专利名称：二次成象非共轴指纹识别光学系统的制作方法
技术领域：
本发明属于光学技术领域，涉及和光轴成倾斜物面无畸变成象的指纹识别光学系统。
现有的指纹识别光学系统如
图1和图1所示为了校正畸变，指纹识别光学系统采用楔形棱镜1或衍射光栅1的结构，外加一远心光路的成象物镜2，它们的主要缺点是体积较大，其次是由于采用了光楔棱镜或光栅其制作工艺有一定难度，从而影响生产效率和成本。
本发明的目的是解决已有技术采用光楔棱镜或光栅结构带来的制作工艺难度大、体积较大、生产效率低、成本高等问题。
本发明的详细内容如图3所示它包括光源1、直角棱镜2、物面3，本发明的特点是用二次成象非共轴光学系统校正与光轴成倾斜物面的畸变，把直角棱镜2上的物面3经过物镜4成象在中间象面5上，中间象面5和物镜4的光轴成一定的β角度，中间象5角经物镜6成象在CCD靶面7上，CCD靶面7的象面与物面3平行，物镜6的光轴相对物镜4的光轴旋转一定的α角度，物镜4的出射光瞳直接成象在物镜6的入瞳上。
当整机通电后，打开光源1，其光照在直角棱镜2上，此时按在直角棱镜2上的物面3通过物镜4、物镜6，最后成象在CCD靶面7上。
本发明的优点由于采用二次成象非共轴光学系统校正了与光轴成倾斜物面的畸变，从而使仪器体积小、重量轻。采用物镜组成的二次成象非共轴光学系统其制作工艺难度明显减小，有利于提高产品质量，提高生产效率、降低成本，更便于批量生产。
图1、图2是已有技术的结构示意图。
图3是本发明的光学原理图。
图4是本发明的一种实施例。
本发明的最佳实施例物镜4的倍率选取光学系统的成象倍率，物镜6的倍率选取-1倍。β角和α角都近似满足使物镜的主面和物面及CCD象面的延长线交于一点，准确值需在光学设计过程中求出，求α角需用逐次逼近法求出。对物镜6有三点特殊要求1、物方视场角的大小应小于或等于直角棱镜2的全反射角所对应的入射到棱镜的光线入射角。
2、物镜4的出瞳不用场镜，而将出瞳直接成象在物镜6的入瞳上。
3、物镜6的边缘视场的象差必须得到很好的校正。
物面尺寸 25mm×20mm象面尺寸 3.6mm×4.8mm (1/3英寸CCD摄像机)物镜4焦距 8.95mm倍率为-0.18倍物镜6焦距 9.55mm倍率为-1倍二物镜光轴交角α22.62°物镜4由六片透镜组成，选用的玻璃依次为LaK2、ZF1、LaK2、ZF7、LaK2、LaK2。
物镜6由三片透镜组成，选用的玻璃依次为LaK2、FA、LaK2。
直角棱镜2的玻璃为ZF2。
权利要求
1.一种二次成象非共轴指纹识别光学系统，包括光源1、直角棱镜2、物面3，其特征在于用二次成象非共轴光学系统校正与光轴成倾斜物面的畸变，把直角棱镜2上的物面3经过物镜4成象在中间象面5上，中间象面5和物镜4的光轴成一定的β角度，中间象5再经物镜6成象在CCD靶面7上，CCD靶面7的象面与物面3平行，物镜6的光轴相对物镜4的光轴旋转一定的α角度，物镜4的出射光瞳直接成象在物镜6的入瞳上。
全文摘要
本发明属于光学技术领域,涉及和光轴成倾斜物面无畸变成象的指纹识别光学系统。由光源、棱镜、物镜、CCD靶面组成。本发明的优点:采用二次成象非共轴光学系统校正了光轴倾斜物面的畸变,从而使仪器体积小、重量减轻、部件制作工艺简单、可提高生产效率、降低成本,便于批量生产。
文档编号G02B17/08GK1180843SQ9612296
公开日1998年5月6日 申请日期1996年10月25日 优先权日1996年10月25日
发明者史光辉, 芦苇, 李鹤玲, 武晓东 申请人:中国科学院长春光学精密机械研究所