一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其技术方案的要点是从物面到像面一次设有光阑孔、第一透镜、滤光片、COMS感光片，所述光阑孔设在手机屏幕的后方，所述第一透镜为正焦距透镜，其朝向物面的第一面为扁圆型非球面，朝向像面的第二面为双曲线非球面。本实用新型专利技术厚度超薄、体积超小，视场大，该种光学式屏下指纹识别光学系统将逐渐代替现在主流的电容式指纹识别，符合全面屏幕手机发展趋势，能够达到10万像素分辨率以上，满足像面的性能要求，提取指纹信息量足够。

【技术实现步骤摘要】
一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统
本技术涉及一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统。
技术介绍
目前使用的手机指纹识别普遍存在这样的缺点：目前手机市场指纹识别解锁系统主要是电容指纹识别，没办法实现未来主流的发展趋势—全屏手机；市场上现在主流的照相手机主要是电容式指纹识别，但耐磨性不好，容易划伤导致识别系统失去功能；不能完全符合全面屏幕手机的特点。而光学式屏下指纹识别光学系统优势在于厚度超薄，体积超小，符合全面屏幕手机发展趋势。本技术就是基于这种情况作出的。
技术实现思路
本技术目的是克服了现有技术的不足，提供一种超薄、体积超小，视场大的手机屏幕下的新型指纹识别成像系统。本技术是通过以下技术方案实现的：一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其特征在于：从物面到像面一次设有光阑孔2、第一透镜3、滤光片4、COMS感光片5，所述光阑孔2设在手机屏幕1的后方，所述第一透镜3为正焦距透镜，其朝向物面的第一面31为扁圆型非球面，朝向像面的第二面32为双曲线非球面。如上所述手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其特征在于：所述第一透镜3系统元件特性满足以下表达式：0.3<f1<1，21≤vdlens1≤59，f1为第一透镜3的焦距；vdlens1为第一透镜3的色散系数。如上所述的手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其特征在于：所述第一透镜3的非球面的表面形状满足以下方程：Z＝cy2/{1+[1-(1+k)c2y2]1/2}+a1y2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y10+a6y12+a7y14+a8y16；在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；a1至a8分别表示各径向坐标所对应的系数。与现有技术相比，本技术有如下优点：1、本技术手机屏幕下的新型指纹识别成像系统厚度超薄、体积超小，视场大，该种光学式屏下指纹识别光学系统将逐渐代替现在主流的电容式指纹识别，符合全面屏幕手机发展趋势。2、本技术光学成像系统能够达到10万像素以上，满足像面的性能要求，提取指纹信息量足够。3、本技术的照度像面整体均匀边缘照度、高亮度，光圈数达到F1.75。4、本技术可以实现最大至100度的广角摄像，实现了小体积摄取物面大的功能。5、本技术光学成像系统由于采用了一枚塑料非球面镜片,故此光学式指纹识别系统的成本降低，体积小，光学总长3.5mm以下，符合主流的手机全面屏幕超薄的特点。【附图说明】图1是本技术的示意图；图2是本技术光路示意图。图中：1为手机屏幕；2为光阑孔；3为第一透镜；31为第一面；32为第二面；4为滤光片；5为COMS感光片。【具体实施方式】下面结合附图对本技术技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员理解。如图1、2所示，一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，具体为为塑料非球面透镜结构的大光圈广角光学镜头，可以用于相对便宜的像素CMOS感光片5，光路前面第一枚平面玻璃为屏幕1，光阑孔2后依次设有第一透镜3、滤光片4、COMS感光片5。所述的第一透镜3为正焦距透镜，其朝向物面的第一面31为扁圆型非球面，朝向像面的第二面32为双曲线非球面。所述的第一透镜3系统元件特性满足以下表达式：0.3<f1<1，21≤vdlens1≤59，f1依次为第一透镜的焦距；vdlens1为第一透镜3的色散系数，在光学结构中，第一透镜的f1可以解决本技术光学结构的焦距问题，有效实现成像系统度超薄问题。孔径光阑面位于光学系统第一透镜3的前方，它可以使得成系统的镜片通光口径小同时降低光学系统的出射角，从而使得光学系统的体积小型化。所述的第一透镜3的非球面的表面形状满足以下方程：Z＝cy2/{1+[1-(1+k)c2y2]1/2}+a1y2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y10+a6y12+a7y14+a8y16；在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；a1至a8分别表示各径向坐标所对应的系数。本申请第一设计案例：1、光学参数其中OBJ表示物面，STO表示光阑面。2、透镜非球面系数本申请第二设计案例：1、光学参数其中OBJ表示物面，STO表示光阑面。2、透镜非球面系数以上结合附图实施例对本技术进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本技术做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本技术的限定，本技术将以所附权利要求书界定的范围作为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其特征在于：从物面到像面一次设有光阑孔(2)、第一透镜(3)、滤光片(4)、COMS感光片(5)，所述光阑孔(2)设在手机屏幕(1)的后方，所述第一透镜(3)为正焦距透镜，其朝向物面的第一面(31)为扁圆型非球面，朝向像面的第二面(32)为双曲线非球面。

【技术特征摘要】
1.一种手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其特征在于：从物面到像面一次设有光阑孔(2)、第一透镜(3)、滤光片(4)、COMS感光片(5)，所述光阑孔(2)设在手机屏幕(1)的后方，所述第一透镜(3)为正焦距透镜，其朝向物面的第一面(31)为扁圆型非球面，朝向像面的第二面(32)为双曲线非球面。2.根据权利要求1所述手机屏幕下的新型指纹识别成像系统，其特征在于：所述第一透镜(3)系统元件特性满足以下表达式：0.3<f1<1，21≤vdlens1≤59，f1为第一透镜(3)的焦距；vdlens1为第一透镜(3)的色散系数。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志文，肖明志，
申请(专利权)人：中山联合光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44