CN201429852Y - 光学指纹采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光学采集装置，包括光源、采集装置和成像装置；采集装置将光源发出的光汇聚到成像装置；成像装置，用于根据接收到的光成像；成像装置包括透镜组、成像面和调节装置，透镜组、成像面和调节装置一体化设置；调节装置，用于调节透镜组和成像面之间的距离。本实用新型能够能减少成像偏差，提高指纹图像的清晰度，从而进一步提高指纹识别的准确率。
Description
技术领域
本实用新型涉及指纹采集装置，尤其涉及光学指纹采集装置。
背景技术
指纹采集仪是指纹识别系统的输入装置，可广泛使用于指纹锁、考勤系统、电子商务、银行储蓄、社会保险、PC甚至手机中，也可用于公安系统指纹比对采集作业。
光学成像采集仪，就是对指纹脊线谷线和光学介质界面接触程度的差异，进行光学成像采集，是一种接触式指纹采集设备，由光路部分和成像部分构成。由于光学成像采集仪把作为成像部分的半导体面阵传感器安装在壳内封闭环境，与手指接触的是光学元件，相对于传感器和手指近距离接触的其他半导体采集仪器类型，具有耐用性好、抗老化性强的特点。
传统的光学指纹采集装置中，指纹采集棱镜、透镜组和半导体传感器阵列分别安装，由于半导体传感器阵列面积小，镜像距小，安装的相对公差大：其中垂直于主光轴的偏差使成像中心在像素坐标发生偏移，而平行于主光轴的偏差则导致成像模糊。该成像偏差严重影响了指纹图像的采集，并进一步降低了指纹识别的准确率。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，提供了光学指纹采集装置，其目的在于提高指纹图像的清晰度，从而进一步提高指纹识别的准确率。
本实用新型涉及光学采集装置，包括光源、采集装置和成像装置；采集装置将光源发出的光汇聚到成像装置；成像装置，用于根据接收到的光成像；
成像装置包括透镜组、成像面和调节装置，透镜组、成像面和调节装置一体化设置；
调节装置，用于调节透镜组和成像面之间的距离。
光源为平行光源，采集装置为采集棱镜和聚光镜；其中平行光源从采集棱镜的入射面进入，聚光镜将从采集棱镜的出射面发出的光汇聚到成像装置。
光源为面光源或点光源，采集装置为采集棱镜；其中面光源或点光源从采集棱镜的入射面进入，从采集棱镜的出射面汇聚到成像装置。
成像装置还包括支架和底座；
成像装置由透镜组、支架、成像面和底座依次装配而成；
透镜组和支架通过调节装置连接。
光学采集装置具有外壳；光源位于外壳中，采集棱镜的出射面、底座与外壳构成封闭的空间。
调节装置为调节螺丝，调节螺丝的外螺纹设置在透镜组上，调节螺丝的内螺纹设置在支架上。
成像面由半导体传感器阵列构成。
半导体传感器为COMS传感器或CCD传感器。
采集棱镜与成像面之间的距离和角度固定。
本实用新型提供的光学指纹采集装置耐用性好、抗老化性强，并能够能减少成像偏差，提高指纹图像的清晰度，从而进一步提高指纹识别的准确率。
附图说明
图1是本实用新型的安装示意图；
图2是成像透镜组、调节装置和半导体传感器阵列的一体化成像设备装配图；
图3是本发明提供的第一个实施例；
图4是本发明提供的第二个实施例；
图5是本发明提供的第三个实施例。
具体实施方式
本实用新型的目的在于提供一种能减少成像偏差的光学指纹采集装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型所述的光学采集装置，见图1，由外壳1、光源2、棱镜3、包含了成像透镜组、调节装置和半导体传感器阵列的一体化成像设备4构成。
所述光学采集装置，固定了采集棱镜与半导体传感器阵列之间的距离和角度。
所述包含了成像透镜组、调节装置和半导体传感器阵列的一体化成像设备4，成像透镜组和半导体传感器阵列通过调节装置连接，用于调节透镜组和成像面之间的距离。其安装示意图见图2。包括：透镜组41、支架42、调节螺丝43、成像面44和底座45。
成像装置中成像面与底座的连接不受限制，可以通过机械连接，也可以用点焊或直接粘上。
成像装置中底座与外壳的连接不受限制，可以通过机械连接，也可以用点焊或直接粘上。
光学采集装置，固定了采集棱镜与半导体传感器阵列之间的距离和角度。
所述光源不受光源类型限制(如，平行光源、面光源、点光源)。
所述半导体传感器阵列作为成像面不受传感器类型限制，可用金属氧化物半导体(COMS)传感器或电荷藕合器件(CCD)传感器。
下面对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例一：包括外壳1、平行光源21、采集棱镜3、透镜组41、调节螺丝43、成像面44、聚光镜5。见附图3，显示了平行光源的光路原理图，支架和底座未在图中显示。
平行光21从入射面31进来，照到采集面32上，被测手指按在棱镜3的采集面32上，指纹的脊线与采集面紧密接触，破坏了全反射条件，一部分入射光被手指吸收掉，余下部分光反射，从棱镜3的出射面33透射出去，平行光束经聚光镜5汇聚，透镜组41将该光束光成像到成像面44上。脊线吸收了部分全反射光线，显示为暗线；谷线不接触，全反射依旧成立，显示为亮线。从而得到清晰的指纹图像。透镜组41和成像面44之间的距离可以通过调节螺丝43来调节。调节螺丝43还保证了透镜组41和成像面44相互平行，并避免了垂直于主光轴的平移偏差。
实施例二，包括外壳1、面光源22、采集棱镜3、透镜组41、调节螺丝43、成像面44。见附图4，显示了面光源的光路原理图，支架和底座未在图中显示。
面光源22从入射面31进来，照到采集面32上，被测手指按在棱镜3的采集面32上，指纹的脊线与采集面紧密接触，破坏了全反射条件，一部分入射光被手指吸收掉，余下部分光反射，从棱镜3的出射面33透射出去，透镜组41将指纹脊线上个点反射的光成像到成像面44上，脊线吸收了部分全反射光线，显示为暗线；谷线不接触，全反射依旧成立，显示为亮线。从而得到清晰的指纹图像。透镜组41和成像面44之间的距离可以通过调节螺丝43来调节。调节螺丝43还保证了透镜组41和成像面44相互平行，并避免了垂直于主光轴的平移偏差。
实施例三，包括外壳1、点光源23、采集棱镜3、透镜组41、调节螺丝43、成像面44。见附图5，显示了点光源的光路原理图，支架和底座未在图中显示。
点光源23从入射面31进来，照到采集面32上，被测手指按在棱镜3的采集面32上，指纹的脊线与采集面紧密接触，照射在脊线上的光束发生漫反射，透镜组41将指纹脊线接触部位漫反射的光成像到成像面44上，显示为亮线。谷线不接触，光线仍旧投射出棱镜，所以谷线在成像面44上显示为暗线。从而得到清晰地指纹图像。透镜组41和成像面44之间的距离可以通过调节螺丝43来调节。调节螺丝43还保证了透镜组41和成像面44相互平行，并避免了垂直于主光轴的平移偏差。
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。
Claims (9)
1.光学采集装置，其特征在于，包括光源、采集装置和成像装置；采集装置将光源发出的光汇聚到成像装置；成像装置，用于根据接收到的光成像；
成像装置包括透镜组、成像面和调节装置，透镜组、成像面和调节装置一体化设置；
调节装置，用于调节透镜组和成像面之间的距离。
2.如权利要求1所述的光学采集装置，其特征在于，光源为平行光源，采集装置为采集棱镜和聚光镜；其中平行光源从采集棱镜的入射面进入，聚光镜将从采集棱镜的出射面发出的光汇聚到成像装置。
3.如权利要求1所述的光学采集装置，其特征在于，光源为面光源或点光源，采集装置为采集棱镜；其中面光源或点光源从采集棱镜的入射面进入，从采集棱镜的出射面汇聚到成像装置。
4.如权利要求1所述的光学采集装置，其特征在于，成像装置还包括支架和底座；
成像装置由透镜组、支架、成像面和底座依次装配而成；
透镜组和支架通过调节装置连接。
5.如权利要求2或3所述的光学采集装置，其特征在于，光学采集装置具有外壳；光源位于外壳中，采集棱镜的出射面、底座与外壳构成封闭的空间。
6.如权利要求4所述的光学采集装置，其特征在于，调节装置为调节螺丝，调节螺丝的外螺纹设置在透镜组上，调节螺丝的内螺纹设置在支架上。
7.如权利要求1所述的光学采集装置，其特征在于，成像面由半导体传感器阵列构成。
8.如权利要求7所述的光学采集装置，其特征在于，半导体传感器为COMS传感器或CCD传感器。
9.如权利要求2或3所述的光学采集装置，其特征在于，采集棱镜与成像面之间的距离和角度固定。
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