像反射鏡[5]，所述成像反射鏡[5]的法線方向與出射光方向的夾角在150°至165°之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于所述棱鏡[4]為等腰直角棱鏡，所述光源反射鏡[2]與直角棱鏡的成像表面[9]平行設(shè)置，所述成像反射鏡[5]的法線方向與出射光方向的夾角為157.5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于所述圖像傳感器[7]為CMOS芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于所述圖像傳感器平面與物鏡光軸間的夾角在80°至87°之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于所述圖像傳感器[7]為CCD傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于所述殼體[8]中部設(shè)有擋板[10]，光源反射鏡[2]固定連接于擋板[10]上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光學(xué)指紋采集儀，包括光源、棱鏡、物鏡、圖像傳感器和殼體，其特征在于還包括有光源反射鏡和成像反射鏡，所述成像反射鏡的法線方向與出射光方向的夾角在150°至165°之間。本實(shí)用新型在保證成像清晰度的前提下，縮小了指紋采集儀的尺寸，從而適用于指紋鎖等要求采集儀體積小、成像清晰的場(chǎng)合使用。
文檔編號(hào)G06K9/20GK2653608SQ20032011044
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者倪蘇平, 陳偉元 申請(qǐng)人:蘇州孔雀信天游電子有限公司