[實用新型]采集棱鏡

無效

• 申請號: 00202600.7
• 申請日: 2000-02-03
• 公開（公告）號: CN2426156Y
• 公開（公告）日: 2001-04-04
• 發明（設計）人: 陳靜;朱健吾
• 申請（專利權）人: 深圳智同指紋技術有限公司
• 主分類號: G02B5/04
• 分類號: G02B5/04;G06K9/00
• 代理公司: 深圳市專利服務中心
• 代理人: 江耀純

本實用新型涉及一種用于指紋、掌紋采集的采集棱鏡。

在公安刑偵工作中，掌紋已越來越多地被用來進行犯罪嫌疑人的身份鑒定。活體掌紋采集儀可以幫助警方高效率、高質量地進行掌紋樣本庫的建立及實際辦案時對掌紋的采集。由于手掌要遠比手指大得多，其對采集棱鏡的要求也高得多，用普通指紋采集棱鏡進行掌紋采集很難達到要求。

本實用新型的目的是提供一種能用于掌紋采集的采集棱鏡，實現清晰的采樣。

為了實現上述目的，本實用新型的解決方案是：一種采集棱鏡，包括光源光源入射面、出射面、采樣物面，構成柱狀多棱鏡，其特征是：所述采樣物面與出射面的夾角大于棱鏡采樣物面處的全反射臨界角，也大于光源上所有光點在采樣物面上的最大反射角；所述出射面與成像系統光軸垂直。

由于采樣物面與出射面的夾角小于或等于棱鏡采樣物面處的全反射臨界角，這樣所有經采樣物面進入棱鏡的外界光線的出射方向都在成像系統光軸之下。當成像物鏡與棱鏡出射面之間的距離足夠遠時，所有經采樣物面進入的外界光線都不可能進入成像物鏡。另外，由于采樣物面與出射面的夾角大于光源上所有光點在采樣物面上的最大反射角，即可保證光源發出的光經棱鏡采樣物面直接反射的光線不能進入成像光學系統。滿足以上條件后，當采樣物面沒有活體物(手指或手掌)放置時，就沒有任何光線進入成像光學系統，這時成像系統所獲得的圖像為全黑圖像，稱之為“暗背景圖像”。當有手掌或手指放在采樣物面時，由于手掌或手指的散射作用，使掌紋或指紋在成像物鏡處成像。因此，其成像原理是：在“暗”背景上成一個“亮”的像。與傳統指紋采集儀的采集棱鏡在“亮”背景上成一個相對“暗”的像相比，顯然其清晰度提高了。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型具體實施例中采集棱鏡橫截面示意圖。

圖2為本實用新型具體實施例中采集棱鏡縱截面示意圖。

圖3為本實用新型采集棱鏡用于實際光學采集系統示意圖。

實施例一：如圖1、2，所示為一種采集棱鏡，包括光源入射面9、出射面6、采樣物面5，構成柱狀多棱鏡，所述采樣物面5與出射面6的夾角α小于或等于棱鏡采樣物面5處的全反射臨界角，也大于光源1上所有光點在采樣物面5上的最大反射角δ；所述出射面6與成像系統光軸垂直。本例中棱鏡折射率為1．5163，其臨界角為41．3°，取α=50°，大于臨界角(也要大于上述最大反射角δ，圖1中光源最左端一點在采樣物面5最右端處的反射角為所有光點的該面上的最大反射角δ，圖中∠A為光源反射區，成像物鏡4在光源反射區之外)。

應注意可使所述光源入射面9與出射面6的夾角β小于或等于90°，這樣可減小棱鏡在光源入射面9一側的體積。本例取該夾角β=90°。

取光源入射面9在采樣物面5上的投影與采樣物面5相重合，即圖中W=W′，這樣，光源可以均勻地照亮整個采集物面5。

為了進一步減小體積，本棱鏡最好為柱狀四棱鏡，其第四個面為調整面10，實際上它是相當于削去三棱鏡右上方的一個棱而形成，如圖1虛線所示，顯然，削去一部分后其體積減小了。

圖2中L是棱鏡長度。

見圖3，所示為本實用新型采集棱鏡用于實際光學采集系統示意圖。圖中1為光源，2為本采集棱鏡，3為跟蹤物鏡，4為成像物鏡，7為跟蹤系統光軸，8為成像系統光軸。其中跟蹤物鏡3的采用是為了使本采集系統也能同時用于滾動指紋的采集，它是在整個成像物面的寬度W上取一段W1，成像于跟蹤物鏡3，以跟蹤手指的滾動。為了保證在出射面6上有足夠的位置供跟蹤物鏡3成像，調整物面10與出射面6的夾角θ小于90°。本例中該夾角θ取75°(即圖1中γ取25°)。

綜上所述，本采集棱鏡具有以下特點：1、采樣范圍大，可用于單獨的掌紋采集設備，也可用于掌紋／指紋混合型采集設備；2、光源可均勻照亮整個物面，而且燈絲不會成像于像面；3、同時兼顧掌紋采集光路和自動跟蹤光路，兩者之間不會發生干擾；4、和其他結構形式的大采樣范圍采集棱鏡相比，本采集棱鏡體積較小，重量較輕，制造成本也相應降低。