專利名稱：指紋采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋采集裝置。
背景技術(shù)：
在電子信息安全和保密領(lǐng)域中，指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用越來越多?，F(xiàn)有的指紋采集裝置通常為光學(xué)指紋儀，包括光源、透鏡、凸透鏡和圖像傳感器，其光路結(jié)構(gòu)體積較大攜帶不便，不利于在移動(dòng)電子設(shè)備上應(yīng)用，且其采集到的指紋圖像失真或畸變較為嚴(yán)重，影響指紋比對(duì)的安全性和準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種指紋采集裝置，減小光路結(jié)構(gòu)的體積，同時(shí)提高指紋圖像的質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下方案:一種指紋采集裝置，其包括外殼、光源和圖像傳感器，其特征在于，還包括直角梯形的棱鏡、第一平面鏡、第二平面鏡、第三平面鏡、凸透鏡和光闌，所述棱鏡卡合固定在外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述棱鏡底面至少部分作為指紋采集面露出外殼的開口，所述棱鏡斜腰面有反光層，所述棱鏡頂面下方設(shè)置有光源，所述第一平面鏡和第二平面鏡均垂直地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述第一平面鏡設(shè)置在所述棱鏡直腰面正前方且與所述棱鏡直腰面成45度夾角，所述第二平面鏡與所述第一平面鏡相向垂直，所述凸透鏡和所述光闌卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述光闌垂直地設(shè)置于所述第二平面鏡的鏡向正前方且與其成45度夾角，所述凸透鏡與所述光闌距離為所述凸透鏡的焦距，所述第三平面鏡傾斜地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)且與水平方向成45度夾角，所述第三平面鏡、第三平面鏡、光闌的中心位于所述凸透鏡主光軸上，所述第三平面鏡下方設(shè)置有圖像傳感器。優(yōu)選的，所述光闌為中心帶有小孔的半球狀凹面，凹面中心正對(duì)所述凸透鏡。優(yōu)選的，所述圖像傳感器為CMOS傳感器或CXD傳感器。優(yōu)選的，所述外殼內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有用于卡合固定的卡槽結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述光源為LED燈或OLED燈。優(yōu)選的，所述直角梯形棱鏡的斜腰面與底面夾角范圍為60-80度。優(yōu)選的，所述第三平面鏡中心到所述凸透鏡的距離為所述凸透鏡兩倍焦距。本實(shí)用新型提供一種身份驗(yàn)證裝置，通過棱鏡、多個(gè)平面鏡、光闌和凸透鏡的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小了身份驗(yàn)證裝置的體積，同時(shí)提高了指紋圖像的質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的指紋采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0014]本實(shí)用新型提供了一種指紋采集裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的指紋采集裝置的示意圖。如圖所示，所述指紋采集裝置包括外殼(未圖示)、光源80和圖像傳感器90、直角梯形的棱鏡20、第一平面鏡30、第二平面鏡40、第三平面鏡60、凸透鏡70和光闌50。所述外殼為帶有中空內(nèi)腔的長方體塑料結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有用于卡合固定的卡槽結(jié)構(gòu)。所述棱鏡20通過所述卡槽卡合固定在外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述棱鏡20底面201至少部分作為指紋采集面露出外殼的開口，用于手指按壓采集面采集指紋。所述棱鏡20斜腰面202有反光層，所述斜腰面202與頂面203夾角范圍為60-80度。所述棱鏡20頂面203下方設(shè)置有光源80，所述光源80可以為LED燈或OLED燈，用于給所述棱鏡20底面201提供背光照亮指紋采集面。所述第一平面鏡30和第二平面鏡40為背面涂有反光層的玻璃，兩者通過卡槽垂直地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述第一平面鏡30設(shè)置在所述棱鏡直腰面正前方且與所述棱鏡直腰面成45度夾角，所述第二平面鏡與所述第一平面鏡相向垂直。這樣，指紋光線從所述棱鏡20底面201上穿過棱鏡20，在所述棱鏡20斜腰面202反射穿過棱鏡20，投射到所述第一平面鏡30中心，然后變向垂直地反射到第二平面鏡40中心。所述光闌50為中心帶有小孔的半球狀凹面，凹面中心正對(duì)所述凸透鏡70，所述凸透鏡70中心點(diǎn)與所述光闌50中心的距離為所述凸透鏡70的焦距，這樣所述光闌50中心出來所述凸透鏡7的焦點(diǎn)上。所述光闌50和凸透鏡70可以直接通過卡槽卡合固定在外殼內(nèi)腔內(nèi)，也可以通過可拆卸的連接件連接在所述外殼卡槽內(nèi)。所述光闌50垂直地設(shè)置于所述第二平面鏡40的鏡向正前方且與其成45度夾角，所述第三平面鏡60傾斜地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)且與水平方向成45度夾角，所述第三平面鏡中心到所述凸透鏡的距離為所述凸透鏡兩倍焦距。所述第二平面鏡40、第三平面鏡60、光闌50的中心位于所述凸透鏡70主光軸上，這樣從所述第二平面鏡40反射過來的指紋光線穿過所述光闌50和凸透鏡70，然后在所述第三平面鏡60中心形成清晰的指紋圖像，通過第三反光鏡60，所述指紋圖像最終投影到其下方設(shè)置的所述圖像傳感器90上。所述圖像傳感器90可以為CMOS傳感器或CCD傳感器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成指紋圖像數(shù)據(jù)。身份驗(yàn)證裝置將所述指紋采集裝置采集得到的指紋數(shù)據(jù)通過指紋算法提取指紋特征，并將指紋特征與預(yù)先存儲(chǔ)的指紋模板進(jìn)行比對(duì)，如果相似度超過預(yù)定閥值，則身份驗(yàn)證通過。綜上所述，本實(shí)用新型提供一種身份驗(yàn)證裝置，通過棱鏡、多個(gè)平面鏡、光闌和凸透鏡的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小了身份驗(yàn)證裝置的體積，光闌和凸透鏡的組合設(shè)計(jì)提高了指紋圖像的質(zhì)量?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種指紋采集裝置，其包括外殼、光源和圖像傳感器，其特征在于，還包括直角梯形的棱鏡、第一平面鏡、第二平面鏡、第三平面鏡、凸透鏡和光闌，所述棱鏡卡合固定在外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述棱鏡底面至少部分作為指紋采集面露出外殼的開口，所述棱鏡斜腰面有反光層，所述棱鏡頂面下方設(shè)置有光源，所述第一平面鏡和第二平面鏡均垂直地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述第一平面鏡設(shè)置在所述棱鏡直腰面正前方且與所述棱鏡直腰面成45度夾角，所述第二平面鏡與所述第一平面鏡相向垂直，所述凸透鏡和所述光闌卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)，所述光闌垂直地設(shè)置于所述第二平面鏡的鏡向正前方且與其成45度夾角，所述凸透鏡與所述光闌距離為所述凸透鏡的焦距，所述第三平面鏡傾斜地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)且與水平方向成45度夾角，所述第二平面鏡、第三平面鏡、光闌的中心位于所述凸透鏡主光軸上，所述第三平面鏡下方設(shè)置有圖像傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的指紋采集裝置，其特征在于:所述光闌為中心帶有小孔的半球狀凹面，凹面中心正對(duì)所述凸透鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的指紋采集裝置，其特征在于:所述圖像傳感器為CMOS傳感器或CCD傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的指紋采集裝置，其特征在于:所述外殼內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有用于卡合固定的卡槽結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的指紋采集裝置，其特征在于:所述光源為LED燈或OLED燈。
6.如權(quán)利要求1所述的指紋采集裝置，其特征在于:所述直角梯形棱鏡的斜腰面與頂面夾角范圍為60-80度。
7.如權(quán)利要求1所述的指紋采集裝置，其特征在于:所述第三平面鏡中心到所述凸透鏡的距離為所述凸透鏡兩倍焦距。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種指紋采集裝置，其包括外殼、光源和圖像傳感器，還包括直角梯形的棱鏡、第一平面鏡、第二平面鏡、第三平面鏡、凸透鏡和光闌，所述棱鏡斜腰面有反光層，所述棱鏡頂面下方設(shè)置有光源，所述第一平面鏡設(shè)置在所述棱鏡直腰面正前方且與所述棱鏡直腰面成45度夾角，所述第二平面鏡與所述第一平面鏡相向垂直，所述光闌垂直地設(shè)置于所述第二平面鏡的鏡向正前方且與其成45度夾角，所述凸透鏡與所述光闌距離為所述凸透鏡的焦距，所述第三平面鏡傾斜地卡合固定在所述外殼內(nèi)腔內(nèi)且與水平方向成45度夾角，所述第三平面鏡下方設(shè)置有圖像傳感器。本實(shí)用新型的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小了身份驗(yàn)證裝置的體積，同時(shí)提高了指紋圖像的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G06K9/00GK203038296SQ201220652389
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者邵宇, 李剛, 汪長洪, 蘇杰 申請(qǐng)人:深圳市亞略特生物識(shí)別科技有限公司