一种适合指纹成像的光学成像装置制造方法及图纸

技术编号:2929493 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于形成手指指纹的光学图像的光学成像装置(1),该装置包括:一个光学板(2),其在一个主面(3)的一个端部(A)上具有一个部分(5),该部分是为通过板(2)照亮手指而设的,反射的光束以多次反射的方式在该板内传播到板的具有一个倾斜的端面(8)的另一端部(B);一个聚焦透镜(9),其面向该端面,该透镜的轴处于该板的中平面内;和一个反射镜(10),其用于使光束离开端面(8)射到透镜(9)的轴上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总的来说,本专利技术涉及获取指纹的领域。更具体地说,本专利技术涉及适合手指指纹的光学图像形成的光学成像装置的改进。这样的装置包括·一个光学板,其具有第一主面和相对的第二主面,所述的第一主面的至少一部分是处于该板的一个第一端部的附近,该端部构成手指的一个手指按压表面;·至少一个光源,其在所述的板的第一端部处面向该板,这是为了通过该板照亮所述的手指;·包括一个聚焦透镜的成像装置,该透镜具有一个入射表面和一个出射表面,这两个面确定一个放大系数,并且该透镜是处于光学板的下游。在这里要强调的是,本专利技术仅仅涉及一种适合指纹光学图像的形成的光学装置,并且它不涉及处于所述装置下游的设备,该设备用于扫描/记录形成的图像、检测指纹的特征点以及提供相关人员的信息。
技术介绍
特别地,用于检测指纹的装置可以被用来鉴别一个人,以便授权该人执行某些确定的操作在这样的情况下,用于检测指纹的装置经常附有经鉴定的人将有权使用的某些其他设备(计算机,自动取款机(ATM),等等)。这样可用于接收指纹检测装置的空间就小,并且特别地,包含在指纹检测装置内的光学成像装置必须做成尽可能紧凑,尤其是厚度(或者高度)尽可能小。作为例子,至少某些规格要求光学成像装置的厚度(或者高度)不超过5毫米(mm)。各种不同的适合形成指纹的光学图像的光学成像装置的实施例已为人所知,例如包括专利EP 0 308 162所揭露的装置,其具有在引言所述的布置。但是,那些已知的装置不能够使得实际的要求完全得到满足。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于光学传感指纹的光学成像装置。该装置的形状可以做成尽可能紧凑,尤其是其厚度不超过大约5mm;并且该装置包含的元件数最少且结构尽可能简单,以便制造和装配尽可能简单、快速且价廉。为了这些目的,本专利技术提供一种适合形成手指指纹的光学图像的光学成像装置,若按照本专利技术进行布置,该装置的特征在于·所述的第一和第二主面、光源处于其之前的面、以及所述的光源的光照方向是相互地以这样的方式布置的为了照亮所述的手指,由光源发射的、然后到达按压在第一主面上所述的那个部分的手指的光束,之后在该板内以交替地在第一主面和第二主面上的多次反射的方式传播,以到达与所述的第一端部相对的该板的第二端部;·所述的板在其第二端部上具有一个倾斜的,至少是部分倾斜的端面,以便光束经由所述的倾斜的端面离开该板,而不经受显著的折射或者反射;·聚焦透镜是面向所述的该板的第二端部的倾斜面而放置的,其中它的光轴基本上在该板的位于两个主面之间的中平面内并且基本上平行于所述的倾斜面而延伸;以及·一个第一反射镜面向所述的聚焦透镜的入射表面而放置,并且是这样定位的,以便接收来自所述的该板的第二端部的端面的一部分光束并朝着所述的聚焦透镜的入射表面沿其轴将反射这部分光束。借助上述的布置,可以构成这样一个装置,其中体积最大的元件是由光学板构成,在功能上与该板相联的所有的其他组成部分的形状和尺寸是这样设计的,以便与该板成一直线地放置,并且在尺寸上保持在由该板的厚度设置的范围内。特别地,这个布置,具体地说光束从板的一端部到另一端部的传输,可以保持与厚度不超过大约5mm的板兼容,符合实际的要求。为了使用于传感和分析指纹的设备尽可能紧凑,特别对于成像装置不超范围是令人想要的,并且为此目的,可以将聚焦透镜的图像焦点设计成不与该光学板成一直线排列为此目的,光学成像装置还包括一个第二反射镜,该反射镜面向所述的聚焦透镜的出射表面而放置的,并且以这样的方式定位的,使得来自聚焦透镜的光束相对于板被横向地(典型地是垂直地)反射。有利的是,所述的第二反射镜是这样定位的,使得光束沿着离开手指按压表面的方向反射。鉴于尽可能简单的装置的一个布置,板的第一和第二主面是相互平行的。为了构成一个包含最少数量的部件并且因而可价廉地制造和安装的装置,可能以这样的方式使第一反射镜与安装在板的第二端部的端面上的一个第一突出部件相配,使得其与所述的板成一直线地延伸。以同样的方式和同样的理由,也可能以这样的方式使第二反射镜与安装在板的第二端部的端面上的一个第二突出部件相配,使得其与所述的板成一直线地延伸。在一个优选的实施例中,为了获得一个对比度好、质量高的图像,光学成像装置包括一个处于聚焦透镜的上游且靠近聚焦透镜的一个光圈。有利地,聚焦透镜是通过支撑装置固定到所述的板的第二端部的端面上,并且在一个优选的方式中,聚焦透镜的支撑装置是这样布置,使得聚焦透镜可以沿着其光轴移动。有利地,透镜的支撑装置是与所述的包含第二反射镜的第二突出部件成一整体而构成的。按照本专利技术的光学成像装置的布置具有这样的优点可在各种不同的嵌入一个或者多个光源的可能的解决方案之间进行选择。在第一种可能性中,板在其第一端部包括一个端面,该端面以一个锐角的角度倾斜于所述的第一主面,并且光源是面向所述的倾斜的端面光源然后保持在板的厚度的尺寸范围内,以便整个装置的厚度小。在第二种可能性中,在板的第一主面的所述的手指按压部分上,该板的至少一个侧面以一个锐角的角度倾斜于所述的第一主面,并且光源是面向所述的倾斜的侧面。在这样的情况下,板的两个相对的侧面都倾斜,和两个光源分别面向所述的两个倾斜的侧面,以便手指在两侧被照亮,这样促进质量更好的指纹图像的形成。在这个解决方案中,光源也保持在由光学板的厚度设置的尺寸范围内。为嵌入光源,无论保留哪一种解决方案,都可能通过将光学板的朝向其第一端部的倾斜面在该板的厚度内弯曲并使它们的凹面向外,获得一个照亮光束,该光束发散度更大,从而更适合覆盖手指。在另一个优选的实施例中,光源可不设计成点光源,该光源具有一个有效的表面区域并且是面向光学板的下主面而放置,基本上面向所述的设在上主面的手指按压部分且对准它,在这个例子中,有利地,光源是一个发光二极管的矩阵,一个磨光的表面插入在光源和板的底面之间。附图说明通过阅读下面某些具体的实施例的详细描述,将更好地理解本专利技术。这些实施例仅用作解释。对实施例的描述参照附图进行的。图1和2分别为一个按照本专利技术布置的光学成像装置的平面图和侧视图;图3是从图1和2中的装置的下面看的一个视图,其中,一个端部是用沿在图2中的直线III-III的截面示出;图4是一个端视图,其示出图1装置的左手端;图5是沿图1装置的直线V-V的一个截面图;图6是一个端视图,其示出图1装置的右手端;图7和8是类似于图2视图的侧视图,分别示出按照本专利技术的装置的两个不同的实施例;图9是类似于图6视图的一个端视图,其示出按照本专利技术的装置的一个不同的实施例;和图10是类似于图2视图的一个局部侧视图,其示出按照本专利技术的装置的一个优选的不同的实施例。具体实施例方式首先参照图1至6,描述一种适合指纹光学图像形成的光学成像装置的一个优选实施例。按照本专利技术的光学成像装置,统一标记为1,主要包含·一个光学板2,其具有一个第一主面3和一个相对于第一主面的第二主面4,并且为了使装置在机械方面和光学方面设计更简单,两个面3和4有利的是相互平行,如在所有附图中所示;所述的第一主面3的至少一个部分5(如图1中的阴影部分,以更清楚地与光学板的其他部分相区别)构成手指6的一个手指按压表面,该部分处于光学板2的一个第一端部A附近(在图1至3的右边);总体上,光学板2的形状大致上是矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合形成手指(6)的指纹光学图像的光学成像装置(1),该装置包含:.一个光学板(2),该板具有第一和相对的第二主面(3,4),所述的第一主面(3)的至少一部分(5)处于板(2)的第一端部(A)的附近,该部分构成手指(6)的一个手 指按压表面;.至少一个光源(S),该光源面向所述板(2)在其所述第一端部(A)的一个面上,这是为了通过板(2)照亮所述的手指(6);和成像装置,其包括一个聚焦透镜(9),该透镜具有一个入射表面(9↓[1])和一个出射表面(9 ↓[2]),这两个表面确定一个放大系数,并且该透镜是处于光学板(2)的下游;其特征在于:.所述的第一和第二主面(3,4)、所述的光源(S)处于其前面的面,和所述的光源(S)的光照方向是相互地以这样的方式布置的:为了照亮所述的 手指,由光源发射的光束(7↓[1])到达按压在第一主面(3)上的所述的部分上的手指(6),之后在该板(2)内以交替地在该板的第一和第二主面(3,4)上多次反射的方式传播(7↓[2]),以到达该板(2)的、与所述的第一端部(A)相对的第二端部(B);.所述的板(2)在其第二端部(B)上具有一个至少是部分倾斜的端面(8),以便光束经由所述的倾斜端面(8)离开该板,而不经受显著的折射或者反射;.聚焦透镜(9)是面向所述的该板(2)的第二端部(B)的倾斜面(8)而放置 的,它的光轴在板的位于所述的主面之间的中平面内并且基本上平行于所述的倾斜面(8)而延伸;以及.一个第一反射镜(10)面向所述的聚焦透镜(9)的入射表面(9↓[1])放置,并且是这样定位的,以便接收来自所述的板(2)的第二端部(B)的 端面(8)的一部分光束并朝着所述的聚焦透镜(9)的入射表面(9↓[1])沿其轴反射这部分光束(7↓[3])。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚塔尔科尔迪耶米格尔布托内弗朗索瓦里盖
申请(专利权)人:萨热姆防务安全公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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