专利名称：指纹影像撷取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指纹影像撷取装置，尤其涉及利用一个非平行的棱镜且搭配 广角透镜组的指纹影像撷取装置。
背景技术：
指纹影像撷取装置可分为光学形式及非光学形式。目前大部份的指纹影像撷取装 置，是采用光学形式，其一般应用棱镜(Prism)、凸透镜(Convex Lens)以及影像传感器作 为主要组件以捕捉指纹影像。图1为一种传统指纹影像撷取装置1的示意图。参阅图1，来自光源12的光束经 由棱镜14的一边进入棱镜14。光束在棱镜14内朝向与手指10接触的斜边前进，并被手 指10的影像反射至棱镜14的另一边。光束再经凸透镜16聚焦至影像传感器18上，接着 再进行适当的讯号处理以完成指纹辨识的动作。相类似的指纹影像撷取装置也可参阅欧洲 专利 EP2039292A1。为了减小指纹影像撷取装置的体积，美国专利US6826000B2揭露一种利用改变棱 镜的形状，使指纹影像撷取装置的体积得以缩小。但此种指纹影像撷取装置的手指接触面 的面积过大，除了手指放置的区域外，尚多余了许多区域，造成指纹影像撷取装置的体积过 大。再者，光源与透镜及影像传感器位于不同侧，棱镜的全反射面下方空间无法利用，这也 是造成指纹影像撷取装置体积无法缩小的主要因素。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一个超小型的指纹影像撷取装置。本实用新型的另一目的在于提供与上述超小型指纹影像撷取装置搭配的广角透 镜组。本实用新型提供一种指纹影像撷取装置，用于取得指纹影像，包含一光源，用于 发射光束；一影像传感器，用于产生所述指纹影像；以及一棱镜，用于接收所述光源发射的 光束并将该光束反射到所述影像传感器，包含一手指接触面，用于供使用者的手指放置且 将所述光源发射的光束反射；一第一反射面，与所述手指接触面连接且二者之间具有一夹 角α ；以及一第二反射面，与所述手指接触面连接且二者之间具有一夹角β，其中，所述第 一反射面是反射来自所述手指接触面的光束至所述第二反射面，且所述第二反射面是反射 来自所述第一反射面的全部光束至所述影像传感器。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。进一步，所述手指接触面的面积近似或等于所述使用者的指纹的大小。进一步，所述手指接触面与所述第一反射面的夹角α介于23° 27°。进一步，所述手指接触面与所述第二反射面的夹角β介于158° 162°。进一步，所述棱镜还包含一第四面，与所述第一反射面及第二反射面连接，所述光 源发射的光束是穿过所述第四面而进入所述棱镜。[0013]进一步，所述光源发射的光束是穿透所述第一反射面而进入所述棱镜。进一步，所述指纹辨识器还包含一透镜组，用于接收所述第二反射面反射的光束， 并将所述光束聚焦于所述影像传感器。进一步，所述透镜组为广角透镜，用于接收所有来自所述第二反射面的的光束。进一步，所述透镜组包含至少二透镜，第一透镜为负曲光度，第二透镜为正曲光度。进一步，所述棱镜为玻璃或塑料材质制成。本实用新型指纹影像撷取装置利用上述结构，可有效缩小指纹影像撷取装置的体 积，而使指纹影像撷取装置应用于手机、相机等电子产品装置上。
图1为一种传统指纹影像撷取装置的示意图；图2为本实用新型指纹影像撷取装置的一实施例的结构图；图3为本实用新型指纹影像撷取装置光源放置位置的另一实施例的示意图；附图中，各标号所代表的部件如下α夹角，β夹角，1、2指纹影像撷取装置，10手指，22光源，14棱镜，16凸透 镜，18影像感测器，22光源，24棱镜，241手指接触面，242第一反射面，243第二反射 面，244第四面，26透镜组，261第一透镜，262第二透镜，28影像传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。图2为本实用新型指纹影像撷取装置2的一实施例的结构图。参阅图2，指纹影像撷取装置2包含一个光源22、一个棱镜24、一个透镜组26及以 一个影像传感器28。本实施例指纹影像撷取装置2是透过光源22发射出一散射光光束，光 束进入棱镜24后，投射于放置于棱镜24上的手指指纹的脊线(ridge)和谷线(valley)，光 束于棱镜24内反射后进入透镜组26而聚焦于影像传感器28，形成一个指纹影像。光源22为一个发散光源，可采用发光二极管(LED)。棱镜24包含一个手指接触面241、一个第一反射面242、一个第二反射面243、以 及一个第四面244。棱镜24设置的目的是为折迭光源22的光路，以使指纹影像撷取装置2 的体积缩小，其中当光路折迭愈多次，则指纹影像撷取装置2将可制作的更薄。棱镜24可 为玻璃或塑料材质制成。手指接触面241用以供一个使用者的一个手指放置且将来自光源22的光束反射。第一反射面242与手指接触面241连接，且二者间夹有一夹角α。夹角α介于 23° 27°，较佳地为25°。第一反射面242是用以反射来自手指接触面241的光束。第二反射面243与手指接触面241连接且二者间夹有一夹角β。夹角β介于 158° 162°，较佳地为160°。第二反射面242用以反射来自第一反射面242的光束至 影像传感器28。第四面244与第一反射面242及第二反射面243连接。[0033]其中，第一反射面241因为夹角α而使来自手指接触面241的光束反射超过手指 接触面241，而进入第二反射面243，且第二反射面243因为夹角β而使来自第一反射面 242反射的光束全部进入影像传感器28。再者，本实施例的指纹影像撷取装置2的手指接触面241的面积是近似或等于使 用者的手指指纹的大小。如此，可使指纹影像撷取装置2体积减小。本实施例的指纹影像撷取装置2的透镜组26是设置于棱镜24的第四面244与影 像传感器28之间，其为选择性设置。透镜组26用于接收来自第二反射面243反射的所有 光束，并将此光束聚焦于影像传感器28。此透镜组26可为广角透镜，用于接收所有来自第 二反射面243的所有光束。再者，此透镜组26可包含二透镜分别为第一透镜261、第二透镜262，第一透镜261 为负曲光度，第二透镜262为正曲光度。透镜组26的数量并不以二个为限，只要能聚焦来 自第二反射面243的光束于影像传感器28即可。光源22、透镜组26及影像传感器28的形式与功能，是与现有指纹影像撷取装置相 同，在此不详细说明。图3为本实用新型指纹影像撷取装置2光源22放置位置的另一实施例的示意图。参阅图3，光源22设置的位置除了可设置在棱镜24第四面244外侧，也可以设置 在棱镜24的第一反射面242外侧。当光源22设置在棱镜24第四面244外侧时，光源22发 射的光束是穿过第四面244而进入棱镜24内。此时，棱镜24的第一反射面242外侧的空 间可充份利用，可有效缩小指纹影像撷取装置2的体积。此外，当光源22设置在棱镜24的 第一反射面242外侧时，光源22发射的光束是穿透第一反射面242而进入棱镜24内。此 时，棱镜24的第四面244外侧的空间同样可充份利用，也可效缩小指纹影像撷取装置2的 体积。本实用新型指纹影像撷取装置利用上述结构，可有效缩小指纹影像撷取装置的体 积，而使指纹影像撷取装置应用于手机、相机等电子产品装置上。以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而 对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。
权利要求1.一种指纹影像撷取装置，用于取得指纹影像，其特征在于，包含一光源，用于发射光束；一影像传感器，用于产生所述指纹影像；以及一棱镜，用于接收所述光源发射的光束并将该光束反射到所述影像传感器，包含一手指接触面，用于供使用者的手指放置且将所述光源发射的光束反射；一第一反射面，与所述手指接触面连接且二者之间具有一夹角α ；以及一第二反射面，与所述手指接触面连接且二者之间具有一夹角β，其中，所述第一反射面是反射来自所述手指接触面的光束至所述第二反射面，且所述 第二反射面是反射来自所述第一反射面的全部光束至所述影像传感器。
2.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述手指接触面的面积近 似或等于所述使用者的指纹的大小。
3.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述手指接触面与所述第 一反射面的夹角α介于23° 27°。
4.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述手指接触面与所述第 二反射面的夹角β介于158° 162°。
5.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述棱镜还包含一第四面， 与所述第一反射面及第二反射面连接，所述光源发射的光束是穿过所述第四面而进入所述 棱镜。
6.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述光源发射的光束是穿 透所述第一反射面而进入所述棱镜。
7.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述指纹辨识器还包含一 透镜组，用于接收所述第二反射面反射的光束，并将所述光束聚焦于所述影像传感器。
8.根据权利要求7所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述透镜组为广角透镜，用 于接收所有来自所述第二反射面的的光束。
9.根据权利要求7所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述透镜组包含至少二透 镜，所述透镜组包含第一透镜和第二透镜，所述第一透镜为负曲光度，所述第二透镜为正曲 光度。
10.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述棱镜为玻璃或塑料材 质制成。
专利摘要本实用新型提供一种指纹影像撷取装置，用于取得一指纹影像。所述指纹影像撷取装置包含一光源、一影像传感器以及一棱镜。光源用于发射一光束。影像传感器用于产生该指纹影像。棱镜用于接收该光源发射的光束并将该光束反射于影像传感器，包含一手指接触面，用于供使用者的手指放置且将光源的光束反射；一第一反射面，与手指接触面连接且二者之间具有一夹角α；以及一第二反射面，与该手指接触面连接且二者之间具有一夹角β，其中，第一反射面是反射来自手指接触面的光束至第二反射面，且第二反射面是反射来自第一反射面的全部光束至影像传感器。
文档编号G06K9/20GK201886496SQ201020643410
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者徐三伟, 蔡尚安 申请人:一品国际科技股份有限公司