專利名稱：光學(xué)指紋識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種指紋識別系統(tǒng)，特別是涉及一種利用光學(xué)識別指紋的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參閱圖1，一種光學(xué)指紋識別系統(tǒng)1，包含有一取像裝置11，及由上而下依次設(shè)置 在該取像裝置11上方的一片壓板12與一片光擴(kuò)散板13。該壓板12具有供手指A按壓的 板面121。該光擴(kuò)散板13導(dǎo)引入射光形成面光源投向該壓板12，并具有供反射光通過的通 孔131。當(dāng)面光源由該光擴(kuò)散板13投射至手指A后，會反射至下方的取像裝置11，由于指 紋的波峰會反射光線，波谷會吸收光線，因此，反射光會形成明暗對比條紋，使該取像裝置 11達(dá)到指紋識別的效果。然而，該通孔131的設(shè)置，會使該光擴(kuò)散板13減少一塊發(fā)光區(qū)域，導(dǎo)致該手指A中 間部位的亮度不足而沒有指紋影像，嚴(yán)重影響指紋識別率。參閱圖2，為改善前述缺陷，另有一種光學(xué)指紋識別系統(tǒng)2主要包含有取像裝置 21、設(shè)置在該取像裝置21上方且供手指B按壓的壓板22、及設(shè)置在該壓板22下方的兩個發(fā) 光二極管(LED) 23。借此，利用前述發(fā)光二極管23高亮度的特性，使手指B中心無暗區(qū)，且 沒有對位的困擾。但是，由于前述發(fā)光二極管23的光源角度較小、光源落點較遠(yuǎn)，因此，會有光線聚 集導(dǎo)致亮度不均的情形，使手指B四周有亮點反射，對于提升指紋識別率的效果有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以提升識別率的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)。本發(fā)明的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)包含一片用于透光的壓板、至少一個發(fā)光元件、一片 分光鏡，及一個取像裝置。該壓板供手指按壓。該發(fā)光元件產(chǎn)生作用于手指的光線。該分 光鏡面向該壓板，用于攔阻光線形成透射光與反射光。該取像裝置截取作用于該分光鏡的 光線，進(jìn)行手指指紋的識別。本發(fā)明的技術(shù)效果在于利用該分光鏡可供光線部分透射、部分反射的特性，使該 取像裝置可選擇性地安裝在透射光或反射光行進(jìn)的路徑上，進(jìn)而有效提升識別率。


圖1是一剖視圖，說明一種光學(xué)指紋識別系統(tǒng)；圖2是一剖視圖，說明另一種光學(xué)指紋識別系統(tǒng)；圖3是一剖視圖，說明本發(fā)明光學(xué)指紋識別系統(tǒng)的第一優(yōu)選實施例；圖4是一剖視圖，說明本發(fā)明光學(xué)指紋識別系統(tǒng)的第二優(yōu)選實施例；圖5是剖視圖，說明本發(fā)明光學(xué)指紋識別系統(tǒng)的第三優(yōu)選實施例；及圖6是一剖視圖，說明本發(fā)明光學(xué)指紋識別系統(tǒng)的第四優(yōu)選實施例。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明參閱圖3，本發(fā)明光學(xué)指紋識別系統(tǒng)的第一優(yōu)選實施例包含一片分光鏡3、一片用 于透光的壓板4、兩個發(fā)光元件5，及一個取像裝置6。該分光鏡3用于攔阻光線形成透射光與反射光。在本優(yōu)選實施例中，該分光鏡3 的透射率與反射率約為80%、20%。該壓板4在本優(yōu)選實施例為玻璃，位于該分光鏡3上方，并具有供手指C按壓的第 一板面41、背向于該第一板面41的第二板面42，及形成在該第二板面42的多個微結(jié)構(gòu)43。 前述微結(jié)構(gòu)43可以是凸部、凹部及它們的組合，且造型可以是V型、梯型、半圓型、網(wǎng)點及它 們的組合。在本優(yōu)選實施例中，前述微結(jié)構(gòu)43為大致呈半圓型的凸肋(本優(yōu)選實施例為一 種 MN TECH Micro lens diffuser)。前述發(fā)光元件5在本優(yōu)選實施例分別為一個發(fā)光二極管(LED)，位于該分光鏡3下方。該取像裝置6位于該壓板4下方，而與該壓板4位于該分光鏡3兩側(cè)，且用于進(jìn)行 手指指紋的識別。當(dāng)前述發(fā)光元件5產(chǎn)生作用于該分光鏡3的光線時，會有80%的光線透過該分光 鏡3形成一次透射光，及有20%的光線被反射掉而無法利用，借此，可以減緩前述發(fā)光二極 管5的亮度，避免過亮的情形。由于前述微結(jié)構(gòu)43具有粗糙的表面性質(zhì)，會改變光的折射 路徑，及產(chǎn)生散射的現(xiàn)象，因此，當(dāng)一次透射光通過該壓板4時，前述微結(jié)構(gòu)43會導(dǎo)引一次 透射光均勻地散布在該壓板4，使該壓板4全區(qū)域的光輝度都能趨于一致。借此，一次透射光會由手指C反射，且再次作用于該反光鏡3形成二次透射光，由 于指紋的波峰會反射光線，波谷會吸收光線，因此，二次透射光會形成明暗對比條紋，使該 取像裝置6達(dá)到指紋識別的效果。值得一提的是，前述微結(jié)構(gòu)43的深度、折射面夾角的變化，及配置時的疏、密變 化，都會改變光折射的效果，而可依據(jù)實際需求，對前述微結(jié)構(gòu)43做適當(dāng)?shù)呐渲?，以獲得最 佳的亮度及光輝度。參閱圖4，是本發(fā)明第二優(yōu)選實施例，其與該第一優(yōu)選實施例大致相同，不同之處 在于該分光鏡3的透射率與反射率在本優(yōu)選實施例約為50%、50%。該壓板4與該取像裝置6位于該分光鏡3的同一側(cè)。該發(fā)光元件5是一種平面光源。當(dāng)該發(fā)光元件5產(chǎn)生作用于該分光鏡3的光線時，會有50%的光線透過該分光鏡 3形成一次透射光，及有50%的光線被反射掉而無法利用，此時，一次透射光會透過前述微 結(jié)構(gòu)43均勻地散布在該壓板4且作用于手指。當(dāng)一次透射光由手指C反射(波谷反射波峰吸收)，會再次作用于該分光鏡3，形 成作用于該取像裝置6的二次反射光，使該取像裝置6達(dá)到指紋識別的效果。參閱圖5，是本發(fā)明第三優(yōu)選實施例，其與該第一優(yōu)選實施例大致相同，不同之處 在于本發(fā)明光學(xué)指紋識別系統(tǒng)還包含有反射鏡7。
該分光鏡3的透射率與反射率在本優(yōu)選實施例約為70%、30%。該發(fā)光元件5是一種平面光源。該取像裝置6與該壓板4位于該分光鏡3的兩側(cè)。該反射鏡7與該壓板4位于該分光鏡3的同一側(cè)。當(dāng)前述發(fā)光元件5產(chǎn)生作用于該分光鏡3的光線時，會有70%的光線透過該分光鏡3形成一次透射光，及有30%的光線被反射掉而無法利用，此時，一次透射光會透過前述 微結(jié)構(gòu)43均勻地散布在該壓板4且作用于手指。當(dāng)一次透射光由手指C反射(波谷反射波峰吸收)，會再次作用于該分光鏡3，形 成作用于該反射鏡7的二次反射光(控制反射鏡角度)，及形成作用于該取像裝置6的三次 反射光，使該取像裝置6達(dá)到指紋識別的效果。參閱圖6，是本發(fā)明第四優(yōu)選實施例，其與該第二優(yōu)選實施例大致相同，不同之處 在于本發(fā)明的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)是以發(fā)光元件8取代前述優(yōu)選實施例的發(fā)光元件5。該發(fā)光元件8設(shè)置在該壓板4上方，而位于手指C上方或一側(cè)，可以產(chǎn)生由上向 下或由側(cè)向透射手指的非可見光(如近紅外光)。前述非可見光的波長范圍界于680nm 940nmo當(dāng)該發(fā)光元件8產(chǎn)生透過手指C的非可見光(波谷反射波峰吸收)時，前述微結(jié)構(gòu) 43同樣會改變光的折射路徑，及產(chǎn)生散射現(xiàn)象，而能導(dǎo)引非可見光由該壓板4均勻地散射， 而作用于該分光鏡3，此時，會有50%的光線被反射，而形成一次反射光作用于該取像裝置 6，及有50%的光線透過該分光鏡3而無法利用，借此，使該取像裝置6達(dá)到指紋識別的效果。值得一提的是，前述分光鏡3也可以利用反射鏡替代，借此，會有100%的光線被 反射，而形成一次反射光作用于該取像裝置6。據(jù)上所述可知，本發(fā)明的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)具有下列優(yōu)點及功效1、本發(fā)明可以借由該分光鏡3的設(shè)置，改善光源過亮的情形，不但可以提升整體 的光輝度，避免產(chǎn)生亮點，且能有效提升識別率，使本發(fā)明在使用時還具有實用性。2、利用該分光鏡3可供光線部分透射、部分反射的特性，使該取像裝置6可選擇性 地安裝在透射光或反射光行進(jìn)的路徑上，借此，不但可以使整體的空間配置具有變化性，還 能提升光線的接收率，及識別率。3、本發(fā)明只需設(shè)定前述微結(jié)構(gòu)43的深度、折射面夾角的變化，及配置時的疏、密 變化，就可以輔助提升識別率，且不需要限制前述發(fā)光元件5、8的安裝位置及角度，所以， 可以簡化組裝程序、降低成本，及提升安裝時的方便性。
權(quán)利要求
一種光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于包含一片用于透光的壓板，供手指按壓；至少一個發(fā)光元件，產(chǎn)生作用于手指的光線；一片分光鏡，面向所述壓板，用于攔阻光線形成透射光與反射光；以及一個取像裝置，截取作用于所述分光鏡的光線，進(jìn)行手指指紋的識別。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述壓板與所述取像裝置位 于所述分光鏡的同一側(cè)，透射光通過所述壓板且作用于手指后，會再次于所述分光鏡形成 作用于所述取像裝置的二次反射光。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述壓板與所述取像裝置位 于所述分光鏡的兩側(cè)，透射光通過所述壓板且作用于手指后，會再次透過所述分光鏡形成 作用于所述取像裝置的二次透射光。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)指紋識別系統(tǒng)還包 含一片反射鏡，其特征在于，所述壓板與所述反射鏡位于所述分光鏡的同一側(cè)，所述取像裝 置位于所述分光鏡的另一側(cè)，透射光通過所述壓板且作用于手指后，會再次于所述分光鏡 形成作用于所述反射鏡的二次反射光，及形成作用于所述取像裝置的三次反射光。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光元件設(shè)置在所述壓 板上方，且用于產(chǎn)生透過手指的非可見光，所述壓板與所述取像裝置位于所述分光鏡的同 一側(cè)，非可見光通過所述壓板后，會作用于所述分光鏡，形成作用于所述取像裝置的一次反 射光。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述壓板具有形成在一表面 且導(dǎo)引透射光分散于所述壓板的多個微結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)形成在所述壓板 面向手指的一板面。
8.如權(quán)利要求6或7所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)形成在所述壓 板面向取像裝置的一板面。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)可以是凸部、凹部 及它們的組合。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的造型可以是V 型、梯型、半圓型、網(wǎng)點及它們的組合。
全文摘要
一種光學(xué)指紋識別系統(tǒng)，包含用于透光且供手指按壓的一片壓板、至少一個發(fā)光元件、一片分光鏡，及一個取像裝置。該發(fā)光元件是產(chǎn)生作用于手指的光線。該分光鏡是面向該壓板，且用于攔阻光線形成透射光與反射光。該取像裝置是截取作用該分光鏡的光線，進(jìn)行手指指紋的識別。借此，利用該分光鏡可供光線部分透射、部分反射的特性，使該取像裝置可選擇性安裝在透射光或反射光行進(jìn)的路徑上，進(jìn)而有效提升識別率。
文檔編號G06K9/20GK101814126SQ200910004429
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者巫仁杰 申請人:金佶科技有限公司