專利名稱：光學指紋識別系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種指紋識別系統，特別是涉及一種利用光學識別指紋的光學指紋識別系統。
背景技術：
參閱圖1，一種光學指紋識別系統1，包含有一個取像裝置11，及由上而下依次設置在該取像裝置11上方的一片壓板12與一片光擴散板13。該壓板12具有供手指A按壓的板面121。該光擴散板13導引入射光形成面光源投向該壓板12，并具有供反射光通過的通孔131。當面光源由該光擴散板13投射至手指A后，會反射至下方的取像裝置11，由于指紋的波峰會反射光線，波谷會吸收光線，因此，反射光會形成明暗對比條紋，使該取像裝置11達到指紋識別的效果。然而，該通孔131的設置，會使該光擴散板13減少一塊發光區域，導致該手指A中間部位的亮度不足而沒有指紋影像，嚴重影響指紋識別率。參閱圖2，為改善前述缺陷，美國專利第5177802號案的光學指紋識別系統2，主要包含有一個取像裝置21、設置在該取像裝置21上方的一片導光板22、及設置在該導光板22兩側的兩個發光元件23。當前述發光元件23發光時，該導光板22可以依據全反射原理，導弓I入射光投射至手指B，再反射至該取像裝置21，達到指紋識別的效果。但是，由于該導光板22依據全反射原理導引入射光行進，因此，在組裝的過程中，必須精確調整前述發光元件23與該導光板22的入射角度，才能有效導引入射光投射至該手指B的各個部位，不但在組裝上較困難，且組裝成本較高，相當不符合經濟效益。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可以提升識別率，并簡化組裝程序的光學指紋識別系統。本發明的光學指紋識別系統包含至少一個發光元件、一片用于透光的壓板，及一個取像裝置。該壓板供手指按壓，并具有形成在一表面且導引入射光分散于該壓板的多個微結構。該取像裝置截取作用于手指的光線，進行手指指紋的識別。本發明的技術效果在于能以前述微結構使入射光均布于該壓板，增加集中于手指的光売度，進而有效提升識別率。
圖I是一剖視圖，說明一種光學指紋識別系統；
圖2是一剖視圖，說明美國專利第5177802號案；圖3是一剖視圖，說明本發明光學指紋識別系統的第一優選實施例；圖4是一剖視圖，說明本發明光學指紋識別系統的第二優選實施例；圖5是一剖視圖，說明本發明光學指紋識別系統的第三優選實施例；圖6是一剖視圖，說明本發明光學指紋識別系統的第四優選實施例；圖7是一剖視圖，說明本發明光學指紋識別系統的第五優選實施例；以及圖8是一剖視圖，說明本發明光學指紋識別系統的第六優選實施例。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明參閱圖3，本發明光學指紋識別系統的第一優選實施例包含兩個發光元件3、一片用于透光的壓板4，及一個取像裝置5。前述發光元件3分別為一個發光二極管(LED)。該壓板4在本優選實施例為光學塑料或是半透明的聚光型擴散膜，位于前述發光元件3上方，并具有供手指C按壓的第一板面41、背向于該第一板面41的第二板面42，及形成在該第二板面42上的多個微結構43。前述微結構43可以是凸部、凹部及它們的組合，且造型可以是V型、梯型、半圓型、網點及它們的組合。在本優選實施例中，前述微結構43為大致呈半圓型的凸肋(利用MN TECH micro lens diffuser)。該取像裝置5位于該壓板4下方，且用于進行手指指紋的識別。由于前述微結構43具有粗糙的表面性質，會改變光的折射路徑，及產生散射的現象，因此，當前述發光元件3產生通過該壓板4的入射光時，前述微結構43會導引入射光均勻地散布在該壓板4，使該壓板4全區域，尤其是相對手指C的區域，都能具有足夠的亮度。借此，反射光會由手指C反射，且入射至該取像裝置5，由于指紋的波峰會反射光線，波谷會吸收光線，因此，反射光會形成明暗對比條紋，使該取像裝置5達到指紋識別的效果。值得一提的是，前述微結構43的深度、折射面夾角的變化，及配置時的疏、密變化，都會改變光折射的效果，而可依據實際需求，對前述微結構43做適當的配置，以獲得最佳的亮度及光輝度。參閱圖4、圖5，是本發明第二優選實施例與第三優選實施例，其與該第一優選實施例大致相同，不同之處在于前述微結構43也可以如圖4所示形成在該壓板4的第一板面41，或如圖5所示形成在該壓板4的第一板面41與第二板面42。借此，同樣可以利用前述微結構43導引入射光均勻地散布在該壓板4，使該壓板4全區域，尤其是相對手指C的區域，都能具有足夠的亮度，進而提升識別率。參閱圖6，是本發明第四優選實施例，其與該第一優選實施例大致相同，不同之處在于本發明的光學指紋識別系統還包含有一片光擴散板6。該光擴散板6在本優選實施例為一板片狀且用于透光的壓克力板,位于該壓板4與前述發光元件3之間，并具有相對該壓板4與該取像裝置5的開口 61，及形成在一表面的多個微結構62。前述微結構62同樣可以是凸部、凹部及它們的組合，且造型可以是V型、梯型、半圓型、網點及它們的組合。在本優選實施例中，前述微結構62為大致呈半圓型的凸肋。當前述發光兀件3相對該光擴散板6發光時,該光擴散板6除了可以轉換入射光為面光源，且前述微結構62會第一次改變光的折射路徑，及產生第一次的散射現象，而能導引入射光均勻地散布在該壓板4，此時，該壓板4的微結構43，會第二次改變光的折射路徑，及產生第二次的散射現象，加強入射光的均布效果，使該壓板4全區域，尤其是相對該開口 61的區域，都能具有足夠的亮度。借此，大幅提升識別效果。參閱圖7，是本發明第五優選實施例，其與該第四優選實施例大致相同，不同處在于前述微結構43也可以形成在該壓板4的第一板面41。參閱圖8，是本發明第六優選實施例，其與該第一優選實施例大致相同，不同處在于本發明的光學指紋識別系統是以發光元件7取代前述優選實施例的發光元件3。 該發光元件7設置在該壓板4上方，而位于手指C上方或一側，可以產生由上向下或由側向穿透手指的非可見光(如近紅外光)。前述非可見光的波長范圍界于680nm 940nm。當該發光元件7產生穿透手指C的非可見光時(指紋波峰穿透而波谷吸收)，前述微結構43同樣會改變指紋波峰光的折射路徑，及產生散射現象，而能導引非可見光由該壓板4均勻地散射，使位于該壓板4下方的取像裝置5，可以有效地截取明暗對比條紋，達到指紋識別的效果。據上所述可知，本發明的光學指紋識別系統具有下列優點及功效I、本發明可以利用前述微結構43、62的設置，使入射光均布于該壓板4，增加集中于手指的光亮度，進而有效提升識別率，使本發明在使用時還具有實用性。2、依據前述，本發明只需設定前述微結構43、62的深度、折射面夾角的變化，及配置時的疏、密變化，就可以達到提升識別率的目的，因此，并不需要限制前述發光元件3的安裝位置及角度，所以，可以簡化組裝程序、降低成本，及提升安裝時的方便性。
權利要求
1.一種光學指紋識別系統，其特征在于包含 至少一個發光元件； 一片用于透光的壓板，具有供手指按壓的第一板面、背向于所述第一板面的第二板面，并具有形成在所述第一板面及所述第二板面且導引入射光分散于所述壓板的多個微結構；以及 一個取像裝置，截取作用于手指的光線，進行手指指紋的識別。
2.如權利要求I所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述第一板面為所述壓板面向手指的板面。
3.如權利要求I或2所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述第二板面為所述壓板面向取像裝置的板面。
4.如權利要求I所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述光學指紋識別系統還包含至少一片光擴散板，所述光擴散板設置在所述取像裝置與所述壓板之間，并具有相對所述壓板與所述取像裝置且供反射光通過的開口，以及形成在一表面且導引入射光分散于所述壓板的多個微結構。
5.如權利要求I或4所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述微結構可以是凸部、凹部及它們的組合。
6.如權利要求5所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述微結構的造型可以是V型、梯型、半圓型、網點及它們的組合。
7.如權利要求4所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述光擴散板依據全反射原理傳導入射光，且環繞一軸線而界定出所述開口，并具有鄰接所述壓板的第一端緣，以及導引入射光進入的第二端緣。
8.如權利要求I所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述發光元件設置在所述壓板下方。
9.如權利要求I所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述發光元件設置在所述壓板上方，且用于產生由上向下穿透手指的非可見光。
10.如權利要求I所述的光學指紋識別系統，其特征在于，所述發光元件位于手指一偵牝用于產生由側向穿透手指的非可見光。
全文摘要
一種光學指紋識別系統，包含至少一個發光元件、一片用于透光的壓板，及一個取像裝置。該壓板供手指按壓，并具有形成在一表面且導引入射光分散于該壓板的多個微結構。該取像裝置截取作用于手指的光線，進行手指指紋的識別。由此，以前述微結構使入射光均布于該壓板，增加集中于手指的光亮度，進而有效提升識別率。
文檔編號G06K9/00GK102682280SQ201210041778
公開日2012年9月19日 申請日期2009年2月25日 優先權日2009年2月25日
發明者巫仁杰 申請人:金佶科技股份有限公司