一种无棱镜的掌纹采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种无棱镜的掌纹采集装置,包括照明背光板，采集窗口镜片组，成像采集镜头和图像传感器，所述采集窗口镜片组包括微棱镜阵列薄膜、以及分别设于微棱镜阵列薄膜上下两侧的保护玻璃片和窗口支撑镜片，所述照明背光板设于窗口支撑镜片的下方，所述成像采集镜头位于采集窗口镜片组的下方，且成像采集镜头和采集窗口镜片组之间设有反光镜组，所述图像传感器位于成像采集镜头的出光口处。本实用新型专利技术所述的一种无棱镜的掌纹采集装置，大大降低了对图像传感器的分辨率的要求，并见减小了数据运算和传输量，提高了采集速度和效率。

A Prism-free Palmprint Acquisition Device

The utility model provides a Prism-free palmprint acquisition device, which comprises an illumination backlight plate, a collection window lens group, an imaging acquisition lens and an image sensor. The collection window lens group comprises a microprism array film, a protective glass sheet and a window support lens arranged on both sides of the microprism array film, respectively. The illumination backlight plate is arranged under the window support lens. The imaging acquisition lens is located below the lens group of the acquisition window, and a reflecting lens group is arranged between the imaging acquisition lens group and the lens group of the acquisition window. The image sensor is located at the light outlet of the imaging acquisition lens. The palmprint acquisition device without prism in the utility model greatly reduces the requirement for the resolution of the image sensor, reduces the amount of data operation and transmission, and improves the acquisition speed and efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种无棱镜的掌纹采集装置
本技术属于生物识别领域，尤其是涉及一种无棱镜的掌纹采集装置。
技术介绍
随着生物识别技术的发展，指纹采集仪作为技术最成熟，应用范围最广泛的生物识别产品应用领域越来越广。为了更准确有效的获取更多的数据，这就要求采集时增大采集窗口面积，提高采集的分辨率。目前市场上的500DPI(DotsPerInch)的掌纹采集仪很难满足这方面的要求。所以需要将采集的分辨率提高至1000DPI以上，但是传统的利用三角棱镜全反射的结构，图像传感器至少需要38M以上的像素才可以满足要求，传输速率大，采集速度慢，成本高；而且由于使用了超大尺寸的采集三角棱镜，增加了产品重量，对于运输和使用极不便利。为解决上述问题，需要研发设计一种无棱镜的掌纹采集装置。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种无棱镜的掌纹采集装置，以解决上述公知技术中存在的技术问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种无棱镜的掌纹采集装置,包括照明背光板，采集窗口镜片组，成像采集镜头和图像传感器，所述采集窗口镜片组包括微棱镜阵列薄膜、以及分别设于微棱镜阵列薄膜上下两侧的保护玻璃片和窗口支撑镜片，所述照明背光板设于窗口支撑镜片的下方，所述成像采集镜头位于采集窗口镜片组的下方，且成像采集镜头和采集窗口镜片组之间设有反光镜组，所述图像传感器位于成像采集镜头的出光口处。进一步的，所述微棱镜阵列薄膜的数量不少于2片，且互相平行叠加放置，所述微棱镜阵列薄膜的一侧表面形成多个锯齿状的微棱镜，所述微棱镜为等腰直角形，其中一个直角边为微棱镜阵列薄膜光线入射面，另一个直角边为微棱镜阵列薄膜光线出射面；所述微棱镜阵列薄膜光线入射面为粗糙的磨砂面，所述微棱镜阵列薄膜光线出射面为光滑的平面。进一步的，所述反光镜组包括第一反光镜、第二反光镜和第三反光镜，经过反光镜组反射后的光路主光轴与采集窗口镜片组的采集窗口垂直。进一步的，窗口支撑镜片采用钢化工艺，厚度不小于3.0mm；所述成像采集镜头为6片式玻璃镜片结构，有效焦距为70mm～100mm。相对于现有技术，本技术所述的一种无棱镜的掌纹采集装置具有以下优势：本技术所述的一种无棱镜的掌纹采集装置，用于反射光路，结构简单，体积小，重量轻；而且可以采集窗口同时兼顾掌纹采集，四指指纹采集，双指指纹采集，滚动指纹采集，单指指纹采集，降低了掌纹采集仪的高度，减小了掌纹采集仪的整体体积，满足市面上对掌纹采集仪小型化的要求。同时，指纹采集的窗口面垂直于光轴，不同于传统指纹采集的纹采集的窗口面与主光轴不垂直，形成大于全反射角的倾斜，同时使得采集图像在横方向和纵方向的分辨率完全一致，并且消除了整个系统的畸变，大大降低了对图像传感器的分辨率的要求，并见减小了数据运算和传输量，提高了采集速度和效率。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为传统光学棱镜式指掌纹采集仪的光路结构示意图；图2为按照本技术的一种无棱镜的掌纹采集装置的一优选实施例的光路结构示意图；图3为图2所示实施例的采集窗口镜片组的光路原理示意图。附图标记说明：1、照明背光板；2、采集窗口镜片组；2-1、保护玻璃片；2-2、微棱镜阵列薄膜；2-2-1、微棱镜阵列薄膜光线入射面；2-2-2、微棱镜阵列薄膜光线出射面；2-2-3、第二片微棱镜阵列薄膜上表面，2-3、窗口支撑镜片；3-1、第一反光镜；3-2、第二反光镜；3-3、第三反光镜；4、成像采集镜头；5、图像传感器；6、指纹采集三角棱镜；7、视场透镜。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。指纹采集的原理为：如图1所示，照明背光板1发出的光照射到指纹采集三角棱镜6的采集窗口面，在采集窗口面形成全反射，当手指接触指纹采集三角棱镜6的采集窗口面时，实际上只是手指皮肤的山脊接触到了采集窗口面，而手掌皮肤的山谷则没有接触到采集窗口面，由于手掌皮肤的山脊接触到了采集窗口面而无法形成全反射，从而形成明暗相间的指纹、掌纹的图像。全反射的光线经过经过视场透镜7形成汇聚效果，使得整个光路系统形成远心光路，从而消除了整个成像系统的畸变。经过视场透镜7校准的光线再经过第一反光镜3-1、第二反光镜3-2、第三反光3-3的反射后进入成像采集镜头5，并最终汇聚于图像传感器5，形成亮背景的掌纹图像。如图2所示，本技术所述的一种无棱镜的掌纹采集装置,包括照明背光板1，采集窗口镜片组2，成像采集镜头4和图像传感器5，所述照明背光板1设于窗口支撑镜片2-3的下方，所述成像采集镜头4位于采集窗口镜片组2的下方，且成像采集镜头4和采集窗口镜片组2之间设有反光镜组，所述图像传感器5位于成像采集镜头4的出光口处，所述反光镜组包括第一反光镜3-1、第二反光镜3-2和第三反光镜3-3，经过反光镜组反射后的光路主光轴与采集窗口镜片组2的采集窗口垂直，所述窗口支撑镜片2-3采用钢化工艺，厚度不小于3.0mm；所述成像采集镜头4为6片式玻璃镜片结构，有效焦距为70mm～100mm。如图3所示，所述采集窗口镜片组2包括微棱镜阵列薄膜2-2、以及分别设于微棱镜阵列薄膜2-2上下两侧的保护玻璃片2-1和窗口支撑镜片2-3，微棱镜阵列薄膜2-2通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上涂刷光明树脂胶热压成型，保护玻璃片2-1通过胶合粘结的方式设于微棱镜阵列薄膜2-2上方，与其组合在一起，形成表面加硬的微棱镜阵列薄膜，增加了采集表面的硬度，减小用户使用过程中的划伤，损坏。微棱镜阵列薄膜2-2的数量为2片，且互相平行叠加放置，第一片微棱镜阵列薄膜位于第二片微棱镜阵列薄膜上方，所述微棱镜阵列薄膜2-2的一侧表面形成多个锯齿状的微棱镜，所述微棱镜为等腰直角形，其中一个直角边为微棱镜阵列薄膜光线入射面2-2-1，所述微棱镜阵列薄膜光线入射面2-2-1为粗糙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无棱镜的掌纹采集装置，其特征在于：包括照明背光板(1)，采集窗口镜片组(2)，成像采集镜头(4)和图像传感器(5)，所述采集窗口镜片组(2)包括微棱镜阵列薄膜(2‑2)、以及分别设于微棱镜阵列薄膜(2‑2)上下两侧的保护玻璃片(2‑1)和窗口支撑镜片(2‑3)，所述照明背光板(1)设于窗口支撑镜片(2‑3)的下方，所述成像采集镜头(4)位于采集窗口镜片组(2)的下方，且成像采集镜头(4)和采集窗口镜片组(2)之间设有反光镜组，所述图像传感器(5)位于成像采集镜头(4)的出光口处。

【技术特征摘要】
1.一种无棱镜的掌纹采集装置，其特征在于：包括照明背光板(1)，采集窗口镜片组(2)，成像采集镜头(4)和图像传感器(5)，所述采集窗口镜片组(2)包括微棱镜阵列薄膜(2-2)、以及分别设于微棱镜阵列薄膜(2-2)上下两侧的保护玻璃片(2-1)和窗口支撑镜片(2-3)，所述照明背光板(1)设于窗口支撑镜片(2-3)的下方，所述成像采集镜头(4)位于采集窗口镜片组(2)的下方，且成像采集镜头(4)和采集窗口镜片组(2)之间设有反光镜组，所述图像传感器(5)位于成像采集镜头(4)的出光口处。2.根据权利要求1所述的一种无棱镜的掌纹采集装置，其特征在于：所述微棱镜阵列薄膜(2-2)的数量不少于2片，且互相平行叠加放置，所述微棱镜阵列薄膜(2-2)的一侧表面形成多个锯齿状的微棱镜，所述微棱镜为等腰直角形，其中一个直角边为微棱镜阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡彦，安德烈·巴楚林斯基，
申请(专利权)人：格林比特天津生物信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12