光學(xué)指紋傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光學(xué)指紋傳感器，它包括外殼、棱鏡、透鏡組、光源及圖像傳感器，所述外殼內(nèi)具有光學(xué)空腔，所述棱鏡具有采集面、入光面、出光面及吸收面，其改進(jìn)在于：所述棱鏡設(shè)置于所述光學(xué)空腔的一側(cè)，所述透鏡組及圖像傳感器設(shè)置于所述光學(xué)空腔的另一側(cè)，所述光源設(shè)置于所述棱鏡的入光面的一旁，所述采集面上邊緣到透鏡組中心的垂線與采集面下邊緣到透鏡組中心的垂線所形成的夾角為60度。其有益效果在于：本實(shí)用新型的光學(xué)指紋傳感器，通過(guò)光路改進(jìn)，可確保圖像傳感器形成的圖像崎變程度不超過(guò)3%，使得該光學(xué)指紋傳感器的使用效果更好；此外，通過(guò)靜電感應(yīng)片結(jié)構(gòu)改進(jìn)，其抗屏蔽干擾能力更強(qiáng)，在手指接觸棱鏡的采集面時(shí)，即可自動(dòng)喚醒系統(tǒng)工作。
【專利說(shuō)明】光學(xué)指紋傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及指紋傳感器，尤其涉及一種光學(xué)指紋傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋傳感器(又稱指紋Sensor )是實(shí)現(xiàn)指紋自動(dòng)采集的關(guān)鍵器件，指紋傳感器目前主要分為兩類，光學(xué)指紋傳感器和半導(dǎo)體指紋傳感器；光學(xué)指紋傳感器主要是利用光的折攝和反射原理，光從底部射向棱鏡，并經(jīng)棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會(huì)不一樣。CMOS或者CCD的光學(xué)器件就會(huì)收集到不同明暗程度的圖片信息，就完成指紋的采集。
[0003]由于光學(xué)指紋傳感器利用了光的折射和反射原理，因此，光路設(shè)計(jì)成為指紋傳感器設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，現(xiàn)有的光學(xué)指紋傳感器，由于光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素，其圖像崎變程度相對(duì)較高，容易造成指紋采集對(duì)比失敗等問(wèn)題，此外，現(xiàn)有光學(xué)指紋傳感器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)喚醒容易受到外部金屬物件的干擾等。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供的一種圖像崎變程度低、抗干擾能力強(qiáng)的光學(xué)指紋傳感器。
[0005]本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種光學(xué)指紋傳感器，它包括外殼、棱鏡、透鏡組、光源及圖像傳感器，所述外殼內(nèi)具有光學(xué)空腔，所述棱鏡具有采集面、入光面、出光面及吸收面，其改進(jìn)在于:所述棱鏡設(shè)置于所述光學(xué)空腔的一側(cè)，所述透鏡組及圖像傳感器設(shè)置于所述光學(xué)空腔的另一側(cè)，所述光源設(shè)置于所述棱鏡的入光面的一旁，所述出光面上邊緣到所述透鏡組中心的垂線與出光面下邊緣到所述透鏡組中心的垂線所形成的夾角為60度。
[0006]下面對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述:
[0007]進(jìn)一步的，還包括彼此電性連接的第一 PCB電路板及第二 PCB電路板，所述光源電性連接于所述第一PCB電路板，所述圖像傳感器電性連接于所述第二PCB電路板，所述第一PCB電路板設(shè)置于所述外殼的底部，所述第二 PCB電路板設(shè)置于所述光學(xué)空間內(nèi)與所述棱鏡所在側(cè)相對(duì)的另一側(cè)。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一 PCB電路板上具有一用以喚醒所述光學(xué)指紋傳感器的靜電感應(yīng)片，所述靜電感應(yīng)片覆蓋于所述第一 PCB電路板上靠近所述吸光面的一端，且該靜電感應(yīng)片的邊緣與第一 PCB電路板的邊緣具有間距。
[0009]進(jìn)一步的，所述棱鏡上的采集面與吸光面之間的夾角為55度，所述出光面與采集面之間的夾角為65度。
[0010]進(jìn)一步的，所述圖像傳感器為CMOS圖像傳感器。
[0011]進(jìn)一步的，所述光源為L(zhǎng)ED光源。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的光學(xué)指紋傳感器，棱鏡的出光面上邊緣到所述透鏡組中心的垂線與出光面下邊緣到所述透鏡組中心的垂線所形成的夾角為60度，同時(shí)，棱鏡上的采集面與吸光面之間的夾角為55度，所所述出光面與采集面之間的夾角為65度，如此，可確保圖像傳感器形成的圖像崎變程度不超過(guò)3%，使得該光學(xué)指紋傳感器的使用效果更好；此外，靜電感應(yīng)片覆蓋于所述第一 PCB電路板上靠近所述吸光面的一端，且該靜電感應(yīng)片的邊緣與第一 PCB電路板的邊緣具有間距，如此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)于布滿PCB板表面的靜電感應(yīng)片結(jié)構(gòu)而言，可避免受到外部金屬屏蔽干擾，其抗屏蔽干擾能力更強(qiáng)，在手指接觸棱鏡的采集面時(shí)，即可自動(dòng)喚醒系統(tǒng)工作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的爆炸圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的立體圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中第一 PCB電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視圖；
[0017]圖中:面殼I ;底板2 ;棱鏡3 ;采集面31 ;入光面32 ;出光面33 ;吸收面34 ;光源4 ;透鏡組5 ;圖像傳感器6 ;第一 PCB電路板7 ;靜電感應(yīng)片71 ;第二 PCB電路板8。
[0018]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以便更清楚、直觀地理解本實(shí)用新型的發(fā)明實(shí)質(zhì)。
[0020]參照?qǐng)D1至圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種光學(xué)指紋傳感器，它包括外殼、棱鏡
3、透鏡組5、光源4及圖像傳感器6，所述外殼由底板2及面殼I組成，底板2與面殼I之間具有光學(xué)空腔，所述棱鏡3具有采集面31、入光面32、出光面33及吸收面34，所述棱鏡3設(shè)置于所述光學(xué)空腔的一側(cè)，所述透鏡組5及圖像傳感器6設(shè)置于所述光學(xué)空腔的另一側(cè)，所述光源4設(shè)置于所述棱鏡3的入光面32的一旁,光源4發(fā)出的光線由入光面32射入棱鏡3并進(jìn)入采集面31，當(dāng)手指放置于采集面31時(shí)，該光線經(jīng)采集面31的折射透過(guò)出光面33到達(dá)至透鏡組5，最后成像至圖像傳感器6上，由于指紋上的嵴線與采集面31接觸，照射在嵴線上的光束，部分被吸收并從嵴線處散射，故在圖像傳感器6上呈暗線，而手指的谷線與棱鏡3的采集面31不接觸，照射在谷線上的光線發(fā)生全內(nèi)反射，則在圖像傳感器6上呈亮線，如此，形成不同明暗程度的圖像。
[0021]本實(shí)用新型中，棱鏡3上出光面33上邊緣到所述透鏡組5中心的垂線與出光面33面下邊緣到所述透鏡組5中心的垂線所形成的夾角為60度，且棱鏡3上的采集面31與吸光面之間的夾角為55度,所述出光面33與采集面31之間的夾角為65度,如此,可確保圖像傳感器6形成的圖像崎變程度不超過(guò)3%，使得該光學(xué)指紋傳感器的使用效果更好。
[0022]具體的，本實(shí)施例中，還包括彼此電性連接的第一 PCB電路板7及第二 PCB電路板8，所述光源4電性連接于所述第一 PCB電路板7，該第一 PCB電路板7主要用以驅(qū)動(dòng)光源4，具體安裝于所述外殼的底部，所述光源4可采用LED光源；所述圖像傳感器6電性連接于所述第二 PCB電路板8，該圖像傳感器6可采用CMOS圖像傳感器6等，所述第二 PCB電路板8用于指紋圖像的處理等，其上安裝有微處理芯片等，且該第二 PCB電路板8設(shè)置于所述光學(xué)空間內(nèi)與所述棱鏡3所在側(cè)相對(duì)的另一側(cè)，如此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，裝配更加簡(jiǎn)便。
[0023]進(jìn)一步的，所述第一 PCB電路板7上具有一用以喚醒所述光學(xué)指紋傳感器的靜電感應(yīng)片71，所述靜電感應(yīng)片71覆蓋于所述第一 PCB電路板7上靠近所述吸光面的一端，且該靜電感應(yīng)片71的邊緣與第一 PCB電路板7的邊緣具有間距。當(dāng)手指接觸到棱鏡3的采集面31時(shí)，靜電感應(yīng)片71檢測(cè)到靜電信號(hào)，則喚醒光源4點(diǎn)亮及整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始工作，如此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)于布滿PCB板表面的靜電感應(yīng)片71結(jié)構(gòu)而言，可避免受到外部金屬屏蔽干擾，其抗屏蔽干擾能力更強(qiáng)，在手指接觸棱鏡3的采集面31時(shí)，即可自動(dòng)喚醒系統(tǒng)工作。
[0024]綜上，本實(shí)用新型的光學(xué)指紋傳感器，通過(guò)光路改進(jìn)，具體的，棱鏡3的出光面33上邊緣到所述透鏡組5中心的垂線與出光面33下邊緣到所述透鏡組5中心的垂線所形成的夾角為60度，同時(shí)，棱鏡3上的采集面31與吸光面之間的夾角為55度，所所述出光面33與采集面31之間的夾角為65度，如此，可確保圖像傳感器6形成的圖像崎變程度不超過(guò)3%，使得該光學(xué)指紋傳感器的使用效果更好；此外，通過(guò)靜電感應(yīng)片71結(jié)構(gòu)改進(jìn)，可避免受到外部金屬屏蔽干擾，其抗屏蔽干擾能力更強(qiáng)，在手指接觸棱鏡3的采集面31時(shí)，即可自動(dòng)喚醒系統(tǒng)工作。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)指紋傳感器，它包括外殼、棱鏡、透鏡組、光源及圖像傳感器，所述外殼內(nèi)具有光學(xué)空腔，所述棱鏡具有采集面、入光面、出光面及吸收面，其特征在于:所述棱鏡設(shè)置于所述光學(xué)空腔的一側(cè)，所述透鏡組及圖像傳感器設(shè)置于所述光學(xué)空腔的另一側(cè)，所述光源設(shè)置于所述棱鏡的入光面的一旁，所述出光面上邊緣到所述透鏡組中心的垂線與出光面下邊緣到所述透鏡組中心的垂線所形成的夾角為60度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋傳感器，其特征在于:還包括彼此電性連接的第一PCB電路板及第二 PCB電路板，所述光源電性連接于所述第一 PCB電路板，所述圖像傳感器電性連接于所述第二 PCB電路板，所述第一 PCB電路板設(shè)置于所述外殼的底部，所述第二PCB電路板設(shè)置于所述光學(xué)空間內(nèi)與所述棱鏡所在側(cè)相對(duì)的另一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)指紋傳感器，其特征在于:所述第一PCB電路板上具有一用以喚醒所述光學(xué)指紋傳感器的靜電感應(yīng)片，所述靜電感應(yīng)片覆蓋于所述第一 PCB電路板上靠近所述吸光面的一端，且該靜電感應(yīng)片的邊緣與第一 PCB電路板的邊緣具有間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋傳感器，其特征在于:所述棱鏡上的采集面與吸光面之間的夾角為55度,所述出光面與采集面之間的夾角為65度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋傳感器，其特征在于:所述圖像傳感器為CMOS圖像傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)指紋傳感器，其特征在于:所述光源為L(zhǎng)ED光源。
【文檔編號(hào)】G06K9/20GK203405831SQ201320447575
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】洪勝旗 申請(qǐng)人:洪秀珍