专利名称：新型光学手纹采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学领域。
背景技术：
随着社会的进步特别是计算机技术的飞速发展，基于手纹(指纹和掌纹)的自动身份识别系统和产品受到愈来愈多的关注，被广泛应用于公安、社保、安防和金融等许多领域。手纹采集仪是自动识别系统中手纹图像的输入设备，它直接影响识别系统的性能及成本等因素。虽然近年来出现了半导体指纹传感器，但由于其性能不稳定，使用寿命短等问题，没有得到普遍采用。目前手纹识别系统中仍然主要采用光学采集仪。图1是传统的光学手纹采集仪原理示意图。由光源1发出的光入射到棱镜3的表面2上，根据全反射的光学原理，入射到表面2上的光经反射后从棱镜3的另一个表面4射出。当表面2上按有手时，手表面纹线接触处光线发生散射，在光线出射方向就可以得到纹线的图像。这种系统中物面(表面2)与系统光轴不垂直，是非共轴系统，用镜头直接成像会出现梯形像差。用补偿棱镜可以修正这种像差，但增加系统的复杂性，提高了产品成本。另外，由于棱镜体积大，采集设备难以小型化。
发明内容
本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种新型手纹采集仪，系统简单没有梯形形变。
图3是本实用新型的结构说明图，其中包括平行平板(以下简称平板)1、光源2、平面镜3、平面镜4、成像镜头5、图像传感器6，且它们在光路上依次排开。手与平行平板1的表面接触，光源2发出的光在平板表面被手纹接触部分发生漫反射，漫反射光经过平面镜3和4改变光路后，通过镜头5将清晰纹线图像成在CMOS图像传感器6上。系统中平板的取手纹面和成像光透射面与光轴7垂直，平行平板1、平面镜3、平面镜4、镜头5和图像传感器6构成共轴光学系统。
图2进一步说明了本实用新型的特点。图中光源5从侧面将光线射入平板1中，由于表面2和表面4是抛光面，发生全反射，光线不会从平板表面2和表面4射出。当手按在表面2时手纹与表面2接触处出现漫反射，散射光可以从表面4射出。这时在表面4一侧，通过镜头可以得到被光源5照亮的纹线图像。平板表面2和表面4之间的夹角小于2°，以保证所采集手纹的矩形和梯形畸变小于0.1％。
本实用新型光学系统直接透过平板取像，没有梯形形变，设计简单、成本低，便于在保持图像质量的前提下实现小型化。
图1是传统手纹采集仪的原理示意图图2是本实用新型光学特点示意图图3是本实用新型光学系统结构示意图图4是本实用新型实例结构示意图具体实施方式
图4是本实用新型实例结构示意图。平板1的窗口面积是14mm×18mm，选用材料是HWB850红外玻璃；光源2是波长930nm的红外发光管；纹线的散射光通过平面镜3和4改变光路经过镜头5成像到CMOS传感器6上；CMOS器件采用OV7141。
权利要求1.一种手纹采集仪，包括平行平板1、光源2、平面镜3、平面镜4、成像镜头5、图像传感器6，其特征是所述平行平板1、平面镜3、平面镜4、成像镜头5和图像传感器6在光路上依次排开。
2.如权利1要求的手纹采集仪，其特征是平行平板取手纹面和成像光线透射面间的夹角小于2°。
3.如权利1要求的手纹采集仪，其特征是平行平板取手纹面和成像光线透射面与光轴垂直。
4.如权利1要求的手纹采集仪，其特征是平行平板1、平面镜3、平面镜4、镜头5和图像传感器6构成共轴光学系统。
5.如权利1要求的手纹采集仪，其特征是平行平板的光入射侧面和与其相对的侧面是抛光面。
专利摘要本实用新型公开一种手纹采集仪，包括光源2、平行平板1、平面镜3和4、成像透镜5、图像传感器6，其特征是用平行平板提取手纹；平行平板取手纹面(与手接触的表面)和成像光线透射面(取手纹面相对的面)与光轴垂直；所述平行平板、平面镜、成像镜头和图像传感器在光路上依次排开，即光源发出的光从侧面进入到平板1中，在平行平板中发生全发射，被手纹线散射的光线一部分由平板的另一面射出，经过平面镜进入镜头，最后成像在传感器上。
文档编号G02B17/08GK2681156SQ20032010218
公开日2005年2月23日 申请日期2003年11月3日 优先权日2003年11月3日
发明者林金龙, 沈柱 申请人:林金龙