二合一虹膜摄像装置的制作方法

本发明是通过光学系统成像到图像采集体的摄像装置。

背景技术：

近年来，由于个人信息安全的重要性提升，为使个人重要信息得到保护，科技产品采用了各种认证方法。其中生物的个体特有的指纹图案和眼球虹膜等信息的使用，全面引入个人认证技术，被称为生物认证技术，其适用范围在原有的安全管理系统装置等的大型装置开始，最近在手机装置等的面向个人的小型消费型电子产品被广泛应用。

虹膜生物认证技术中，活体虹膜图像被预先采集及编码处理存储，在用于安全认证时，预先登记的认证信息将与实时采集虹膜图像信息进行比对验证。虹膜识别认证在算法、硬件等方面已经取得突破，加之其在准确性、稳定性、不可复制性等综合性能上远超目前广泛使用的指纹、人脸等其它生物识别技术，未来将在生物识别技术市场占据重要地位。

例如，在手机配备虹膜认证装置，网上购物支付等场景使用虹膜认证时,可以防止他人通过技术手段盗用。这种虹膜认证的虹膜图像需单独通过虹膜摄像装置进行虹膜图像采集，无法在普通的手机摄像装置实现这种功能。通过使用本发明，可以使手机配备的数码照相机同时具备虹膜认证功能，即所谓二合一虹膜摄像装置。

上述的技术中，虹膜图像拍摄用近红外光滤光片，通常的风景等摄影用可视光滤光片，综上所述实现虹膜摄像及风景摄影等功能的兼顾。

技术实现要素：

近年来，手机装置及平板电脑的超薄化及小型化，以及材料成本和产品设计美观方面消费者的高要求，在全世界范围内，为实现虹膜摄像功能，只能通过增加独立的虹膜摄像装置实现虹膜摄像功能，然而通过本发明就可以用普通摄像装置完成普通拍照与虹膜摄像，即二合一虹膜摄像装置。

本发明是鉴于上述问题改善，其目的是装置的小型化及实现经济性能，在一台摄像装置可以获得可视光图像及近红外虹膜图像。另外该图像摄像装置的制造方法是在现有技术不能充分发挥情况下，以创新的形式赋予现有材料技术新的形态。

本发明的二合一虹膜摄像装置包括光学系统、滤光片以及图像传感器；光学系统由光学镜头单元组成；滤光片由可视光滤光片及近红外滤光片两种滤光片组成；拍摄体经过光学系统后，被滤光片分离为经过可视光滤光片的可视光通路及经过近红外滤光片的近红外光通路，其中可视光与近红光通过滤光片分离后分别在图像传感器成像由光信号转换为电信号，其中虹膜图像由图像传感器的虹膜区域输出，自然光图像则由图像传感器的可见光区域输出。

滤光片具有420nm-620nm自然光波长及800nm-820nm近红外波长特性。

本发明的一种滤光片拥有可视光滤除的可视光滤光片和近红外光滤除的近红外光滤光片，上述可视光滤光片与近红外光滤光片通过透明粘着剂压合贴附在玻璃基板上，可视光滤光片和近红外光滤光片接合缝隙之间则采用遮光树脂粘合，同时又可以避免接合区域光的串扰，这也是本发明所独有的特点。

通过使用本发明的滤光片，一个摄像装置可以实现分离可视光与近红外光，从而实现二合一虹膜摄像。

本发明的滤光片，对于可视光滤光片和近红外光滤光片之间边界位置上的反射而产生的耀斑等可以得到抑制。

另外滤光片因采用层叠压合粘贴技术可以很好保持高强度及高精度±5um。

附图说明

图1为本发明二合一虹膜摄像装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明二合一虹膜摄像装置的成像光路示意图；

图3为本发明二合一虹膜摄像装置的成像实物图；

图4A为本发明二合一虹膜摄像装置的滤光片一实施例的组装前的结构示意图；

图4B为图4A实施例的组装后的结构示意图；

图5A为本发明二合一虹膜摄像装置的滤光片与镜座的组装结构示意图；

图5B为5A的仰视图；

图6为本发明二合一虹膜摄像装置的滤光片和镜座的组合与光学系统的组装结构示意图；

图7为本发明二合一虹膜摄像装置的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明作进一步详细描述，其生产方法使用现有的制造技术就可以制造。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明二合一虹膜摄像装置包括光学系统1、胶水2、镜座3、滤光片4、定位标记5、遮光树脂6、图像传感器7、基板8及连接器9。

具体来说，光学系统1由光学镜头单元组成；滤光片4由可视光滤光片15及近红外滤光片16两种滤光片组成。

图2为二合一虹膜摄像装置的成像光路示意图。拍摄体经过光学系统1，通过滤光片4后被拍摄体被分离为两个光通路：经过可视光滤光片15的可视光通路及经过近红外滤光片16的近红外光通路，即用于虹膜成像的光通路。

可视光与近红光通过滤光片4分离后分别在图像传感器7成像由光信号转换为电信号，虹膜图像由虹膜区域17输出，自然光图像则由可见光区域18输出，经由连接器输出到移动设备进行自然光图像20及近红外光图像19处理，从而完成一个摄像装置实现可见光摄像及近红外的虹膜摄像(如图3所示)。

图4A及图4B分别为本发明二合一虹膜摄像装置的滤光片组装前及组装后的结构示意图，滤光片4包括：可视光滤光片15、近红外滤光片 16、遮光树脂6、玻璃基板23及透明粘着剂22。

上述可视光滤光片15与近红外光滤光片16通过透明粘着剂22压合贴附在玻璃基板23上，可视光滤光片15和近红外光滤光片16接合缝隙之间则采用遮光树脂6粘合，遮光树脂6采用加热固化。

滤光片4部分是实现二合一虹膜摄像关键部件，滤光片4同时具有 420nm-620nm自然光波长及近红外800nm-820nm波长特性，一般来说 810nm附近的波长，不易于人眼觉察同时也不容易受到环境光的干扰。

可视光滤光15与近红外光滤光片16的边界填充遮光树脂，该遮光树脂使用高精度模填充压合，而且控制精度非常高，公差控制在±5um。

可视光滤光片15与近红外光滤光片16通过透明粘着剂22与玻璃基板23进行压合贴附，不会形成气泡同时又具有很高的光穿透率。玻璃基板23用于承载的基板可以通过全波段波长。

可视光滤光片15与近红外光滤光片16以及玻璃基板23切割加工通常采用切刀切割,也可以通过激光切割。

如图5所示，滤光片4通过镜座定位标记5与镜座3对齐后通过粘合剂24、25与镜座3进行紫外线固化粘合，从而完成二合一滤光片与镜座的组装，通过定位标记5的作用使组装精度达到±5um。

如图6所示，滤光片4和镜座3的组合与光学系统1通过螺牙锁附组装以形成完整的光学系统组件26，通过此过程完成二合一虹膜摄像装置的全部光学系统组件26组装。

如图7所示，本发明二合一虹膜摄像装置的电子器件组合件27主要是由图像传感器7、基板8及连接器9组成，其中，图像传感器7通过设备贴片或封装与基板8的电子线路连接，基板8的电子线路连接通过连接器9与手机或其他电子设备实现信号相互传输。

光学系统组件26通过粘合剂28与基板8粘贴，并与电子器件组合件27通过精密设备组装完成整个二合一虹膜摄像装置的组装，精密设备在组装过程中会确保光学系光轴中心与图像传器中心重合，精度控制在±2um。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。