[实用新型]一种指纹和静脉一体采集的光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学系统，尤其涉及一种指纹和静脉一体采集的光学系统。

背景技术

目前市面上有的光学指纹、光学静脉采集的光学系统都是分开独立的。两者的工作原理和工作环境完全不一样。指纹采集在可见光波段(400-600nm)的光线下，静脉采集是在红外波段(850nm)的光线下，且成像原理不同。指纹采集是通过光线在平面上反射，光学系统采集光线在指纹在平面上反射的图像来实现的。静脉采集则不同，它是通过采集光线透过手指后，光线被血液中的细胞吸收的效果成像来实现的。指纹的光学采集防伪等级低以及静脉采集的光学系统识别度低的问题使得它们都有一定的劣势，如果把两者结合起来，这些劣势就能消除，但是由于它们工作在不同的光学波段，且成像原理有着差异，怎么样有效地使两者结合起来是光学系统上的一个难题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种指纹和静脉一体采集的光学系统，它能在两种光波段的环境下相互不干扰地通过整套光学系统。

实现上述目的的技术方案是：一种指纹和静脉一体采集的光学系统，包括自前至后依次设置于主光轴上的45°棱镜、第一镜片、第二镜片、胶合镜片和第三镜片；其中，

所述45°三角柱棱镜的斜面对着第一镜片的物面，该45°三角柱棱镜的斜面上镀有一层半反半透膜，该半反半透膜的投射率和反射率的比值为1：1；

所述第一镜片的物面为凸球面，像面为凹球面；

所述第二镜片的物面为凸球面，像面为凹球面；

所述胶合镜片由一物面为凹球面、像面为凹球面的前镜片和一物面为凸球面、像面为平面的后镜片胶合而成。

所述第三镜片的物面为凹球面，像面为平面。

上述的指纹和静脉一体采集的光学系统，其中，所述半反半透膜的厚度小于0.05mm。

上述的指纹和静脉一体采集的光学系统，其中，所述第一镜片的物面的曲率半径大于第二镜片的物面的曲率半径；所述第一镜片的像面的曲率半径大于第二镜片的像面的曲率半径。

上述的指纹和静脉一体采集的光学系统，其中，所述45°三角柱棱镜采用冕玻璃；所述第一镜片采用重火石玻璃；所述第二镜片采用冕玻璃；所述前镜片采用镧火石玻璃；所述后镜片采用冕玻璃；所述第三镜片采用镧火石玻璃。

本实用新型的有益效果是：不用切换任何手段，就能使可见光550nm波段的光线和红外光850nm波段的光线相互不干扰地通过整套光学系统，实现指纹和静脉能同时最大效率的光学图像采集。

附图说明

图1是本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统的结构示意图；

图2是本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统在可见光550nm波段下的调制光学传递函数曲线图；

图3是本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统在红外光850nm波段下的调制光学传递函数曲线图；

图4是本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统的畸变和场曲图

图5是本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统的弥散圆示意图；

图6是本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统的像面照度曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，本实用新型的指纹和静脉一体采集的光学系统，包括自前至后依次设置于主光轴上的45°三角柱棱镜1、第一镜片2、第二镜片3、胶合镜片4和第三镜片5；其中：

45°三角柱棱镜1为横截面是等腰直角三角形的棱镜，它的与水平面成45°的斜面对着第一镜片2的物面；该45°三角柱棱镜1采用冕玻璃(H-K9L)，它的斜面上镀有一层半反半透膜，半透半反膜的投射率和反射率的比值为1：1，半透半反膜的厚度小于0.05mm；

第一镜片2的物面为凸球面，像面为凹球面；第一镜片2采用重火石玻璃(H-ZF4)；

第二镜片3的物面为凸球面，像面为凹球面；第二镜片3采用冕玻璃(H-K9L)；

第一镜片2的物面的曲率半径大于第二镜片3的物面的曲率半径；第一镜片2的像面的曲率半径大于第二镜片3的像面的曲率半径；

胶合镜片4由一物面为凹球面、像面为凹球面的前镜片41和一物面为凸球面、像面为平面的后镜片42胶合而成；前镜片41采用镧火石玻璃(h-laf2)；后镜片42采用冕玻璃(h-k9l)；

第三镜片5的物面为凹球面，像面为平面；第三镜片5采用镧火石玻璃(H-LAF1)。