一种光学指纹采集装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种光学指纹采集装置及其实现方法，通过使用N边棱镜，使光线经过N边棱镜的入射面进入，并射到指纹采集面上，在N边棱镜内部经过多次全反射后，射入到镜头上成指纹图像，使用图像传感器来采集该指纹图像，最终实现了指纹采集。所述装置及其实现方法，由于在棱镜内部均为全反射，因此不需要镀发射膜，节省了镀膜成本，并且所述光学指纹采集装置中通过改变入射光线或者全反射光线的光程、光路方向使成像面与N边棱镜的长度方向近于平行，从而可以使得采集装置可以做薄，满足产品小型化的需要，为用户带来方便。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开的，通过使用N边棱镜，使光线经过N边棱镜的入射面进入，并射到指纹采集面上，在N边棱镜内部经过多次全反射后，射入到镜头上成指纹图像，使用图像传感器来采集该指纹图像，最终实现了指纹采集。所述装置及其实现方法，由于在棱镜内部均为全反射，因此不需要镀发射膜，节省了镀膜成本，并且所述光学指纹采集装置中通过改变入射光线或者全反射光线的光程、光路方向使成像面与N边棱镜的长度方向近于平行，从而可以使得采集装置可以做薄，满足产品小型化的需要，为用户带来方便。【专利说明】
本专利技术涉及光学成像领域，尤其涉及。
技术介绍
在现有技术中一般有两种光学指纹采集的方法，一种是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，一种是通过指纹隆起部位散射的光来形成指纹图像的方法。指纹采集装置是为了采集指纹对人的身份进行识别的一种精密仪器，一般是从指纹图像中获取的细节数据来进行指纹识别。传统的光学指纹采集装置通常采用三棱镜，而采用三棱镜的采集装置体积都较大，为减小采集装置体积，出现了用薄长型棱镜的技术，这些技术大多采用镀反射膜或外加反射镜的方法，这样增加了成本。有鉴于此，现有技术亟待改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供，旨在解决现有技术中光学指纹采集装置中使用三棱镜导致装置的体积较大，而增加反射膜或者外加反射镜增加成本的缺陷，提供一种薄型且光线强的光线指纹采集装置。本专利技术的技术方案如下: 一种光学指纹采集装置，其中，包括棱镜、图像传感器和镜头； 所述棱镜为N边棱镜，N大于等于5，所述N边棱镜包括: 指纹采集面，用于进行指纹采集时指纹接触； 入射面，用于光源发出的入射光线入射到N边棱镜内部； 所述入射面与所述指纹采集面相对，且与所述指纹采集面平行或成一定角度； 所述入射光线通过入射面入射到所述指纹采集面，经过N边棱镜全反射后，经位于N边棱镜下方的镜头折射后形成指纹图像，所述图像传感器用于对所述指纹图像进行采集。所述的光学指纹采集装置，其中，所述入射面与所述指纹采集面成一小于18度的锐角。所述的光学指纹采集装置，其中，所述装置还包括一线路板，用于放置图像传感器。所述的光学指纹采集装置，其中，所述N边棱镜还包括第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面； 所述第一全反射面和所述入射面处于同一平面；第二全反射面与所述指纹采集面位于同一平面；所述第三全反射面为与所述第一全反射面相对的且与所述第二全反射面相邻的N边棱镜的侧面； 所述入射光线经过指纹采集面的反射后，依次经过第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面的全反射后射出N边棱镜。所述的光学指纹采集装置，其中，所述N边棱镜还包括一出射面，所述入射光线经过N边棱镜全反射后，从出射面射出，所述出射面与所述第一全反射面成小于10度的夹角。所述的光学指纹采集装置，其中，所述N边棱镜为长方形五棱镜。一种实现指纹采集的方法，其中，使用所述的光学指纹采集装置，所述方法包括以下步骤: A.光源发出的入射光线通过N边棱镜的入射面，照射到指纹采集面上； B.所述入射光线在N边棱镜内部经过全反射之后，通过位于N边棱镜下方的镜头形成指纹图像； C.图像传感器对所述指纹图像进行采集。所述的实现指纹采集的方法，其中，所述步骤B包括: 所述入射光线依次经过N边棱镜的第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面的反射后，从出射面入射到镜头上。所述的实现指纹采集的方法，其中，所述N边棱镜为五棱镜。一种实现指纹采集的方法，其中，使用所述的光学指纹采集装置，所述方法包括以下步骤: Al.将入射面设置为黑色，入射光线从指纹采集面的两侧入射到指纹采集面上； B1.所述入射光线经过在N边棱镜内部全反射后，通过位于N边棱镜下方的镜头形成指纹图像； Cl.图像传感器对所述指纹图像进行采集。有益效果:本专利技术提供了，通过使用N边棱镜采集指纹，入射光线经过入射面射入到与所述入射面相对的指纹采集面上，再经过N边棱镜的全反射之后，穿过到位于N边棱镜的下方的镜头，在图像传感器中成指纹图像，所述装置及其实现方法，因为在N边棱镜中反射为全反射，因此入射光线的强度不会减弱，棱镜中不需要镀反射膜，节省了镀膜的成本，并且因仅通过全反射来改变光程和使所成的指纹图像的成像面与N边棱镜的长度方向近似平行，因此可以将所述采集装置做薄，从而适应最小化产品趋势，用户带来方便。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的一种光学指纹采集装置的第一实施例的结构原理图。图2为本专利技术的一种光学指纹采集装置的第二实施例的结构原理图。图3为本专利技术的一种光学指纹采集装置的第三实施例的结构原理图。图4为本专利技术的一种光学指纹采集装置的第四实施例的结构原理图。图5为本专利技术的一种实现光学指纹采集装置的方法第一实施例的步骤流程图。图6为本专利技术的一种实现光学指纹采集装置的方法第二实施例的步骤流程图。【具体实施方式】本专利技术提供，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所述为本专利技术提供的一种光学指纹采集装置的第一实施例，其中，所述装置包括棱镜、图像传感器4和镜头3 ； 所述棱镜为N边棱镜，N大于等于5，所述N边棱镜包括: 指纹采集面I，用于进行指纹采集时指纹接触； 入射面2，用于光源发出的入射光线入射到N边棱镜内部； 所述入射面2与所述指纹采集面I相对，且与所述指纹采集面I平行或成一定角度；所述入射光线通过入射面2入射到所述指纹采集面1，经过N边棱镜全反射后，经位于N边棱镜下方的镜头3折射后形成指纹图像，图像传感器4用于获取所述指纹图像。具体的在具体应用时，用户将手指的指纹与指纹采集面相接触，使指纹的脊线紧贴到指纹采集面上，从指纹采集面对面的入射面上发出的入射光线，射到指纹采集面上，此时指纹与指纹采集面相接触的部分的光线被指纹所吸收，而其它部位的光线则经过指纹采集面反射到N边棱镜上，经过N边棱镜内部的全反射，射出到位于N边棱镜下方的镜头上，穿过镜头形成指纹图像，处于镜头后方的图像传感器接收到该指纹图像信息，并对其进行米集。所述指纹采集面I与所述入射面2为相对面，满足入射光射到指纹采集面上，所述指纹采集面I与所述入射面2可以为平行平面也可以形成一定角度，只要满足从入射面上入射的光线射到指纹采集面上即可。在所述第一实施例的基础上，进一步的，如图2所示，即本专利技术所述指纹采集装置第二实施例的结构原理图，所述指纹采集装置还可以进行以下改进: 在N边棱镜与镜头3下方，放置一线路板8，用于放置图像传感器4，方便图像传感器4放置的同时，还可以实时根据N边棱镜的方位、入射光线的射入方向或者镜头3的位置对图像传感器4的采集点进行调整，便于指纹图像的准确采集。所述N边棱镜还包括第一全反射面5、第二全反射面6和第三全反射面7 ； 所述第一全反射面5和所述入射面2处于同一平面；第二全反射面6与所述指纹采集面I位于同一平面；所述第三全反射面7为与所述第一全反射面5相对的且与所述第二全反射面2相邻的N边棱镜的侧面；所述入射光线经过指纹采集面I的反射后，依次经过第一全反射面5、第二全反射面6和第三全反射面7的全反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学指纹采集装置，其特征在于，包括棱镜、图像传感器和镜头；所述棱镜为N边棱镜，N大于等于5，所述N边棱镜包括：指纹采集面，用于进行指纹采集时指纹接触；入射面，用于光源发出的入射光线入射到N边棱镜内部；所述入射面与所述指纹采集面相对，且与所述指纹采集面平行或成一定角度；所述入射光线通过入射面入射到所述指纹采集面，经过N边棱镜全反射后，经位于N边棱镜下方的镜头折射后形成指纹图像，所述图像传感器用于对所述指纹图像进行采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖铁军，
申请(专利权)人：珠海耀阳电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：