CN101814126B - 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，包含用于透光且供手指按压的一片压板、至少一个发光元件、一片分光镜，及一个取像装置。该发光元件是产生作用于手指的光线。该分光镜是面向该压板，且用于拦阻光线形成透射光与反射光。该取像装置是截取作用该分光镜的光线，进行手指指纹的识别。借此，利用该分光镜可供光线部分透射、部分反射的特性，使该取像装置可选择性安装在透射光或反射光行进的路径上，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，另有一种光学指纹识别系统2主要包含有取像装置21、设置在该取像装置21上方且供手指B按压的压板22、及设置在该压板22下方的两个发光二极管(LED)23。借此，利用前述发光二极管23高亮度的特性，使手指B中心无暗区，且没有对位的困扰。
但是，由于前述发光二极管23的光源角度较小、光源落点较远，因此，会有光线聚集导致亮度不均的情形，使手指B四周有亮点反射，对于提升指纹识别率的效果有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提升识别率的光学指纹识别系统。
本发明的光学指纹识别系统包含一片用于透光的压板、至少一个发光元件、一片分光镜，及一个取像装置。该压板供手指按压。该发光元件产生作用于手指的光线。该分光镜面向该压板，用于拦阻光线形成透射光与反射光。该取像装置截取作用于该分光镜的光线，进行手指指纹的识别。
本发明的技术效果在于利用该分光镜可供光线部分透射、部分反射的特性，使该取像装置可选择性地安装在透射光或反射光行进的路径上，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，说明另一种光学指纹识别系统；
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是剖视图，说明本发明光学指纹识别系统的第三优选实施例；及
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。
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一片分光镜3、一片用于透光的压板4、两个发光元件5，及一个取像装置6。
该分光镜3用于拦阻光线形成透射光与反射光。在本优选实施例中，该分光镜3的透射率与反射率约为80％、20％。
该压板4在本优选实施例为玻璃，位于该分光镜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(本优选实施例为一种MN TECH Micro lens diffuser)。
前述发光元件5在本优选实施例分别为一个发光二极管(LED)，位于该分光镜3下方。
该取像装置6位于该压板4下方，而与该压板4位于该分光镜3两侧，且用于进行手指指纹的识别。
当前述发光元件5产生作用于该分光镜3的光线时，会有80％的光线透过该分光镜3形成一次透射光，及有20％的光线被反射掉而无法利用，借此，可以减缓前述发光二极管5的亮度，避免过亮的情形。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，当一次透射光通过该压板4时，前述微结构43会导引一次透射光均匀地散布在该压板4，使该压板4全区域的光辉度都能趋于一致。
借此，一次透射光会由手指C反射，且再次作用于该反光镜3形成二次透射光，由于指纹的波峰会反射光线，波谷会吸收光线，因此，二次透射光会形成明暗对比条纹，使该取像装置6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，是本发明第二优选实施例，其与该第一优选实施例大致相同，不同之处在于：
该分光镜3的透射率与反射率在本优选实施例约为50％、50％。
该压板4与该取像装置6位于该分光镜3的同一侧。
该发光元件5是一种平面光源。
当该发光元件5产生作用于该分光镜3的光线时，会有50％的光线透过该分光镜3形成一次透射光，及有50％的光线被反射掉而无法利用，此时，一次透射光会透过前述微结构43均匀地散布在该压板4且作用于手指。
当一次透射光由手指C反射(波谷反射波峰吸收)，会再次作用于该分光镜3，形成作用于该取像装置6的二次反射光，使该取像装置6达到指纹识别的效果。
参阅图5，是本发明第三优选实施例，其与该第一优选实施例大致相同，不同之处在于：本发明光学指纹识别系统还包含有反射镜7。
该分光镜3的透射率与反射率在本优选实施例约为70％、30％。
该发光元件5是一种平面光源。
该取像装置6与该压板4位于该分光镜3的两侧。
该反射镜7与该压板4位于该分光镜3的同一侧。
当前述发光元件5产生作用于该分光镜3的光线时，会有70％的光线透过该分光镜3形成一次透射光，及有30％的光线被反射掉而无法利用，此时，一次透射光会透过前述微结构43均匀地散布在该压板4且作用于手指。
当一次透射光由手指C反射(波谷反射波峰吸收)，会再次作用于该分光镜3，形成作用于该反射镜7的二次反射光(控制反射镜角度)，及形成作用于该取像装置6的三次反射光，使该取像装置6达到指纹识别的效果。
参阅图6，是本发明第四优选实施例，其与该第二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是以发光元件8取代前述优选实施例的发光元件5。
该发光元件8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透射手指的非可见光(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8产生透过手指C的非可见光(波谷反射波峰吸收)时，前述微结构43同样会改变光的折射路径，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，而作用于该分光镜3，此时，会有50％的光线被反射，而形成一次反射光作用于该取像装置6，及有50％的光线透过该分光镜3而无法利用，借此，使该取像装置6达到指纹识别的效果。
值得一提的是，前述分光镜3也可以利用反射镜替代，借此，会有100％的光线被反射，而形成一次反射光作用于该取像装置6。
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、本发明可以借由该分光镜3的设置，改善光源过亮的情形，不但可以提升整体的光辉度，避免产生亮点，且能有效提升识别率，使本发明在使用时还具有实用性。
2、利用该分光镜3可供光线部分透射、部分反射的特性，使该取像装置6可选择性地安装在透射光或反射光行进的路径上，借此，不但可以使整体的空间配置具有变化性，还能提升光线的接收率，及识别率。
3、本发明只需设定前述微结构43的深度、折射面夹角的变化，及配置时的疏、密变化，就可以辅助提升识别率，且不需要限制前述发光元件5、8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 (6)
1.一种光学指纹识别系统，其特征在于包含：
一片用于透光的压板，供手指按压；
至少一个发光组件，产生作用于手指的光线；
一片分光镜，面向所述压板，用于拦阻光线形成透射光与反射光；
一个取像装置，截取作用于所述分光镜的光线 ，进行手指指纹的识别；以及
一片反射镜，所述压板与所述反射镜位于所述分光镜的同一侧，所述取像装置位于所述分光镜的另一侧，透射光通过所述压板且作用于手指后，会再次于所述分光镜形成作用于所述反射镜的二次反射光，及形成作用于所述取像装置的三次反射光。
2.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述压板具有形成在一表面且导引透射光分散于所述压板的多个微结构。
3.如权利要求2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。
4.如权利要求2或3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。
5.如权利要求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。
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