发明名称 指纹成像光学系统
摘要
申请公布号 TW117190 申请公布日期 1989.08.21
申请号 TW077105621 申请日期 1988.08.15
申请人 艾登第克斯股份有限公司 发明人 小艾德华C.得里斯柯尔;汤玛斯F.沙托
分类号 G02B27/02 主分类号 G02B27/02
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一横指纹成像光学系统,包含:用以产生光源之光装置;具有第一、第二与第二表面之压印板棱镜,该第二表面具有用以收纳欲摄取影像之手指的矩形压印板区域,该区域具有大致平行于由该第二与第三表面所界定之两平面之交叉线的第一与第二相反边缘,且该光装置与该压印板棱镜系彼此相对地被定置成使来自该光装置之光线透过该第一表面进入该压印板棱镜且以一个入射角度冲射向该第二表面,该入射角于由该棱镜与邻近该第二表面之介体各自的折射率决定的临界角,使该光线在该第二表面上做内部反射后再透过该第三表面射出该压印板棱镜,而在有手指放在该压印板区域上时由该第二表面上之该压印板区域反射的光线即形成指纹影像;一物镜,具有一光轴、一在该物镜之入口处垂直于该光轴的光学平面、以及一进入瞳孔;用以检测由该物镜所提供之光线的光检测器装置;位于该压印板棱镜与该物镜之间的校正棱镜,具有在其间界定成一个校正棱镜角度的第四与第五表面,该校正棱镜角度及该校正棱镜与该压印板棱镜的相对位置系选定为使来自该压印板棱镜第三表面之光线经由该第四表面进入该校正棱镜、由该第五表面射出、且被该物棱镜收、且更选定为便在该压印板区域之该第一边缘与该第二边缘反射之光线的主射线到该物镜光学乎面的有效光径长度上的差异减小。2.如申讲专利范围第1项所述之光学系统,其中在有效光径长度上之该差异被灭少成少于乎均长度的5%。3.如申请专利范围第2项所述之光学系统,其中该校正种棱镜度及该校正棱镜与该压印板棱镜之该相对位置亦被选定为可使该指纹影像产生沿一条垂直于该压印板区域第一与第二边缘的一轴线的变形放大作用。4.如申请专利范围第3项所述之光学系统,其中该光检测器装置包括一组由多数感光元组成的区域阵列式检测器,该等感光元系彼此相对地配置成具有一种预定的感光元宽高比,且其中该变形放大作用系选定为使该指纹影像具有在该光学乎面处匹配于该光元宽高比像宽高比。5﹒如申请专利范围第4项所述之光学系统,其中该感光元宽高比不为l。,其中该夫瑞乃透镜、该压印板棱镜、与该校正棱镜均为塑胶制。15.如申请专利范围第2项所述之光学系统,其中该物镜进入瞳孔为一个远处进入瞳孔。16.如申请专利范围第15项所述之光学系统,其中该远处进入瞳孔与该第五表面问的距离足以将来自该第一与第二没缘之该等主射线相对于来自在该压印板区域上距该第一与第二边等距离之一点的一般轴向主射线的角度缩减成小于10度。17﹒一种指纹成像光学系统,包含:用以产生一光源之光装装置;一压印板棱镜,具有包括有用以收纳欲摄像之手指之一压印板区域的一面表面,该光装置与该压印棱镜系彼此相对地定置成可使光线进入该压印板棱镜且在该一表面上之该压印板区域处受内部反射,而能在有手指放在该压印板区域上时产生指纹影像;定置成用以接收直接来自该压印板棱镜之该指纹影像的一个校正种镜;一组区域阵列式光检测器;以及一物镜,定置成可接收来自该校正镜镜之光线及可在该区域阵列式光检测器上形成该指纹影像。6.如申讲专利范围第4项所述之光学系统,其中该区域阵列式检测器一组电荷耦合装置阵列。7.如申话专利范围第4项所述之光学系统,更包括有位于该物镜与该区域阵列式检测器间的有孔止动部。8.如申讲专利范围第7项所述之光学系统,其中该有孔止动部包括有一个不对称孔洞,该孔洞沿该变形放大作用之第一轴线方向的高度小于该孔洞之宽度。9.申请专利范围第2项所述之光学系统,其中由该光装置产生之该光线大致为单色光。10﹒如申请专利范围第9项所述之光学系统,其中该光装置包括一个发光二极体。11﹒如申请专利范围第l0项所述之光学系统,其中该光装置包括有位在该发光二极体与该印板棱镜问的一値聚光透镜。12﹒如申请专利范围第11项所述之光学系统,其中该光装置包括有设在该发光二极体与该聚光透镜间的一个扩光器。13.如申请专利范围第12项所述之光学系统,其中该聚光透镜为一面夫瑞乃透镜,且由该夫辅乃透镜射出之光线为己准直之光线。14﹒如申请专利箱围第13项所述之光学系统18﹒如申请专利范围第17项所述之光学系统,其中该光装置包括有提供大致单色光的一个发光二极体。19﹒如申请专利范围第18项所述之光学系统,其中该光装置包括有一面夫瑞乃透镜以及一个位在该夫瑞乃透镜与该发光二极体间的扩光器。20﹒如申请专利范围第19项所述之光学系统,其中该夫瑞乃透镜、该压印板棱镜、与该校正棱镜为塑制。21﹒如申请专利范围第17项所述之光学系统,其中该校正棱镜包括有形成一校正棱镜角的一对表面,其中该校正棱镜角以及该压印板棱镜与该校正棱镜间之相对位置系选定为使形成于该区域阵列式检测器上之该指纹影像的去焦现象减小。22﹒如申请专利范围第2项所述之光举系统,其中该区域裤列式光检测器包括一组由多数感光元组成的阵列,该等感光系彼此相对地配置成具有一种预定的感光元宽高比,且其中该校正棱镜角以及该压印板棱镜与该校正棱镜之该相对位置更被选定为使形成于该阵列上之该指纹影像具有匹配于该感光元宽高比的宽高比。图示简单说明:第1图系本光学系统之立体围,其壳体一部分切除俾示出内部光学元件之配置;第2图条本光学系统之顶视图,其壳体顶部移除;第3围系本光学系统之侧视图,其壳体之一例边移除;第4图系本光学系统之示意围,而其中不包含影像摺曲镜子与光源;以及第5图条与木光学系统联结之电子电路的简要方块图。
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