CN211554954U - 指纹采集组件和装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种指纹采集组件和装置，该指纹采集组件包括若干个剖面呈三角形的子单元，相邻所述子单元相互连接，所述子单元直线或圆周阵列排布。指纹采集组件应用于指纹采集装置，在使用时，指纹采集组件的上方设置有照明光源，指纹采集组件的下方设置有图像传感器，当手指与指纹采集组件接触时，指纹的脊线与子单元的斜面接触，指纹的谷线与子单元的相离，透过脊线的光线经折射后可进入图像传感器，而透过谷线的光线无法进入图像传感器，可以形成脊线亮谷线暗的指纹图像，有利于提高指纹的清晰度。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物识别技术领域，特别涉及一种指纹采集组件和装置。
背景技术
现有的光学指纹采集大多采用棱镜结构，由于指纹采集面与成像光轴之间不垂直，导致指纹图像在倾斜方向有压缩，指纹图像清晰度不高。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种指纹采集组件，能够提高指纹图像的清晰度。
本实用新型还提出一种具有上述指纹采集组的指纹采集装置。
根据本实用新型的第一方面实施例的指纹采集组件，包括若干个剖面呈三角形的子单元，相邻所述子单元相互连接，所述子单元直线或圆周阵列排布。
根据本实用新型实施例的指纹采集组件，至少具有如下有益效果：
指纹采集组件应用于指纹采集装置，在使用时，指纹采集组件的上方设置有照明光源，指纹采集组件的下方设置有图像传感器，当手指与指纹采集组件接触时，指纹的脊线与子单元的斜面接触，指纹的谷线与子单元的相离，透过脊线的光线经折射后可进入图像传感器，而透过谷线的光线无法进入图像传感器，可以形成脊线亮谷线暗的指纹图像，有利于提高指纹的清晰度。
根据本实用新型的一些实施例，所述子单元的材料折射率为1.47～2.0。
根据本实用新型的一些实施例，所述子单元的剖面呈等腰三角形。
根据本实用新型的一些实施例，所述子单元的其中一个剖面内角angl为86～94°。
根据本实用新型的一些实施例，所述子单元的其中一个剖面内角angl为90°。
根据本实用新型的一些实施例，相邻所述子单元的阵列距离小于或等于0.05mm。
根据本实用新型的第二方面实施例的指纹采集装置，包括上述的指纹采集组件；照明光源，设置在所述指纹采集组件的上方；透镜层，设置在所述指纹采集组件的底部；图像传感器，设置在所述透镜层的下方。
根据本实用新型实施例的指纹采集装置，至少具有如下有益效果：
在使用时，当手指与指纹采集组件接触时，指纹的脊线与子单元的斜面接触，指纹的谷线与子单元的相离，透过脊线的光线经折射后可进入图像传感器，而透过谷线的光线无法进入图像传感器，可以形成脊线亮谷线暗的指纹图像，有利于提高指纹的清晰度。
根据本实用新型的一些实施例，所述透镜层采用凸透镜、菲涅尔透镜或平面透镜。
根据本实用新型的一些实施例，指纹采集装置还包括反射镜组件，所述反射镜组件设置在所述指纹采集组件和所述图像传感器之间，所述反射镜组件用于将透过所述指纹采集组件的光线反射到所述图像传感器。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例的指纹采集组件的剖面示意图；
图2为图1示出的子单元的直线阵列的示意图；
图3为图1示出的子单元的圆周阵列的示意图；
图4为本实用新型实施例的指纹采集装置的使用示意图；
图5为本实用新型实施例的指纹采集装置的结构示意图之一；
图6为本实用新型实施例的指纹采集装置的结构示意图之一；
图7为本实用新型实施例的指纹采集装置的结构示意图之一。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
请参照图1至图3，本实施例公开了一种指纹采集组件100，包括若干个剖面呈三角形的子单元110，相邻子单元110相互连接，子单元110直线或圆周阵列排布。
请参照图4和图5，指纹采集组件100应用于指纹采集装置，在使用时，指纹采集组件100的上方设置有照明光源200，指纹采集组件100的下方设置有图像传感器400。人体的指纹具有脊线501和谷线502两种特征，其中脊线501是指指纹凸出的部分，谷线502是指相邻两个脊线501之间的凹陷部分。当手指500与指纹采集组件100接触时，指纹的脊线501与子单元110的斜面接触，指纹的谷线502与子单元110的相离，子单元110的材料折射率为1.47～2.0，子单元110的材料折射率与手指500皮肤的折射率相近，与脊线501接触的子单元110的折射边界为手指500皮肤-子单元110，而未与手指500接触的子单元110的折射边界为空气-子单元110，两种折射边界的出射光的角度不同，透过脊线501的光线210能够进入成像光路，而透过谷线502的光线220和环境光线不能进入成像光路，透过脊线501的光线210经折射后可进入图像传感器400，而透过谷线502的光线220和环境光线无法进入图像传感器400，可以形成脊线501亮谷线502暗的指纹图像。
请参照图1，为了保证指纹图像的均匀性，子单元110的剖面呈等腰三角形。进一步的，子单元110的其中一个剖面内角angl为86～94°。具体的，子单元110的其中一个剖面内角angl为90°。
为了提高指纹图像的分辨率，相邻子单元110的阵列距离小于或等于0.05mm，指纹图像的分辨率能够达到500dpi。
请参照图4，根据本实用新型的第二方面实施例的指纹采集装置，包括照明光源200、透镜层300、图像传感器400和上述的指纹采集组件100，本实施例的指纹采集组件100可以成型为微棱镜阵列膜或微棱镜阵列片材；照明光源200设置在指纹采集组件100的上方，照明光源200采用红光或红外光；透镜层300设置在指纹采集组件100的底部，透镜层300至少用于承载指纹采集组件100；图像传感器400设置在透镜层300的下方，图像传感器400用于获取指纹的图像。具体的，透镜层300和图像传感器400可以集成设置在同一装置内，该装置可以采用物方远心光路摄像装置。
在使用时，当手指500与指纹采集组件100接触时，指纹的脊线501与子单元110的斜面接触，指纹的谷线502与子单元110相离，透过脊线501的光线经折射后可进入图像传感器400，而透过谷线502的光线无法进入图像传感器400，可以形成脊线501亮谷线502暗的指纹图像，有利于提高指纹的清晰度。
透镜层300采用凸透镜，凸透镜用作物方远心光路成像的前透镜使指纹成像主光线平行于光轴，在透镜范围内各处成像主光线平行于光轴，成像不受成像视场角影响。
为了在大面积采集指纹时减小透镜层300的厚度，透镜层300可以采用菲涅尔透镜。
请参照图6，除了凸透镜和菲涅尔透镜外，透镜层300还可以采用平面透镜，具体的，透镜层300可以采用玻片。进入子单元110的光线的角度α的最大值为arcsin(1/n)，其中n为子单元110的材料折射率，则β≤arcs in[n*s in(45°-α)]，在视场角2β的范围内可以采集到清晰的指纹图像。
请参照图7，指纹采集装置还包括反射镜组件600，反射镜组件600设置在指纹采集组件100和图像传感器400之间，反射镜组件600包括至少一片反射镜，本实施例中采用两片发射镜，反射镜组件600用于将透过指纹采集组件100的光线反射到图像传感器400，可以通过光路转折来缩小透镜层300和图像传感器400之间距离。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种指纹采集组件，其特征在于，包括若干个剖面呈三角形的子单元(110)，相邻所述子单元(110)相互连接，所述子单元(110)直线或圆周阵列排布。
2.根据权利要求1所述的指纹采集组件，其特征在于，所述子单元(110)的材料折射率为1.47～2.0。
3.根据权利要求1或2所述的指纹采集组件，其特征在于，所述子单元(110)的剖面呈等腰三角形。
4.根据权利要求3所述的指纹采集组件，其特征在于，所述子单元(110)的其中一个剖面内角angl为86～94°。
5.根据权利要求4所述的指纹采集组件，其特征在于，所述子单元(110)的其中一个剖面内角angl为90°。
6.根据权利要求1所述的指纹采集组件，其特征在于，相邻所述子单元(110)的阵列距离L小于或等于0.05mm。
7.一种指纹采集装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1至6任意一项所述的指纹采集组件(100)；
照明光源(200)，设置在所述指纹采集组件(100)的上方；
透镜层(300)，设置在所述指纹采集组件(100)的底部；
图像传感器(400)，设置在所述透镜层(300)的下方。
8.根据权利要求7所述的指纹采集装置，其特征在于，所述透镜层(300)采用凸透镜、菲涅尔透镜或平面透镜。
9.根据权利要求8所述的指纹采集装置，其特征在于，还包括反射镜组件(600)，所述反射镜组件(600)设置在所述指纹采集组件(100)和所述图像传感器(400)之间，所述反射镜组件(600)用于将透过所述指纹采集组件(100)的光线反射到所述图像传感器(400)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922087986.1U CN211554954U (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 指纹采集组件和装置 |
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| CN201922087986.1U CN211554954U (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 指纹采集组件和装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110807442A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-18 | 珠海耀阳电子科技有限公司 | 指纹采集组件和装置 |
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2019
- 2019-11-27 CN CN201922087986.1U patent/CN211554954U/zh active Active
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