CN111259769B - 静脉识别装置 - Google Patents

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Abstract

一种静脉识别装置，其包括：图像传感器，其具有一感光面；以及与所述图像传感器相对且间隔设置的遮罩，所述遮罩的材质为不透光的，所述遮罩开设有间隔设置的多个通孔以让光线穿过所述多个通孔达到所述感光面进行成像。本发明实施例通过设置单层的开设有多个通孔的遮罩进行针孔成像，大大缩短了成像距离，使所述静脉识别装置具有更薄的厚度。

Description

静脉识别装置
技术领域
本发明涉及一种静脉识别装置。
背景技术
手指静脉识别是依据人类手指中流动的血液可以吸收特定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，可得到手指静脉的清晰图像。由于手指静脉是生物体内部的信息，具有唯一性和不可复制性，且手指静脉认证采用活体认证技术，所以安全性非常高。近年来，个人信息的安全管理工作变得尤为重要，生物识别技术的凸显价值在银行、社保、锁具等领域得到应有而广泛的关注。指静脉识别技术利用这一固有的科学特征，可实现对获取的影像进行分析、处理，从而得到手指静脉的生物特征，再将得到的手指静脉特征信息与事先注册的手指静脉特征进行比对，从而确认服务对象的身份。
现有的一种静脉识别装置包括有间隔且相对设置的镜筒透镜和物镜、以及设置在镜筒透镜远离物镜一侧的图像传感器。镜筒透镜和物镜之间的间隔距离通常设置达到20-460毫米，如此导致静脉识别装置的厚度大且体积也较大。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种静脉识别装置，其厚度较薄。
一种静脉识别装置，其包括：
图像传感器，其具有一感光面；以及
与所述图像传感器相对且间隔设置的遮罩，所述遮罩的材质为不透光的，所述遮罩开设有间隔设置的多个通孔以让光线穿过所述多个通孔达到所述感光面进行成像。
相较于现有技术，本发明实施例通过设置单层的开设有多个通孔的遮罩进行针孔成像，大大缩短了成像距离，使所述静脉识别装置具有更薄的厚度，进而具有更小的体积。
附图说明
图1是本发明实施例的静脉识别装置的剖面示意图。
图2是一对比例的遮罩的平面示意图。
图3A-图3U是图1的遮罩中的通孔的各种形状示意图。
图4是图1的遮罩的通孔的示意图。
主要元件符号说明
静脉识别装置 100
遮罩 10
通孔 11
第一内壁 111
第二内壁 113
图像传感器 30
感光面 31
封装壳体 50
容置腔 501
底板 51
侧板 53
顶板 55
不透光区域 20
圆形区域 21
附加区域 23
子区域 200
第一部 201
第二部 202
具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
附图中示出了本发明的实施例，本发明可以通过多种不同形式实现，而并不应解释为仅局限于这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本发明更为全面和完整的公开，并使本领域的技术人员更充分地了解本发明的范围。为了清晰可见，在图中，层和区域的尺寸被放大了。
除非另外定义，这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所述领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还应当理解，比如在通用的辞典中所定义的那些的术语，应解释为具有与它们在相关领域的环境中的含义相一致的含义，而不应以过度理想化或过度正式的含义来解释，除非在本文中明确地定义。
请参阅图1，本发明较佳实施方式的静脉识别装置100，其包括相对且间隔设置的遮罩10和图像传感器30。遮罩10上开设有贯穿遮罩10且相互间隔设置的多个通孔11。遮罩10为不透光的，多个通孔11用以让光线穿过。遮罩10的材质可为不透光的材料，或是遮罩10包括透明的基材(图未示)上以及附着在基材上的一层不透光的光阻层(图未示)。图像传感器30用以接收多个通孔11透过光并进行成像。
使用时，含有静脉的手指放置在遮罩10远离图像传感器30的一侧。被手指反射的光穿过多个通孔11进行针孔成像并被图像传感器30接收。
图像传感器30可采用本领域现有的CMOS图像传感器。图像传感器30是利用光电器件的光电转换功能。图像传感器30具有一感光面31，感光面31接收皮下组织等反射回来的光线，感光面31分成多个成像单元(或称为像素)，并将成像单元的光信号转换成与光信号成相应比例关系且可用的电信号。本实施例中，感光面31朝向遮罩10。
如图1所示，静脉识别装置100还包括封装壳体50。封装壳体50形成有一容置腔501，遮罩10和图像传感器30设置在所述容置腔501中。本实施例中，遮罩10和图像传感器30的间距可为0.1-3毫米，例如0.2毫米。
如图1所示，封装壳体50包括底板51和连接底板51的侧板53，侧板53垂直连接在底板51的周缘。底板51和侧板53配合形成容置腔501。本实施例中，图像传感器30设置在底板51上，遮罩10连接侧板53的内壁上。
可以理解的，静脉识别装置100还包括光源(图未示)，其用以发射特定波长光线对手指进行照射。所述灯源可为近红外波段的灯。
可以理解的，封装壳体50还可包括一透光的顶板55，顶板55与底板51相对且间隔设置，遮罩10和图像传感器30设置在顶板55和底板51之间。
可以理解的，封装壳体50的内壁上还设置有吸光涂层(图未示)，以防止光在内壁反射折射导致影响感测结果。
如图2所示，遮罩10中的多个通孔11相互间隔排布且为多行多列的矩阵排布，每一个通孔11为圆形。然而，当通孔11的形状设计成普通的圆形时，则光线穿过所述通孔11时会发生衍射，致使生成的图像产生光晕现象，造成亮度不均匀。
为减少光的衍射，平衡针孔成像之整体亮度均匀度，以避免在图像传感器30成像时，造成影像不清晰，所述通孔11设计为特殊的形状，如图3A-图3U所示，主要是在通孔11的中央设置不透光区域20以减少从通孔11的中央穿过的光量，减少光的衍射。图3A-图3U中，通孔11的区域为白色，遮罩10的实体区域呈现为黑色。
如图3A所示，通孔11为环形，通孔11环绕的为不透光区域20。本实施例中，该不透光区域20为圆形，通孔11为圆环形。通孔11由具有弧形的第一内壁111和弧形的第二内壁113，第一内壁111与第二内壁113共同界定了通孔11。
如图3B至图3U所示的各个通孔11均为在图3A所示的通孔11的基础上进行了简单的变形，通孔11的外轮廓大致为圆形，如图3B为通孔11环绕的不透光区域20为不规则的，不透光区域20包括大致位于通孔11中央的圆形区域21以及连接圆形区域21的附加区域23。附加区域23连接在圆形区域21与通孔11的孔壁之间。图3B至图3U所示的通孔11的形状各不相同，主要是附加区域23的形状发生变化。可以理解的，附加区域23的形状不限于图3B至图3U所示，还可根据需要进行设计。
如图4所示，通孔11的外轮廓大致为圆形，所述通孔11中还设置有图案化的不透光区域20。本实施例中，不透光区域20大致呈花朵图案，其连接在通孔11的中心以及通孔11的孔壁之间，包括三个子区域200，每一个子区域200连接在通孔11的中心和通孔11的孔壁之间，且三个子区域200形状尺寸完全相同且沿通孔11的外轮廓圆周方向等间隔设置。每一个子区域200包括从通孔11中心向通孔11孔壁延伸的第一部201以及位于第一部201两侧的第二部202，第二部202也连接在通孔11中心与通孔11孔壁之间。第一部201和与其相邻的每一个第二部202均自通孔11中心延伸至通孔11孔壁的不同位置，且延伸过程中，第一部201和与其相邻的两个第二部202均为间隔的。本实施例，第一部201的尺寸较第二部202的尺寸更大。
可以理解的，遮罩10中开设的多个通孔11的形状可为相同，也可为各种不同的形状。各个通孔11的尺寸、相邻通孔11的间距均可根据需要进行设计。
可以理解的，静脉识别装置100可实现悬浮式感测，测试体如手指可不直接接触静脉识别装置100即可实现静脉识别感测。当然，测试体也可直接接触静脉识别装置100即可实现静脉识别感测。
相较于现有技术，本发明实施例通过设置单层的开设有多个通孔11的遮罩10进行针孔成像，大大缩短了成像距离，使所述静脉识别装置100具有更薄的厚度。此外，通过对遮罩10中的通孔11的形状进行特殊设计，有效避免针孔成像由于光的衍射导致的影像不清晰的光晕现象。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，图示中出现的上、下、左及右方向仅为了方便理解，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种静脉识别装置，其特征在于：其包括：
图像传感器，其具有一感光面；以及
与所述图像传感器相对且间隔设置的遮罩，所述遮罩为不透光的，所述遮罩开设有间隔设置的多个通孔以让光线穿过所述多个通孔达到所述感光面进行成像；
每一个通孔的外轮廓为圆形，每一个通孔中形成有不透光区域，所述不透光区域包括位于每一个通孔中央的圆形区域以及连接在所述圆形区域与通孔的孔壁之间的附加区域。
2.如权利要求1所述的静脉识别装置，其特征在于，所述遮罩和所述图像传感器的间距为0.1-3毫米。
3.如权利要求1所述的静脉识别装置，其特征在于，所述多个通孔排布为多行多列的矩阵。
4.如权利要求1所述的静脉识别装置，其特征在于，每一个通孔为环形，每一个通孔环绕一不透光区域。
5.如权利要求1所述的静脉识别装置，其特征在于，所述静脉识别装置还包括封装壳体，封装壳体形成有一容置腔，所述遮罩和所述图像传感器设置在所述容置腔中。
6.如权利要求5所述的静脉识别装置，其特征在于，封装壳体包括底板和连接底板的侧板，侧板垂直连接在底板的周缘，底板和侧板配合形成所述容置腔，图像传感器设置在所述底板上，所述遮罩连接所述侧板的内壁上。
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