專利名稱：一種薄型光學(xué)指紋采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)指紋采集儀，尤其涉及一種薄型光學(xué)指紋采集儀。
背景技術(shù)：
光學(xué)指紋采集儀，是現(xiàn)有的指紋識別系統(tǒng)中廣泛使用的指紋采集裝置，它基于光 學(xué)成像原理通過光學(xué)傳感器將手指表層紋理進行采集并成像。傳統(tǒng)的光學(xué)指紋采集儀通常 都采用的直角棱鏡或多棱鏡，如附圖3所示，采用直角棱鏡的光學(xué)指紋采集儀由直角棱鏡 1、光源2、透鏡3、和成像面4組成。其中直角棱鏡1的斜面11是指紋的采集面，當(dāng)手指按 壓到直角棱鏡的斜面11上時，根據(jù)光學(xué)反射原理，光路沿直角面轉(zhuǎn)折，直角面13是光線的 出射方向，透鏡組3和成像面4需要依次布置在此方向上，然后在此方向上布置其他器件， 因此，采取上述光學(xué)系統(tǒng)的指紋采集儀體積都比較大，在安裝空間受限的場合不便安裝，影 響了使用范圍，例如不適合與鼠標、門鎖、優(yōu)盤、手機等設(shè)備配用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種薄型光學(xué)指紋采集儀，包括外殼、采集棱 鏡、光源、反射面、一體化成像裝置和電路板，其特征在于，所述采集棱鏡、光源、反射面、一 體化成像裝置和電路板安裝在外殼內(nèi)；所述采集棱鏡至少包括入射面、采集面、全反射面及出射面，所述采集面與全反射 面平行；所述光源發(fā)出的光線從采集棱鏡的入射面進入，在采集面發(fā)生反射后到達全反射 面發(fā)生全反射，然后從出射面出射，出射光線被反射面全反射到一體化成像裝置上形成指 紋圖像。所述入射面與采集面形成一個夾角，所述夾角使得光源發(fā)出的光線進入采集棱鏡 后從入射面出射的角度小于全反射角，光線到達采集面的角度大于全反射角。所述入射面與采集面平行，使得采集面上不存在從光源發(fā)出的全反射角以上的光 線。所述光源與采集棱鏡的入射面緊貼，安裝在電路板上。所述反射面為鏡面反射面，位于采集棱鏡外側(cè)，用于將從采集棱鏡的出射面出射 的光線全反射到成像裝置上成像。所述一體化成像裝置用于根據(jù)接收到的光成像，安裝在電路板上，由透鏡組和成 像面組成；所述成像面為半導(dǎo)體成像傳感器陣列，所述半導(dǎo)體成像傳感器為CCD傳感器或 CMOS傳感器。本發(fā)明利用光路在采集棱鏡的全反射面發(fā)生全內(nèi)反射后，再從出射面出射，最后 被采集棱鏡外側(cè)的反射面全反射到一體化成像裝置上形成指紋圖像，本發(fā)明通過光路反射 和折射將光路折疊，從而改變了光程讓采集儀變得更薄，滿足市場的需求。


圖1是本發(fā)明實施例一示意圖；圖2是本發(fā)明實施例二示意圖；圖3是傳統(tǒng)的光學(xué)指紋采集儀的示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，此處所描述的具體實施例僅僅用以解 釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例一如圖1所示，一種薄型光學(xué)指紋采集儀包括外殼1、采集棱鏡2、光源3、反射面4、 一體化成像裝置5、電路板6。采集棱鏡2至少包括入射面21、采集面22、全反射面23、出射面24，其中入射面21 與采集面22形成一個夾角θ，所述夾角θ使得光源3發(fā)出的光線進入采集棱鏡2后從入 射面21出射的角β小于全反射角，光線到達采集面22的角α大于全反射角，從而使光線 能在采集面22上發(fā)生全反射。全反射面23與采集面22平行，全反射面23的全反射功能 可依據(jù)采集棱鏡2的材質(zhì)或各面相互之間角度配合設(shè)計來實現(xiàn)，也可直接在全反射面23上 鍍反射膜(如鋁膜)，以達到所需的全反射效果。光源3與采集棱鏡2的入射面21緊貼，安 裝在電路板上。反射面4為鏡面反射面，位于采集棱鏡2的外側(cè)，用于將從采集棱鏡2的出 射面24出射的光線全反射到一體化成像裝置5上成像。一體化成像裝置5用于根據(jù)接收 到的光成像，安裝在電路板6上，由透鏡組和成像面組成；所述成像面為半導(dǎo)體成像傳感器 陣列，所述半導(dǎo)體成像傳感器為CCD傳感器或CMOS傳感器。其原理是手指與采集棱鏡2的采集面22接觸，光源3發(fā)出的光線從入射面21進 入采集棱鏡2，到達采集面22，指紋的脊線與采集面22緊密接觸，一部分光被手指吸收，余 下部分光發(fā)生反射，谷線不接觸，光線在谷線處發(fā)生全反射，采集面22上的反射光線取向 全反射面23，經(jīng)全反射面23全反射到出射面24，再從出射面24出射到采集棱鏡2外側(cè)的 反射面4上，被反射面4全反射到一體化成像裝置5上形成一幅亮背景的指紋圖像。實施例二 如圖2所示，一種薄型光學(xué)指紋采集儀包括外殼1、采集棱鏡2、光源3、反射面4、 一體化成像裝置5、電路板6。采集棱鏡2至少包括入射面21、采集面22、全反射面23、出射面24，其中入射面21 與采集面22平行，使得采集面22上不存在從光源3發(fā)出的全反射角以上的光線，全反射面 23與采集面22平行，全反射面23的全反射功能可依據(jù)采集棱鏡2的材質(zhì)或各面相互之間 角度配合設(shè)計來實現(xiàn)，也可直接在全反射面23上鍍反射膜(如鋁膜)，以達到所需的全反射 效果。光源3與采集棱鏡2的入射面21緊貼，安裝在電路板上。反射面4為鏡面反射面， 位于采集棱鏡2的外側(cè)，用于將從出射面24出射的光線全反射到一體化成像裝置5上成 像。一體化成像裝置5用于根據(jù)接收到的光成像，安裝在電路板6上，由透鏡組和成像面組 成；所述成像面為半導(dǎo)體成像傳感器陣列，所述半導(dǎo)體成像傳感器為CCD傳感器或CMOS傳 感器。其原理是手指與采集棱鏡2的采集面22接觸，光源3發(fā)出的光線從入射面21進入采集棱鏡2，全反射角以下的光線到達采集面22，指紋的脊線與采集面22緊密接觸，一部 分光被手指吸收，余下部分光發(fā)生漫反射；谷線不接觸，光線透出采集棱鏡2，采集面22上 的漫反射光線取向全反射面23，經(jīng)全反射面23全反射到出射面24，再從出射面24出射到 采集棱鏡2外側(cè)的反射面4上，被反射面4全反射到一體化成像裝置5上形成一幅暗背景 的指紋圖像。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還 可以對以上內(nèi)容進行各種各樣的修改。因此本發(fā)明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
一種薄型光學(xué)指紋采集儀，包括外殼、采集棱鏡、光源、反射面、一體化成像裝置和電路板，其特征在于，所述采集棱鏡、光源、反射面、一體化成像裝置和電路板安裝在外殼內(nèi)；所述采集棱鏡至少包括入射面、采集面、全反射面及出射面，所述采集面與全反射面平行；所述光源發(fā)出的光線從采集棱鏡的入射面進入，在采集面發(fā)生反射后到達全反射面發(fā)生全反射，然后從出射面出射，出射光線被反射面全反射到一體化成像裝置上形成指紋圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄型光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述入射面與采集 面形成一個夾角，所述夾角使得光源發(fā)出的光線進入采集棱鏡后從入射面出射的角度小于 全反射角，光線到達采集面的角度大于全反射角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄型光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述入射面與采集 面平行，使得采集面上不存在從光源發(fā)出的全反射角以上的光線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄型光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述光源與采集棱 鏡的入射面緊貼，安裝在電路板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄型光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述反射面為鏡面 反射面，位于采集棱鏡外側(cè)，用于將從采集棱鏡的出射面出射的光線全反射到成像裝置上 成像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄型光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述一體化成像裝 置用于根據(jù)接收到的光成像，安裝在電路板上，由透鏡組和成像面組成；所述成像面為半導(dǎo) 體成像傳感器陣列，所述半導(dǎo)體成像傳感器為CCD傳感器或CMOS傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄型光學(xué)指紋采集儀，包括外殼、采集棱鏡、光源、反射面、一體化成像裝置和電路板，其特征在于，所述采集棱鏡、光源、反射面、一體化成像裝置和電路板安裝在外殼內(nèi)；所述采集棱鏡至少包括入射面、采集面、全反射面及出射面，所述采集面與全反射面平行；所述光源發(fā)出的光線從采集棱鏡的入射面進入，在采集面發(fā)生反射后到達全反射面發(fā)生全反射，然后從出射面出射，出射光線被反射面全反射到一體化成像裝置上形成指紋圖像。本發(fā)明通過光路反射和折射將光路折疊，從而改變了光程讓采集儀變得更薄。
文檔編號G06K9/20GK101964058SQ20101028810
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者李揚淵, 王卉芳 申請人:深圳百佳安生物識別技術(shù)有限公司