CN101814125A - 光学指纹识别系统 - Google Patents
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Abstract
一种光学指纹识别系统，包含至少一个发光元件、一片用于透光的压板，及一个取像装置。该压板供手指按压，并具有形成在一表面且导引入射光分散于该压板的多个微结构。该取像装置截取作用于手指的光线，进行手指指纹的识别。由此，以前述微结构使入射光均布于该压板，增加集中于手指的光亮度，进而有效提升识别率。
Description
技术领域
本发明涉及一种指纹识别系统，特别是涉及一种利用光学识别指纹的光学指纹识别系统。
背景技术
参阅图1，一种光学指纹识别系统1，包含有一个取像装置11，及由上而下依次设置在该取像装置11上方的一片压板12与一片光扩散板13。该压板12具有供手指A按压的板面121。该光扩散板13导引入射光形成面光源投向该压板12，并具有供反射光通过的通孔131。当面光源由该光扩散板13投射至手指A后，会反射至下方的取像装置11，由于指纹的波峰会反射光线，波谷会吸收光线，因此，反射光会形成明暗对比条纹，使该取像装置11达到指纹识别的效果。
然而，该通孔131的设置，会使该光扩散板13减少一块发光区域，导致该手指A中间部位的亮度不足而没有指纹影像，严重影响指纹识别率。
参阅图2，为改善前述缺陷，美国专利第5177802号案的光学指纹识别系统2，主要包含有一个取像装置21、设置在该取像装置21上方的一片导光板22、及设置在该导光板22两侧的两个发光元件23。当前述发光元件23发光时，该导光板22可以依据全反射原理，导引入射光投射至手指B，再反射至该取像装置21，达到指纹识别的效果。
但是，由于该导光板22依据全反射原理导引入射光行进，因此，在组装的过程中，必须精确调整前述发光元件23与该导光板22的入射角度，才能有效导引入射光投射至该手指B的各个部位，不但在组装上较困难，且组装成本较高，相当不符合经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提升识别率，并简化组装程序的光学指纹识别系统。
本发明的光学指纹识别系统包含至少一个发光元件、一片用于透光的压板，及一个取像装置。该压板供手指按压，并具有形成在一表面且导引入射光分散于该压板的多个微结构。该取像装置截取作用于手指的光线，进行手指指纹的识别。
本发明的技术效果在于能以前述微结构使入射光均布于该压板，增加集中于手指的光亮度，进而有效提升识别率。
附图说明
图1是一剖视图，说明一种光学指纹识别系统；
图2是一剖视图，说明美国专利第5177802号案；
图3是一剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第一优选实施例；
图4是一剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第二优选实施例；
图5是一剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第三优选实施例；
图6是一剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第四优选实施例；
图7是一剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第五优选实施例；以及
图8是一剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第六优选实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
参阅图3，本发明光学指纹识别系统的第一优选实施例包含两个发光元件3、一片用于透光的压板4，及一个取像装置5。
前述发光元件3分别为一个发光二极管(LED)。
该压板4在本优选实施例为光学塑料或是半透明的聚光型扩散膜，位于前述发光元件3上方，并具有供手指C按压的第一板面41、背向于该第一板面41的第二板面42，及形成在该第二板面42上的多个微结构43。前述微结构43可以是凸部、凹部及它们的组合，且造型可以是V型、梯型、半圆型、网点及它们的组合。在本优选实施例中，前述微结构43为大致呈半圆型的凸肋(利用MN TECH micro lens diffuser)。
该取像装置5位于该压板4下方，且用于进行手指指纹的识别。
由于前述微结构43具有粗糙的表面性质，会改变光的折射路径，及产生散射的现象，因此，当前述发光元件3产生通过该压板4的入射光时，前述微结构43会导引入射光均匀地散布在该压板4，使该压板4全区域，尤其是相对手指C的区域，都能具有足够的亮度。
借此，反射光会由手指C反射，且入射至该取像装置5，由于指纹的波峰会反射光线，波谷会吸收光线，因此，反射光会形成明暗对比条纹，使该取像装置5达到指纹识别的效果。
值得一提的是，前述微结构43的深度、折射面夹角的变化，及配置时的疏、密变化，都会改变光折射的效果，而可依据实际需求，对前述微结构43做适当的配置，以获得最佳的亮度及光辉度。
参阅图4、图5，是本发明第二优选实施例与第三优选实施例，其与该第一优选实施例大致相同，不同之处在于：
前述微结构43也可以如图4所示形成在该压板4的第一板面41，或如图5所示形成在该压板4的第一板面41与第二板面42。
借此，同样可以利用前述微结构43导引入射光均匀地散布在该压板4，使该压板4全区域，尤其是相对手指C的区域，都能具有足够的亮度，进而提升识别率。
参阅图6，是本发明第四优选实施例，其与该第一优选实施例大致相同，不同之处在于：本发明的光学指纹识别系统还包含有一片光扩散板6。
该光扩散板6在本优选实施例为一板片状且用于透光的压克力板，位于该压板4与前述发光元件3之间，并具有相对该压板4与该取像装置5的开口61，及形成在一表面的多个微结构62。前述微结构62同样可以是凸部、凹部及它们的组合，且造型可以是V型、梯型、半圆型、网点及它们的组合。在本优选实施例中，前述微结构62为大致呈半圆型的凸肋。
当前述发光元件3相对该光扩散板6发光时，该光扩散板6除了可以转换入射光为面光源，且前述微结构62会第一次改变光的折射路径，及产生第一次的散射现象，而能导引入射光均匀地散布在该压板4，此时，该压板4的微结构43，会第二次改变光的折射路径，及产生第二次的散射现象，加强入射光的均布效果，使该压板4全区域，尤其是相对该开口61的区域，都能具有足够的亮度。借此，大幅提升识别效果。
参阅图7，是本发明第五优选实施例，其与该第四优选实施例大致相同，不同处在于：前述微结构43也可以形成在该压板4的第一板面41。
参阅图8，是本发明第六优选实施例，其与该第一优选实施例大致相同，不同处在于：本发明的光学指纹识别系统是以发光元件7取代前述优选实施例的发光元件3。
该发光元件7设置在该压板4上方，而位于手指C上方或一侧，可以产生由上向下或由侧向穿透手指的非可见光(如近红外光)。前述非可见光的波长范围界于680nm～940nm。
当该发光元件7产生穿透手指C的非可见光时(指纹波峰穿透而波谷吸收)，前述微结构43同样会改变指纹波峰光的折射路径，及产生散射现象，而能导引非可见光由该压板4均匀地散射，使位于该压板4下方的取像装置5，可以有效地截取明暗对比条纹，达到指纹识别的效果。
据上所述可知，本发明的光学指纹识别系统具有下列优点及功效：
1、本发明可以利用前述微结构43、62的设置，使入射光均布于该压板4，增加集中于手指的光亮度，进而有效提升识别率，使本发明在使用时还具有实用性。
2、依据前述，本发明只需设定前述微结构43、62的深度、折射面夹角的变化，及配置时的疏、密变化，就可以达到提升识别率的目的，因此，并不需要限制前述发光元件3的安装位置及角度，所以，可以简化组装程序、降低成本，及提升安装时的方便性。
Claims (10)
1.一种光学指纹识别系统，其特征在于包含：
至少一个发光元件；
一片用于透光的压板，供手指按压，并具有形成在一表面且导引入射光分散于所述压板的多个微结构；以及
一个取像装置，截取作用于手指的光线，进行手指指纹的识别。
2.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述微结构形成在所述压板面向手指的一板面上。
3.如权利要求1或4所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述微结构形成在所述压板面向取像装置的一板面上。
4.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述光学指纹识别系统还包含至少一片光扩散板，所述光扩散板设置在所述取像装置与所述压板之间，并具有相对所述压板与所述取像装置且供反射光通过的开口，以及形成在一表面且导引入射光分散于所述压板的多个微结构。
5.如权利要求1或4所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述微结构可以是凸部、凹部及它们的组合。
6.如权利要求5所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述微结构的造型可以是V型、梯型、半圆型、网点及它们的组合。
7.如权利要求4所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述光扩散板依据全反射原理传导入射光，且环绕一轴线而界定出所述开口，并具有邻接所述压板的第一端缘，以及导引入射光进入的第二端缘。
8.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述发光元件设置在所述压板下方。
9.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述发光元件设置在所述压板上方，且用于产生由上向下穿透手指的非可见光。
10.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述发光元件位于手指一侧，用于产生由侧向穿透手指的非可见光。
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