RU2003128030A - Оптическое устройство для сканирования кожного рисунка - Google Patents

Claims (17)

1. Оптическое устройство для сканирования кожного рисунка, содержащее осветитель, имеющий матрицу источников света, оптическую систему, имеющую сенсорный оптический элемент с углом полного внутреннего отражения на границе стекло-вода и оптическую линзовую систему, формирующую оптический пучок, определяющий оптическое изображение кожного отпечатка, обладающую свойством дуальной телецентричности и анаморфотности изображения, удовлетворяющую условию углового сопряжения плоскостей объекта и изображения, фотоприемник, отличающееся тем, что каждый элемент из матрицы источников света создает плоский пучок света, например, с помощью бифокальной линзы, в источник света введена призма с двухкратным внутренним отражением, формирующая суммарный от матрицы источников света однородный направленный в заданном рабочем для линзовой системы направлении поток света, имеющая вид клина, одна из поверхностей клина имеет растровую поверхность, сенсорный оптический элемент может иметь выпуклую, плоскую или вогнутую рабочую поверхность и предназначен для сканирования относительным перемещением в виде линейного перемещения или вращения, причем осветитель может быть связан при относительном перемещении как с сенсорным оптическим элементом, так и с компенсирующей призмой, линзовой системой и фотоприемником; оптическая система непосредственно за сенсорным оптическим элементом содержит компенсирующую призму в виде клина, угол которого является дополняющим углом, при котором выходная грань призмы перпендикулярна оптической оси линзовой системы; оптическая линзовая система состоит из двух положительных линзовых компонентов, образующих афокальную дуальную телецентрическую оптическую систему, первый линзовый компонент состоит из двух плоско-выпуклых линз, первая линза обращена выпуклостью в сторону пространства изображения, вторая линза обращена выпуклостью в сторону пространства объекта, второй линзовый компонент состоит последовательно из двух менисков и двух выпукло-вогнутых линз, первый мениск обращен выпуклостью в сторону пространства объекта, второй мениск обращен выпуклостью в сторону пространства изображения, первая выпукло-вогнутая линза обращена выпуклостью в сторону пространства изображения, вторая выпукло-вогнутая линза обращена выпуклостью в сторону пространства объекта.

2. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что каждая бифокальная линза матрицы источников света имеет входную для светового пучка сферическую поверхность, направленную вогнутостью в сторону источника света, и выходную цилиндрическую поверхность, обращенную выпуклостью в сторону объекта.

3. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что осветитель содержит дополнительную призму, имеющую входную для светового пучка грань и внутреннюю отражающую грань, создающую вместе с клиновой призмой пятикратное внутреннее отражение светового потока.

4. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что осветитель содержит дополнительную призму в виде клина, имеющую входную для светового потока грань, создающую вместе с клиновой призмой четырехкратное внутреннее отражение светового потока.

5. Устройство по пунктам 1-4, отличающееся тем, что в осветителе дополнительная призма имеет входную цилиндрическую поверхность.

6. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что в осветителе растровая поверхность выполнена в виде набора большого числа узких наклоненных зеркальных граней, так, что растровая поверхность имеет пилообразный профиль в сечении.

7. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что в осветителе растровая поверхность клиновой призмы может быть выполнена в виде направленной или ненаправленной шероховатой поверхности.

8. Устройство по пунктам 1 и 7, отличающееся тем, что в осветителе клиновая призма может иметь две шероховатые поверхности с направленной или ненаправленной шероховатостью.

9. Устройство по пунктам 1, 2, 7 и 8, отличающееся тем, что сенсорный оптический элемент выполнен в виде цилиндра, и предназначен для сканирования рисунка кожных линий вращением его относительно собственной оси.

10. Устройство по пунктам 1 и 9, отличающееся тем, что компенсирующая призма выполнена с наклонной отражающей гранью, создающей однократное внутреннее отражение для рабочего светового пучка.

11. Устройство по пунктам 1, 9 и 10, отличающееся тем, что оно содержит дополнительное зеркало между двумя линзовыми компонентами для преломления оптической оси.

12. Устройство по пунктам 1-8, отличающееся тем, что сенсорный оптический элемент выполнен в виде призмы с плоской рабочей поверхностью и предназначен для сканирования путем линейного перемещения линзового блока и фотоприемника вдоль рабочей плоскости призмы.

13. Устройство по пунктам 1 и 12, отличающееся тем, что оно содержит дополнительный оптический канал, содержащий линзовую систему, например, объектив и фотоприемник, предназначенный для управления сканированием, например, при прокатке пальцев.

14. Устройство по пунктам 1, 12 и 13, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно первое и второе зеркала между первым и вторым линзовыми компонентами и третье зеркало между линзовой системой и фотоприемником.

15. Устройство по пунктам 1, 12-14, отличающееся тем, что дополнительный оптический канал содержит три зеркала и две склеенные прямоугольные призмы, причем в случае совмещения дополнительного оптического канала с линзовой системой, первое из зеркал может быть полупрозрачным.

16. Устройство по пунктам 1-8, отличающееся тем, что сенсорный оптический элемент выполнен в виде усеченного конуса с вогнутой конической рабочей поверхностью и предназначен для сканирования вращением компенсирующей призмы, линзового узла и фотоприемника относительно оси конического сенсорного оптического элемента.

17. Устройство по пунктам 1 и 16, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно два зеркала: первое - после первого линзового компонента и второе - после второго линзового компонента.