CN2653608Y - 光学指纹采集仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学指纹采集仪,包括光源、棱镜、物镜、图像传感器和壳体,其特征在于:还包括有光源反射镜和成像反射镜,所述成像反射镜的法线方向与出射光方向的夹角在150°至165°之间。本实用新型在保证成像清晰度的前提下,缩小了指纹采集仪的尺寸,从而适用于指纹锁等要求采集仪体积小、成像清晰的场合使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种指纹图像捕获装置,具体涉及一种光学指纹采集仪。
背景技术
指纹采集仪是指纹识别系统的输入装置,可广泛使用于指纹锁、考勤系统、带指纹识别功能的鼠标、键盘、手机等装置上,也可以用于公安系统的指纹比对采集等作业,为提高指纹识别的清晰度,通常采用光学指纹采集仪。
现有的光学指纹采集仪,其光路有全反射式和散射式两种。散射式光路的原理是,在指纹凹部,入射光会穿过成像表面,而在指纹凸部,入射光会产生散射(不规则的反射)光,收集散射光,会获得在指纹凸部较亮,而在指纹凹部暗的指纹图像。然而,由于散射光方向的不规则性,在一个方向上收集的散射光强度较弱,会影响指纹的识别。
全反射式光路又称吸收式光路,参见附图一所示,其原理是,利用光学棱镜成像表面的全内反射特性,在指纹凹部,入射光在成像表面进行全内反射,在指纹凸部,入射光的某些部分被吸收并从指纹凸部散射,从而,将较暗的指纹凸部与较亮的指纹凹部区别开。在全反射光路中,为减小系统的尺寸,通常希望减小第一透镜的直径,然而,如果第一透镜的直径比成像表面上的指纹小,则透镜组件必须放置成离观察表面较远,以便使捕获的指纹图像边缘清晰,这又会使光程延长,而使系统尺寸增大,这一矛盾使得全反射式的光学指纹采集仪体积难以缩小,从而造成了其应用的局限性。
发明内容
本实用新型目的是提供一种成像清晰、体积小的光学指纹采集仪。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种光学指纹采集仪,包括光源、棱镜、物镜、图像传感器和壳体,在棱镜的成像表面入射光的角度大于临界角,还包括有光源反射镜和成像反射镜,所述成像反射镜的法线方向与出射光方向的夹角在150°至165°之间。
上述技术方案中,所述“物镜”用于使指纹成像,物镜可以是单个透镜,也可以是透镜组,成像的方式为,光源发出的光经光源反射镜反射后进入棱镜中,在棱镜的成像表面,入射光角度大于临界角,将待成像的指纹置于棱镜的成像表面上,在指纹的凹处,入射光发生全反射,在指纹的凸处,入射光被部分吸收及散射,从而减弱反射的亮度,出射光经成像反射镜反射后,由物镜成像在图像传感器上,形成明暗构成的指纹图像。本实用新型为达到减小体积的目的,利用成像反射镜使出射光向棱镜的另一侧反射,从而在光程不变的情况下,长度可以减小近一半,同时,为避免在此过程中出射光与入射光间形成干扰,设置了光源反射镜,将光源移至棱镜的成像表面一侧,从而具有创造性。
本实用新型优选的技术方案为,所述棱镜为等腰直角棱镜,所述光源反射镜与直角棱镜的成像表面平行设置,所述成像反射镜的法线方向与出射光方向的夹角为157.5°。
其中,所述图像传感器可以为CMOS芯片,并且,为减少梯形失真,所述图像传感器平面与物镜光轴间的夹角在80°至87°之间。
或者,所述图像传感器也可以为CCD传感器。
进一步的技术方案,所述壳体中部设有挡板,光源反射镜固定连接于挡板上。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
1.由于本实用新型设置了成像反射镜,使得光程不变的情况下,指纹采集仪的长度减小近半,从而在保证成像清晰度的前提下,缩小了指纹采集仪的尺寸;
2.本实用新型利用光源反射镜使光源移动位置,既使光源与棱镜间有一定的距离,保证光照的均匀度,又腾出了空间,使得成像反射镜的设置角度得以实现;
3.在壳体中设置了挡片,利用挡片和光源反射镜的配合遮挡光源,避免了光源的杂散光对成像的干扰。
附图说明
附图1为现有技术的光学指纹采集仪光路示意图;
附图2为本实用新型实施例一的结构示意图。
其中:[1]、光源;[2]、光源反射镜;[3]、扩散片;[4]、棱镜;[5]、成像反射镜;[6]、物镜;[7]、图像传感器;[8]、壳体;[9]、成像表面;[10]、挡板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
实施例一:参见附图2所示,一种光学指纹采集仪,包括光源1、光源反射镜2、直角棱镜4、成像反射镜5、物镜6、图像传感器7和壳体8,所述直角棱镜4为等腰直角棱镜,其成像表面9位于壳体8一侧边的开口处,所述壳体8中部设有挡板10,挡板10与棱镜4的成像表面9平行,光源反射镜2固定连接于挡板10上,所述成像反射镜5的法线方向与出射光方向的夹角为157.5°。
本实施例中,所述图像传感器7为CMOS芯片,CMOS芯片与物镜光轴间的夹角为83°。
Claims (6)
1.一种光学指纹采集仪,包括光源[1]、棱镜[4]、物镜[6]、图像传感器[7]和壳体[8],在棱镜[4]的成像表面[9]入射光的角度大于临界角,其特征在于:还包括有光源反射镜[2]和成像反射镜[5],所述成像反射镜[5]的法线方向与出射光方向的夹角在150°至165°之间。
2.根据权利要求1所述的光学指纹采集仪,其特征在于:所述棱镜[4]为等腰直角棱镜,所述光源反射镜[2]与直角棱镜的成像表面[9]平行设置,所述成像反射镜[5]的法线方向与出射光方向的夹角为157.5°。
3.根据权利要求1或2所述的光学指纹采集仪,其特征在于:所述图像传感器[7]为CMOS芯片。
4.根据权利要求3所述的光学指纹采集仪,其特征在于:所述图像传感器平面与物镜光轴间的夹角在80°至87°之间。
5.根据权利要求1或2所述的光学指纹采集仪,其特征在于:所述图像传感器[7]为CCD传感器。
6.根据权利要求1所述的光学指纹采集仪,其特征在于:所述壳体[8]中部设有挡板[10],光源反射镜[2]固定连接于挡板[10]上。
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CN 200320110443 Expired - Fee Related CN2653608Y (zh) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 光学指纹采集仪 |
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- 2003-10-27 CN CN 200320110443 patent/CN2653608Y/zh not_active Expired - Fee Related
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