專利名稱：指紋影像擷取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種指紋影像擷取裝置，尤其涉及利用一個(gè)非平行的棱鏡且搭配廣角透鏡組的指紋影像擷取裝置。
背景技術(shù)：
指紋影像擷取裝置可分為光學(xué)形式及非光學(xué)形式。目前大部份的指紋影像擷取裝置，是采用光學(xué)形式，其一般應(yīng)用棱鏡O^rism)、凸透鏡(Convex Lens)以及影像傳感器作為主要組件以捕捉指紋影像。圖1為一種傳統(tǒng)指紋影像擷取裝置1的示意圖。參閱圖1，來自光源12的光束經(jīng)由棱鏡14的一邊進(jìn)入棱鏡14。光束在棱鏡14內(nèi)朝向與手指10接觸的斜邊前進(jìn)，并被手指10的影像反射至棱鏡14的另一邊。光束再經(jīng)凸透鏡16聚焦至影像傳感器18上，接著再進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠嵦?hào)處理以完成指紋辨識(shí)的動(dòng)作。相類似的指紋影像擷取裝置也可參閱歐洲專利 EP2039292A1。為了減小指紋影像擷取裝置的體積，美國(guó)專利US6826000B2揭露一種利用改變棱鏡的形狀，使指紋影像擷取裝置的體積得以縮小。但此種指紋影像擷取裝置的手指接觸面的面積過大，除了手指放置的區(qū)域外，尚多余了許多區(qū)域，造成指紋影像擷取裝置的體積過大。再者，光源與透鏡及影像傳感器位于不同側(cè)，棱鏡的全反射面下方空間無法利用，這也是造成指紋影像擷取裝置體積無法縮小的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一個(gè)超小型的指紋影像擷取裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供與上述超小型指紋影像擷取裝置搭配的廣角透鏡組。本發(fā)明提供一種指紋影像擷取裝置，用于取得指紋影像，包含一光源，用于發(fā)射光束；一影像傳感器，用于產(chǎn)生所述指紋影像；以及一棱鏡，用于接收所述光源發(fā)射的光束并將該光束反射到所述影像傳感器，包含一手指接觸面，用于供使用者的手指放置且將所述光源發(fā)射的光束反射；一第一反射面，與所述手指接觸面連接且二者之間具有一夾角 α ；以及一第二反射面，與所述手指接觸面連接且二者之間具有一夾角β，其中，所述第一反射面是反射來自所述手指接觸面的光束至所述第二反射面，且所述第二反射面是反射來自所述第一反射面的全部光束至所述影像傳感器。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述手指接觸面的面積近似或等于所述使用者的指紋的大小。進(jìn)一步，所述手指接觸面與所述第一反射面的夾角α介于23° 27°。進(jìn)一步，所述手指接觸面與所述第二反射面的夾角β介于158° 162°。進(jìn)一步，所述棱鏡還包含一第四面，與所述第一反射面及第二反射面連接，所述光源發(fā)射的光束是穿過所述第四面而進(jìn)入所述棱鏡。進(jìn)一步，所述光源發(fā)射的光束是穿透所述第一反射面而進(jìn)入所述棱鏡。
進(jìn)一步，所述指紋辨識(shí)器還包含一透鏡組，用于接收所述第二反射面反射的光束， 并將所述光束聚焦于所述影像傳感器。進(jìn)一步，所述透鏡組為廣角透鏡，用于接收所有來自所述第二反射面的的光束。進(jìn)一步，所述透鏡組包含至少二透鏡，第一透鏡為負(fù)曲光度，第二透鏡為正曲光度。進(jìn)一步，所述棱鏡為玻璃或塑料材質(zhì)制成。本發(fā)明指紋影像擷取裝置利用上述結(jié)構(gòu)，可有效縮小指紋影像擷取裝置的體積， 而使指紋影像擷取裝置應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)等電子產(chǎn)品裝置上。


圖1為一種傳統(tǒng)指紋影像擷取裝置的示意圖2為本發(fā)明指紋影像擷取裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明指紋影像擷取裝置光源放置位置的另一實(shí)施例的示意圖； 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件如下
α夾角，β夾角，1、2指紋影像擷取裝置，10手指，22光源，14棱鏡，16凸透鏡，18 影像感測(cè)器，22光源，24棱鏡，241手指接觸面，242第一反射面，243第二反射面，244 第四面，26透鏡組，261第一透鏡，262第二透鏡，28影像傳感器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。圖2為本發(fā)明指紋影像擷取裝置2的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。參閱圖2，指紋影像擷取裝置2包含一個(gè)光源22、一個(gè)棱鏡M、一個(gè)透鏡組沈及以一個(gè)影像傳感器28。本實(shí)施例指紋影像擷取裝置2是透過光源22發(fā)射出一散射光光束，光束進(jìn)入棱鏡24后，投射于放置于棱鏡對(duì)上的手指指紋的脊線(ridge)和谷線(valley)，光束于棱鏡M內(nèi)反射后進(jìn)入透鏡組26而聚焦于影像傳感器觀，形成一個(gè)指紋影像。光源22為一個(gè)發(fā)散光源，可采用發(fā)光二極管(LED)。棱鏡M包含一個(gè)手指接觸面Ml、一個(gè)第一反射面M2、一個(gè)第二反射面M3、以及一個(gè)第四面M4。棱鏡M設(shè)置的目的是為折迭光源22的光路，以使指紋影像擷取裝置2 的體積縮小，其中當(dāng)光路折迭愈多次，則指紋影像擷取裝置2將可制作的更薄。棱鏡M可為玻璃或塑料材質(zhì)制成。手指接觸面241用以供一個(gè)使用者的一個(gè)手指放置且將來自光源22的光束反射。第一反射面242與手指接觸面241連接，且二者間夾有一夾角α。夾角α介于 23° 27°，較佳地為25°。第一反射面242是用以反射來自手指接觸面Ml的光束。第二反射面243與手指接觸面241連接且二者間夾有一夾角β。夾角β介于 158° 162°，較佳地為160°。第二反射面242用以反射來自第一反射面Μ2的光束至影像傳感器28。第四面244與第一反射面242及第二反射面243連接。其中，第一反射面241因?yàn)閵A角α而使來自手指接觸面241的光束反射超過手指
4接觸面M1，而進(jìn)入第二反射面M3，且第二反射面M3因?yàn)閵A角β而使來自第一反射面 242反射的光束全部進(jìn)入影像傳感器28。再者，本實(shí)施例的指紋影像擷取裝置2的手指接觸面241的面積是近似或等于使用者的手指指紋的大小。如此，可使指紋影像擷取裝置2體積減小。本實(shí)施例的指紋影像擷取裝置2的透鏡組沈是設(shè)置于棱鏡M的第四面244與影像傳感器觀之間，其為選擇性設(shè)置。透鏡組26用于接收來自第二反射面243反射的所有光束，并將此光束聚焦于影像傳感器觀。此透鏡組沈可為廣角透鏡，用于接收所有來自第二反射面Μ3的所有光束。再者，此透鏡組沈可包含二透鏡分別為第一透鏡沈1、第二透鏡沈2，第一透鏡261 為負(fù)曲光度，第二透鏡262為正曲光度。透鏡組沈的數(shù)量并不以二個(gè)為限，只要能聚焦來自第二反射面Μ3的光束于影像傳感器觀即可。光源22、透鏡組沈及影像傳感器觀的形式與功能，是與現(xiàn)有指紋影像擷取裝置相同，在此不詳細(xì)說明。圖3為本發(fā)明指紋影像擷取裝置2光源22放置位置的另一實(shí)施例的示意圖。參閱圖3，光源22設(shè)置的位置除了可設(shè)置在棱鏡M第四面244外側(cè)，也可以設(shè)置在棱鏡M的第一反射面242外側(cè)。當(dāng)光源22設(shè)置在棱鏡M第四面244外側(cè)時(shí)，光源22發(fā)射的光束是穿過第四面244而進(jìn)入棱鏡M內(nèi)。此時(shí)，棱鏡M的第一反射面242外側(cè)的空間可充份利用，可有效縮小指紋影像擷取裝置2的體積。此外，當(dāng)光源22設(shè)置在棱鏡M的第一反射面242外側(cè)時(shí)，光源22發(fā)射的光束是穿透第一反射面242而進(jìn)入棱鏡M內(nèi)。此時(shí)，棱鏡M的第四面244外側(cè)的空間同樣可充份利用，也可效縮小指紋影像擷取裝置2的體積。本發(fā)明指紋影像擷取裝置利用上述結(jié)構(gòu)，可有效縮小指紋影像擷取裝置的體積， 而使指紋影像擷取裝置應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)等電子產(chǎn)品裝置上。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的申請(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種指紋影像擷取裝置，用于取得指紋影像，其特征在于，包含一光源，用于發(fā)射光束；一影像傳感器，用于產(chǎn)生所述指紋影像；以及一棱鏡，用于接收所述光源發(fā)射的光束并將該光束反射到所述影像傳感器，包含一手指接觸面，用于供使用者的手指放置且將所述光源發(fā)射的光束反射；一第一反射面，與所述手指接觸面連接且二者之間具有一夾角α ；以及一第二反射面，與所述手指接觸面連接且二者之間具有一夾角β，其中，所述第一反射面是反射來自所述手指接觸面的光束至所述第二反射面，且所述第二反射面是反射來自所述第一反射面的全部光束至所述影像傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述手指接觸面的面積近似或等于所述使用者的指紋的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述手指接觸面與所述第一反射面的夾角α介于23° 27°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述手指接觸面與所述第二反射面的夾角β介于158° 162°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述棱鏡還包含一第四面， 與所述第一反射面及第二反射面連接，所述光源發(fā)射的光束是穿過所述第四面而進(jìn)入所述棱鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述光源發(fā)射的光束是穿透所述第一反射面而進(jìn)入所述棱鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述指紋辨識(shí)器還包含一透鏡組，用于接收所述第二反射面反射的光束，并將所述光束聚焦于所述影像傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述透鏡組為廣角透鏡，用于接收所有來自所述第二反射面的的光束。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述透鏡組包含至少二透鏡，所述透鏡組包含第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡為負(fù)曲光度，所述第二透鏡為正曲光度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋影像擷取裝置，其特征在于，所述棱鏡為玻璃或塑料材質(zhì)制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種指紋影像擷取裝置，用于取得一指紋影像。所述指紋影像擷取裝置包含一光源、一影像傳感器以及一棱鏡。光源用于發(fā)射一光束。影像傳感器用于產(chǎn)生該指紋影像。棱鏡用于接收該光源發(fā)射的光束并將該光束反射于影像傳感器，包含一手指接觸面，用于供使用者的手指放置且將光源的光束反射；一第一反射面，與手指接觸面連接且二者之間具有一夾角α；以及一第二反射面，與該手指接觸面連接且二者之間具有一夾角β，其中，第一反射面是反射來自手指接觸面的光束至第二反射面，且第二反射面是反射來自第一反射面的全部光束至影像傳感器。
文檔編號(hào)G06K9/00GK102486825SQ201010574568
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者徐三偉, 蔡尚安 申請(qǐng)人:一品國(guó)際科技股份有限公司