专利名称：光学指纹采集仪的制作方法
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
以下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°。
权利要求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。
专利摘要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。
文档编号G06K9/20GK2653608SQ20032011044
公开日2004年11月3日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者倪苏平, 陈伟元 申请人:苏州孔雀信天游电子有限公司