专利名称：指纹识别装置及便携式电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种指纹识别装置，尤其涉及一种可内置于移动电话等便携式电子装置的指 纹识别装置。
技术背景随着多媒体技术的飞速发展，移动电话、PDA (Personal Digital Assistant)、数码相 机、Notebook等越来越多的便携式电子装置已经成为了人们生活中必备的工具，其具有很强 的个人化的特点。 一旦丢失，其内部存储的信息，例如电话簿、相片、资料等等都有可能被 别人利用，而造成不必要的损失。因此，这类产品需要一定的身份认证和权限管理。而当前 所采用的主要方法有密码保护和指纹识别。密码保护的安全性较低，因为密码较容易被泄露 或遭到破解。而且如果使用者忘记密码的话，也很麻烦。而指纹识别由于每个人的指纹都是 不同的，其具有唯一性的特点，因此它的安全性很高，并且使用起来也很方便，省去了记忆 和输入密码的繁琐。目前，便携式电子装置的功能日益丰富，很多便携式电子装置本身就具有拍照功能，如 手机，而指纹识别也需要影像感测器以获取使用者的指纹影像。常见的指纹识别装置都是采 取独立的指纹识别器，其与便携式电子装置内部的数码相机模组是彼此独立的。而目前手机 体积朝向轻薄短小方向发展，如可将手机内部的数码相机模组与指纹识别模组整合起来，则 可增加便携式电子装置本身结构的利用率，并且还能降低成本。发明内容有鉴于此，有必要提供一种可内置于便携式电子装置中，且可整合便携式电子装置内的 数码相机模块的指纹识别装置。本发明提供了一种指纹识别装置，用于便携式电子装置，包括一指纹获取辅助装置和一 数码相机模块，该数码相机模块包括一光学镜头模组和一影像感测器。所述指纹获取辅助装 置包括一个光源和一个导光板，所述导光板包括一指纹识别区域，其具有指纹接触面和与 其相对的底面，所述导光板可将所述光源发出的光引导到指纹接触面，所述底面与所述数码 相机模块相对，数码相机模块用于接收该指纹获取辅助装置的指纹光信号并将其转换为电信 号，并与预先存储在便携式电子装置的存储器内的指纹资料进行对比，从而实现指纹识别。 当不使用指纹识别功能时，可以将指纹获取辅助装置旋转，露出数码相机模块的镜头，即可实现一般情况下的远距离摄影。本发明还提供了一种具有指纹识别装置的便携式电子装置，包括一本体，本体的表面设 置有一显示屏及按键； 一指纹获取辅助装置和一数码相机模块，该数码相机模块包括一光学 镜头模组和一影像感测器。所述指纹获取辅助装置包括一个光源和一个导光板，所述导光板 包括一指纹识别区域，其具有指纹接触面和与其相对的底面，所述导光板可将所述光源发 出的光引导到指纹接触面，所述底面与所述数码相机模块相对，数码相机模块用于接收该指 纹获取辅助装置的指纹光信号并将其转换为电信号，并与预先存储在便携式电子装置的存储 器内的指纹资料进行对比，从而实现指纹识别。当不使用指纹识别功能时，可以将指纹获取 辅助装置旋转，露出数码相机模块的镜头，即可实现一般情况下的远距离摄影。相较于现有技术，所述指纹识别装置具有结构简单、可增加便携式电子装置本身结构的 利用率，并且还能降低成本的优点。
图l是本发明实施例提供的指纹识别装置的具体结构示意图。 图2是本发明实施例提供的指纹识别装置未使用时的结构示意图。 图3是本发明实施例提供的使用指纹识别装置的便携式电子装置的结构示意图。 图4是本发明实施例提供的使用指纹识别装置的便携式电子装置进行指纹识别时的状态 示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。请参见图1及图2，本发明实施例提供的一种指纹识别装置100，包括一个指纹获取辅助 装置10及一个数码相机模块20，其中指纹获取辅助装置10由一光源11、 一导光板12、 一转轴 机构13构成。转轴机构13、光源11和导光板12为一体结构，该指纹获取辅助装置10附着于转 轴机构13，并可随转轴机构13转动而转动。另外，该指纹获取辅助装置10还包括一用来保护 指纹获取辅助装置的外壳14，其包裹着光源11和导光板12的一部分。数码相机模块20由若干镜片21、镜筒22、镜座23、玻璃板24、影像感测器25和印刷电路 板(PCB)26等组件构成。若干镜片21固定在镜筒22上，其构成了数码相机模块的光学镜头模 组。该镜筒22固定在镜座23内，玻璃板24安装在镜筒22后，其嵌在镜头23的内圆周面，用来 保护影像感测器25，影像感测器25用来将外部的光学影像信号转化为电子影像信号，并通过 印刷电路板26上的控制电路来传输信号。光源l 1可以是LED光源或其他照明光源。导光板l2进一步包括一指纹识别区域l2a和一非指纹识别区域12b，两区域互相邻接。两区域边界由保护指纹获取辅助装置的外壳14来划分 。其中，非指纹识别区域12b是包裹在外壳14内的。而导光板未被外壳14包裹的部分为指纹 识别区域12a，其具有指纹接触面12c及与其相对的底面。导光板非指纹识别区域12b的下 表面上具有一使光源11耦合进入导光板12内的光线16成大角度反射，造成光线16在导光板 12内全反射功能的光栅15，此光栅15可以是山形的周期性结构加上高反射镀膜层(A1、 Ag镀 膜或是多层高反射镀膜)。光线16在导光板内的反射线路如图1所示。可以看到，光线16经光 栅反射后大部分都会反射至指纹接触面12c。此时，将手指放到指纹接触面12c上，就可以进 行指纹信号的采集。另外，为防止光线从导光板的侧面12d处透出，还可以在侧面12d镀上一 层光吸收膜19。与导光板12的指纹接触面12c相对的底面具有一非球面曲面17，其可以与数码相机模块 20的光学镜头模组相配合，而使指纹影像成像到影像感测器25上。由于导光板12的材料和非 球面曲面17的材料可以为同种材料，如PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯 )、PC (polycarbonate,聚碳酸酯)等，故导光板12和其下面的非球面曲面17可以通过注塑的 方式一体成型。当然，它们也可以是分开来的，通过点胶的方法粘合起来。为使此非球面曲面17与数码相机模块20的间距保持固定，在导光板12的与指纹接触面 12c相对的底面上设置有一对大小固定的突起18，它们是固定于该底面上的，并且，该突起 18与镜筒22的上端抵紧，使非球面曲面17与数码相机模块20的间距可以保持固定，即使非球 面曲面17和数码相机模块的光学镜头模组的间距保持固定，使得成像品质更为稳定。另外，为使镜筒22与突起18紧密结合，还可以在数码相机模快20的下端设置一对弹簧 27，该弹簧27可将所述数码相机模块20的光学镜头模组压紧而使所述导光板的非球面曲面17 和光学镜头模组保持固定距离。这样，在进行指纹识别时，此数码相机模块20自然可以和导 光板12的非球面曲面17保持间距固定。转轴机构13突出于该指纹获取辅助装置10的外壳14，并可以与便携式电子装置30相连接 。也可以看作，该指纹获取辅助装置10通过该转轴机构13固定在便携式电子装置30上。通过 转动转轴机构13，可以使该指纹获取辅助装置10转动至远离数码相机模块20的方向。该便携 式电子装置30的外壳上具有凹槽(图未示)使该转轴机构13转动至一定角度后停住。该便携式电子装置30可以为移动电话、PDA(个人数码助理)、Notebook、数码相机等便 携式电子装置。当其本身具有数码相机模组时，该指纹获取辅助装置10需配合其本身具有的 数码相机模组的位置来设置其具体位置。使用该指纹识别装置时，将手指放在指纹接触面12c上，光源11发出的若干条光线16，在导光板12内折射后，经光栅15的反射，照射在放置在指纹接触面12c的手指上。此时，非 球面曲面17与数码相机模块20的光学镜头模组所组成的光学系统，可以将指纹影像成像到此 数码相机模块20的影像感测器25上，影像感测器25接收到指纹图像的光学影像信号，并将其 转换为电信号。再利用数码相机模块中的图像识别系统，将其与预先存储的指纹信息进行对 比分析，则可以实现指纹识别。在不使用指纹识别功能时，只需要将指纹获取辅助装置10转动至远离数码相机模块20的 方向，露出数码相机的镜头，则可以实现一般情况下的摄像功能，可以远距离拍照。请参考图3和图4，本发明实施例提供的一种带有指纹识别装置100a的便携式电子装置 200，包括一本体40、 一显示屏50及若干按键60，该指纹识别装置100a的数码相机模块20a安 装在该本体40的某一端部，其中该数码相机模块20a的镜座23a与移动电话本体40为一体结构 ，而指纹获取辅助装置10a通过转轴机构13a将它连接在便携式电子装置200本体40上。当此 数码相机模块20a单独使用时，即为一般的摄像取像功能；当使用指纹识别装置时，该数码 相机模块20a和指纹获取辅助装置10a相配合，可以将指纹影像成像于影像感测器25a上，再 将此影像资料传输至相关图像识别系统，与预先存储在便携式电子装置200的存储机构的指 纹信息进行比对，从而可以实现指纹识别。相较于现有技术，所述指纹识别装置具有结构简单、可增加便携式电子装置本身结构的 利用率，并且还能降低成本的优点。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它 各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种指纹识别装置，用于便携式电子装置，包括一指纹获取辅助装置和一数码相机模块，该数码相机模块包括一光学镜头模组和一影像感测器，其特征在于所述指纹获取辅助装置包括一个光源和一个导光板，所述导光板包括一指纹识别区域，其具有指纹接触面和与其相对的底面，所述导光板可将所述光源发出的光引导到指纹接触面，所述底面与所述数码相机模块相对，数码相机模块用于接收该指纹获取辅助装置的指纹光信号。
2.如权利要求l所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹获取 辅助装置进一步包括一转轴机构，指纹获取辅助装置附着于转轴机构并随转轴机构的转动而 转动。
3.如权利要求l所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光板进 一步包括一非指纹识别区域，与指纹识别区域相邻接。
4.如权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹获取 辅助装置进一步包括一外壳，其包裹着光源和导光板的非指纹识别区域。
5.如权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光板的 非指纹识别区域具有一光栅，可将所述光源发出的光反射至所述导光板的指纹识别区域。
6.如权利要求l所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光板的 指纹识别区域的底面为一非球面曲面，配合所述数码相机模块的光学镜头模组将指纹影像成 像到所述数码相机模块的影像感测器上。
7.如权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光板的 底面具有至少一个突起，用于使所述光学镜头模组与所述导光板的非球面曲面之间的距离保 持固定。
8.如权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述数码相机 模块进一步包括至少一个弹簧，可将所述数码相机模块的光学镜头模组压紧而使所述导光板 的非球面曲面和光学镜头模组保持固定距离。
9. 一种便携式电子装置，包括一本体，本体的表面设置有一显示屏 及按键； 一指纹获取辅助装置和一数码相机模块，该数码相机模块包括一光学镜头模组和一 影像感测器，其特征在于所述指纹获取辅助装置包括一个光源和一个导光板，所述导光板 包括一指纹识别区域，其具有指纹接触面和与其相对的底面，所述导光板可将所述光源发 出的光引导到指纹接触面，所述底面与所述数码相机模块相对，数码相机模块用于接收该指 纹获取辅助装置的指纹光信号。
10.如权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述指纹获取辅助装置进一步包括一转轴机构，指纹获取辅助装置附着于转轴机构并随着转轴机构的转动而转动。
全文摘要
本发明提供一种指纹识别装置，包括一指纹获取辅助装置和一数码相机模块，该数码相机模块包括一光学镜头模组和一影像感测器，所述指纹获取辅助装置包括一个光源和一个导光板，所述导光板包括一指纹识别区域，其具有指纹接触面和与其相对的底面，所述导光板可将所述光源发出的光引导到指纹接触面，所述底面与所述数码相机模块相对，数码相机模块用于接收该指纹获取辅助装置的指纹光信号并将其转换为电信号，并与预先存储在便携式电子装置的存储器内的指纹资料进行对比，从而实现指纹识别。此装置整合了便携式电子装置内的数码相机模块，具有结构紧凑，使用方便的优点。本发明还提供了一种具有指纹识别装置的便携式电子装置。
文档编号G06K9/00GK101276406SQ20071020034
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者张仁淙 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司