[发明专利]指纹辨识系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种指纹辨识系统，特别涉及的是一种有关于应用新方式让光路转折以达到压缩系统体积效果的指纹辨识系统。

背景技术

现有的指纹辨识系统一般均应用并整合棱镜(Prism)、凸透镜(Convex Lens)以及影像感测组件作为主要组件以补捉指纹影像。图1显示一种现有指纹辨识系统的简单示意图，其中也显示光路径。由图1可见光束来自光源11后经由棱镜12的一边进入棱镜12。光束在棱镜12内朝向与手指10接触的指纹面121前进，并将手指10与指纹面121接触表面的影像反射至棱镜12的另一边，并经一凸透镜13聚焦至影像感测组件14上，接着再进行适当的讯号处理以完成指纹辨识的动作。

因为上述光路径的缘故，现有指纹辨识系统有多项缺点。其一是尺寸的问题，因为光的直进特性，现有指纹辨识系统有许多空间是没有被充分利用到的，如图1所示，可以看到光从指纹面121到影像感测组件14上的光除了折射以外就是直线前进，受限于焦距等光学特性的问题，现有指纹辨识系统装置的尺寸很难突破光学的限制而缩小。

图2显示另一种习的指纹辨识系统的简单示意图，其中也显示光路径。由图2可见光束来自光源21后经由取代图1的棱镜12的楔形的透光组件22的一边进入所述的透光组件22，所述的透光组件22的特色为透过角度调整可将入射光的面入光面与反射光的出光面定义在同一平面，光束在透光组件22内朝向与手指20接触的指纹面221前进，并将手指20与指纹面221接触表面的影像反射出所述的透光组件22，并经至少一凸透镜23聚焦至一影像感测组件24上，接着再进行适当的讯号处理以完成指纹辨识的动作。虽然图2的指纹辨识系统虽然将光源21至所述的透光组件22间的尺寸缩小，但是，从指纹面221到影像感测组件24成像的光程直接影响指纹辨识系统的体积的问题确还是存在。

另一问题同样也是光学特性所引发的问题，由于光束必须由凸透镜23聚焦至影像感测组件24上，任何关于透光组件22、凸透镜23与影像感测组件24相关位居的误差，均将造成聚焦不良而形成不良的影像讯号。因此透光组件22、凸透镜23与影像感测组件24的相对位置必须相当精确，但是制造上以自动化的方式进行组件的组装很难达到此要求，因而必须以人工的方式进行组装与测试。由于以人工的方式进行精确的组装与测试，生产所需的时间势必拉长，同时也造成产能无法提高，而不尽可靠的人工组装方式也会造成良率的问题。

基于上述现有指纹辨识系统的缺陷，因此极需提出一种应用新方式整合透光组件、凸透镜与影像感测组件的指纹辨识系统，以解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种指纹辨识系统，为解决上述的缺陷，解决传统指纹辨识系统因受限于光学特性，尺寸难以有效缩小的问题，以及为追求组件精确对准以人工的方式进行组装与测试造成生产周期延长、低产能与降低良率的问题。

本发明解决问题的技术手段是凭借透光组件的指纹面和影像感测组件的成像面之间加入反射组件群，使本发明具有压缩指纹辨识系统体积的功能，使系统得以有效利用空间达到缩小体积的效果，并利于应用在携带型产品，如铁卷门遥控器、手机、个人数字助理PDA、笔记型计算机等等。

本发明进一步将前述态样的指纹辨识系统，利用其自由型透光区将透光组件以及平面反射面群整合为一个组件，如此不只缩小指纹辨识系统的尺寸，并大幅提高自动化精确组装与组件对准的容易度，有效降低生产成本、减少生产周期。

本发明提出一种指纹辨识系统，所述的指纹辨识系统包括：一光源；一楔型的透光组件，所述的透光组件是包括玻璃、透光性塑料材料其中之一或其复合，所述的透光组件设有一与手指接触的指纹面与一光束出口面，所述的指纹面和光束出口面的角度介于0度～45度之间，且被控制以得到内全反射的指纹像，所述的光源的光束直接照射至所述的纹面再反射指纹像；一反射组件群，其目的在反射指纹像的光束；一透镜组，所述的透镜组是一个以上的球面镜、非球面镜和绕射组件所组合，如此使经过所述的反射组件群反射的最后光束聚焦成像；以及一影像感测组件，用以接收前述的成像。

其中，所述的反射组件群是一个以上的平面镀膜反射面所组成，反射组件群内各个单一反射面的摆放角度位置须符合平面镜成像原理，最后一面平面反射面将光线反射进入所述的透镜组，最后成像在所述的影像感测组件上。

其中，所述的反射组件群内各个单一反射面的摆放角度位置符合公式：