虹膜傳感器模塊及其終端設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種虹膜傳感器模塊及具有該傳感器模塊的終端設(shè)備。該虹膜傳感器模塊包括紅外攝像頭模組、圖像處理器及紅外補(bǔ)光燈；其中，紅外攝像頭模組和圖像處理器設(shè)置在一個(gè)PCB板上，紅外補(bǔ)光燈設(shè)置在另外的柔性電路板上；PCB板和柔性電路板通過有線/無線方式進(jìn)行連接；PCB板和柔性電路板之間的相對(duì)位置/傾角可以調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型一方面可以根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)紅外補(bǔ)光燈的出射角度，滿足虹膜識(shí)別過程中對(duì)不同物距的要求；另一方面也可以兼顧不同便攜式終端設(shè)備的內(nèi)部空間限制，便于虹膜識(shí)別技術(shù)的推廣應(yīng)用。
【專利說明】
虹膜傳感器模塊及其終端設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有虹膜獲取功能的傳感器模塊，同時(shí)也涉及具有該傳感器模塊的終端設(shè)備，屬于生物特征識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]虹膜是瞳孔周圍的環(huán)狀顏色組織。它有豐富而各不相同的紋理圖案，而且每個(gè)人的虹膜特征具有與其他人不同的唯一性和穩(wěn)定不變性，這些特點(diǎn)構(gòu)成了虹膜識(shí)別的生物學(xué)基礎(chǔ)。因此，虹膜識(shí)別技術(shù)被廣泛認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具有發(fā)展前途的生物特征識(shí)別技術(shù)。未來的安防、國(guó)防、電子商務(wù)等多種領(lǐng)域的應(yīng)用，也必然以虹膜識(shí)別技術(shù)為重點(diǎn)。這種趨勢(shì)已經(jīng)在全球各地的各種應(yīng)用中逐漸開始顯現(xiàn)出來，市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。
[0003]但是，現(xiàn)有的虹膜識(shí)別設(shè)備普遍存在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)成本較高等缺陷。例如在專利號(hào)為ZL 201420450677.0的中國(guó)實(shí)用新型專利中，公開了一種虹膜圖像采集裝置。該裝置包括:虹膜攝像頭；凸面鏡，設(shè)置在虹膜攝像頭的外側(cè)，凸面鏡的凹面?zhèn)扰c虹膜攝像頭相對(duì)設(shè)置，用于在凸面鏡的凸面?zhèn)确瓷淙四槇D像，其中，凸面鏡凹面?zhèn)群?或凸面?zhèn)仍O(shè)置有鍍膜，鍍膜用于反射可見光，透射紅外光；以及有色可見光發(fā)射裝置，有色可見光發(fā)射裝置用于發(fā)射有色可見光并在人臉形成光斑以提示調(diào)整人臉與虹膜攝像頭的距離及相對(duì)位置。
[0004]上述現(xiàn)有技術(shù)雖然在某些方面解決了虹膜識(shí)別應(yīng)用中的一些問題，但在便攜性方面仍然存在不小的缺陷，難以在筆記本電腦等終端設(shè)備上直接使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所解決的首要技術(shù)問題在于提供一種具有虹膜獲取功能的傳感器模塊。
[0006]本實(shí)用新型所解決的另一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種具有上述傳感器模塊的終端設(shè)備。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案:
[0008]—種虹膜傳感器模塊，包括紅外攝像頭模組、圖像處理器及紅外補(bǔ)光燈;其中，
[0009]所述紅外攝像頭模組和所述圖像處理器設(shè)置在一個(gè)PCB板上，所述紅外補(bǔ)光燈設(shè)置在另外的柔性電路板上；
[0010]所述PCB板和所述柔性電路板通過有線/無線方式進(jìn)行連接。
[0011 ]其中較優(yōu)地，所述PCB板和所述柔性電路板之間的相對(duì)位置/傾角可以調(diào)節(jié)。
[0012]其中較優(yōu)地，所述虹膜傳感器模塊還包括數(shù)據(jù)加密單元。
[0013]其中較優(yōu)地，所述數(shù)據(jù)加密單元對(duì)所述圖像處理器處理后、所述通信接口輸出前的視頻或圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
[0014]其中較優(yōu)地，所述虹膜傳感器模塊還包括通信接口，所述通信接口設(shè)置在所述PCB板上。
[0015]其中較優(yōu)地，所述通信接口為USB接口、移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口或網(wǎng)口中的任意一種。
[0016]其中較優(yōu)地，所述紅外攝像頭模組包括鏡頭和虹膜圖像傳感器，其中所述鏡頭的對(duì)角線視場(chǎng)角在10?80°之間。
[0017]其中較優(yōu)地，當(dāng)所述紅外補(bǔ)光燈放在所述紅外攝像頭模組的單獨(dú)一側(cè)時(shí)，所述紅外補(bǔ)光燈與所述紅外攝像頭模組的距離在30?11Omm之間。
[0018]或者，當(dāng)所述紅外補(bǔ)光燈放在所述紅外攝像頭模組的兩側(cè)時(shí)，所述紅外補(bǔ)光燈與所述紅外攝像頭模組的距離在15?80_之間。
[0019]—種終端設(shè)備，包括上述任意一項(xiàng)所述的虹膜傳感器模塊。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型所提供的虹膜傳感器模塊采用獨(dú)特的分體式結(jié)構(gòu)+軟板連接的設(shè)計(jì)方案，一方面可以根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)紅外補(bǔ)光燈的出射角度，滿足虹膜識(shí)別過程中對(duì)不同物距的要求；另一方面也可以兼顧不同便攜式終端設(shè)備的內(nèi)部空間限制，便于虹膜識(shí)別技術(shù)的推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本虹膜傳感器模塊的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1所示的第一實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0023]圖3為本虹膜傳感器模塊的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為圖3所示的第二實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0025]圖5為本虹膜傳感器模塊的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為圖5所示的第三實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0027]圖7為本虹膜傳感器模塊的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0029]如圖1?圖6所示，本實(shí)用新型所提供的虹膜傳感器模塊至少包括紅外攝像頭(IR-Camera)模組1、圖像處理器(ISP)、通信接口 2及一組紅外補(bǔ)光燈3。其中，紅外攝像頭(IR-Camera)模組1、圖像處理器(ISP)及通信接口 2設(shè)置在一個(gè)PCB板上，而紅外補(bǔ)光燈3設(shè)置在單獨(dú)的柔性電路板4上。在圖1和圖2所示的第一實(shí)施例中，該柔性電路板4分別設(shè)置在PCB板的兩側(cè)。在圖3和圖4所示的第二實(shí)施例中，該柔性電路板4設(shè)置在PCB板的右側(cè)。在圖5和圖6所示的第三實(shí)施例中，該柔性電路板4設(shè)置在PCB板的左側(cè)。PCB板和柔性電路板之間可以通過電源線/數(shù)據(jù)線進(jìn)行連接，也可以通過藍(lán)牙、紅外等無線方式進(jìn)行連接。
[0030]在本虹膜傳感器模塊的一個(gè)實(shí)施例中，紅外攝像頭模組I包括鏡頭和虹膜圖像傳感器。其中，鏡頭的D-FOV(對(duì)角線視場(chǎng)角)在10?80°之間，以保證有效使用距離(即人眼與紅外攝像頭模組之間的距離)在30?70cm之間。虹膜圖像傳感器優(yōu)選采用橫向分辨率不低于1800像素的圖像傳感器，例如Toshiba公司的T4KE1傳感器、Sony公司的頂X132傳感器以及OmniVis1n公司的0V2281傳感器等。紅外攝像頭模組I與圖像處理器進(jìn)行連接，以便將所采集的虹膜圖像數(shù)據(jù)傳遞給圖像處理器進(jìn)行識(shí)別處理。圖像處理器可以采用現(xiàn)有的任意一種成熟算法實(shí)現(xiàn)虹膜圖像的識(shí)別處理，在此就不一一舉例說明了。
[0031 ]在本虹膜傳感器模塊的另一個(gè)實(shí)施例中，紅外補(bǔ)光燈3的紅外波長(zhǎng)優(yōu)選為780nm?850nm。這是因?yàn)楹缒?duì)于該波段的紅外光較為敏感，虹膜圖像的采集效果較好。通信接口 2優(yōu)選為USB接口，以便于在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)兼顧電源供應(yīng)的需求。為了降低所采集虹膜圖像的運(yùn)動(dòng)模糊，提高虹膜識(shí)別效率，該USB接口采用USB3.0通信協(xié)議是更優(yōu)的選擇，這樣可以保證2M像素的虹膜圖像傳感器的采集速率達(dá)到15幀/秒及以上。當(dāng)然，該通信接口 2也可以采用其他類型的接口例如移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口(MIPI)、藍(lán)牙接口、WIFI接口或網(wǎng)口等。
[0032]由于現(xiàn)有的黑客技術(shù)有可能會(huì)對(duì)USB通信協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)聽，為了更好地保護(hù)虹膜傳感器模塊所采集的虹膜圖像的數(shù)據(jù)安全性，在本虹膜傳感器模塊的第四實(shí)施例中，可以根據(jù)需要增設(shè)數(shù)據(jù)加密單元5(參見圖7)。該數(shù)據(jù)加密單元5可以集成在圖像處理器(ISP)中，也可以在PCB板上單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置。通過該數(shù)據(jù)加密單元，可以對(duì)圖像處理器處理后、通信接口輸出前的視頻或圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然后再輸出，從而防止黑客對(duì)虹膜傳感器模塊輸出數(shù)據(jù)的監(jiān)聽和獲取。該數(shù)據(jù)加密單元的具體選擇和連接是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都能掌握的常規(guī)技術(shù)手段，在此就不具體說明了。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本虹膜傳感器模塊的一個(gè)顯著特點(diǎn)在于紅外補(bǔ)光燈3設(shè)置在柔性電路板4上，與紅外攝像頭模組I所在的PCB板之間的相對(duì)位置和傾角可以靈活調(diào)節(jié)，從而根據(jù)不同物距以及不同的紅外攝像頭模組的擺放位置，相應(yīng)調(diào)整紅外補(bǔ)光燈3的出射角度，有效抑制佩戴眼鏡用戶因紅外補(bǔ)光燈所產(chǎn)生的反射光斑對(duì)虹膜成像的影響。
[0034]參見圖3和圖4，如果紅外補(bǔ)光燈3放置在紅外攝像頭模組I的右邊，則優(yōu)先對(duì)佩戴眼鏡的用戶右眼進(jìn)行虹膜識(shí)別，可以確保識(shí)別通過;參見圖5和圖6，如果紅外補(bǔ)光燈3放置在紅外攝像頭模組I的左邊，則優(yōu)選對(duì)佩戴眼鏡的用戶左眼進(jìn)行虹膜識(shí)別，可以確保識(shí)別通過。這樣，用戶不需要摘掉眼鏡識(shí)別，可以具有更好的用戶體驗(yàn)。
[0035]另外，通過發(fā)明人的反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紅外補(bǔ)光燈3放在紅外攝像頭模組I的兩側(cè)時(shí)(參見圖1和圖2所示的第一實(shí)施例)，紅外補(bǔ)光燈3與紅外攝像頭模組I的距離優(yōu)選在15?80mm之間。當(dāng)紅外補(bǔ)光燈3放在紅外攝像頭模組I的單獨(dú)一側(cè)時(shí)(參見圖3和圖4所示的第二實(shí)施例，或者圖5和圖6所示的第三實(shí)施例)，紅外補(bǔ)光燈3與紅外攝像頭模組I的距離優(yōu)選在30?I 1mm之間。
[0036]采用上述設(shè)計(jì)方案的虹膜傳感器模塊，可以實(shí)現(xiàn)單眼識(shí)別和雙眼識(shí)別，使用距離可以做到10?80cm之間。在物距40cm處，景深可達(dá)到20cm,即30cm?50cm均可使用。
[0037]另一方面，本實(shí)用新型也提供了一種具有上述虹膜傳感器模塊的終端設(shè)備。該終端設(shè)備可以是筆記本電腦、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等中的任意一種。在該終端設(shè)備中，紅外攝像頭模組可以設(shè)置在顯示屏幕上方，以便采集使用者的虹膜圖像，而相應(yīng)的紅外補(bǔ)光燈則根據(jù)終端設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)需要，設(shè)置在其它方便設(shè)置的位置。由于紅外補(bǔ)光燈設(shè)置在柔性電路板上，相應(yīng)的出射角度可以靈活調(diào)節(jié)，從而使本虹膜傳感器模塊能夠適應(yīng)各種類型的終端設(shè)備，使用范圍更加廣泛。
[0038]上面對(duì)本實(shí)用新型所提供的虹膜傳感器模塊及其終端設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種虹膜傳感器模塊，其特征在于包括紅外攝像頭模組、圖像處理器及紅外補(bǔ)光燈；其中， 所述紅外攝像頭模組和所述圖像處理器設(shè)置在一個(gè)PCB板上，所述紅外補(bǔ)光燈設(shè)置在另外的柔性電路板上； 所述PCB板和所述柔性電路板通過有線/無線方式進(jìn)行連接。2.如權(quán)利要求1所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于: 所述PCB板和所述柔性電路板之間的相對(duì)位置/傾角可以調(diào)節(jié)。3.如權(quán)利要求1或2所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于還包括通信接口，所述通信接口設(shè)置在所述PCB板上。4.如權(quán)利要求3所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于: 所述通信接口為USB接口、移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口、藍(lán)牙接口、WIFI接口或網(wǎng)口中的任意一種。5.如權(quán)利要求1或2所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于還包括數(shù)據(jù)加密單元。6.如權(quán)利要求5所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)加密單元對(duì)圖像處理器處理后、通信接口輸出前的視頻或圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加LU O7.如權(quán)利要求1或2所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于: 所述紅外攝像頭模組包括鏡頭和虹膜圖像傳感器，其中所述鏡頭的對(duì)角線視場(chǎng)角在10?80°之間。8.如權(quán)利要求1或2所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于: 當(dāng)所述紅外補(bǔ)光燈放在所述紅外攝像頭模組的單獨(dú)一側(cè)時(shí)，所述紅外補(bǔ)光燈與所述紅外攝像頭模組的距離在30?I 1mm之間。9.如權(quán)利要求1或2所述的虹膜傳感器模塊，其特征在于: 當(dāng)所述紅外補(bǔ)光燈放在所述紅外攝像頭模組的兩側(cè)時(shí)，所述紅外補(bǔ)光燈與所述紅外攝像頭模組的距離在15?80mm之間。10.—種終端設(shè)備，其特征在于包括權(quán)利要求1?9中任意一項(xiàng)所述的虹膜傳感器模塊。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK205540776SQ201520967475
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日
【發(fā)明人】王曉鵬, 胡連全, 鄧翔
【申請(qǐng)人】北京釋碼大華科技有限公司