专利名称：大幅面指纹采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指纹图像采集装置，特别是涉及一种大幅面指纹采集器。
背景技术：
现有的指纹图像采集器大都采用直角三角形棱镜，以直角三角形棱镜的底面为指纹采集面，由于受直角三角形高度和采集器整体厚度的限制，图像采集面通常都较小，可供比对识别的指纹图像面小，不能采集大手指的全指纹，在许多需要大面积采集指纹的高识别精度的设备中都无法适用。例如在公安、海关、身份证等身份识别领域就需要采集大面积的指纹图像。因此，现有的配装直角三角棱镜的指纹采集器，又大又笨重，且采集指纹的图像面积小，应用领域受到许多限制。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能采集大面积指纹，识别率高的大幅面指纹采集器。
为实现上述目的，本实用新型大幅面指纹采集器由光源、棱镜、透镜和光电检测器组成，棱镜截面为顶角大于90度的不等腰三角形，棱镜长腰面一侧配装光源，棱镜短腰面一侧配有一次反光镜，一次反光镜下端右侧配有与之夹角大于90度的二次反光镜，棱镜长腰面右端下方配装透镜，透镜外侧配装光电检测器。其中，棱镜底面为指纹图像采集面，长腰面为入射面，短腰面为出射面。如此设计，以长腰面为光源的入射面，能直接照明棱镜底面较大面积，提供较大的有效指纹采集面；通过缩小等腰三角形一边的角度，可以在不增加棱镜厚度的前提下大大增加棱镜的长度和相对缩小棱镜的厚度，从而为增大指纹图像采集面积创造条件；另外，通过引入一次、二次反光镜将光路折回，在棱镜长腰端部下方设置透镜，在透镜外侧设置光电检测器，则可以充分利用棱镜尖端一侧的富余空间，有利于减小整机体积，且不会影响指纹采集面和指纹图像效果；增大指纹采集面后，显然就会相应提高识别率。具有指纹采集面大，体积小，重量轻，失真率低，崎变小的优点。
作为优化，一次反光镜上端向短腰面倾斜，二次反光镜右端向下倾斜。最好使一次反射镜面与棱镜出射面成5-8度夹角。如此设计，能得到非常清晰，崎变性小的图像。
作为优化，光源由位于棱镜长腰面一侧的导光板和位于导光板外端的发光二极管组成。导光板优选有机玻璃板。如此设计，具有光源面积大，厚度小，占用空间少，结构简单，体积小，重量轻和成本低的优点。
作为优化，导光板位于棱镜一侧的照射面为蒙沙毛面、或为三角形凸棱构成的波纹面。当然凸棱最好应当为直角等腰三角形。如此设计，有利于更加完整地照亮指纹的凸纹，提高指纹图像的清晰度和对比度，有利于提高检测精度。
作为优化，导光板波纹面的三角形凸棱宽度为0.20-0.28毫米，高度为0.10-0.14毫米。如此设计，能更好地照亮指纹，提高检测精度。
作为优化，棱镜长短腰面的夹角为112.5度，棱镜长腰面与底面的夹角为22.5度，棱镜短腰面与底面的夹角为45度。此棱镜在光学上称为半伍角棱镜。如此设计，既能减小棱镜厚度，又能保证反射指纹图像的面积较大，失真率最小，图像质量最佳。
作为优化，一次反光镜与二次反光镜的夹角大于90度。如此设计，能更好地保障指纹图像质量。
作为优化，棱镜的高度为8-14毫米，底面宽度为18-26毫米，长度为24-36毫米。如此设计，能保证图像采集面大，能采集全指纹图像，可应用于海关，公安，身份证等领域。
作为优化，棱镜底面上涂有一层透明弹性树脂膜。透明弹性树脂膜可以由有机硅树脂，或丙烯酸树脂制成。如此设计，棱镜的树脂膜表面就变成了采集面，当入射光照射到指纹的凸纹上时，因凸条纹压迫弹性树脂膜而下陷，树脂膜与手指隆起的凸纹就能发生浸润，入射光在凸纹处就能被较好地吸收。指纹的凹条处因为不与树脂膜接触，由一层空气隔离，入射光就会在此处形成完全内反射，射入出射面后，再射向棱镜外，从而能提高指纹图像的识别率，降低失真率。
作为优化，透镜平面与光电检测器(CMOS)表面之间有5-8度的夹角。如此设计，能校正指纹图像。
采用上述技术方案后，本实用新型大幅面指纹采集器具有体积小，重量轻，采集面大，崎变小，失真率低，识别率高，配装使用方便，性能可靠，最适合于公安、海关、身份证等身份识别领域的优点。
图1是本实用新型大幅面指纹采集器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例作更进一步的说明本实用新型大幅面指纹采集器由光源、棱镜1、透镜2和光电检测器3组成，棱镜1截面为顶角112.5度的不等腰三角形，棱镜1长腰面一侧配装光源，棱镜1短腰面一侧配有一次反光镜4，一次反光镜4下端右侧配有与之夹角为100-130度的二次反光镜5，棱镜1长腰面右端下方配装透镜2，透镜2外侧配装光电检测器3。一次反光镜4上端向短腰面倾斜，二次反光镜5右端向下倾斜。光源由位于棱镜1长腰面一侧的有机玻璃导光板6和位于导光板6外端的发光二极管7组成。棱镜1长腰面与底面的夹角为22.5度，棱镜1短腰面与底面的夹角为45度。棱镜1的高度为8-14毫米，底面宽度为18-26毫米，长度为24-36毫米，该棱镜在光学上称为半伍角棱镜。棱镜1底面上涂有一层由有机硅树脂制成的透明弹性树脂膜8。透镜2平面与光电检测器CMOS3表面之间有5-8度的夹角。
其光路为发光二极管7产生的光源射入导光板6中，导光板6的辐射光通过棱镜1的长腰面射向棱镜的底面，棱镜1的底面的入射光再射向透明弹性树脂膜8，在透明弹性树脂膜8表面反射后得到的反射光再经过棱镜1的短腰面射向一次反光镜，一次反光镜反光镜反射出的光再反射到二次反射镜，二次反射镜反射的光再透过透镜2投射到光电检测器3上，从而完成指纹图像的采集。
权利要求1.一种大幅面指纹采集器，其特征在于由光源、棱镜、透镜和光电检测器组成，其特征在于棱镜截面为顶角大于90度的不等腰三角形，棱镜长腰面一侧配装光源，棱镜短腰面一侧配有一次反光镜，一次反光镜下端右侧配有与之夹角大于90度的二次反光镜，棱镜长腰面右端下方配装透镜，透镜外侧配装光电检测器。
2.根据权利要求1所述大幅面指纹采集器，其特征在于一次反光镜上端向短腰面倾斜，二次反光镜右端向下倾斜。
3.根据权利要求2所述大幅面指纹采集器，其特征在于光源由位于棱镜长腰面一侧的导光板和位于导光板外端的发光二极管组成。
4.根据权利要求3所述大幅面指纹采集器，其特征在于导光板位于棱镜一侧的照射面为蒙沙毛面、或为三角形凸棱构成的波纹面。
5.根据权利要求4所述大幅面指纹采集器，其特征在于导光板波纹面的三角形凸棱宽度为0.20-0.28毫米，高度为0.10-0.14毫米。
6.根据权利要求2所述大幅面指纹采集器，其特征在于棱镜长短腰面的夹角为112.5度，棱镜长腰面与底面的夹角为22.5度，棱镜短腰面与底面的夹角为45度。
7.根据权利要求6所述大幅面指纹采集器，其特征在于一次反光镜与二次反光镜的夹角大于90度。
8.根据权利要求7所述大幅面指纹采集器，其特征在于棱镜的高度为8-14毫米，底面宽度为18-26毫米，长度为24-36毫米。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述大幅面指纹采集器，其特征在于棱镜底面上涂有一层透明弹性树脂膜。
10.根据权利要求9所述大幅面指纹采集器，其特征在于透镜平面与光电检测器表面之间有5-8度的夹角。
专利摘要本实用新型涉及一种大幅面指纹采集器。为解决现有指纹采集器体积大、采集面小的问题，其由光源、棱镜、透镜和光电检测器组成，棱镜截面为顶角大于90度的不等腰三角形，棱镜长腰面一侧配装光源，棱镜短腰面一侧配有一次反光镜，一次反光镜下端右侧配有与之夹角大于90度的二次反光镜，棱镜长腰面右端下方配装透镜，透镜外侧配装光电检测器。一次反光镜上端向短腰面倾斜，二次反光镜右端向下倾斜。光源由位于棱镜长腰面一侧的导光板和位于导光板外端的发光二极管组成。因此，其具有体积小，重量轻，采集面大，崎变小，失真率低，识别率高，配装使用方便，性能可靠，最适合于公安、海关、身份证等身份识别领域的优点。
文档编号G02B17/08GK2867455SQ20052014215
公开日2007年2月7日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年11月24日
发明者车全钟, 车全宏, 车军 申请人:车全钟