專利名稱：指紋識(shí)別儀的成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于指紋識(shí)別光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
指紋識(shí)別儀的成像裝置是指紋識(shí)別系統(tǒng)的前端指紋信號(hào)輸入儀器，其光學(xué)系統(tǒng)基本上由全反射棱鏡和成像物鏡組成，成像物鏡組又分成前組物鏡和后組物鏡，全反射棱鏡的斜面是指紋輸入窗口，當(dāng)手指按印到棱鏡斜面上時(shí)，根據(jù)光學(xué)全反射的原理，在像面上可觀察到而且只觀察到高對(duì)比的指紋圖像。指紋圖像在傳遞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生兩種形式形的變，一是子午和弧矩方向的放大率不一致的變形，即如果物為正方形，則圖像為長(zhǎng)方形，可稱為長(zhǎng)方變形。圖1中的楔形棱鏡3就是用來(lái)校正這種變形的。另一種形變?yōu)樘菪巫冃?，即物為正方形，圖像為梯形。校正梯形變形的一種方法是將成像物鏡設(shè)計(jì)成雙遠(yuǎn)心的，即物鏡的入瞳距物鏡的前一面的頂點(diǎn)和物鏡的出瞳距后一面的頂點(diǎn)為無(wú)限遠(yuǎn)或者接近無(wú)限遠(yuǎn)，也即入瞳距和出瞳距遠(yuǎn)大于物鏡中的前一組透鏡的焦距和后一組透鏡的焦距。圖1中的前正透鏡組4和后透鏡組7以及光欄6為一分離的兩正透鏡組組成的雙遠(yuǎn)心成像物鏡。圖中的主光線9在物方和像方皆與光軸5平行，即表示入瞳距和出瞳距為無(wú)限遠(yuǎn)。從形式上看，雙遠(yuǎn)心成像物鏡的特點(diǎn)為前透鏡組的口徑很大，略大于物面的尺寸，而后面的物鏡要小得多。現(xiàn)有的指紋儀成像裝置中用的雙遠(yuǎn)心成像物鏡皆為這種由分離的兩組正透鏡組組成的形式。其缺點(diǎn)是為使軸外視場(chǎng)，尤其是邊緣視場(chǎng)的成像質(zhì)量滿足要求，必須加大共軛距(物面至像面的距離)，因此會(huì)增加儀器的體積和重量。所以這種形式的雙遠(yuǎn)心成像物鏡不適合用在四指指紋儀和掌紋儀那樣的對(duì)成像質(zhì)量要求很高的大視場(chǎng)、倍率(像高和物高之比)的成像裝置中。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在克服上述缺點(diǎn)。指紋識(shí)別儀成像裝置主要包括面光源、指紋輸入窗口、棱鏡、光欄、成像鏡頭、CCD像面，由分離的兩正透鏡組組成的雙遠(yuǎn)心成像物鏡的軸外視場(chǎng)的像質(zhì)不高的原因主要是場(chǎng)曲這種像差無(wú)法校正。為了校正場(chǎng)曲，同時(shí)也是為了縮短共轟隆距，本技術(shù)方案的特征在于雙遠(yuǎn)心成像物鏡是由分離的三透鏡組組成，中間為負(fù)透鏡組，兩邊皆為正透鏡組。每一組透鏡皆可由一片或幾片透鏡組成。由于包括場(chǎng)曲在內(nèi)的所有像差都可以得到較好校正，因此這種型式的雙遠(yuǎn)心成像物鏡可能做到使全視場(chǎng)內(nèi)的成像質(zhì)量達(dá)到或接近衍射極限，而且共軛距短。


圖1為由兩正透鏡組組成的雙遠(yuǎn)心成像物鏡圖，圖中1、光源；2、全反射棱鏡；3、楔形棱鏡；4、前正透鏡組；5、光軸；6、光欄；7、后透鏡組；8、CCD像面；9、光主軸。
圖2為本實(shí)用新型成像物鏡圖，圖中，10為負(fù)透鏡組。
具體實(shí)施方式
附圖2給出了本實(shí)用新型成像物鏡，由前正透鏡組4、中間負(fù)透鏡組10、后正透鏡組7和光欄6組成一個(gè)用于四指指紋儀折成像物鏡。由于本結(jié)構(gòu)不要求校正長(zhǎng)方形形變，因此不用加楔形棱鏡。本實(shí)施例的物面尺寸為80毫米×75毫米，成像倍率為-0.289，像方數(shù)值孔徑NA＝0.12，共軛距為253.5毫米，使用波長(zhǎng)為λ＝0.66μm(千分之一毫米)，亦可用白光(λ＝0.4-0.7μm)成像。在全視場(chǎng)范圍內(nèi)，頻率為120對(duì)線/毫米，傳遞函數(shù)大于0.5.最大畸變小于1％。
權(quán)利要求1.指紋識(shí)別儀成像裝置，包括光源、指紋輸入窗口、棱鏡、光欄、成像鏡頭、CCD攝像器件，其特征在于雙遠(yuǎn)心成像物鏡是由分離的三透鏡組組成，中間為負(fù)透鏡組，兩邊皆為正透鏡組，每一組透鏡皆可由一片或幾片透鏡組成。
專利摘要指紋識(shí)別儀成像裝置。其特征在于雙遠(yuǎn)心成像物鏡是由分離的三透鏡組組成，中間為負(fù)透鏡組，兩邊皆為正透鏡組，每一組透鏡皆可由一片或幾片透鏡組成。由于包括場(chǎng)曲在內(nèi)的所有像差都可以得到較好校正，因此這種形式的雙遠(yuǎn)心成像物鏡可能做到使全視場(chǎng)內(nèi)的成像質(zhì)量達(dá)到或接近衍射極限，而且共軛距短。
文檔編號(hào)G02B27/16GK2690908SQ200420011620
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者史光輝 申請(qǐng)人:史大棱