专利名称：一种扁平式指纹采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于指纹图像捕获识别技术领域，具体涉及高清晰指纹采集器。
背景技术：
目前的扁平式光学指纹采集器都属于暗背景的光路系统，指纹采集面积小，清晰 度低。为获得采集面积大，提高清晰度，中国发明专利CN101034437A通过在棱镜上涂黑面 来吸收光线，以得到足够对比度的图像。 如附图1所示，现有技术中扁平式指纹采集器将棱镜的一面涂黑，通过涂黑面9来
吸收光线，以得到足够对比度的图像。为制作出一段涂黑面来吸收光线，所以棱镜必须要达
到一定的长度。导致指纹采集器尺寸较长，指纹采集器笨重，生产成本增加。 棱镜一般为玻璃材料，在其上面进行涂黑处理后可以得到有一定对比度的图像，
但由于材料本身的特性，在现有的技术水平下却无法进一步的提高对比度，从而成为指纹
采集期器设计的一大瓶颈。
发明内容为了克服现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种轻质、清晰度好、机
械强度更强、生产装配简单的扁平式指纹采集器。 为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案 —种扁平式指纹采集器，包括采集器壳体和置于其内纵截面为直角梯形的棱镜、 透镜和图像传感器，透镜和图像传感器位于棱镜直腰面一侧，斜腰面制有反射镜面，其特征 在于棱镜的上底面作为指纹采集面，棱镜直腰面近邻一黑色腔体，黑色腔体的另一侧为透 镜和图像传感器。 进一步，黑色腔体的深度L大于棱镜高度的1/2。 优选方案是透镜置于一可相对纵向位移的套筒，透镜嵌设于透镜套筒中。如此设 计透镜的焦距从外部可调，提高了便利性。 为便于加工，黑色腔体为采集器壳体的一部分，为采集器壳体的内壁涂有鹏光黑 色的一段。 所述黑色腔体的内侧布设数个凹坑或凸起。 所述黑色腔体的内侧为波纹面，或者为现有技术中常用于增强光线吸收的形状或 者结构。 相比现有技术的扁平式指纹采集器，其有益效果为 (1)棱镜省却涂黑面工艺，使其制造更为简单； (2)减小棱镜的长度尺寸，在实验中达到同样的效果。黑色腔体可以縮短原黑漆层 长度的2/3，相比现有技术降低指纹采集器整体尺寸，而同时改变了光路，使采集器微型化， 采集器的微型化可以增强其机械强度。
(3)由黑色腔体来吸收光线，可得到比传统的指纹采集器对比度更高的图像，有利
3于提高成像质量，保证成像的清晰度和完整性。
(4)透镜透镜的焦距从外部可调，提高了便利性。
图1为现有技术扁平式指纹采集器结构示意图。 图2为本实用新型扁平式指纹采集器结构示意图。
具体实施方式下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型限于 这些具体实施方式
。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所 可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。 实施例1 图1为现有技术的扁平式指纹采集器，由棱镜8、透镜5和光电检测器或者图像传 感器7组成，棱镜8的下底面为黑漆面9，斜腰面1为反光镜面，其光路是，手指覆盖在棱镜 上，其覆盖部分的光线通过棱镜反射到黑漆层，黑漆层再通过棱镜的反射到斜腰面1并通 过透镜5和反射面6传送到图像传感器7。 如图2所示一种扁平式指纹采集器，由棱镜8、透镜5、 cmos图像传感器7、反射面 6以及黑色腔体L构成，并都安装在一个塑料盒体中， 棱镜8的纵截面为直角梯形、透镜和图像传感器位于棱镜直腰面一侧，斜腰面1制 有反射镜面，棱镜的上底面作为指纹采集面2，棱镜直腰面近邻一黑色腔体，黑色腔体的深 度L大于棱镜高度的1/2，配置在棱镜的直腰面和透镜5之间。即黑色腔体的另一侧为透镜 5和图像传感器。透镜5置于一可相对外壳位移的套筒4，透镜嵌设于透镜套筒4中，透镜 套筒的顶端露在塑料盒体外。 在实际应用过程中，人将手指放在棱镜上进行图像采集时时，手指覆盖在棱镜上， 其覆盖部分的光线通过棱镜进行反射，并依次通过透镜和反射面传送到CMOS传感器。其他 手指未覆盖到部分的光线通过棱镜反射后被黑色腔体所吸收。 在实际应用中，黑色腔体是属于指纹头壳体结构的一部分，内壁为鹏光黑色，腔体 深度L越大光线吸收效果越好，但整体体积也会变大。采用形状不规则(如波纹面)的腔 体且深度大于1/2H(H为棱镜高度)就可得有效的吸收光线，得到比传统指纹采集器更加号 的图像对比度，从而得到更好的指纹图像。 本实施例中透镜安装了可从指纹采集器外部进行移动的透镜套筒，在整体指纹安 装完成后可以方便的进行焦距的调整，从而增加了生产过程的便利性。
权利要求一种扁平式指纹采集器，包括采集器壳体和置于其内纵截面为直角梯形的棱镜(8)、透镜(5)和图像传感器(7)，透镜和图像传感器位于棱镜直腰面一侧，斜腰面制有反射镜面(1)，其特征在于棱镜的上底面作为指纹采集面(2)，棱镜直腰面近邻一黑色腔体，黑色腔体的另一侧为透镜(5)和图像传感器。
2. 如权利要求1所述的扁平式指纹采集器，其特征在于，黑色腔体的深度L大于棱镜高度的1/2。
3. 如权利要求2所述的扁平式指纹采集器，其特征在于透镜(5)置于一可位移的套筒(4)，透镜嵌设于透镜套筒(4)中。
4. 如权利要求2所述的扁平式指纹采集器，其特征在于黑色腔体为采集器壳体的内壁涂有哑光黑色的一段。
5. 如权利要求2所述的扁平式指纹采集器，其特征在于黑色腔体的内侧布设数个凹坑或凸起。
6. 如权利要求5所述的扁平式指纹采集器，其特征在于黑色腔体的内侧为波纹面。
专利摘要一种扁平式指纹采集器，属于指纹图像捕获识别技术领域，包括采集器壳体和置于其内纵截面为直角梯形的棱镜、透镜和图像传感器，透镜和图像传感器位于棱镜直腰面一侧，斜腰面制有反射镜面，其特征在于棱镜的上底面作为指纹采集面，棱镜直腰面近邻一黑色腔体，黑色腔体的另一侧为透镜和图像传感器。本实用新型简化棱镜制造工艺，减小棱镜的长度尺寸，降低指纹采集器整体尺寸，使采集器微型化，增强其机械强度，本实用新型可以将透镜的焦距设置为从外部可调，提高了便利性。
文档编号G02B7/02GK201489552SQ20092011983
公开日2010年5月26日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者艾永明 申请人:艾永明