感应式光学指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感应式光学指纹采集装置，它包括指纹采集模块和电容式接近传感器，电容式接近传感器由感应电极和感应测量电路组成；感应电极置于采集棱镜下方。本实用新型专利技术在传统的光学指纹采集装置中增加电容式接近传感器，简化了图像处理模块的软硬件设计，降低系统功耗。由于该电容式接近传感器的感应电极贯穿能力和抗干扰能力强，可以不直接与手指接触，解决了感应电极暴露在外容易被击穿导致毁坏的问题，提高了指纹采集装置的感应准确度，延长了使用寿命。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学指纹采集领域，尤其涉及一种可以感应手指接触的光学指纹采集装置。
技术介绍
指纹采集装置是指纹识别系统的输入装置，可广泛使用于指纹锁、考勤系统、电子商务、银行储蓄、社会保险、PC和手机中，也可用于公安系统指纹比对采集作业。 光学指纹传感器是现有的指纹识别系统中广泛使用的指纹采集装置，它可以通过光学传感器将手指上的指纹成像，然后将指纹图像输送至主机进行处理。 由于光学指纹采集装置需要随时随地的准备采集和比对指纹，若光学指纹采集装置不能自动感应手指，则采集装置将长期处于通电工作状态，不断采集图像并做大量的图像处理工作来判断是否有手指接触采集棱镜的采集面，使处理装置的软硬件复杂化，速度减慢，功耗增大，因此需要令其内部的控制电路在只有手指接触的时候才开始工作，无手指接触时不工作或处于休眠状态。现有的光学指纹采集装置中有部分采用机械开关触发，也有部分指纹采集装置采用红外感应装置或静电感应圈来探测手指位置并触发指纹采集。这三种方案或者使用不方便，或者功耗大，抗干扰能力差。 在专利CN2669279Y中使用了感应探头来自动感应活体手指，但该专利将感应探 头设置于光学指纹采集装置的棱镜的采集面周围，手指接触采集面的同时接触到感应探 头。由于暴露在外，探头容易被击穿导致毁坏，且易受到外界非手指的其他物体干扰。 电容式接近传感器利用电容感应原理，其感应极板是导电材料制成的板状电极， 可被视为一个或一组电容，附近出现或经过的导电体和电介质改变极板系统中的介电常 数，影响静电场分布，从而改变感应极板的电容。当手指靠近或者接触感应极板时，感应极 板电容增加；当手指远离或离开感应极板时，感应极板电容将减小。感应测量电路用于测量 感应极板的电容变化，从而判定是否有手指的存在。该电容式接近传感器抗介质干扰能力 强即使玻璃介质面板被水溅湿，也不会影响识别手指靠近或接触信号；贯穿力强感应电 极与人体手指之间隔着一定厚度的玻璃介质，仍能准确识别手指靠近或接触信号。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，提供了一种感应式光学指纹采集装置，在光学指纹采 集装置中增加电容式接近传感器，且将电容式接近传感器感应电极放置在采集棱镜下方， 避免与手指直接接触，提高了感应的准确度，延长采集装置的使用寿命。 本技术提供了一种感应式光学指纹采集装置，它包括指纹采集模块和电容式 接近传感器，电容式接近传感器包括感应电极和感应测量电路，其特征在于，感应电极置于 采集棱镜下方。 所述指纹采集模块包括外壳、采集棱镜、光源、透镜组、半导体传感器成像阵列， 半导体传感器成像阵列的输出信号与主机相连接。 当指纹采集模块使用面光源，且面光源位于采集棱镜下方时，所述感应电极置于面光源下方；当指纹采集模块使用点光源时，所述感应电极置于采集棱镜下方。 所述感应测量电路与所述感应电极相连接，感应测量电路的输出信号与主机相连接。 所述光源与采集棱镜的入射面相接；透镜组中心位置与光路光轴重合。 所述感应电极为导电材料制成的板状电极。 所述光源与主机相连接。 所述半导体传感器成像阵列为CMOS传感器或CCD传感器。 本技术提供了 一种感应式光学指纹采集装置，在原有的光学指纹采集装置中 增加电容式接近传感器，简化了图像处理模块的软硬件设计，降低系统功耗。由于该传感器 的感应电极贯穿能力和抗干扰能力强，可以不直接与手指接触，解决了感应电极暴露在外 容易被击穿导致毁坏的问题，提高了指纹采集装置的感应准确度，延长了使用寿命。附图说明图1是本技术实施例一结构示意图； 图2是本技术实施例二结构示意图； 图3是本技术电路连接意图； 图4是电容式接近传感器实用电路原理图。具体实施方式下面通过实施例结合附图来对本技术进一步描述 实施例一 如图1所示，本实施例提供了发光板作为面光源时的感应式光学指纹采集装置。该装置由指纹采集模块1和电容式接近传感器2组成。指纹采集模块1包括外 壳11、采集棱镜12、发光板13、透镜组14、半导体传感器成像阵列15 ;电容式接近传感器2 包括感应电极21和感应测量电路22。 发光板13放置在采集棱镜入射面下方，感应电极21放置在发光板12下方，透镜 组的中心位置与光路光轴重合。 如图3所示，当手指靠近或接触采集棱镜采集面时，改变了感应电极21周围的静 电场分布，从而改变了感应电极21的电容，感应测量电路22检测到该电容变化的信号，并 将该信号传输给主机，主机发出信号使该感应式光学指纹采集装置处于工作状态；若无手 指靠近或接触采集棱镜，则该感应式光学指纹采集装置处于非工作状态。 如图4所示，电容式接近传感器2的芯片可购买TTP223型号，包括感应电极21和 感应测量电路22。该电容式接近传感器2灵敏度可以通过调节电容Cs的值来实现Cs值 越小，灵敏度越好。感应测量电路22的芯片引脚Q为信号输出端，与主机相连接。 实施例二 如图2所示，本实施例提供了发光二极管做点光源时的感应式光学指纹采集装置。该装置由指纹采集模块1和电容式接近传感器2组成。指纹采集模块1包括外壳11、采集棱镜12、电光源13、透镜组14、半导体传感器成像阵列15 ;电容式接近传感器2包括感应电极21和感应测量电路22。 电光源13与采集棱镜入射面相接，感应电极21放置在采集棱镜12下方，透镜组14的中心位置与光路光轴重合。 如图3所示，当手指靠近或接触采集棱镜采集面时，改变了感应电极21周围的静电场分布，从而改变了感应电极21的电容，感应测量电路22检测到该电容变化的信号，并将该信号传输给主机，主机发出信号使该感应式光学指纹采集装置处于工作状态；若无手指靠近或接触采集棱镜，则该感应式光学指纹采集装置处于非工作状态。 如图4所示，电容式接近传感器2的芯片可购买TTP223型号，包括感应电极21和感应测量电路22。该电容式接近传感器2灵敏度可以通过调节电容Cs的值来实现Cs值越小，灵敏度越好。感应测量电路22的芯片引脚Q为信号输出端，与主机相连接。 本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本技术的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本技术的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。权利要求感应式光学指纹采集装置，它包括指纹采集模块和电容式接近传感器，电容式接近传感器包括感应电极和感应测量电路，其特征在于，感应电极置于采集棱镜下方。2. 如权利要求1所述感应式光学指纹采集装置，其特征在于所述指纹采集模块包括 外壳、采集棱镜、光源、透镜组、半导体传感器成像阵列，半导体传感器成像阵列的输出信号 与主机相连接。3. 如权利要求1所述感应式光学指纹采集装置，其特征在于所述感应测量电路，与所 述感应电极相连接，感应测量电路的输出信号与主机相连接。4. 如权利要求1或2所述的感应式光学指纹采集装置，其特征在于，所述光源为面光 源，且面光源位于采集棱镜下方；所述感应电极置于面光源下方。5. 如权利要求1或2所述的感应式光学指纹采集装置，其特征在于，所述光源为点光 源；所述感应电极置于采集棱镜下方。6. 如权利要求2所述感应式光学指纹采集装置，其特征在于，光源与采集棱镜的入射 面相接；透镜组中心位置与光路光轴重合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
感应式光学指纹采集装置，它包括指纹采集模块和电容式接近传感器，电容式接近传感器包括感应电极和感应测量电路，其特征在于，感应电极置于采集棱镜下方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬渊，
申请(专利权)人：成都方程式电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]