專利名稱：光學(xué)指紋采集裝置的外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)指紋采集領(lǐng)域，尤其涉及光學(xué)指紋采集裝置的外殼。
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)、電子商務(wù)、銀行儲(chǔ)蓄、社會(huì)保險(xiǎn)、PC甚至手機(jī)中，也可用于公安系統(tǒng)指
紋比對(duì)采集作業(yè)。
光學(xué)指紋傳感器是現(xiàn)有的指紋識(shí)別系統(tǒng)中廣泛使用的指紋采集裝置，它 可以通過光學(xué)傳感器將手指上的指紋成像，然后將指紋圖像輸送至處理裝置 進(jìn)行處理。
現(xiàn)有的光學(xué)指紋采集裝置通常由外殼、指紋采集棱鏡、光源組件和成像
設(shè)備組成。成像設(shè)備一般包括指紋采集棱鏡、透鏡組、成像面。成像面一 般使用半導(dǎo)體傳感器陣列。指紋采集棱鏡、透鏡組和半導(dǎo)體傳感器陣列分別 安裝。由于半導(dǎo)體傳感器陣列面積小，鏡像距小，安裝的相對(duì)公差大其中 垂直于主光軸的偏差使成像中心在像素坐標(biāo)發(fā)生偏移，而平行于主光軸的偏 差則導(dǎo)致成像模糊，該成像偏差嚴(yán)重影響了指紋圖像的采集，降低了指紋識(shí) 別的準(zhǔn)確率。
在專利申請(qǐng)200920107206.9中提供了一種光學(xué)指紋采集裝置，包括光 源、采集裝置和成像裝置；采集裝置將光源發(fā)出的光匯聚到成像裝置；成像 裝置，用于根據(jù)接收到的光成像；成像裝置包括透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置， 透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置一體化設(shè)置；調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)透鏡組和成像 面之間的距離。此種光學(xué)指紋采集裝置能夠有效的避免成像中心在像素坐標(biāo) 發(fā)生的偏移和成像模糊的現(xiàn)象，提高指紋圖像清晰度，進(jìn)一步提高了指紋識(shí) 別的準(zhǔn)確率。
現(xiàn)有的指紋采集裝置一般使用分體式外殼，其安裝過程為先將指紋采 集棱鏡、透鏡、半導(dǎo)體傳感器陣列、光源、線路板等各個(gè)元件放置到外殼的
3指定位置后，將外殼各分塊利用螺絲或者卡槽接合為完整的外殼。這樣不僅 安裝工序多，還增加了采集裝置的成像偏差，并且不能滿足專利申請(qǐng)
200920107206. 9中提供的光學(xué)指紋采集裝置的安裝要求。
么

實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，提供了一種光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其目 的在于減少指紋采集裝置的安裝公差，提高指紋圖像的清晰度，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 實(shí)用，裝配方便。
本實(shí)用新型提供了光學(xué)指紋采集裝置的外殼，該外殼由棱鏡安裝空腔、 光學(xué)空腔和底部空腔一體化設(shè)置而成；
棱鏡安裝空腔，用于安裝指紋采集棱鏡；
光學(xué)空腔具有尾端開孔，尾端開孔作為專利申請(qǐng)200920107206, 9中的一 體化的成像裝置的安裝臺(tái)；
底部空腔，用于安裝電路系統(tǒng)和光源發(fā)光板； 成像裝置包括透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置。
所述棱鏡安裝空腔的形狀尺寸與指紋采集棱鏡的形狀尺寸相匹配。 所述光學(xué)空腔，其僅能使被棱鏡采集面反射或通過棱鏡采集面的光通過
該空腔到達(dá)成像設(shè)備的透鏡端，以阻擋非來自采集面的光線干擾成像。
所述光學(xué)空腔與指紋采集棱鏡出射面接觸的部分的開口為梯形或偏心
圓。當(dāng)有效采集面為矩形時(shí)，采集面投影為梯形；當(dāng)有效采集面為橢圓時(shí)，
采集面投影為偏心圓。
所述有效采集面，指的是手指與棱鏡采集面的接觸部分。 所述光學(xué)空腔與指紋采集棱鏡出射面接觸的部分，通過密封將指紋采集
棱鏡與殼體緊密結(jié)合；在安裝指紋采集棱鏡和一體化設(shè)置的成像裝置后，所
述光學(xué)空腔構(gòu)成密閉空間。
所述尾端開孔的孔心位置依據(jù)光路光軸位置確定； 一體化的成像裝置的
透鏡組的中心位置與光路光軸重合。
所述尾端開孔的形狀尺寸與成像裝置的形狀尺寸相匹配。 所述底部空腔中，與棱鏡安裝空腔底部入射面相結(jié)合的部位放置光源發(fā)光板。所述底部空腔中，與光學(xué)空腔底部對(duì)應(yīng)的部位用于放置電路板；電路板 與一體化成像裝置通過軟排線實(shí)現(xiàn)電路連接。 成像裝置還包括支架和底座；
成像裝置由透鏡組、支架、成像面和底座依次裝配而成； 透鏡組和支架通過調(diào)節(jié)裝置連接。
調(diào)節(jié)裝置為調(diào)節(jié)螺絲，調(diào)節(jié)螺絲的外螺紋設(shè)置在透鏡組上，調(diào)節(jié)螺絲的 內(nèi)螺紋設(shè)置在支架上。
本實(shí)用新型提供了一種一體的光學(xué)指紋采集裝置外殼，該外殼不用通過 組件裝配，該外殼設(shè)計(jì)能夠能減少成像偏差，提高指紋圖像的清晰度，從而 進(jìn)一步提高指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率。


圖1是本實(shí)用新型提供的剖面結(jié)構(gòu)意圖2是本實(shí)用新型提供的孔心位置向上偏移時(shí)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型提供的圖1的B向向視圖4是本實(shí)用新型提供的圖1的一種光學(xué)空腔的A-A剖面圖； 圖5是本實(shí)用新型提供的圖1的另一種光學(xué)空腔的A-A剖面圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種光學(xué)指紋采集裝置的外殼，整個(gè)外殼一體化設(shè)計(jì)， 主要由三個(gè)空腔組成棱鏡安裝空腔，用于安裝指紋采集棱鏡；光學(xué)空腔， 其尾端開孔，作為專利申請(qǐng)200920107206.9中的一體化的成像裝置的安裝 臺(tái)；底部空腔，用于裝電路系統(tǒng)和光源發(fā)光板。
成像裝置包括透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置，透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置 一體化設(shè)置。
成像裝置還包括支架和底座；
成像裝置由透鏡組、支架、成像面和底座依次裝配而成； 透鏡組和支架通過調(diào)節(jié)裝置連接。
調(diào)節(jié)裝置為調(diào)節(jié)螺絲，調(diào)節(jié)螺絲的外螺紋設(shè)置在透鏡組上，調(diào)節(jié)螺絲的 內(nèi)螺紋設(shè)置在支架上。
5如圖1所示，本實(shí)用新型所示的光學(xué)指紋采集裝置主要由三個(gè)空腔組成: 棱鏡安裝空腔l、光學(xué)空腔2和底部空腔3。
棱鏡安裝空腔1，用于安裝指紋采集棱鏡，該空腔^形狀尺寸與指紋采集 棱鏡的形狀尺寸相匹配，且與指紋采集棱鏡結(jié)合的方式不限(如，用膠水粘 合)。
底部空腔3與棱鏡安裝空腔底部入射面13相結(jié)合的部位31放置發(fā)光板， 作為采集的面光源，底部空腔3與光學(xué)空腔底部對(duì)應(yīng)的部位32用于放置電路 板。
底部空腔3的尾端高度由光學(xué)空腔2的尾端開孔21的孔心位置確定，當(dāng) 光學(xué)空腔2尾端開口 21的孔心位置因成像光路光軸位置改變而改變時(shí)(通常 只是上下移動(dòng))，底部空腔的尾端高度也相應(yīng)改變。圖2示意了孔心位置向 上偏移時(shí)的外殼內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)。
光學(xué)空腔實(shí)施例一
如圖4所示，光學(xué)空腔2，棱鏡有效采集面為矩形，以透鏡光心為匯聚 點(diǎn)在棱鏡出射面12上投影為梯形，將光學(xué)空腔2與棱鏡出射面12接觸的部 分的開口設(shè)計(jì)為該投影梯形，僅能使經(jīng)棱鏡采集面11反射或通過棱鏡采集面 11的光通過該空腔到達(dá)成像設(shè)備的透鏡端，以阻擋非來自采集面的光線干擾 成像。結(jié)合圖1和圖3所示，其尾端有開孔21，作為一體化的成像裝置的安 裝臺(tái)，其形狀尺寸與一體化的成像設(shè)備的形狀尺寸相匹配，孔心位置依據(jù)光 路光心位置確定； 一體化的成像裝置的透鏡組的中心位置與光路光軸重合。 光學(xué)空腔2與棱鏡出射面12接觸的部分有密封22，將棱鏡與殼體緊密結(jié)合， 密封方式不受限制(如，用膠水粘合，或者安裝密封墊)。
光學(xué)空腔實(shí)施例二
如圖5所示，光學(xué)空腔2，棱鏡有效采集面為橢圓，以透鏡光心為匯聚 點(diǎn)在棱鏡出射面12上投影為偏心圓，將光學(xué)空腔2與棱鏡出射面12接觸的 部分的開口設(shè)計(jì)為該投影偏心圓，僅能使經(jīng)棱鏡采集灑11反射或通過棱鏡采 集面11的光通過該空腔到達(dá)成像設(shè)備的透鏡端，以阻擋非來自采集面的光線 干擾成像。結(jié)合圖1和圖3所示，其尾端有開孔21，作為一體化的成像裝置 的安裝臺(tái)，其形狀尺寸與一體化的成像設(shè)備的形狀尺寸相匹配，孔心位置依據(jù)光路光心位置確定； 一體化的成像裝置的透鏡組的中心位置與光路光軸重
合。光學(xué)空腔2與棱鏡出射面12接觸的部分有密封22，將棱鏡與殼體緊密 結(jié)合，密封方式不受限制(如，用膠水粘合，或者安裝密封墊)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本實(shí)用新型的精神和范圍 的條件下，還可以對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本實(shí)用新型的范圍 并不僅限于以上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求1.光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，該外殼由棱鏡安裝空腔、光學(xué)空腔和底部空腔一體化設(shè)置而成；棱鏡安裝空腔，用于安裝指紋采集棱鏡；光學(xué)空腔具有尾端開孔，尾端開孔作為一體化設(shè)置的成像裝置的安裝臺(tái)；底部空腔，用于安裝電路系統(tǒng)和光源發(fā)光板；成像裝置包括透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，所述棱 鏡安裝空腔的形狀尺寸與指紋采集棱鏡的形狀尺寸相匹配。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，所述光 學(xué)空腔與指紋采集棱鏡出射面接觸的部分，通過密封將指紋采集棱鏡與殼體 緊密結(jié)合；在安裝指紋采集棱鏡和一體化設(shè)置的成像裝置后，所述光學(xué)空腔 構(gòu)成密閉空間。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，所述尾 端開孔的孔心位置依據(jù)光路光軸位置來確定； 一體化的成像裝置的透鏡組的 中心位置與光路光軸重合。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，所述尾 端開孔的形狀尺寸與成像裝置的形狀尺寸相匹配。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，所述光 學(xué)空腔與指紋采集棱鏡出射面接觸的部分的開口為梯形或偏心圓。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，所述底 部空腔中，與光學(xué)空腔底部對(duì)應(yīng)的部位用于放置電路板；電路板與一體化成 像裝置通過軟排線實(shí)現(xiàn)電路連接。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，成像裝 置還包括支架和底座；成像裝置由透鏡組、支架、成像面和底座依次裝配而成； 透鏡組和支架通過調(diào)節(jié)裝置連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的光學(xué)指紋采集裝置的外殼，其特征在于，調(diào)節(jié)裝 置為調(diào)節(jié)螺絲，調(diào)節(jié)螺絲的外螺紋設(shè)置在透鏡組上，調(diào)節(jié)螺絲的內(nèi)螺紋設(shè)置 在支架上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光學(xué)指紋采集裝置的外殼，該外殼由棱鏡安裝空腔、光學(xué)空腔和底部空腔一體化設(shè)置而成；棱鏡安裝空腔，用于安裝指紋采集棱鏡；光學(xué)空腔具有尾端開孔，尾端開孔作為一體化設(shè)置的成像裝置的安裝臺(tái)；底部空腔，用于安裝電路系統(tǒng)和光源發(fā)光板；成像裝置包括透鏡組、成像面和調(diào)節(jié)裝置。本實(shí)用新型提供了一種一體的光學(xué)指紋采集裝置外殼，該外殼不用通過組件裝配，該外殼設(shè)計(jì)能夠能減少成像偏差，提高指紋圖像的清晰度，從而進(jìn)一步提高指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率。
文檔編號(hào)G06K9/00GK201429853SQ200920107609
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者李揚(yáng)淵 申請(qǐng)人:成都方程式電子有限公司