[發明專利]指紋辨識系統

無效

• 申請號: 200710080347.1
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN101256623A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 王子德;王夢華
• 申請（專利權）人: 全量工業股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及的是一種指紋辨識系統，特別涉及的是一種有關于應用新方式讓光路轉折以達到壓縮系統體積效果的指紋辨識系統。

背景技術

現有的指紋辨識系統一般均應用并整合棱鏡(Prism)、凸透鏡(Convex?Lens)以及影像感測組件作為主要組件以補捉指紋影像。圖1顯示一種現有指紋辨識系統的簡單示意圖，其中也顯示光路徑。由圖1可見光束來自光源11后經由棱鏡12的一邊進入棱鏡12。光束在棱鏡12內朝向與手指10接觸的指紋面121前進，并將手指10與指紋面121接觸表面的影像反射至棱鏡12的另一邊，并經一凸透鏡13聚焦至影像感測組件14上，接著再進行適當的訊號處理以完成指紋辨識的動作。

因為上述光路徑的緣故，現有指紋辨識系統有多項缺點。其一是尺寸的問題，因為光的直進特性，現有指紋辨識系統有許多空間是沒有被充分利用到的，如圖1所示，可以看到光從指紋面121到影像感測組件14上的光除了折射以外就是直線前進，受限于焦距等光學特性的問題，現有指紋辨識系統裝置的尺寸很難突破光學的限制而縮小。

圖2顯示另一種習的指紋辨識系統的簡單示意圖，其中也顯示光路徑。由圖2可見光束來自光源21后經由取代圖1的棱鏡12的楔形的透光組件22的一邊進入所述的透光組件22，所述的透光組件22的特色為透過角度調整可將入射光的面入光面與反射光的出光面定義在同一平面，光束在透光組件22內朝向與手指20接觸的指紋面221前進，并將手指20與指紋面221接觸表面的影像反射出所述的透光組件22，并經至少一凸透鏡23聚焦至一影像感測組件24上，接著再進行適當的訊號處理以完成指紋辨識的動作。雖然圖2的指紋辨識系統雖然將光源21至所述的透光組件22間的尺寸縮小，但是，從指紋面221到影像感測組件24成像的光程直接影響指紋辨識系統的體積的問題確還是存在。

另一問題同樣也是光學特性所引發的問題，由于光束必須由凸透鏡23聚焦至影像感測組件24上，任何關于透光組件22、凸透鏡23與影像感測組件24相關位居的誤差，均將造成聚焦不良而形成不良的影像訊號。因此透光組件22、凸透鏡23與影像感測組件24的相對位置必須相當精確，但是制造上以自動化的方式進行組件的組裝很難達到此要求，因而必須以人工的方式進行組裝與測試。由于以人工的方式進行精確的組裝與測試，生產所需的時間勢必拉長，同時也造成產能無法提高，而不盡可靠的人工組裝方式也會造成良率的問題。

基于上述現有指紋辨識系統的缺陷，因此極需提出一種應用新方式整合透光組件、凸透鏡與影像感測組件的指紋辨識系統，以解決上述的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種指紋辨識系統，為解決上述的缺陷，解決傳統指紋辨識系統因受限于光學特性，尺寸難以有效縮小的問題，以及為追求組件精確對準以人工的方式進行組裝與測試造成生產周期延長、低產能與降低良率的問題。

本發明解決問題的技術手段是憑借透光組件的指紋面和影像感測組件的成像面之間加入反射組件群，使本發明具有壓縮指紋辨識系統體積的功能，使系統得以有效利用空間達到縮小體積的效果，并利于應用在攜帶型產品，如鐵卷門遙控器、手機、個人數字助理PDA、筆記型計算機等等。

本發明進一步將前述態樣的指紋辨識系統，利用其自由型透光區將透光組件以及平面反射面群整合為一個組件，如此不只縮小指紋辨識系統的尺寸，并大幅提高自動化精確組裝與組件對準的容易度，有效降低生產成本、減少生產周期。

本發明提出一種指紋辨識系統，所述的指紋辨識系統包括：一光源；一楔型的透光組件，所述的透光組件是包括玻璃、透光性塑料材料其中之一或其復合，所述的透光組件設有一與手指接觸的指紋面與一光束出口面，所述的指紋面和光束出口面的角度介于0度～45度之間，且被控制以得到內全反射的指紋像，所述的光源的光束直接照射至所述的紋面再反射指紋像；一反射組件群，其目的在反射指紋像的光束；一透鏡組，所述的透鏡組是一個以上的球面鏡、非球面鏡和繞射組件所組合，如此使經過所述的反射組件群反射的最后光束聚焦成像；以及一影像感測組件，用以接收前述的成像。

其中，所述的反射組件群是一個以上的平面鍍膜反射面所組成，反射組件群內各個單一反射面的擺放角度位置須符合平面鏡成像原理，最后一面平面反射面將光線反射進入所述的透鏡組，最后成像在所述的影像感測組件上。

其中，所述的反射組件群內各個單一反射面的擺放角度位置符合公式：