CN206943839U - 一种用于虹膜识别的tir透镜光学模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，包括晶片，TIR透镜，支架，基片；所述支架包括下底板，侧板；所述侧板垂直于所述下底板；所述基片固定于所述下底板的中心区域；所述晶片固定于所述基片上表面的中心区域；所述TIR透镜包括底面凹进部，底面凸出部；所述TIR透镜通过所述底面凸出部固定于所述基片上，并将所述晶片罩进所述底面凹进部；所述晶片位于所述底面凹进部的中心区域。本实用新型提供的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，结构简单，在保证虹膜识别精度的前提下，大大降低了制造成本。

Description

一种用于虹膜识别的TIR透镜光学模组

技术领域

本实用新型属于光学装置技术领域，尤其涉及一种用于虹膜识别的TIR透镜光学模组。

背景技术

虹膜识别技术是人体生物识别技术的一种，它是基于人体眼睛中的虹膜进行身份识别，一般应用于安防设备(如门禁等)，以及有高度保密需求的场所。虹膜识别需要有照明模组产生红外光照射虹膜，然后用摄像机拍摄虹膜图像，通过获取到的虹膜图像进行虹膜识别。最初的照明模组是用普通的红外LED发出红外光，通过聚光透镜的反射和折射后照射虹膜。这种照明模组体积较大，且光的出射角度、出光效率及出光均匀度都不理想，以致虹膜识别精度不高。并且，将这种照明模组应用于手机的虹膜识别时，对人眼的刺激较大，用户体验较差。

随着技术的进步，上述问题基本得以解决，目前普遍采用的虹膜识别照明模组有以下两种：一种是采用晶片发出红外光，通过旋转对称的反射杯和一次透镜聚光后，通过OSLUX封装技术组成一个单独的LED，以获取高强度、高效率的均匀红外光，然后通过机械倾斜的方式达到偏光效果，以助于摄像机的拍摄视野；另一种是采用晶片发出红外光后，直接通过反射杯和齿形透镜聚光并偏光，并通过OSLUX封装技术以获取高强度、高效率的均匀红外光，从而提高虹膜识别的精度。显然，上述两种照明模组结构复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，结构简单，在保证虹膜识别精度的前提下，大大降低了制造成本。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的一种用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，包括晶片，TIR透镜，支架，基片；所述支架包括下底板，侧板；所述侧板垂直于所述下底板；所述基片固定于所述下底板的中心区域；所述晶片固定于所述基片上表面的中心区域；所述TIR透镜包括底面凹进部，底面凸出部；所述TIR透镜通过所述底面凸出部固定于所述基片上，并将所述晶片罩进所述底面凹进部；所述晶片位于所述底面凹进部的中心区域。

优选地，所述TIR透镜还包括上边缘部；所述侧板的内壁上分别设有与所述上边缘部适配的凹槽；所述上边缘部置于所述凹槽中。

优选地，所述基片为矩形。

优选地，所述底面凸出部之间的距离与所述基片的长边或短边相等。

进一步地，所述支架还包括上底板；所述上底板平行于所述下底板；所述上底板是透光的。

本实用新型提供的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，将晶片，TIR透镜，支架和基片封装在一起形成一个LED。晶片发出的红外光通过TIR透镜进行聚光，同时，通过TIR透镜的非对称性光学结构分布达到偏光的效果，因此能够发射出高强度、高效率和亮度均匀的红外光，从而保证了虹膜识别的精度。与现有的用于虹膜识别的照明模组相比，本实用新型结构简单，能够大大降低制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视图；

图2为本实用新型实施例中TIR透镜偏光原理示意图；

图3为本实用新型实施例中TIR透镜聚光和偏光的效果图；

图中：1为晶片，2为TIR透镜，3为支架，4为基片，21为TIR透镜的上边缘部，22为TIR透镜的底面凹进部，23为TIR透镜的底面凸出部，31为支架的下底板，32为支架的侧板，33为支架的上底板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的剖视图，包括：晶片1，TIR透镜2，支架3，基片4；所述支架3包括下底板31，侧板32；所述侧板32垂直于所述下底板31；所述基片4固定于所述下底板31的中心区域；所述晶片1固定于所述基片4上表面的中心区域；所述TIR透镜2包括底面凹进部22，底面凸出部23；所述TIR透镜2通过所述底面凸出部23固定于所述基片4上，并将所述晶片1罩进所述底面凹进部22；所述晶片1位于所述底面凹进部22的中心区域。

TIR透镜2还包括上边缘部21，侧板32的内壁上分别设有与上边缘部21适配的凹槽；上边缘部21置于上述凹槽中。本实施例中的支架3用于固定基片和TIR透镜，或其它光学元件，使得整个光学系统更加稳定。从而能够保证整个光学模组长期稳定地工作。

本实施例中，基片4为矩形，并且，TIR透镜的两个底面凸出部23之间的距离与基片4的长边或短边相等，使得TIR透镜能够正好横跨与基片4的两端。进一步地，上述支架3还包括上底板33，该上底板33平行于下底板31。上底板33是透光的，能够保证经过TIR透镜的光线顺利射出。

如图2和图3所示，TIR透镜的面型为非旋转对称面型。晶片1发出的中心角度光线通过TIR透镜的底面凹进部的上表面发生折射聚光，再通过出光平面射出。大角度光线通过TIR透镜的底面凹进部的两侧面发生折射，再通过非旋转对称的全反射面后角度变小，且产生偏光效应，得到高强度聚光。在图2中，假设入射光角度为a，经过折射后角度为b，再经过全反射后角度为c，最后出射角度为d，当a＝a＇时，b≠b＇,c≠c＇,d≠d＇,当d＇>90°>d时，透镜的全反射面为非旋转对称，会产生偏光。

本实用新型提供的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，将晶片，TIR透镜，支架和基片封装在一起形成一个LED。晶片发出的红外光通过TIR透镜进行聚光，同时，通过TIR透镜的非对称性光学结构分布达到偏光的效果，因此能够发射出高强度、高效率和亮度均匀的红外光，从而保证了虹膜识别的精度。与现有的用于虹膜识别的照明模组相比，本实用新型结构简单，体积小，加工容易，能够大大降低制造成本。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，其特征在于，包括：晶片(1)，TIR透镜(2)，支架(3)，基片(4)；所述支架(3)包括下底板(31)，侧板(32)；所述侧板(32)垂直于所述下底板(31)；所述基片(4)固定于所述下底板(31)的中心区域；所述晶片(1)固定于所述基片(4)上表面的中心区域；所述TIR透镜(2)包括底面凹进部(22)，底面凸出部(23)；所述TIR透镜(2)通过所述底面凸出部(23)固定于所述基片(4)上，并将所述晶片(1)罩进所述底面凹进部(22)；所述晶片(1)位于所述底面凹进部(22)的中心区域。

2.根据权利要求1所述的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，其特征在于，所述TIR透镜(2)还包括上边缘部(21)；所述侧板(32)的内壁上设有与所述上边缘部(21)适配的凹槽；所述上边缘部(21)置于所述凹槽中。

3.根据权利要求1所述的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，其特征在于，所述基片(4)为矩形。

4.根据权利要求3所述的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，其特征在于，所述底面凸出部(23)之间的距离与所述基片(4)的长边或短边相等。

5.根据权利要求1所述的用于虹膜识别的TIR透镜光学模组，其特征在于，所述支架(3)还包括上底板(33)；所述上底板(33)平行于所述下底板(31)；所述上底板(33)是透光的。