[实用新型]一种小体积指纹识别光学系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种指纹识别光学系统。

【背景技术】

现有的指纹识别系统普遍存在外形尺寸较大、多次按压不识别等缺点。减小指纹识别系统的外形尺寸和改善识别效率，往往会使指纹识别系统会变得非常复杂，而且造成成本的升高。所以现在市场上流行的指纹识别系统要么体积过大，要么识别效果不佳，要么成本过高，这些都不能满足消费者的需求

本实用新型正是基于此种情况应运而生。

【实用新型内容】

本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种小体积、识别效果好、结构简单的指纹识别光学系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种小体积指纹识别光学系统，包括照明光源、棱镜和收集所述的棱镜输出的光信号的取像模块，所述的棱镜包括照明光源接收面、指纹采集面、背景面和指纹光信号输出面，所述的取像模块包括光阑、透镜组和感光芯片，其特征在于：所述的指纹光信号输出面为凸向所述取像模块的能提高指纹清晰度的非球面。

如上所述的小体积指纹识别光学系统，其特征在于：所述的照明光源接收面为磨砂结构表面。

如上所述的小体积指纹识别光学系统，其特征在于：所述的透镜组为塑胶非球面透镜。

如上所述的小体积指纹识别光学系统，其特征在于：所述的指纹采集面与所述的背景面相互倾斜。

如上所述的小体积指纹识别光学系统，其特征在于：所述的感光芯片与所述的透镜组的光轴相互倾斜。

如上所述的小体积指纹识别光学系统，其特征在于：所述的指纹采集面为水平设置。

如上所述的小体积指纹识别光学系统，其特征在于：所述的背景面为平面，并涂黑处理。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型的棱镜的指纹光信号输出面为凸向取像模块的非球面，作为取像系统的补充，参与校正像差、提高了指纹清晰度；

2、本实用新型的棱镜的照明光源接收面为磨砂结构表面，减少反射、提高照明光源的利用效率，并且避免了使用导光板，减小了系统的体积。

3、本实用新型的感光芯片与透镜组的光轴相互倾斜，可提高指纹图像清晰度。

4、本实用新型的透镜采用塑胶非球面透镜，提升了指纹图像的清晰度。

5、本实用新型的棱镜的指纹采集面水平设置，提高识别效果，按压指纹操作方便，

【附图说明】

图1是本实用新型示意图；

图2是本实用新型的棱镜的示意图之一；

图3是本实用新型的棱镜的示意图之二。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

一种小体积指纹识别光学系统，包括照明光源1、棱镜2和收集所述的棱镜2输出的光信号的取像模块3，所述的棱镜1包括照明光源接收面21、22、23、指纹采集面24、背景面25和指纹光信号输出面26，所述的取像模块3包括光阑31、透镜组32和感光芯片33。所述的指纹光信号输出面26为凸向所述取像模块3的能提高指纹清晰度的非球面。将指纹光信号输出面26为凸向取像模块3的非球面，作为取像系统的补充，参与校正像差、提高了指纹清晰度。

所述的照明光源接收面21、22、23为磨砂结构表面。磨砂结构表面减少了光线反射、提高了照明利用效率，为指纹采集面24提供了均匀的照明，并且避免了导光板的使用，减小了系统的体积。

所述的透镜组32的透镜为塑胶非球面透镜。非球面透镜因其校正像差的能力强于球面透镜，所以可以提升指纹图像的清晰度，同时也有效地减小了整个系统的体积。

所述的指纹采集面24所述的背景面25倾斜。该倾斜角度由棱镜的材料决定。

所述的感光芯片33与所述的透镜组32的光轴32a相互倾斜。有利于提高指纹信号的画质、增强识别效果。

所述的指纹采集面24为水平设置。指纹采集面24水平设置可以使按压指纹非常方便。

所述的背景面25为平面，并涂黑处理。

工作原理：棱镜2内背景面25的光线在指纹采集面24发生全反射，由于背景面25涂黑处理，使得从指纹光信号输出面26一侧观察，在没有手指按压时，取像模块3得到的是黑色图像。

当有手指按压棱镜2的指纹采集面24时，由于人手指表面总是有少量汗水，指纹的凸起部分在汗水的作用下与指纹采集面24无缝接触，破坏了指纹采集面24的全反射，指纹凸起部分的光线可以透射至指纹光信号输出面26。另外，指纹的凹下部分，由于有空气间隙，指纹采集面24的全反射没有遭到破坏，所以此区域在指纹光信号输出面26的输出仍然为黑色。因此，有手指按压时，从指纹光信号输出面26输出的是亮暗相间的条纹，即指纹信息。由于指纹光信号输出面26为凸向取像模块3的非球面，作为取像系统的补充，参与校正像差、提高了指纹清晰度。