一种指纹识别仪的制作方法

本实用新型属于指纹识别技术领域，涉及一种指纹识别仪。

背景技术：

指纹识别仪是通过人体的生物特征指纹进行身份识别的一种专用仪器。指纹具有唯一性，并且终生不变，因此用来作为身份识别的方式之一是非常安全而便捷的。指纹识别仪广泛应用于银行、社保、公安、考勤、门禁、计算机及网络安全、互联网购物的支付手段等身份认证的场合。

现有的指纹识别仪，例如中国专利文献资料公开了一种能识别活体手指的光学指纹采集仪[申请号：201010273584.1；申请公布号：CN101950360A]，其包括指纹采集模块和电容式活体手指检测模块，电容式活体手指检测模块包括感应电机和电容测量电路，感应电极位于采集棱镜采集面，其底层为透明导电层，与采集棱镜相接，其表层为透明绝缘层，与手指接触。

该种结构的指纹采集模块为四棱镜，四棱镜横截面呈等腰梯形，四棱镜长度较长的底面作为采集面，四棱镜长度较短的底面作为采光面，四棱镜的其中一个腰面作为暗背景面，另一个腰面作为读取面，根据图像传感器和棱镜的安装位置确定采集面上形成的指纹成像的最大区域，光源与指纹成像最大区域的最高点的第一连线和光源与指纹成像最大区域的最低点的第二连线之间的夹角很大，采集面上指纹成像最大区域最高点的感应度很高，采集面上指纹成像最大区域最低点的感应度很低，指纹成像区域最高点与最低点感应度的差异很大，最高点的残留现象就非常厉害，导致该种结构的指纹采集仪不能获得清晰、均匀的指纹图像。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种指纹识别仪，解决的技术问题是如何提高指纹识别仪采集指纹图像的清晰度。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种指纹识别仪，包括壳体、棱镜、光源、透镜和图像传感器，所述棱镜固定在壳体内的前端，所述光源固定在壳体内的中间处，所述透镜和图像传感器固定在壳体内的后端，所述棱镜包括采集面、读取面和背景面，其特征在于，所述读取面与采集面和背景面均相连，所述背景面贴合在壳体的底部，所述光源位于读取面与背景面连接处的斜下方，所述光源散发的光线穿过读取面折射到采集面上，所述采集面上指纹成像最大区域的最高点与读取面上对应的第一照射点之间的连线记为第一连线，所述采集面上指纹成像最大区域的最低点与读取面上对应的第二照射点之间的连线记为第二连线，所述第一连线和第二连线之间的夹角在10-30度之间。

透镜和图像传感器能读取的采集面上的区域记为指纹成像的最大区域，光源位于读取面与背景面连接处的斜下方，光源散发的光线穿过读取面折射到采集面上，光源照射到读取面上的第一照射点的光线经棱镜折射后与指纹成像的最大区域的最高点重合，光源照射到读取面上的第二照射点的光线经棱镜折射后与指纹成像的最大区域的最低点重合，最高点与第一照射点的第一连线和最低点与第二照射点的第二连线之间的夹角在10-30度之间，即第一连线和第二连线之间夹角的角度较小，指纹成像最大区域的最高点与最低点的感应度较为均匀，即指纹成像最大区域各个部位的感应度均较为均匀，本指纹识别仪能够采集到均匀的图像，图像清晰度高。

在上述的一种指纹识别仪中，所述棱镜为三棱镜。三棱镜使光源的光线能够合理的反射、折射，从而使第一连线和第二连线之间的夹角较小，从而提高图像的清晰度。

在上述的一种指纹识别仪中，所述读取面与采集面之间的夹角为锐角，所述读取面与背景面之间的夹角为锐角。该种角度的设置，使光源散发的光线能够更加合理的照射在读取面上，从而更加合理的折射到采集面上，使第一连线和第二连线之间夹角的角度较小，从而提高本指纹识别仪采集图像的清晰度。

在上述的一种指纹识别仪中，所述读取面与采集面之间的夹角为50-70度，所述读取面与背景面之间的夹角为65-85度。该种角度的设置，保证第一连线和第二连线之间夹角的角度较小，从而提高本指纹识别仪采集图像的清晰度。

在上述的一种指纹识别仪中，所述采集面与背景面之间具有抵靠面，所述采集面与抵靠面的连接处到背景面的垂直距离为1/20-1/5的采集面与读取面的连接处到背景面的垂直距离。抵靠面的设置使采集面与背景面之间具有一个高度较小的抵靠部位，该抵靠部位与壳体相配合，从而提高本棱镜的安装牢固程度，防止棱镜损坏。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种指纹识别仪的读取面上的第一照射点与指纹成像最大区域的最高点相连后形成的第一连线与读取面上的第二照射点与指纹成像最大区域的最低点相连后形成的第二连线之间的夹角在10-30度之间，即第一连线和第二连线之间夹角的角度较小，指纹成像最大区域的最高点与最低点的感应度较为均匀，即指纹成像最大区域各个部位的感应度均较为均匀，本指纹识别仪能够采集到均匀的图像，图像清晰度高。

附图说明

图1是本指纹识别仪的整体结构剖视示意图。

图2是本指纹识别仪的光路图。

图中，1、壳体；2、棱镜；21、采集面；22、读取面；23、背景面；24、抵靠面；3、光源；4、透镜；5、图像传感器；6、最高点；7、第一照射点；8、第一连线；9、最低点；10、第二照射点；11、第二连线。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本指纹识别仪包括壳体1、棱镜2、光源3、透镜4和图像传感器5。

棱镜2为三棱镜，棱镜2固定在壳体1内的前端，光源3固定在壳体1内的中间处，透镜4和图像传感器5固定在壳体1内的后端，光源3位于棱镜2和透镜4之间，透镜4和图像传感器5能读取的采集面21上的区域记为指纹成像最大区域。

棱镜2包括采集面21、读取面22、背景面23和抵靠面24，背景面23贴合在壳体1的底部，光源3位于读取面22与背景面23连接处的斜下方。读取面22与采集面21相连且读取面22与采集面21之间的夹角为锐角，读取面22与背景面23相连且读取面22与背景面23之间的夹角为锐角，抵靠面24位于采集面21与背景面23之间，本实施例中，读取面22与采集面21之间的夹角为60度，读取面22与背景面23之间的夹角为78度，采集面21与抵靠面24的连接处到背景面23的垂直距离为1/15的采集面21与读取面22的连接处到背景面23的垂直距离，在实际生产中，读取面22与采集面21之间的夹角可以为50度或者70度，读取面22与背景面23之间的夹角可以为65度或者85度，采集面21与抵靠面24的连接处到背景面23的垂直距离为1/20或者1/5的采集面21与读取面22的连接处到背景面23的垂直距离。

如图2所示，光源3散发的光线穿过读取面22射到采集面21上，光源3散发的光线照射在读取面22上的第一照射点7，该光线经过棱镜2折射后照射在采集面21上指纹成像最大区域的最高点6，最高点6与第一照射点7的连线记为第一连线8，光源3散发的光线照射在读取面22上的第二照射点10，该光线经过棱镜2折射后照射在采集面21上指纹成像最大区域的最低点9，最低点9与第二照射点10的连线记为第二连线11，本实施例中，第一连线8和第二连线11之间的夹角为18.75度，在实际生产中，第一连线8和第二连线11的夹角可以为10度或者30度，第一连线8和第二连线11之间夹角的角度小，指纹成像最大区域各个部位的感应度均匀，图像传感器5感应到的图像清晰度高。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、棱镜2、采集面21、读取面22、背景面23、抵靠面24、光源3、透镜4、图像传感器5、最高点6、第一照射点7、第一连线8、最低点9、第二照射点10、第二连线11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。