[发明专利]一种双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置

权利要求书

1.一种双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，包括指纹采集器、背光单元、指示单元和保护面板即外壳，其特征在于：

所述指纹采集器是包括光指纹图像采集单元的光学双指指纹采集器，所述光指纹图像采集单元包括带存储单元芯片的电路控制模块和光学系统，所述电路控制模块和光学系统用于一般为食指和中指的双指、单指和滚动指纹的实时采集与比对，所述存储单元芯片用于存储功能文件，以便完成采集后的登记与识别。

2.如权利要求1所述的双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，其特征在于：

所述电路控制模块还包括用于采集图像的至少85万像素的互补金属氧化物半导体CMOS传感器、控制CMOS传感器完成采集图像数据的主控芯片、提供时钟信号给主控芯片的晶体振荡电路、加密芯片、降压集成电路、以及与计算机通讯进行数据传输的数据通讯单元，所述数据通讯单元用于与计算机联合使用，以完成用户指纹采集与比对。

3.如权利要求1或2所述的双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，其特征在于：

所述数据通讯单元包括带静电保护的USB连接座，设置在外壳后侧，且设有防水防尘橡胶盖。

4.如权利要求3所述的双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，其特征在于：

所述光学系统包括直角梯形棱镜、平凸透镜、两个平面反光镜面和透镜系统；

所述直角梯形棱镜沿着光路方向位于光源上方倒置在采集窗口处，所述直角梯形棱镜的下底面为工作面，所述直角梯形棱镜的直角腰射出指纹图像，所述直角梯形棱镜的下方设有所述光指纹图像采集单元的主板；

所述平凸透镜沿着光路方向摆放在前面；

所述两个平面反光镜面沿着光路方向摆放，分别与所述直角梯形棱镜的直角边成45°和135°的夹角，与水平面均成45°的夹角，将光线准确反射至设置在透镜系统的成像物镜的相面上采集图像的CMOS光电转换器，所述两个平面反光镜面用于延长光路，使装置的体积更加小型化；

所述透镜系统包括成像物镜和目镜，沿着光路方向依次摆放，包括双凸透镜、第一凹凸透镜、第二凹凸透镜；

所述光路总长调整范围为240mm～280mm，直角梯形棱镜中光路总长调整范围为110mm～130mm，平凸透镜中光路总长调整范围为7mm～9mm，双凸透镜中光路总长调整范围为0.8mm～1.5mm，第一凹凸透镜中光路总长调整范围为0.5mm～1.0mm，第二凹凸透镜中光路总长调整范围为6.5mm～7.5mm，具体数值根据镜片材料物距和像距决定，所述直角梯形棱镜、平凸透镜、双凸透镜、第一凹凸透镜和第二凹凸透镜的间距根据图像质量调整。

5.如权利要求4所述的双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，其特征在于：

所述指示单元包括分别直接与主控芯片连接的指示灯和蜂鸣器；

所述指示灯是发光二极管LED指示灯，受电路控制模块中主控芯片的控制，所述LED指示灯光源为不同色可见光的发光二极管，且在外壳的上表面上设有使亮度均匀的导光柱，根据照明强度的取值和照明方式设置，其电源和地分别通过导线从所述光指纹图像采集单元的主板供电和共地；

所述蜂鸣器设置在外壳的一侧面，受电路控制模块主控芯片的控制及时做出各种响应，使人机交互更简单。

6.如权利要求5所述的双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，其特征在于：

所述外壳的形状大体为长方体，外壳前面的上表面设有用做指纹采集窗口的长方形开口，且设有内凹的弧面，所述外壳的底座是加厚加长的橡胶底座，所述外壳的底座还设有橡胶脚垫，加大防滑面积，以防止按压指纹时发生指纹变形以及装置滑动甚至倾倒，所述外壳的长宽高尺寸根据所述光学系统的体积调整。

7.如权利要求6所述的双指、单指和滚动指纹的采集、登记与识别装置，其特征在于：

所述指纹采集窗口尺寸大于1.6×1.5英寸，即CMOS传感器的采集区域面积大于1.6×1.5英寸，符合中国公安部门和美国联邦调查局相关要求；

所述内凹的弧面，弧度从-0.4rad变化至+0.4rad，以便用户按压手指。