CN203038296U - 指纹采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种指纹采集装置，其包括外壳、光源和图像传感器，还包括直角梯形的棱镜、第一平面镜、第二平面镜、第三平面镜、凸透镜和光阑，所述棱镜斜腰面有反光层，所述棱镜顶面下方设置有光源，所述第一平面镜设置在所述棱镜直腰面正前方且与所述棱镜直腰面成45度夹角，所述第二平面镜与所述第一平面镜相向垂直，所述光阑垂直地设置于所述第二平面镜的镜向正前方且与其成45度夹角，所述凸透镜与所述光阑距离为所述凸透镜的焦距，所述第三平面镜倾斜地卡合固定在所述外壳内腔内且与水平方向成45度夹角，所述第三平面镜下方设置有图像传感器。本实用新型的光路结构设计，减小了身份验证装置的体积，同时提高了指纹图像的质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物识别领域，尤其涉及一种指纹采集装置。
背景技术
在电子信息安全和保密领域中，指纹识别技术应用越来越多。现有的指纹采集装置通常为光学指纹仪，包括光源、透镜、凸透镜和图像传感器，其光路结构体积较大携带不便，不利于在移动电子设备上应用，且其采集到的指纹图像失真或畸变较为严重，影响指纹比对的安全性和准确性。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种指纹采集装置，减小光路结构的体积，同时提高指纹图像的质量。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下方案：
一种指纹采集装置，其包括外壳、光源和图像传感器，其特征在于，还包括直角梯形的棱镜、第一平面镜、第二平面镜、第三平面镜、凸透镜和光阑，所述棱镜卡合固定在外壳内腔内，所述棱镜底面至少部分作为指纹采集面露出外壳的开口，所述棱镜斜腰面有反光层，所述棱镜顶面下方设置有光源，所述第一平面镜和第二平面镜均垂直地卡合固定在所述外壳内腔内，所述第一平面镜设置在所述棱镜直腰面正前方且与所述棱镜直腰面成45度夹角，所述第二平面镜与所述第一平面镜相向垂直，所述凸透镜和所述光阑卡合固定在所述外壳内腔内，所述光阑垂直地设置于所述第二平面镜的镜向正前方且与其成45度夹角，所述凸透镜与所述光阑距离为所述凸透镜的焦距，所述第三平面镜倾斜地卡合固定在所述外壳内腔内且与水平方向成45度夹角，所述第三平面镜、第三平面镜、光阑的中心位于所述凸透镜主光轴上，所述第三平面镜下方设置有图像传感器。
优选的，所述光阑为中心带有小孔的半球状凹面，凹面中心正对所述凸透镜。
优选的，所述图像传感器为CMOS传感器或CCD传感器。
优选的，所述外壳内腔内设置有用于卡合固定的卡槽结构。
优选的，所述光源为LED灯或OLED灯。
优选的，所述直角梯形棱镜的斜腰面与底面夹角范围为60-80度。
优选的，所述第三平面镜中心到所述凸透镜的距离为所述凸透镜两倍焦距。
本实用新型提供一种身份验证装置，通过棱镜、多个平面镜、光阑和凸透镜的光路结构设计，减小了身份验证装置的体积，同时提高了指纹图像的质量。
附图说明
图1为本实用新型实施例的指纹采集装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种指纹采集装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例的指纹采集装置的示意图。如图所示，所述指纹采集装置包括外壳(未图示)、光源80和图像传感器90、直角梯形的棱镜20、第一平面镜30、第二平面镜40、第三平面镜60、凸透镜70和光阑50。
所述外壳为带有中空内腔的长方体塑料结构，其内腔内设置有用于卡合固定的卡槽结构。所述棱镜20通过所述卡槽卡合固定在外壳内腔内，所述棱镜20底面201至少部分作为指纹采集面露出外壳的开口，用于手指按压采集面采集指纹。所述棱镜20斜腰面202有反光层，所述斜腰面202与顶面203夹角范围为60-80度。所述棱镜20顶面203下方设置有光源80，所述光源80可以为LED灯或OLED灯，用于给所述棱镜20底面201提供背光照亮指纹采集面。
所述第一平面镜30和第二平面镜40为背面涂有反光层的玻璃，两者通过卡槽垂直地卡合固定在所述外壳内腔内，所述第一平面镜30设置在所述棱镜直腰面正前方且与所述棱镜直腰面成45度夹角，所述第二平面镜与所述第一平面镜相向垂直。这样，指纹光线从所述棱镜20底面201上穿过棱镜20，在所述棱镜20斜腰面202反射穿过棱镜20，投射到所述第一平面镜30中心，然后变向垂直地反射到第二平面镜40中心。
所述光阑50为中心带有小孔的半球状凹面，凹面中心正对所述凸透镜70，所述凸透镜70中心点与所述光阑50中心的距离为所述凸透镜70的焦距，这样所述光阑50中心出来所述凸透镜7的焦点上。所述光阑50和凸透镜70可以直接通过卡槽卡合固定在外壳内腔内，也可以通过可拆卸的连接件连接在所述外壳卡槽内。所述光阑50垂直地设置于所述第二平面镜40的镜向正前方且与其成45度夹角，所述第三平面镜60倾斜地卡合固定在所述外壳内腔内且与水平方向成45度夹角，所述第三平面镜中心到所述凸透镜的距离为所述凸透镜两倍焦距。所述第二平面镜40、第三平面镜60、光阑50的中心位于所述凸透镜70主光轴上，这样从所述第二平面镜40反射过来的指纹光线穿过所述光阑50和凸透镜70，然后在所述第三平面镜60中心形成清晰的指纹图像，通过第三反光镜60，所述指纹图像最终投影到其下方设置的所述图像传感器90上。
所述图像传感器90可以为CMOS传感器或CCD传感器，将光信号转化为电信号，进而转换成指纹图像数据。身份验证装置将所述指纹采集装置采集得到的指纹数据通过指纹算法提取指纹特征，并将指纹特征与预先存储的指纹模板进行比对，如果相似度超过预定阀值，则身份验证通过。
综上所述，本实用新型提供一种身份验证装置，通过棱镜、多个平面镜、光阑和凸透镜的光路结构设计，减小了身份验证装置的体积，光阑和凸透镜的组合设计提高了指纹图像的质量。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种指纹采集装置，其包括外壳、光源和图像传感器，其特征在于，还包括直角梯形的棱镜、第一平面镜、第二平面镜、第三平面镜、凸透镜和光阑，所述棱镜卡合固定在外壳内腔内，所述棱镜底面至少部分作为指纹采集面露出外壳的开口，所述棱镜斜腰面有反光层，所述棱镜顶面下方设置有光源，所述第一平面镜和第二平面镜均垂直地卡合固定在所述外壳内腔内，所述第一平面镜设置在所述棱镜直腰面正前方且与所述棱镜直腰面成45度夹角，所述第二平面镜与所述第一平面镜相向垂直，所述凸透镜和所述光阑卡合固定在所述外壳内腔内，所述光阑垂直地设置于所述第二平面镜的镜向正前方且与其成45度夹角，所述凸透镜与所述光阑距离为所述凸透镜的焦距，所述第三平面镜倾斜地卡合固定在所述外壳内腔内且与水平方向成45度夹角，所述第二平面镜、第三平面镜、光阑的中心位于所述凸透镜主光轴上，所述第三平面镜下方设置有图像传感器。
2.如权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于：所述光阑为中心带有小孔的半球状凹面，凹面中心正对所述凸透镜。
3.如权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于：所述图像传感器为CMOS传感器或CCD传感器。
4.如权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于：所述外壳内腔内设置有用于卡合固定的卡槽结构。
5.如权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于：所述光源为LED灯或OLED灯。
6.如权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于：所述直角梯形棱镜的斜腰面与顶面夹角范围为60-80度。
7.如权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于：所述第三平面镜中心到所述凸透镜的距离为所述凸透镜两倍焦距。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106650561A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 培新科技股份有限公司 | 指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块 |
| CN107679440A (zh) * | 2016-08-01 | 2018-02-09 | 安帝司股份有限公司 | 薄型光学指纹传感器 |
| CN110175494A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-08-27 | 神盾股份有限公司 | 光学指纹感测装置 |
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2012
- 2012-11-30 CN CN 201220652389 patent/CN203038296U/zh not_active Expired - Lifetime
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