CN102880867B - 光学指纹采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述的是一种光学指纹采集装置。它具有一个改良的光学透镜组合，能够纠正光折射器引起的变形图像。该光学透镜组合包括两个圆柱形的透镜，它使入射光的光轴和这些透镜的中心轴线不重叠。光学透镜组合纠正了因光折射器变形成矩形的图像，使其恢复本来的方形图像。特别需要说明的是，该指纹采集装置除了能够采集一个手指的指纹之外，还可以同时采集所有手指的指纹。<!--1-->

Description

光学指纹采集装置

相关申请的交叉参考

这项申请要求于2011年9月6日提交申请的申请号为10-2011-0090241的韩国专利和2012年6月4日提交申请的申请号为10-2012-0059802的韩国专利的优先权，这两个在先申请的全文引入本说明书，以供参考。

技术领域

本发明涉及一种光学指纹采集装置，通过使用例如棱镜的光折射器来纠正光学指纹采集处理中可能出现的矩形变形和梯形失真，所述光学指纹采集装置能够获得没有失真的指纹图像。

背景技术

由于其唯一性和不可改变的特征，一个人的生物信息被广泛应用于在信息设备上进行身份验证。在一个人的众多生物信息当中，指纹验证方式因其结构简单又方便所以吸引了大部分的注意力并得以普及。

指纹采集装置是为了验证身份等目的而采集一个人的指纹图像的一种设备，其通常会结合有用于从获得的指纹图像中获取细节数据的装置。例如，从指纹图像中获取的细节数据可用来验证指纹。虽然也有很多其他采集指纹的方法，但通过如棱镜的光学装置的光学指纹采集法是得到最广泛使用的方法。

另外，光学指纹采集法通常分为两种，即根据在指纹隆起部位上对光的吸收来确定指纹图像的方法 (所谓的“吸收型”)；和通过指纹隆起部位散射的光来形成指纹图像的方法(所谓的“散射型”)。

图1说明的是一种使用棱镜的光学指纹采集装置的示例。光学指纹采集装置100包括与用户指纹相接触的棱镜10、向棱镜10发射光的光源11、最终以数字信号形式输出指纹图像的图像传感器13和将棱镜10发射出来的指纹图像投射到图像传感器13上的透镜15。

当用户的手指触摸到棱镜的指纹触摸表面10a时，从光源11发射出的光通过棱镜10入射到指纹触摸表面10a。根据与指纹触摸表面10a相接触的指纹的形状而发生反射、散射或折射的光被发射到透镜15以生成图像，并被输入到图像传感器13。

当指纹采集装置100是“散射型”时，从光源11发射出的光以直角或比全反射的阈值角度略小的角度入射到指纹触摸表面10a上。由于光束在指纹的凹槽部位上发生折射而并没有发生全反射，并且在指纹的隆起部位上发生散射，所以能够获得指纹隆起部位为亮而凹槽部位为暗的图像。

当指纹采集装置100是“吸收型”时，从光源11发射出的光以比全反射的阈值角度更大的角度入射到指纹触摸表面10a上，并且在凹槽部位发生全反射。因此，此时获得的是指纹的凹槽部位是亮而隆起部位是暗的图像。

在从棱镜10发出的指纹图像中，可能出现各种变形。例如，指纹触摸表面10a上的一个边长为2×a的方形图像在通过棱镜10之后其上下方向(垂直方向)的长度看起来明显变短了。

这是因为投射到透镜15的图像的虚拟图像由于受到折射等影响发生了变形。棱镜10的指纹触摸表面10a反射的光在发射面10b上发生折射，并被投射到透镜15上。因此，当包括以相同间融设置在指纹触摸表面10a上的目标点A、B和C的图像被实际投射到透镜15上时，由以相同间隔b₁设置的虚拟目标点A1、B1和C1形成虚拟图像。

如图所示，由于间隔a>间隔b₁，所以指纹图像的垂直长度变为2×b₁，并且看起来比实际长度2a短。另一方面，指纹图像的水平长度2a基本上没有变化并且按照实际大小投射，因此，指纹触摸表面10a上的方形图像的上下方向(垂直方向)的长度在通过棱镜10之后看似变短了很多。在实践中，由于其它光学因素导致的变形，方形图像并不像矩形图像一样只是垂直长度变短，而是看起来像是梯形。

同时，指纹采集装置可以一次采集一个手指的指纹，也可以一次采集所有手指的指纹。如果是后一种情况，棱镜10的大小按比例增大，但是与前一种情况相比指纹图像的变形更加严重。

发明内容

本发明的实施例克服了上述不足以及其它没有描述的不足。另外，本发明并没有被要求来克服上述不足，并且本发明的实施例可能不用克服上述的问题。

本发明旨在提供一种光学指纹获取装置，通过使用例如棱镜的光折射器纠正可能出现在光学指纹采集处理中的矩形变形和梯形失真，所述装置能够获得没有变形的指纹图像。

根据本发明的一个方面，提供一种光学指纹采集装置，包括光折射器和图像传感器，所述光学指纹采集装置获取与所述光折射器的指纹触摸表面相接触的指纹的图像，所述光学指纹采集装置还包括：第一透镜，为平圆柱透镜，所述光折射器发射出的光入射在所述第一透镜上；第二透镜，为平圆柱透镜，置于通过所述第一透镜中心的虚拟轴的中心上，所述第一透镜发射出的光入射在所述第二透镜上；第三透镜，用于将从所述第二透镜发射出的光投射到所述图像传感器上；孔径光栏，位于所述第一透镜和所述第二透镜之间或者位于第二透镜后面。

这里，第一透镜和第二透镜可以安装在偏离中心的位置上，这样从所述光折射器发射出的光的光轴线不会跟所述虚拟轴重叠在一起，并且对因光折射器而发生变形的图像进行纠正。

根据本发明的实施例，第一透镜可以是平凸柱面透镜，其入射面起放大作用，而发射面为平的，第二透镜可以是平凹柱面透镜，其入射面是平的，而发射面起缩小作用。

另外，第一透镜和第二透镜的放大倍率可以是确定的，这样，从Y截面光学系统和X截面光学系统的视角分别来看从第二透镜发射出的图像的发射角度几乎相同。

根据另一个实施例，从光折射器发射出的光的光轴线可以设置在虚拟轴的上方或下方，这样从光折射器发射出的光离开中心，并且入射到第一透镜的偏上部位或偏下部位上。

在另一个方法中，根据本发明实施例的指纹采集装置还可以包括镜子，用于在倒转光的同时将从光折射器发射出的光的路径改变为入射到第一透镜上，从而从光折射器发射出的光离开中心，并且入射在第一透镜的偏下部位上。

还有，可以根据从第二透镜发射出的光的光轴线，倾斜地安装所述图像传感器。

根据实施例，第三透镜包括按顺序设置在第二透镜和图像传感器之间的第31号透镜和第32号透镜。这里，第31号透镜可以具有凸形入射面和凹形发射面，第32号透镜可以具有凸形入射面和凸形发射面。

附图说明

通过参照附图对本发明的示例性实施例进行描述，本发明的上述方面以及其它方面将变得更加清楚，其中：

图1概念性地描述了现有指纹采集装置的结构；

图2描述了根据本发明的示例性实施例的指纹采集装置（Y截面光学系统)；

图3描述了图2所示指纹采集装置的X截面光学系统；

图4描述了图2所示指纹输入窗口的接触区域；

图5描述了根据本发明另一个实施例的指纹采集装置(Y截面光学系统)；

图6描述了根据本发明另一个实施例的指纹采集装置(Y截面光学系统)。

具体实施方式

这里将参照附图更加详细地描述本发明的几个典型实施例。

在下面的描述当中，即使是在不同的附图上，同一个附图标号表示相同的部件。描述中所定义的事项，例如具体的结构和部件，用于帮助读者获得对本发明的全面理解。因此，很明显的是，在没有这些特别定义的情况下，也可以实施本发明的实施例。另外，如果对公知的功能或结构进行详细描述可能会使得本发明的公开不清楚，本说明书中可能会省去这样的描述。

根据本发明实施例的指纹采集装置应用于使用例如棱镜的光反射器的光学指纹采集装置，但是并不限于特定的指纹采集机制，例如散射型或吸收型。

图2和图3示意性地描述了根据本发明实施例的指纹采集装置200的各种示例中的一个示例。图2是沿垂直方向(Y轴方向)的侧向截面图，图中标示为“Y截面光学系统”，图3是图2所示指纹采集装置200的俯视图，标示为“X截面光学系统”。

根据本发明实施例的指纹采集装置200包括光折射器10、用于投射指纹图像的光学透镜单元210和图像传感器230。

在图2表示的结构之外，指纹采集装置200还可以包括内部光源和用于采集指纹图像的其它部件。例如，光源并不仅限于图1中所示的光源11，光源的位置和形状可以根据指纹识别方法和光折射器10的形状而变化。然而，这些部件并不是本专利的重要部件，所以仅在需要时加以描述。

光折射器10用于对入射光束进行折射并对折射后的光束进行发射。入射到光折射器10的光包括与光折射器10的一面相接触的指纹的指纹图像。光折射器10的截面可以具有三角形形状，例如图1的棱镜，也可以是四边形形状，例如为梯形。

光折射器10包括指纹触摸表面10a和发射面10b，指纹触摸表面10a与指纹相接触，而指纹触摸表面10a（指纹图像）反射或散射的光则通过发射面10b得以发射。还有，光折射器10还可以包括入射表面，用于采集指纹的光束根据内部光源11的位置入射在所述入射表面上。例如，图2的光折射器10具有入射表面10c，从光源发射的光入射到所述入射表面10c上。

光折射器10的指纹触摸表面10a包括正方形形状的“图像区域”，最终由图像传感器230将其转换为图像。换句话说，光折射器10的指纹触摸表面10a具有大于或等于“图像区域”的大小。同时，指纹触摸表面10a或图像区域可以具有与手指的一个指节相接触的大小，这与一般的指纹输入装置相同，或者具有与多个手指的指节相接触的大小。

图4是图2所示光折射器10的图像区域400的一个例子。为了方便起见，假设图4中所示的正方形图像区域400的一个侧边的长度是2a，各个侧边标记为第一侧边L1、第二侧边L2、第三侧边L3和第四侧边L4。Y轴方向(垂直方向)上的第一中心线LC1和X轴方向(水平方向)上的第二中心线LC2在中心点B垂直相交，并且将图像区域400分成具有相同大小的四个部分。第一中心线LC1在目标点A处碰上第一侧边L1，从而将第一侧边L1分割为两个部分，在目标点C处碰上第三侧边L3，从而将第三侧边L3分割为两个部分。第二中心线LC2在目标点D处碰上第二侧边L2，从而将第二侧边L2分割为两个部分，在目标点E处D碰上第四侧边L4，从而将第四侧边L4分割为两个部分。

在Y截面光学系统中，图2的光折射器10与图1的光折射器10处于相同的状态中，从而入射在光学透镜单元210上的图像不会变为图像区域400的图像的原有状态，而是成为虚拟图像。在虚拟图像中，图像区域400中的目标点A、B和C变形为虚拟的目标点A1、B1和C1，从而a>b₁。这里b1是虚拟目标点A1和B1(或B1和C1)之间的距离。

在X截面光学系统中，如图3所示，在虚拟图像中，图像区域400中的目标点D、B和E变形为虚拟目标点D1、B1和E1。但是a≒b₂，因此，几乎不存在变形。这里b₂为虚拟目标点D1和B1（或B1和E1）之间的距离。

因此，与具有2a×2a大小的正方形图像区域400不同，具有2a×2b₁(=2b₂×2b₁)大小的虚拟图像通过光折射器10的发射面10b被发射给光学透镜单元210。

光学透镜单元210将从光折射器10发射出的图像投射到图像传感器230上并且同时纠正因光折射器10发生变形的图像。为了实现这个目的，根据本发明实施例的光学透镜单元210包括第一透镜G1和第二透镜G2。

第一透镜G1和第二透镜G2放置在一条线上，这样Z轴线就可以通过G1和G2的中心。然而，根据本发明实施例的光学指纹采集装置200的Z轴线被设置为跟光折射器10发射出的光的轴线不相重叠。换言之，第一透镜G1和第二透镜G2的中心是偏离光轴线的。这个跟图1中将透镜15的中心设置在采集装置100中的光轴线上的情形是不同的。

更具体地说，从图2的Y截面光学系统的视角看，目标点A上的光线（或者虚拟目标点A1上的光线）入射到第一透镜G1的上边缘，目标点C上的光线（或者虚拟目标点C1上的光线）入射到第一透镜G1的大概中心上。换句话说，从Y截面光学系统的视角看，第一透镜G1和第二透镜G2离开中心设置，从而入射光的光轴线不通过第一透镜G1和第二透镜G2的中心，并且仅使用第一透镜G1和第二透镜G2中每个透镜的偏上部分或偏下部分，而不是使用第一透镜G1和第二透镜G2中每个透镜的整个表面。例如，在图2的例子中仅使用了第一透镜G1和第二透镜G2的偏上部分，入射到第一透镜G1和第二透镜G2上的光的光轴线并不通过第一透镜G1和第二透镜G2的中心，而是通过第一透镜G1和第二透镜G2的偏上部分。

另一方面，从X截面光学系统的视角看，光束的光轴线通过第一透镜G1和第二透镜G2的中心。

因此，第一透镜G1和第二透镜G2并不需要如图2和图3所示具有完全的形状，从Y截面光学系统的视角看，根据本发明的实施例，第一透镜G1和第二透镜G2的偏下部分可以去除。

第一透镜G1和第二透镜G2是平圆柱透镜，形成了所谓的“变形镜头系统”。

第一透镜G1是平凸柱面透镜，其入射面起到放大作用，而发射面是平的。第一透镜G1的入射面对Y截面光学系统而言用作凸面透镜，而对X截面光学系统而言用作平面透镜，从而在水平和垂直方向上具有不同的放大效果。

第二透镜G2是平凹柱面透镜，其入射面是平的而发射面能起到缩小作用。第二透镜G2的发射面对于Y截面光学系统而言用作凹面透镜，而对于X截面光学系统而言则用作平面透镜。

因此，在图2的Y截面光学系统中，相对于第二透镜G2后表面的发射角变得比相对于第一透镜G1前表面的入射角要大。另一方面，在图3的X截面光学系统中，相对于第一透镜G1前表面的入射角与相对于第二透镜G2后表面的发射角相同。

在图2的Y截面光学系统中，通过光折射器10的发射面10b投射的图像通过第一透镜G1和第二透镜G2再次被折射，从而形成对应于原来目标点A1、B1、C1的新的虚拟目标点A2、B2和C2。虚拟目标点A2、B2和C2是反相投射从第二透镜G2发射的光而获得的交点。由于透镜偏离中心，因此A2和B2之间的夹角α1与B2和C2之间的夹角α2略有不同。

同时，通过把X截面光学系统的目标点B2设置为与Y截面光学系统的目标点B2具有相同的位置，虚拟目标点D2、B2和E2可以表示在X截面光学系统上，如图3所示。虚拟目标点D2、B2和E2对应于原来的虚拟目标点D1、B1和E1。由于D2和B2之间的夹角α3与E2和B2之间的夹角α4几乎是一样的，所以虚拟目标点D2、B2和E2几乎间隔相同的距离，并且没有特别的变形。

这里，第一透镜G1和第二透镜G2使A2和B2之间的夹角α1、B2和C2之间的夹角α2与D2和B2之间的夹角α3、E2和B2之间的夹角α4相接近，这样就可以恢复由虚拟目标点A2、B2、C2、D2和E2形成的正方形而非矩形的图像，并对变形进行纠正。换句话说，第二透镜G2在Y截面光学系统中的发射角(α1+α2)和在X截面光学系统中的发射角(α3+α4)的角度被调节为几乎相同，这样的调节是针对第一透镜G1和第二透镜G2的放大倍率和/或位置进行的。

基于第一透镜G1和第二透镜G2的准确的变形纠正受到所有光学因素的影响，例如第一透镜G1和第二透镜G2的焦距、曲率、直径、Z轴线和光轴的位置等。当把这些所有的因素都考虑进去时，基于第一透镜G1和第二透镜G2的形状特性，可以更有效地使得第一透镜G1和第二透镜G2偏离中心以及进行变形纠正。

到目前为止，图2描述的第一透镜G1和第二透镜G2设置在Z轴线上，但是第一透镜G1和第二透镜G2并不是必须要设置在Z轴线上，只要第一透镜G1和第二透镜G2在光学上具有相同的功能和配置即可。例如，在第一透镜G1和第二透镜G2之间放置另一个光学装置时，第一透镜G1和第二透镜G2可以设置在不同的方向或者不同的轴线上。

根据本发明实施例的光学透镜单元210可以包括孔径光栏F，用于阻挡除了通过光折射器10入射的光以外的不必要的外部光的入射。在图2中，孔径光栏F被提供在第二透镜G2的后面，阻挡除了从第二透镜G2发射出的光以外的外部光的入射。除了起到阻挡外部光的功能之外，孔径光栏F还可以执行这样的功能，即对从第二透镜G2发射出的并且入射到第三透镜G3的光量进行调节。

在图5中示意的另一个实施例中，孔径光栏F可以提供在第一透镜G1和第二透镜G2之间，阻挡除了从第一透镜G1发射出的光以外的外部光入射到第二透镜G2上。

光学透镜单元210包括第三透镜(或透镜组)G3，用于将第一透镜G1和第二透镜G2已经纠正变形的图像投射到图像传感器230上。

例如，如图2和图3所示，光学透镜单元210包括提供在第二透镜G2和图像传感器230之间的作为第三透镜G3的第31号透镜G31和第32号透镜G32，减少了已经纠正变形的图像，并将减少后的图像投射到图像传感器230。

第31号透镜G31是凹凸镜，其入射面是凸面透镜而发射面是凹面透镜。第32号透镜G32是普通的凸镜。

第31号透镜G31和第32号透镜G32的中心也是偏离光轴的，也可以偏离Z轴线的中心。就光线或图像而言，第31号透镜G31和第32号透镜G32也偏向一侧。

图像传感器230也被安装在相对光轴稍微倾斜的位置上。这样，图2的Y截面光学系统解决了由于A2-B2-C2平面的倾斜而导致图像不在焦点上的问题。

<具体实施例>

在图2的指纹采集装置200中，第一透镜G1和第二透镜G2设置为偏离中心，这样从光折射器10发射出的光通过第一透镜G1和第二透镜G2偏上方的部分入射。具体来讲，目标点A处的光线(或相应虚拟目标点上的光线)入射到第一透镜G1的上边缘，目标点C处的光线(或相应虚拟目标点上的光线)入射到第一透镜G1的大概中心。然而，正如上面提到的一样，可以设计一种指纹采集装置，使得光线不入射到第一透镜G1和第二透镜G2的偏上部位上，而是入射到其偏下部位上。

例如，图6的指纹采集装置600还包括设置在光折射器10和第一透镜G1之间的镜子250。镜子250把从光折射器10发射出的光线反相转换为倒挂图像，并将光路径旋转预定的角度。

从光折射器10发射的光被镜子250反射并被反相转换为倒挂图像。目标点A、B、C处的光线(或相应虚拟目标点处的光线)的位置变成图2中的光线的反转位置。为了使图6中的指纹采集装置600取得与图2中的指纹采集装置200相同的效果，目标点C处的光线(或相应虚拟目标点处的光线)需要入射到第一透镜G1的大概中心位置上，并且目标点A处的光线(或相应虚拟目标点处的光线)需要入射到第一透镜G1的偏下方边缘上。

换句话说，从光折射器10发射的光偏离中心并且入射在第一透镜G1和第二透镜G2的偏下方部分上。此外，图像传感器230设置为相对光的发射角发生倾斜。

特别地，图6所示的采集装置600的这种结构用于减小整个模块的大小并且制造出具有特定形状的整个装置。

图6的光折射器10设置为使得指纹触摸表面10a变为水平。镜子250的位置设置为能够完全反射从光折射器10的发射表面10b发射出的光，从而光的光轴便处于平行于指纹触摸表面10a的水平方向上。因此，从光折射器10发出的光的路径不是在与指纹触摸表面10a垂直的方向上延伸，而是在平行于指纹触摸表面10a的水平方向上延伸。因此，通过减少与指纹触摸表面10a垂直的方向上的长度，图6的指纹采集装置600可以设计成平面的形状。

根据本发明实施例的指纹采集装置可以通过纠正已经发生变形的图像利用光折射器来获得正方形指纹图像。

特别地，根据本发明的指纹采集装置解决了同时获取多个手指的指纹时因指纹图像变形为梯形而无法采集到一些指纹的问题。

对于本领域技术人员而言，很明显的是，可以对本发明的上述实施例进行各种修改，这并不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明意在覆盖所有的这些修改，只要它们落入权利要求书及其等同实施例的范围中。

Claims (18)

1.一种光学指纹采集装置，包括光折射器和图像传感器，所述光学指纹采集装置获取与所述光折射器的指纹触摸表面相接触的指纹的图像，所述光学指纹采集装置还包括：

第一透镜，为平圆柱透镜，所述光折射器发射出的光入射在所述第一透镜上；

第二透镜，为平圆柱透镜，置于通过所述第一透镜中心的虚拟轴的中心上，所述第一透镜发射出的光入射在所述第二透镜上；

第三透镜，用于将从所述第二透镜发射出的光投射到所述图像传感器上；

孔径光栏，位于所述第一透镜和所述第二透镜之间或者位于第二透镜后面，

所述第一透镜和第二透镜安装在偏离中心的位置上，这样从所述光折射器发射出的光的光轴线不会跟所述虚拟轴重叠在一起，并且对因光折射器而发生变形的图像进行纠正。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，从光折射器发射出的光的光轴线位于虚拟轴的上方或下方，这样从光折射器发射出的光离开中心，并且入射在所述第一透镜的偏上部位或偏下部位上。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括镜子，用于在倒转光的同时将从光折射器发射出的光的路径改变为入射到第一透镜上。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，根据从所述第二透镜发射出的光的光轴线，倾斜地安装所述图像传感器。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，第一透镜是平凸柱面透镜，其入射面起放大作用，而发射面是平的，并且，第二透镜是平凹柱面透镜，其入射面是平的而发射面起缩小作用。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，第一透镜和第二透镜的放大倍率是确定的，这样，从Y截面光学系统和X截面光学系统的视角分别来看从第二透镜发射出的图像的发射角度几乎相同。

7.根据权利要求5所述的装置其中，从光折射器发射出的光的光轴线设置在虚拟轴的上方或下方，这样从光折射器发射出的光离开中心，并且入射到第一透镜的偏上部位或偏下部位上。

8.根据权利要求5所述的装置，还包括镜子，用于在倒转光的同时将从光折射器发射出的光的路径改变为入射到第一透镜上。

9.根据权利要求5所述的装置其中，根据从第二透镜发射出的光的光轴线，倾斜地安装所述图像传感器。

10.根据权利要求1所述的装置其中，第三透镜包括按顺序设置在第二透镜和图像传感器之间的第31号透镜和第32号透镜，并且将从第二透镜发射出的光投射到图像传感器上，

其中，第31号透镜具有凸形入射面和凹形发射面，第32号透镜具有凸形入射面和凸形发射面。

11.根据权利要求1所述的装置，还包括镜子，用于在倒转光的同时将从光折射器发射出的光的路径改变为入射到第一透镜上。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，根据从第二透镜发射出的光的光轴线，倾斜地安装所述图像传感器。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，第一透镜是平凸柱面透镜，其入射面起放大作用，而发射面是平的，并且

第二透镜是平凹柱面透镜，其入射面是平的，而发射面起缩小作用。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，第一透镜和第二透镜的放大倍率是确定的，这样，从Y截面光学系统和X截面光学系统的视角分别来看从第二透镜发射出的图像的发射角度几乎相同。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，从光折射器发射出的光的光轴线设置在虚拟轴的上方或下方，这样从光折射器发射出的光离开中心，并且入射到第一透镜的偏上部位或偏下部位上。

16.根据权利要求13所述的装置，还包括镜子，用于在倒转光的同时将从光折射器发射出的光的路径改变为入射到第一透镜上。

17.根据权利要求13所述的装置，其中，根据从第二透镜发射出的光的光轴线，倾斜地安装所述图像传感器。

18.根据权利要求1所述的装置，其中，第三透镜包括按顺序设置在第二透镜和图像传感器之间的第31号透镜和第32号透镜，并且将从第二透镜发射出的光投射到图像传感器上，

其中，第31号透镜具有凸形入射面和凹形发射面，第32号透镜具有凸形入射面和凸形发射面。