CN106127194A - 一种指纹采集仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指纹采集仪，属于指纹识别技术领域。它解决了现有的指纹采集仪厚度厚的问题。本指纹采集仪包括外壳和棱镜，外壳前端的顶部具有开口，外壳中设有支撑架，棱镜设在支撑架上且棱镜位于开口处，棱镜的下方设有光源，外壳内的中间处设有水平设置的第一反射镜，外壳内后端的底部设有图像传感器和透镜，外壳内后端的顶部固连有倾斜设置的第二反射镜，棱镜中的光线依次经过第一反射镜和第二反射镜的反射后通过透镜传递给图像传感器。本指纹采集仪具有厚度薄的优点。

Description

一种指纹采集仪

技术领域

本发明属于指纹识别技术领域，涉及一种指纹采集仪。

背景技术

指纹采集仪是指根据指纹特点制作成的一种特殊仪器。指纹的特点是人皆不同、终生不变，指纹的这一特征可用来作为代表其人的“身份证”。

为了识别指纹，人们发明的指纹采集仪，例如中国专利文献资料公开了一种光学指纹采集仪[申请号：201520593775.4；授权公告号：CN 204926120U]，该采集仪包括外壳和棱镜，外壳具有前壁、后壁和底壁，底壁的前端与前壁相固连，底壁的后端与后壁相固连，前壁具有开口，棱镜固定于开口处，外壳内设置有能够向棱镜发射光线的光源，该采集仪还包括能够与处理器单元电连接的摄像头总成，摄像头总成包括镜头，底壁上还固定有凸块，凸块具有插槽，摄像头总成的底部插接于插槽内，镜头与棱镜相对。

该种结构的指纹采集仪，棱镜中映出的指纹图案直接传递给摄像头总成，摄像头总成是固定在外壳的后端中，摄像头总成的整体直径较大，这就导致该种结构的指纹采集仪的整体厚度较厚，占据较大的空间。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种指纹采集仪，解决的技术问题是如何使指纹采集仪的厚度较薄。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种指纹采集仪，包括外壳和棱镜，其特征在于，所述外壳前端的顶部具有开口，所述外壳中设有支撑架，所述棱镜设在支撑架上且棱镜位于开口处，所述棱镜的下方设有光源，所述外壳内的中间处设有水平设置的第一反射镜，所述外壳内后端的底部设有图像传感器和透镜，所述外壳内后端的顶部固连有倾斜设置的第二反射镜，所述棱镜中的光线依次经过第一反射镜和第二反射镜的反射后通过透镜传递给图像传感器。

光源发射出的光线照射在棱镜上，手指按压在棱镜上，棱镜中映出的指纹图形通过第一反射镜传递给第二反射镜，再经过第二反射镜的反射后通过透镜传递给图像传感器，第一反射镜和第二反射镜选择合理的反射角度，可以降低本指纹采集仪的整体高度，使指纹采集仪整体较薄。

在上述的一种指纹采集仪中，所述棱镜是四棱镜，所述棱镜的上表面为采集面，所述棱镜朝向外壳后端的侧面为读取面，所述采集面与外壳的顶部相齐平，所述棱镜的读取面位于第一反射镜的斜上方。棱镜的采集面与外壳的顶部相齐平，棱镜沿竖直方向的高度与外壳的高度基本相同，而且棱镜的读取面位于第一反射镜的斜上方，第一反射镜位于棱镜的中间处，设计合理，本指纹采集仪的厚度即为棱镜的高度，使本指纹采集仪整体较薄。

在上述的一种指纹采集仪中，所述支撑架包括抵靠部、连接部和安装部，所述抵靠部、连接部和安装部是一体式结构，所述抵靠部通过连接部与安装部相连且相连后在连接部的上方形成一个支撑口，所述棱镜安装在支撑口中且棱镜朝向外壳前端的侧面抵靠在抵靠部上，所述连接部中具有通孔，所述光源位于通孔中，所述安装部上具有安装槽，所述第一反射镜安装在安装槽中。支撑架是一体式结构，牢固程度高，加工方便，而且支撑架上自然形成的支撑口对棱镜起到支撑和定位的作用，使棱镜卡接固定在外壳中，组装方便，通孔的设置提供给光源一个安装空间，安装槽的设置给第一反射镜一个安装空间，合理利用空间，从而可以降低本指纹采集仪的整体厚度。

在上述的一种指纹采集仪中，所述连接部和安装部之间具有倾斜设置的抵靠面，当棱镜安装在支撑口中后，所述读取面的底部抵靠在抵靠面上。倾斜设置的抵靠面与倾斜设置的抵靠部相配合，对棱镜起到定位的作用，提高棱镜安装的精度和稳定性。

在上述的一种指纹采集仪中，所述外壳包括顶盖和底板，所述顶盖前端的端部处具有缺口，当顶盖和底板相固连后，所述抵靠部封堵缺口。通过抵靠部封堵缺口，设计合理，而且可以节约材料，降低成本。

在上述的一种指纹采集仪中，所述安装部远离连接部一端的两侧具有凸块，所述顶盖底部的内侧壁上具有一对凹槽，当顶盖和底板相固连后，所述凸块位于凹槽中。凸块和凹槽起到定位的作用，对支撑架和顶盖起到定位的作用，同时凸块和凹槽防止支撑架和顶盖的相对移动，从而提高棱镜安装的稳定性，提高本指纹采集仪的采集精度。

在上述的一种指纹采集仪中，所述安装部中具有贯穿的容纳孔。第一反射镜通过胶水固定在安装槽中，容纳孔的设置可以存放部分多余的胶水，使第一反射镜安装的精度高，从而提高本指纹采集仪的采集精度。

在上述的一种指纹采集仪中，所述透镜倾斜设置。透镜倾斜设置，可以纠正图像，使传递的图像更加的清晰，从而提高本指纹采集仪采集图像的清晰度。

在上述的一种指纹采集仪中，所述透镜与底板之间的夹角在3-10度之间。在该角度的区间内，透镜纠正图像的效果好。

在上述的一种指纹采集仪中，所述外壳后端的顶部具有倾斜设置的固定槽，所述第二反射镜固定在固定槽中。根据事先设计计算出第二反射镜需要倾斜的角度，顶盖和固定槽通过注塑一次成型的，加工方便。

与现有技术相比，本发明提供的指纹采集仪具有以下优点：

1、本指纹采集仪在棱镜中映出的图像依次通过第一反射镜、第二反射镜的反射，再通过透镜传递给图像传感器，合理布局，通过合理的设计光路，可以适当的降低了本指纹采集仪的厚度，使本指纹采集仪的厚度薄。

2、本指纹采集仪棱镜的采集面与外壳的顶部相齐平，而且棱镜的高度与外壳的高度基本一致，使本指纹采集仪的厚度与棱镜的厚度基本等厚，本指纹采集仪的厚度薄。

附图说明

图1是本指纹采集仪的整体结构爆炸图。

图2是本指纹采集仪的整体结构剖视图。

图3是本指纹采集仪支撑架的整体结构示意图。

图4是本指纹采集仪顶盖的整体结构示意图。

图中，1、外壳；101、顶盖；102、底板；2、棱镜；21、采集面；22、读取面；3、开口；4、支撑架；41、抵靠部；42、连接部；43、安装部；44、支撑口；45、通孔；46、安装槽；47、抵靠面；48、凸块；49、容纳孔；5、光源；6、第一反射镜；7、图像传感器；8、透镜；9、第二反射镜；10、缺口；11、凹槽；12、固定槽。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本指纹采集仪包括外壳1、棱镜2、支撑架4、光源5、第一反射镜6、图像传感器7、透镜8和第二反射镜9。

如图4所示，外壳1包括顶盖101和底板102，顶盖101和底板102相固连且固连有内部形成空腔，顶盖101前端的端部处具有缺口10，顶盖101前端的顶部具有开口3，顶盖101底部的内侧壁上具有一对凹槽11，顶盖101后端的顶部具有倾斜设置的固定槽12，第二反射镜9固定在固定槽12中，顶盖101内后端的底部设有图像传感器7和透镜8，透镜8倾斜设置，本实施例中，透镜8与底板102之间的夹角为5度，在实际生产中，透镜8与底板102之间的夹角可以为3度或者10度。

如图3所示，支撑架4包括抵靠部41、连接部42和安装部43，抵靠部41、连接部42和安装部43是一体式结构，抵靠部41通过连接部42与安装部43相连且相连后在连接部42的上方形成一个支撑口44，连接部42中具有通孔45，光源5位于通孔45中，安装部43上具有安装槽46，安装部43中具有贯穿的容纳孔49，第一反射镜6安装在安装槽46中，第一反射镜6封堵整个容纳孔49，且第一反射镜6沿水平方向设置，连接部42和安装部43之间具有倾斜设置的抵靠面47，安装部43远离连接部42一端的两侧具有凸块48，当顶盖101和底板102相固连后，凸块48位于凹槽11中，抵靠部41封堵缺口10。

棱镜2是四棱镜，棱镜2的上表面为采集面21，棱镜2朝向外壳1后端的侧面为读取面22，采集面21与外壳1的顶部相齐平，棱镜2安装在支撑口44中，且棱镜2位于开口3处，棱镜2的读取面22位于第一反射镜6的斜上方，读取面22的底部抵靠在抵靠面47上，棱镜2朝向外壳1前端的侧面抵靠在抵靠部41上。

当人们的手指按压在棱镜2的采集面21上时，读取面22读取该图像，然后发射给第一反射镜6，经第一反射镜6反射后传递给第二反射镜9，经第二反射镜9再次反射后穿过透镜8传递给图像传感器7，从而识别指纹。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了外壳1、顶盖101、底板102、棱镜2、采集面21、读取面22、开口3、支撑架4、抵靠部41、连接部42、安装部43、支撑口44、通孔45、安装槽46、抵靠面47、凸块48、容纳孔49、光源5、第一反射镜6、图像传感器7、透镜8、第二反射镜9、缺口10、凹槽11、固定槽12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种指纹采集仪，包括外壳(1)和棱镜(2)，其特征在于，所述外壳(1)前端的顶部具有开口(3)，所述外壳(1)中设有支撑架(4)，所述棱镜(2)设在支撑架(4)上且棱镜(2)位于开口(3)处，所述棱镜(2)的下方设有光源(5)，所述外壳(1)内的中间处设有水平设置的第一反射镜(6)，所述外壳(1)内后端的底部设有图像传感器(7)和透镜(8)，所述外壳(1)内后端的顶部固连有倾斜设置的第二反射镜(9)，所述棱镜(2)中的光线依次经过第一反射镜(6)和第二反射镜(9)的反射后通过透镜(8)传递给图像传感器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述棱镜(2)是四棱镜，所述棱镜(2)的上表面为采集面(21)，所述棱镜(2)朝向外壳(1)后端的侧面为读取面(22)，所述采集面(21)与外壳(1)的顶部相齐平，所述棱镜(2)的读取面(22)位于第一反射镜(6)的斜上方。

3.根据权利要求2所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述支撑架(4)包括抵靠部(41)、连接部(42)和安装部(43)，所述抵靠部(41)、连接部(42)和安装部(43)是一体式结构，所述抵靠部(41)通过连接部(42)与安装部(43)相连且相连后在连接部(42)的上方形成一个支撑口(44)，所述棱镜(2)安装在支撑口(44)中且棱镜(2)朝向外壳(1)前端的侧面抵靠在抵靠部(41)上，所述连接部(42)中具有通孔(45)，所述光源(5)位于通孔(45)中，所述安装部(43)上具有安装槽(46)，所述第一反射镜(6)安装在安装槽(46)中。

4.根据权利要求3所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述连接部(42)和安装部(43)之间具有倾斜设置的抵靠面(47)，当棱镜(2)安装在支撑口(44)中后，所述读取面(22)的底部抵靠在抵靠面(47)上。

5.根据权利要求3所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述外壳(1)包括顶盖(101)和底板(102)，所述顶盖(101)前端的端部处具有缺口(10)，当顶盖(101)和底板(102)相固连后，所述抵靠部(41)封堵缺口(10)。

6.根据权利要求5所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述安装部(43)远离连接部(42)一端的两侧具有凸块(48)，所述顶盖(101)底部的内侧壁上具有一对凹槽(11)，当顶盖(101)和底板(102)相固连后，所述凸块(48)位于凹槽(11)中。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述安装部(43)中具有贯穿的容纳孔(49)。

8.根据权利要求1-6的任意一项所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述透镜(8)倾斜设置。

9.根据权利要求5或6所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述透镜(8)与底板(102)之间的夹角在3-10度之间。

10.根据权利要求1-6的任意一项所述的一种指纹采集仪，其特征在于，所述外壳(1)后端的顶部具有倾斜设置的固定槽(12)，所述第二反射镜(9)固定在固定槽(12)中。