专利名称：一种面型光学指纹采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学指纹采集仪，尤其涉及一种面型光学指纹采集仪。
背景技术：
光学指纹采集仪，是现有的指纹识别系统中广泛使用的指纹采集装置，它利用光 线在界面上因手指接触时脊线谷线的差异造成的光学差异形成图像并采集。光学指纹采集仪采集的是指纹表层纹理图像，特定的光线照射到手指表面形成反 射光线，由于指纹的脊线和谷线的凹凸不同，形成反射光线的量也就不同，反射光线再经过 成像装置捕获成像。由于传统的光学指纹采集仪的采集装置通常采用棱镜，其指纹采集面与成像面之 间的距离(光程)不同，因此在形成和定相最终图像的位置处(成像面所在位置)指纹图像 相对实际图像发生了畸变，导致所采集到的指纹图像将不易被识别，该畸变叫做梯形畸变。为了解决指纹图像的梯形畸变问题，申请号为98215867的发明专利采用了远心 光路的成像光学系统，通过将用于从汇聚棱镜投射的指纹图像的一聚光透镜和一校正透镜 或校正棱镜相组合来对图像的梯形畸变和像散进行校正。然而，上述方法并不是从根本原 因上解决图像畸变，由于聚光透镜、图像校正棱镜等被分离安装，由此会增加产品的尺寸及 光路的复杂性，最终导致制造成本的增加和生产效率的降低。
发明内容为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种面型光学指纹采集仪，包括外壳、采 集板、成像装置和电路板，其特征在于，所述采集板至少包括一透明接触层和一透明发光 层；所述透明发光层位于透明接触层下方；所述透明发光层包含采集发光区域和显示发光区域，所述采集发光区域和显示发 光区域分别与电路板电性连接；所述采集发光区域为环形，位于有效采集区域边缘；所述成像装置位于采集板的正下方。所述采集板还有一透明保护层，所述透明保护层位于透明发光层的下方。所述采集板四周固定在外壳上；所述电路板固定在外壳底部，与采集板和外壳一 起构成密闭空间。所述成像装置由透镜组和成像面组成，所述成像装置安装在电路板上；所述光源 的中心、透镜组的主光轴和成像面的中心三者共轴。本实用新型利用采集板作为指纹图像的采集元件，成像装置位于采集板的正下 方，使得从采集面到成像面的距离(光程)一致，从而消除了指纹图像梯形畸变，本实用新 型使整个产品趋于面型化，尺寸小，降低了产品成本并扩大了使用范围。
图1是本实用新型的结构图示意图；图2是本实用新型实施例的采集板结构示意图；图3是本实用新型实施例的透明发光层的结构示意图；其中图3-a是实施例的透 明发光层的主视图，图3-b是实施例的透明发光层的俯视图；图4是本实用新型实施例的局部光路图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本实用新型的优选实施例，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。具体实施例参见图1、图2、图3、图4，本实用新型的一种面型光学指纹采集仪包括外壳1、采 集板2、成像装置3和电路板4。采集板2至少包括透明接触层21和透明发光层22，透明接触层21用于与手指直 接接触，透明发光层22位于透明接触层21的下方。透明发光层22包含采集发光区域A和显示发光区域B，采集发光区域A和显示发 光区域B分别与电路板4电性连接；透明发光层22的采集发光区域A为环形，位于透明接 触层21的有效采集区域边缘(如图3所示)。采集板2还有一透明保护层23，透明保护层23位于透明发光层22的下方，用于保 护采集板2内部材料不受损坏。电路板4固定在外壳1底部，用于安装器件及电路连接，与采集板2和外壳1 一起 构成密闭空间。成像装置3由透镜组31和成像面32组成，成像装置3位于采集板2的正下 方，并且安装在电路板4上，用于接收从采集板2出射的带指纹信息的光并形成指纹图像； 所述采集板2的中心、透镜组31的主光轴和成像面32的中心三者共轴。所述成像面32为 半导体成像传感器阵列，所述半导体成像传感器为CCD传感器或CMOS传感器。当透明发光层22的采集发光区域A通电，显示发光区域B不通电时，本实用新型 提供的面型光学指纹采集仪进行指纹采集如图4所示，采集发光区域A发出的光线在采集 板2内部的上下两个表面发生全内反射，被反射到透明接触层21上的脊线处的光线因脊线 的紧密接触改变了全反射条件，一部分被手指耦合吸收，一部分发生漫反射，从采集板2下 方透射出的反射光线被成像装置3捕获成像；由于指纹谷线不与透明接触层21紧密接触， 全反射条件仍然成立，谷线处的光线将在采集板2内部上下表面连续全反射，光线不会透 射出采集板2，因此谷线处的光线无法被成像装置3捕获，这样从指纹谷线处入射到成像装 置3的光量与从指纹脊线处入射到成像装置3的光量被区别开来，从而得到一幅脊线处较 亮谷线处较暗的指纹图像。当指纹采集结束，透明发光层22的采集发光区域A断电，显示发光区域B通电时， 显示发光区域B通过发出的光线来显示该区域的图像形状，从而反馈给使用者一个直观的 结果。例如当指纹比对不正确时，采集板2显示一个“ X ”，若比对正确，即可在采集板2上 显示一个“ V”。本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本实用新型的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本实用新型的范围并不仅限于以上的说 明，而是由权利要求书的范围来确定的。
权利要求1.一种面型光学指纹采集仪，包括外壳、采集板、成像装置和电路板，其特征在于，所述 采集板至少包括一透明接触层和一透明发光层；所述透明发光层位于透明接触层下方；所述透明发光层包含采集发光区域和显示发光区域，所述采集发光区域和显示发光区 域分别与电路板电性连接；所述采集发光区域为环形，位于有效采集区域边缘；所述成像装置位于采集板的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种面型光学指纹采集仪，其特征在于，所述采集板还有一 透明保护层，所述透明保护层位于透明发光层的下方。
3.根据权利要求1所述的一种面型光学指纹采集仪，其特征在于，所述采集板四周固 定在外壳上；所述电路板固定在外壳底部，与采集板和外壳一起构成密闭空间。
4.根据权利要求1所述的一种面型光学指纹采集仪，其特征在于，所述成像装置由透 镜组和成像面组成，所述成像装置安装在电路板上；所述光源的中心、透镜组的主光轴和成 像面的中心三者共轴。
专利摘要本实用新型提供了一种面型光学指纹采集仪，包括外壳、采集板、成像装置和电路板，其特征在于，所述采集板至少包括一透明接触层和一透明发光层；所述透明发光层位于透明接触层下方；所述透明发光层包含采集发光区域和显示发光区域，所述采集发光区域和显示发光区域分别与电路板电性连接；所述采集发光区域为环形，位于有效采集区域边缘；所述成像装置位于采集板的正下方。本实用新型提供的一种面型光学指纹采集仪消除了指纹图像梯形畸变，同时使整个产品趋于面型化，尺寸小，降低了产品成本并扩大了使用范围。
文档编号G02B27/00GK201917927SQ20112001801
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者方丽君, 李扬渊, 汪镜 申请人:成都方程式电子有限公司