和大家聊聊指纹识别产品上用的最多的光学指纹模块光路原理
发布日期:2015-09-03 | 浏览次数:2 收藏
普通光学指纹模块光路原理:
先说说传统的亮背景
主要部件有:三棱镜、背光板、凸透镜、CMOS、手指指纹配合
先解释两个物理学概念:
全反射:指光由光密(即光在此介质中的折射率大的)介质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)介质的界面时,当入射角大于或等于临界角的情况下全部被反射回原介质内的现象。(光密介质---玻璃棱镜;光疏介质---空气;领界面---按压表面)
漫反射:是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象
注:笔者只是为了让大家明白光学指纹采集头的原理,此文不进行相关计算。
光路原理:
① 在没有手指按压的情况下,光线从光源板射出,整个按压面处都发生全反射,全反射光线平行射入凸透镜,凸透镜成像到CMOS,此时所得的图像是一片空白。
② 当手指按压棱镜表面的情况下,指纹突起处会与棱镜接触(手指上都存在汗水和油脂),由于汗水和油脂的折射率都比空气大,和玻璃接近,因此不会发生全反射(计算省略),发生的是漫反射,而漫反射的光线强度则比全反射低很多。其他地方即指纹凹陷处和其他未接触部分是空气,仍然发生的是全反射。而对于CMOS来说则很容易分辨出光线的强弱,足以形成一个高比对黑白分明的指纹图像。(完成指纹图像采集)
最后还有一个问题需要强调一下,光路图中所画出的光线都有一个共同特征---进入凸透镜前是一段平行光,因为只有符合这样条件的光线才能最终经过凸透镜射到COMS上。也就是说在棱镜内部这个区域肯定还有很多其他的光线,但只有符合以上条件的光线最终才能成像。
PS:是否明白了干、湿手指不容易识别的原因了呢?朋友们
克服的办法当然是有的,但如果原理都不知道谈何效果呢?
光学暗背景指纹模块光路讲解我们下期见… …