CN103440477B - 划擦式指纹采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种划擦式指纹采集装置。该划擦式指纹采集装置包括划擦式传感器（10），还包括辅助机构，辅助机构包括：导向部，沿划擦式传感器（10）的采集方向延伸地设置在划擦式传感器（10）外，并限定手指的移动轨迹；压力控制部（40），设置在导向部内，并控制手指驱动导向部运动所需的按压力。本发明的划擦式指纹采集装置通过辅助机构限制手指的移动轨迹和按压力度，能够排出使用者不同对采集质量的干扰，提高了采集的指纹的准确度和清晰度。

Description

划擦式指纹采集装置

技术领域

本发明涉及指纹采集设备领域，具体而言，涉及一种划擦式指纹采集装置。

背景技术

采用划擦式传感器的指纹识别器在采集指纹时，需要使用者在划擦式传感器上由上到下，逐步让手指各个部分与划擦式传感器接触，然后由程序将采集的图像拼接成一幅完整图像，实现指纹的采集和识别。在这一过程中，由于使用者手指的位置、力度、速度和移动轨迹等都存在差异，导致最终拼接出的指纹图像质量差，图像不稳定，不宜合成图像。为了能够并提高划擦式指纹采集设备图像质量，迫切需要一种能够获得稳定清晰的划擦式指纹采集器。

发明内容

本发明旨在提供一种划擦式指纹采集装置，以解决现有技术中划擦式指纹采集器在采集指纹过程中由于不同使用者的手指的位置和滑动轨迹等因素均不相同造成拼接出的图像质量差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种划擦式指纹采集装置，包括划擦式传感器，还包括辅助机构，辅助机构包括：导向部，沿划擦式传感器的采集方向延伸地设置在划擦式传感器外，并限定手指的移动轨迹；压力控制部，设置在导向部内，并控制手指驱动导向部运动所需的按压力。

进一步地，导向部包括：导轨，设置在划擦式传感器的相对两侧；导向件，可移动地设置在导轨上，手指通过导向件沿导轨滑动；压力控制部与导向件相接触，控制手指驱动导向件运动所需的按压力。

进一步地，导向部还包括基座，导轨为设置在基座的相对两个侧壁上的滑槽，划擦式传感器设置在基座上且位于两个滑槽之间。

进一步地，基座的侧壁上还设置有与滑槽相连通的限位槽，限位槽将导向件限位在移动轨迹的起点位置。

进一步地，导向件包括滑块，滑块设置在基座上，并可沿滑槽滑动。

进一步地，导向件还包括定位凸起，定位凸起固定设置在滑块朝向滑槽的端面上，且位于滑槽内，并可在滑槽和限位槽内滑动。

进一步地，滑块上设置有贯穿滑块的感测孔，感测孔定位手指与划擦式传感器的接触位置。

进一步地，限位槽位于滑槽与滑块之间，压力控制部设置在基座内，并可在手指的压力下沿垂直滑槽的方向在基座上移动，滑块设置在压力控制部上，并可在压力控制部上沿平行划擦式传感器的采集方向移动。

进一步地，压力控制部包括：安装座，沿垂直于滑槽的方向可移动地设置在基座内；滚轮，可转动地设置在安装座上，滑块与滚轮相接触；弹性件，设置在安装座的底面与基座之间，将安装座顶起。

进一步地，划擦式指纹采集装置还包括回位弹簧，回位弹簧连接在导轨的第一端与导向件的第一端之间，用于回位导向件。

进一步地，导向部的末端还设置有止挡件，止挡件防止导向件从导轨上脱离。

应用本发明的技术方案，划擦式指纹采集装置，包括划擦式传感器，该划擦式指纹采集装置还包括辅助机构，辅助机构包括导向部和压力控制部，导向部沿划擦式传感器的采集方向设置在划擦式传感器外，并限定手指的移动轨迹；压力控制部设置在导向部内，并控制手指驱动导向部运动所需的按压力。导向部能够控制手指的移动轨迹，确保任何使用者在采集指纹时手指的移动轨迹均为同一轨迹，进而保证采集的指纹的质量不会因使用者的不同而受到干扰。压力控制部能够控制手指驱动导向部开始运动的最小按压力，避免由于使用者的按压力太小造成指纹采集不到或采集不全，从而保证采集的指纹的质量。通过本发明的划擦式指纹采集装置能够避免由于使用者不同造成的误差，获得清晰稳定的图像，拼接出的指纹图像质量好，具有良好的采集效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的划擦式指纹采集装置的辅助机构的结构示意图；

图2示出了根据图1的划擦式指纹采集装置的导向部的导向件的结构示意图；以及

图3示出了根据图1的划擦式指纹采集装置的导向部和压力控制部的结构示意图。

附图标记说明：10、划擦式传感器；21、基座；22、滑槽；23、限位槽；31、滑块；32、感测孔；33、定位凸起；40、压力控制部；41、安装座；42、滚轮；43、弹性件；50、回位弹簧。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，根据本发明的实施例，划擦式指纹采集装置，包括划擦式传感器10，该划擦式指纹采集装置还包括辅助机构，辅助机构包括导向部和压力控制部40，导向部沿划擦式传感器10的采集方向设置在划擦式传感器10外，并限定手指的移动轨迹；压力控制部40设置在导向部内，并控制手指驱动导向部运动所需的按压力。导向部能够控制手指的移动轨迹，确保任何使用者在采集指纹时手指的移动轨迹均为同一轨迹，进而保证采集的指纹的质量不会因使用者的不同而受到干扰。压力控制部40能够控制手指驱动导向部运动所需的最小按压力，避免由于使用者的按压力太小造成指纹采集不到或采集不全，从而保证采集的指纹的质量。通过本发明的划擦式指纹采集装置能够避免由于使用者不同造成的误差，获得清晰稳定的图像，拼接出的指纹图像质量好，具有良好的采集效果。

结合参见图1，导向部包括基座21、导轨、导向件、回位弹簧50和止挡件。

导轨设置在划擦式传感器10的相对两侧并且导轨的延伸方向与划擦式传感器10的采集方向相同，导轨用于限定手指的移动轨迹。在本实施例中，导轨为设置在基座21的相对两个侧壁上的滑槽22，划擦式传感器10设置在基座21上且位于两个滑槽22之间。基座21作为划擦式指纹采集装置的承载体用于承载其它部件，使划擦式指纹采集装置的结构完整紧密便于运输和安装。在其它实施例中，导轨可以为单独设置在基座21上的轨道或导轨可以直接设置在需要的位置而并非必须设置在基座21上。

优选地，在基座21的侧壁上还设有与滑槽22相连通的限位槽23，限位槽23位于手指的移动轨迹的起始处，且设置在滑槽22与导向件之间，用于限制导向件沿滑槽22移动，并与压力控制部40配合限制手指的最小按压力。优选地，限位槽23垂直于滑槽22的延伸方向设置，这样便于对导向件进行限位。

导向件可移动地设置在导轨上，采集时，手指放在导向件上，并驱动导向件沿导轨滑动。在本实施例中，导向件包括滑块31，滑块31设置在基座21上，并可沿滑槽22滑动。滑块31用于承载手指。滑块31上设置有贯穿滑块31的感测孔32，感测孔32用于定位手指与划擦式传感器10的接触位置。手指放置在滑块31上，需要采集指纹的部位透过感测孔32，并且在滑动过程中，需要采集指纹的部位逐步与划擦式传感器10相接触，进行指纹采集。在其它实施例中，导向件还可以是设置在基座21上并可以沿滑槽22移动的支架，支架上设置使手指需要采集指纹的部位透出的孔。

结合参见图2，导向件还包括定位凸起33，定位凸起33固定设置在滑块31朝向滑槽22的端面上，且位于滑槽22内，并且可以在滑槽22和限位槽23内滑动。定位凸起33与限位槽23配合时，可以限制滑块31移动；定位凸起33与滑槽22配合时，可以使滑块31沿滑槽22移动。

回位弹簧50连接在导轨的第一端与导向件的第一端之间，用于回位导向件。当使用者采集完指纹松开滑块31后，回位弹簧50自动将滑块31从滑槽22的末端拉回到移动轨迹的起点位置，以备下次使用。

止挡件设置在导向部的末端，用于止挡滑块31，避免滑块31从滑槽22内脱落。

结合参见图1和3，压力控制部40与导向件相接触，控制手指按压导向件的按压力。在本实施例中，压力控制部40包括安装座41、滚轮42和弹性件43。其中，安装座41设置在基座21上，且安装座41可沿垂直于滑槽22的方向移动，优选地，安装座41的移动方向平行于限位槽23。滚轮42可转动地设置在安装座41上，滑块31与滚轮42相接触，指纹采集过程中，手指驱动滑块31在滚轮42上滑动。弹性件43设置在安装座41的底面与基座21之间，用于支撑安装座41，同时提供弹性回复力。在本实施例中，弹性件43为弹簧。

工作时，手指按压在滑块31的感测孔32处，感测孔32用于限定手指与划擦式传感器10的接触位置。当手指的按压力大于弹簧的支持力时，滑块31上的定位凸起33开始沿着限位槽23向下移动，同时安装座41及设置在安装座41上的滚轮42也随之一起下移。当定位凸起33移动到滑槽22内时，手指可以驱动滑块31开始滑动，定位凸起33在滑槽22内随滑块31一起移动。滑块31滑动过程中，手指透过感测孔32的部分逐步与划擦式传感器10相接触，划擦式传感器10采集指纹信息。当手指驱动滑块31移动到导轨的末端时，止挡件将滑块31挡住，避免滑块31从导轨上脱落。指纹采集完毕后，回位弹簧50将滑块31拉回到滑槽22的第一端，也即是移动轨迹的起始端，当定位凸起33移动到限位槽23处时，弹性件43也即弹簧将安装座41和滑块31一起顶起，使定位凸起33进入限位槽23内，实现对滑块31的限位，以备下次指纹采集。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：滑槽能够限定滑块的移动轨迹，进而限定手指的移动轨迹，保证任何使用者的手指的移动轨迹均相同；压力控制部限制手指的最小按压力，避免使用者手指滑动过程中与划擦式传感器的接触不实，保证指纹采集完全，且采集效果良好；回位弹簧能够自动将滑块回位，提高划擦式指纹采集装置的自动性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种划擦式指纹采集装置，包括划擦式传感器(10)，其特征在于，还包括辅助机构，所述辅助机构包括：

导向部，沿所述划擦式传感器(10)的采集方向延伸地设置在所述划擦式传感器(10)外，并限定手指的移动轨迹；

压力控制部(40)，设置在所述导向部内，并控制所述手指驱动所述导向部运动所需的按压力。

其中，所述导向部包括：

导轨，设置在所述划擦式传感器(10)的相对两侧；

导向件，可移动地设置在所述导轨上，所述手指通过所述导向件沿所述导轨滑动；

所述压力控制部(40)与所述导向件相接触，控制所述手指驱动所述导向件运动所需的按压力。

2.根据权利要求1所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述导向部还包括基座(21)，所述导轨为设置在所述基座(21)的相对两个侧壁上的滑槽(22)，所述划擦式传感器(10)设置在所述基座(21)上且位于两个所述滑槽(22)之间。

3.根据权利要求2所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述基座(21)的侧壁上还设置有与所述滑槽(22)相连通的限位槽(23)，所述限位槽(23)将所述导向件限位在所述移动轨迹的起点位置。

4.根据权利要求3所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述导向件包括滑块(31)，所述滑块(31)设置在所述基座(21)上，并可沿所述滑槽(22)滑动。

5.根据权利要求4所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述导向件还包括定位凸起(33)，所述定位凸起(33)固定设置在所述滑块(31)朝向所述滑槽(22)的端面上，且位于所述滑槽(22)内，并可在所述滑槽(22)和所述限位槽(23)内滑动。

6.根据权利要求4所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述滑块(31)上设置有贯穿所述滑块(31)的感测孔(32)，所述感测孔(32)定位所述手指与所述划擦式传感器(10)的接触位置。

7.根据权利要求4所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述限位槽(23)位于所述滑槽(22)与所述滑块(31)之间，所述压力控制部(40)设置在所述基座(21)内，并可在所述手指的压力下沿垂直所述滑槽(22)的方向在所述基座(21)上移动，所述滑块(31)设置在所述压力控制部(40)上，并可在所述压力控制部(40)上沿平行所述划擦式传感器(10)的采集方向移动。

8.根据权利要求7所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述压力控制部(40)包括：

安装座(41)，沿垂直于所述滑槽(22)的方向可移动地设置在所述基座(21)内；

滚轮(42)，可转动地设置在所述安装座(41)上，所述滑块(31)与所述滚轮(42)相接触；

弹性件(43)，设置在所述安装座(41)的底面与所述基座(21)之间，将所述安装座(41)顶起。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述划擦式指纹采集装置还包括回位弹簧(50)，所述回位弹簧(50)连接在所述导轨的第一端与所述导向件的第一端之间，用于回位所述导向件。

10.根据权利要求9所述的划擦式指纹采集装置，其特征在于，所述导向部的末端还设置有止挡件，所述止挡件防止所述导向件从所述导轨上脱离。