[实用新型]高清晰度梯形棱镜指纹采集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种指纹图像采集装置。特别是涉及一种高清晰梯形棱镜指纹采集器。

背景技术

目前，最常用的指纹采集器是由三角棱镜、光源、透镜、光电检测器和遮蔽环境光线及支撑上述部件的矩形塑模管架组成，矩形管架上端为配装棱镜、光源的槽架，矩形管架中段为内装透镜的透镜管，矩形管架下端为配装光电检测的检测器座。三角棱镜的长边面为涂有硅胶指纹增强膜为指纹采集面，矩形管架装配透镜座的旁边开有两孔，一孔是透镜焦距调节孔，另一个是配装透镜管座固定螺钉孔。经本发明人长期研究发现，该指纹图像采集器存在指纹增强膜易于损坏。随着指纹市场的发展，普遍要求不带硅胶增强膜的采集器。另外，现有指纹采集器普遍存在清晰度低，不能满足需要的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种高清晰梯形棱镜指纹采集器。

为实现上述目的，本实用新型高清晰度梯形棱镜指纹采集器由棱镜、光源、透镜、光电检测器和遮蔽环境光线及支撑上述部件的矩形塑模管架组成；矩形塑模管架上端为配装棱镜和光源的框槽，矩形塑模管架中段为内装透镜的管腔，矩形塑模管架下端为配装光电检测器的检测电路板座；所述棱镜为不等腰梯形棱镜，所述透镜为惠更斯透镜组，梯形棱镜的下底面为指纹采集面，小底角紧临的斜腰面为涂有黑漆的光学黑衬底面，大底角紧临的斜腰面为光学透射面，该光学透射面外侧配置惠更斯透镜组，该透镜组外侧配置光电检测器，光电检测器及其检测电路板一边向外倾斜，且与透镜的平面成4～8度的夹角，梯形棱镜上底面配置光源。如此设计，惠更斯目镜(H式或HW式目镜)是由二片相互分离的平凸透镜组成的目镜，凸面都朝向物镜一端，其中较大的一块透镜焦距近似为较小的一块透镜焦距的3倍，两块透镜的距离为焦距之和的一半。两个透镜使用同种牌号的玻璃制成。这种两片组的目镜是17世纪由荷兰物理学家惠更斯发明的，因此命名为惠更斯目镜。惠更斯目镜能够有效地消除彗差、倍率色差，像散也很小，但不能显著降低球差和位置色差，而且像场较弯曲，向眼睛一端突出，视场很小，出瞳距离很短。不等腰梯形棱镜成像效果好，清晰度高。光电检测器及其检测电路板一边向外倾斜，且与透镜的平面成4～8度的夹角，光通过倾斜传递，矫正了采集器的图像，在焦距调整时图像清晰、均匀，变率、失真率低。即：光电检测器的感应面与透镜平面成4～8度夹角，调整透镜焦距时图像整体清晰均匀。与现有的三角棱镜指纹采集器比较原图效果优良，当计算机效正为指纹真图时，失真很小，增强指纹分辨率。光透射面正好对准透镜组的腔孔，光线通过透镜的光射面射入矩形塑模的透镜组，透镜组严格密封，形成一个光学黑体。棱镜的黑漆面经反射形成指纹图像的黑衬底，指纹条纹为白色，并且上下左右光线均匀，使条纹完整清晰，反差优良。其具有清晰度高的优点。

作为优化，内装惠更斯透镜组的矩形塑模管架管腔为严格密封光学黑体，所述光电检测器的检测电路板套有塑料保护套；所述梯形棱镜的上底面为磨砂毛面。如此设计，采用梯形棱镜上底面为照明光透射毛沙面，光线均匀的直射到棱镜的指纹下底面，使其光亮度高，分布均匀；能使光源均匀的射在棱镜的下底面即指纹面，提高了清晰度。电路板由外罩套密封，使采集器外表面不暴露任何电器引线，采集器形成一个紧密的塑模管件，便于在任何场合下安装。

作为优化，所述光源为单色绿光LED光源，所述梯形棱镜的上底面有一安装LED光源板的槽位；棱镜或透镜镀有能滤掉绿光以外杂光的滤光膜。如此设计，采用绿色LED，使指纹成像反差优，图像清晰。棱镜或透镜镀有能滤掉绿光以外杂光的滤光膜能提高单色光源透过率，有利于提高图像清晰度；普通玻璃透光率都在87％左右，增加滤光膜(增透膜)可使透光率提高到90％以上，使图像条纹亮度提高。单色绿光形成的指纹图像清晰、分辨率高。

作为优化，不等腰梯形棱镜的小底角为56°～58°并紧临涂黑面，大底角为60°，两斜腰面之间顶角为62°～64°如此设计，梯形棱镜的小底角56°～58°紧临涂黑漆面，大底角60°紧临透光面，顶角为62°～64°，使指纹图像的衬底被反射为黑底，指纹条纹为亮光，使图像反差增强，纹理清晰。特别是上述大、小底角和顶角的设计，既有利于保证透光率，又有利于提高清晰度。