專利名稱：光學(xué)指紋采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及指紋采集裝置，尤其涉及光學(xué)指紋采集裝置。
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)成像采集儀，就是對(duì)指紋脊線谷線和光學(xué)介質(zhì)界面接觸程度的差異， 進(jìn)行光學(xué)成像采集，是一種接觸式指紋采集設(shè)備，由光路部分和成像部分構(gòu) 成。由于光學(xué)成像采集儀把作為成像部分的半導(dǎo)體面陣傳感器安裝在殼內(nèi)封 閉環(huán)境，與手指接觸的是光學(xué)元件，相對(duì)于傳感器和手指近距離接觸的其他 半導(dǎo)體采集儀器類型，具有耐用性好、抗老化性強(qiáng)的特點(diǎn)。
傳統(tǒng)的光學(xué)指紋采集裝置中，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，并進(jìn)一步 降低了指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提供了光學(xué)指紋采集裝置，其目的在于提高 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。
本實(shí)用新型涉及光學(xué)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。光源為平行光源，采集裝置為采集棱鏡和聚光鏡；其中平行光源從采集 棱鏡的入射面進(jìn)入，聚光鏡將從采集棱鏡的出射面發(fā)出的光匯聚到成像裝置。
光源為面光源或點(diǎn)光源，采集裝置為采集棱鏡；其中面光源或點(diǎn)光源從 采集棱鏡的入射面進(jìn)入，從采集棱鏡的出射面匯聚到成像裝置。
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(guò)調(diào)節(jié)裝置連接。
光學(xué)采集裝置具有外殼；光源位于外殼中，采集棱鏡的出射面、底座與 外殼構(gòu)成封閉的空間。
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。
成像面由半導(dǎo)體傳感器陣列構(gòu)成。
半導(dǎo)體傳感器為COMS傳感器或CCD傳感器。
采集棱鏡與成像面之間的距離和角度固定。
本實(shí)用新型提供的光學(xué)指紋采集裝置耐用性好、抗老化性強(qiáng)，并能夠能 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)用新型的安裝示意圖2是成像透鏡組、調(diào)節(jié)裝置和半導(dǎo)體傳感器陣列的一體化成像設(shè)備裝 配圖3是本發(fā)明提供的第一個(gè)實(shí)施例； 圖4是本發(fā)明提供的第二個(gè)實(shí)施例； 圖5是本發(fā)明提供的第三個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能減少成像偏差的光學(xué)指紋采集裝置。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型所述的光學(xué)采集裝置，見(jiàn)圖l，由外殼l、光源2、棱鏡3、
包含了成像透鏡組、調(diào)節(jié)裝置和半導(dǎo)體傳感器陣列的一體化成像設(shè)備4構(gòu)成。
4所述光學(xué)采集裝置，固定了采集棱鏡與半導(dǎo)體傳感器陣列之間的距離和 角度。
所述包含了成像透鏡組、調(diào)節(jié)裝置和半導(dǎo)體傳感器陣列的一體化成像設(shè)
備4，成像透鏡組和半導(dǎo)體傳感器陣列通過(guò)調(diào)節(jié)裝置連接，z用于調(diào)節(jié)透鏡組 和成像面之間的距離。其安裝示意圖見(jiàn)圖2。包括透鏡組41、支架42、調(diào) 節(jié)螺絲43、成像面44和底座45。
成像裝置中成像面與底座的連接不受限制，可以通過(guò)機(jī)械連接，也可以 用點(diǎn)焊或直接粘上。
成像裝置中底座與外殼的連接不受限制，可以通過(guò)機(jī)械連接，也可以用 點(diǎn)焊或直接粘上。
光學(xué)采集裝置，固定了采集棱鏡與半導(dǎo)體傳感器陣列之間的距離和角度。 所述光源不受光源類型限制(如，平行光源、面光源、點(diǎn)光源)。 所述半導(dǎo)體傳感器陣列作為成像面不受傳感器類型限制，可用金屬氧化 物半導(dǎo)體(COMS)傳感器或電荷藕合器件(CCD)傳感器。 下面對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例一包括外殼l、平行光源21、采集棱鏡3、透鏡組41、調(diào)節(jié)螺 絲43、成像面44、聚光鏡5。見(jiàn)附圖3，顯示了平行光源的光路原理圖，支 架和底座未在圖中顯示。
平行光21從入射面31進(jìn)來(lái)，照到采集面32上，被測(cè)手指按在棱鏡3 的采集面32上，指紋的脊線與采集面緊密接觸，破壞了全反射條件， 一部分 入射光被手指吸收掉，余下部分光反射，從棱鏡3的出射面33透射出去，平 行光束經(jīng)聚光鏡5匯聚，透鏡組41將該光束光成像到成像面44上。脊線吸 收了部分全反射光線，顯示為暗線；谷線不接觸，全反射依舊成立，顯示為 亮線。從而得到清晰的指紋圖像。透鏡組41和成像面44之間的距離可以通 過(guò)調(diào)節(jié)螺絲43來(lái)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)螺絲43還保證了透鏡組41和成像面44相互平 行，并避免了垂直于主光軸的平移偏差。
實(shí)施例二，包括外殼l、面光源22、采集棱鏡3、透鏡組41、調(diào)節(jié)螺絲 43、成像面44。見(jiàn)附圖4，顯示了面光源的光路原理圖，支架和底座未在圖 中顯示。
面光源22從入射面31進(jìn)來(lái)，照到采集面32上，被測(cè)手指按在棱鏡3
5的采集面32上，指紋的脊線與采集面緊密接觸，破壞了全反射條件， 一部分 入射光被手指吸收掉，余下部分光反射，從棱鏡3的出射面33透射出去，透 鏡組41將指紋脊線上個(gè)點(diǎn)反射的光成像到成像面44上，脊線吸收了部分全 反射光線，顯示為暗線；谷線不接觸，全反射依舊成立，顯示為亮線。從而 得到清晰的指紋圖像。透鏡組41和成像面44之間的距離可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲 43來(lái)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)螺絲43還保證了透鏡組41和成像面44相互平行，并避免 了垂直于主光軸的平移偏差。
實(shí)施例三，包括外殼l、點(diǎn)光源23、采集棱鏡3、透鏡組41、調(diào)節(jié)螺絲 43、成像面44。見(jiàn)附圖5，顯示了點(diǎn)光源的光路原理圖，支架和底座未在圖 中顯示。
點(diǎn)光源23從入射面31進(jìn)來(lái)，照到采集面32上，被測(cè)手指按在棱鏡3 的采集面32上，指紋的脊線與采集面緊密接觸，照射在脊線上的光束發(fā)生漫 反射，透鏡組41將指紋脊線接觸部位漫反射的光成像到成像面44上，顯示 為亮線。谷線不接觸，光線仍舊投射出棱鏡，所以谷線在成像面44上顯示為 暗線。從而得到清晰地指紋圖像。透鏡組41和成像面44之間的距離可以通 過(guò)調(diào)節(jié)螺絲43來(lái)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)螺絲43還保證了透鏡組41和成像面44相互平 行，并避免了垂直于主光軸的平移偏差。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書(shū)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(shuō)明，而是由權(quán)利要求書(shū)的范圍來(lái)確定的。
權(quán)利要求1.光學(xué)采集裝置，其特征在于，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。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)采集裝置，其特征在于，光源為平行光源， 采集裝置為采集棱鏡和聚光鏡；其中平行光源從采集棱鏡的入射面進(jìn)入，聚 光鏡將從采集棱鏡的出射面發(fā)出的光匯聚到成像裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)采集裝置，其特征在于，光源為面光源或點(diǎn) 光源，采集裝置為采集棱鏡；其中面光源或點(diǎn)光源從采集棱鏡的入射面進(jìn)入， 從采集棱鏡的出射面匯聚到成像裝置。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)采集裝置，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(guò)調(diào)節(jié)裝置連接。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)采集裝置，其特征在于，光學(xué)采集裝置 具有外殼；光源位于外殼中，采集棱鏡的出射面、底座與外殼構(gòu)成封閉的空間。
6. 如權(quán)利要求4所述的光學(xué)采集裝置，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。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)采集裝置，其特征在于，成像面由半導(dǎo)體傳 感器陣列構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求7所述的光學(xué)采集裝置，其特征在于，半導(dǎo)體傳感器為 COMS傳感器或CCD傳感器。
9. 如權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)采集裝置，其特征在于，采集棱鏡與成 像面之間的距離和角度固定。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光學(xué)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。本實(shí)用新型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)G06K9/00GK201429852SQ20092010720
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者李揚(yáng)淵 申請(qǐng)人:成都方程式電子有限公司