鼠标的制作方法

鼠标的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种计算机外部设备，特别是涉及鼠标。
【背景技术】
[0002]静脉识别是生物识别的一种。静脉识别系统首先通过静脉识别仪取得个人静脉分布图，从静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过红外摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储。静脉比对时，实时采取静脉图，提取特征值，运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征，同存储在主机中静脉特征值比对，采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。人体手指静脉识别属于新兴的生物特征识别技术，它作为重要的身份鉴别特征，具有唯一性、稳定性、可采集性以及非侵犯性等特点。
[0003]随着电脑网上支付功能的发展，对电脑的安全性有较高的要求。将人体手指静脉识别技术应用于电脑，可大大增强电脑网上支付的安全性。基于手指静脉的生物识别技术，比指纹识别更安全可靠，具有相当大的潜力和重要的推广价值。但是，目前在电脑终端上，往往是在鼠标装置上使用静脉识别技术，但是手指静脉识别模块的体积比较大，容易造成鼠标的体积较大，不利于静脉识别技术的推广应用。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要提供一种具有静脉识别功能且体积较小的鼠标。
[0005]一种鼠标，包括静脉识别模块、底壳、顶壳、USB集线器、无线发射器及无线接收器，所述顶壳盖设于所述底壳上，所述底壳与所述顶壳可拆卸连接，所述底壳与所述顶壳围成一个收容腔，所述静脉识别模块设于所述底壳上，且收容于所述收容腔内，所述收容腔设有用于暴露所述静脉识别模块并供手指进入的开口；
[0006]所述静脉识别模块包括反射件及红外摄像头，所述反射件设有反射面，所述反射面用于将透射手指静脉的入射光束反射以形成成像光束，所述红外摄像头用于接收成像光束以将手指静脉成像为静脉图像信号；
[0007]所述USB集线器及所述无线发射器收容于所述收容腔内，所述红外摄像头与所述USB集线器通讯连接，所述USB集线器与所述无线发射器通讯连接，所述无线接收器用于与电脑主板连接，所述USB集线器接收所述静脉图像信号，并通过所述无线发射器将所述静脉图像信号发射到所述无线接收器上，所述无线接收器接收所述静脉图像信号。
[0008]在其中一个实施例中，所述红外摄像头的光轴与所述反射面的夹角为45度，所述入射光束以45度入射角入射于所述反射面上，所述成像光束以45度反射角反射。
[0009]在其中一个实施例中，所述反射件为直角棱镜，所述直角棱镜的斜边所在的平面为反射面，所述反射面上设有反射层。
[0010]在其中一个实施例中，所述静脉识别模块还包括底座，所述底座开设用于收容所述反射件及所述红外摄像头的反射槽，所述反射槽开设有入光口，所述反射件与所述入光口相对设置，所述入光口供入射光束到达反射件的反射面。
[0011]在其中一个实施例中，所述底座朝向所述顶盖的侧面上设有两个支撑板，两个所述支撑板相对设于所述入光口的两侧，两个所述支撑板之间形成用于收容所述手指的空隙，所述空隙与所述开口相对。
[0012]在其中一个实施例中，所述静脉识别模块还包括透红外滤光片，所述透红外滤光片设于所述反射件靠近所述开口的一侧，所述透红外滤光片用于过滤所述入射光束。
[0013]在其中一个实施例中，所述静脉识别模块还包括透镜组，所述透镜组设于所述红外摄像头靠近所述反射面的一侧，所述透镜组用于对所述成像光束进行调焦，以使所述成像光束成像于所述红外透镜上。
[0014]在其中一个实施例中，所述静脉识别模块还包括光源，所述顶盖上开设有安装槽，所述光源安装于所述安装槽内，所述光源及所述红外摄像头位于所述反射面的一侧，所述光源的光轴与所述红外摄像头的光轴垂直，所述光源的光轴与所述反射面的夹角为45度，所述光源的光线出射形成所述入射光束。
[0015]在其中一个实施例中，所述光源为LED光源，所述LED光源的光照强度可调。
[0016]在其中一个实施例中，所述光源为狭长形，所述静脉识别模块还包括结合于所述安装槽的透光板，所述透光板上开设有狭缝，所述狭缝的延伸方向与所述光源的延伸方向相同。
[0017]上述鼠标通过静脉识别模块使光线投射于手指静脉上，经手指静脉透射形成入射光束。入射光束入射于反射面上，入射光束经反射面反射形成成像光束。成像光束入射到红外摄像头内，将手指静脉成像。入射光束与成像光束的传播方向不同，避免光源、反射件及红外摄像头在一个方向堆积，可以减小静脉识别模块的厚度，因此上述鼠标的体积较小，便于静脉识别技术在鼠标上广泛应用。
【附图说明】
[0018]图1为本实施方式的鼠标的立体图；
[0019]图2为图1所示的鼠标的爆炸图；
[0020]图3为图1所示的静脉识别模块的光路图；
[0021]图4为传统鼠标采集得到的手指静脉图像；
[0022]图5为图1所示的鼠标采集得到的手指静脉图像；
[0023]图6为图1所示的鼠标的工作流程图。
【具体实施方式】
[0024]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
[0025]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]请参阅图1和图2，本实施方式的鼠标10包括静脉识别模块100、底壳200及顶壳300。顶壳300盖设于底壳200上，底壳200与顶壳300形成一个收容腔。底壳200与顶壳300可拆卸连接，具体地，底壳200的边缘设有凹槽210，顶壳300的边缘设有凸起310，凹槽210与凸起310卡合连接。静脉识别模块100设于底壳200上，且收容于收容腔内。收容腔设有用于暴露静脉识别模块100并供手指30进入的开口 320。具体在本实施方式中，开口 320开设于顶壳300的一端。手指30从开口 320进入收容腔内，放置于静脉识别模块100 上。
[0028]请同时参阅图3，静脉识别模块100包括光源110、反射件130及红外摄像头150。反射件130设有反射面131，光线照射于手指静脉31上。经手指静脉31透射形成入射光束22，入射光束22入射于反射面131上，入射光束经反射面131反射形成成像光束23，成像光束入射到红外摄像头内44，将手指静脉31成像。根据上述鼠标用户的使用方便或者使用习惯，可以将 上述静脉识别模块100按水平方向、垂直方向或其它角度或位置进行放置。
[0029]本实施方式的静脉识别模块100用于识别手指静脉31。光源110及红外摄像头150位于反射面131的一侧。
[0030]光源110设于反射件130的一侧。光源110的光线出射形成投射光束21。投射光束21投射于手指静脉31上，经手指静脉31透射形成入射光束22。入射光束22入射于反射面131上，入射光束22经反射面131反射形成成像光束23。成像光束23入射到红外摄像头150内，将手指静脉31成像。为方便说明，现规定成像光束23所在的方向为X轴方向，入射光束22所在的方向为Y轴方向，垂直于入射光束22及成像光束23为Z轴方向。
[0031]上述鼠标10中，入射光束22与成像光束23的传播方向不同，光源110与红外摄像头150不在同一直线上，可以减小鼠标10沿Y轴方向的厚度。
[0032]静脉识别模块100的厚度较小，则收容腔沿Y轴方向的深度较小，从而较小的底壳200与顶壳300即可完成静脉识别模块100的安装，有利于静脉识别技术在鼠标10上进行应用。
[0033]请参阅图2，顶盖300上开设有安装槽330，光源110安装于安装槽330内。
[0034]具体在本实施方式中，光源110为LED光源，LED光源的光照强度可调。并且，LED光源为多个。LED光源串联有可变电阻(图未示)，通过调节可变电阻的阻值，以改变LED光源的光照强度。可以理解，在其他实施方式中，改变LED光源的光照强度，还可以调节每个LED光源的电压。
[0035]并且，光源110为狭长形，光源110的延伸方向垂直于入射光束22所在的方向及成像光束23所在的方向，即光源110沿Z轴方向延伸。LED光源为多个，多个LED光源沿Z轴方向并列排布成线形。手指30从开口 320进入，手指30的指向为Z轴方向。
[0036]可以理解，在其他实施方式中，光源110可以省略，上述静脉识别模块100可以通过外界照明光源或自然光进行照射。
[0037]静脉识别模块100还包括透光板118，透光板118上开设有狭缝119。狭缝119的延伸方向与光源110的延伸方向相同。透光板118安装在顶盖300朝向静脉识别模块100的侧面上，且透光板118与安装槽330相对设置。光源110发出的光线从安装槽330处射出，经过透光板118上的狭缝119，光束呈狭长形。从狭缝119发出的光束沿着狭缝119延伸方向的光强度分布不一样，能够得到更加适合人体手指静脉31识别的红外光，使手指静脉图的亮度较为均匀。
[0038]光源110的光线为投射光束21。由于光源110为狭长形，投射光束21为狭长形。狭长形的投射光束21照射于手指静脉31上，则经手指静脉31透射出去的入射光束22也为狭长形。
[0039]由于手指关节处更容易透光，使用传统的静脉识别模块100会使得由红外摄像头150采集的手指静脉图中关节处的亮度会较大，请参阅图4，导致手指静脉图的亮度不均匀，影响后续手指静脉识别的图像处理。具体在本实施方式中，由于LED光源的亮度可以调节，根据手指关节的位置调节LED光源的强度，则狭长形的投射光束21的光强可以沿手指的延伸方向进行调节。因此，使靠近手指关节位置的LED光源强度较低，远离手指关节位置的LED光源的强度将高。通过调节投射光束21的光强，从而使从手指静脉31透射的入射光束22的光强较为均匀，因此，最终形成的成像光束23的光强分布也较为均匀。根据手指关节位置调节LED光源的强度，请参阅图5，就可以得到亮度比较均匀的手指静脉图，以较好的完成手指静脉识别的图像处理。
[0040]静脉识别模块100还包括底座120。底座120为不透明材料制成。
[0041]具体在本实施方式中，底座120还开设有用于收容反射件130及红外摄像头150的反射槽(图未标)。反射槽沿X轴方向延伸。反射槽开设有入光口 126，入光口 126的开口方向与反射槽的轴向垂直。入光口 126的开口方向为Y轴方向。反射槽的轴向为X轴方向。
[0042]底座120朝向顶盖的一侧面上设有两个支撑板129。两个支撑板129相对设于入光口 126的两侧，两个支撑板129之间形成用于收容手指30的空隙。空隙与开口 320相对。支撑板129的顶端的端面与顶壳300的内侧面相抵接以支撑顶壳300。并且，两个支撑板129之间有空隙，方便手指30定位，手指30从开口 320进入两个支撑板129之间的空隙内，使得手指30正好处于入光口 126处，保证光源的光束照射于手指30上。
[0043]支撑板129设有弧形部129a，弧形部129a与顶壳300的内侧面的形状相适配，以使弧形部129a与顶壳300的内侧面相抵接，以增强支撑板129对顶壳300的支撑作用。
[0044]反射件130与入光口 126相对设置，红外摄像头150设于反射槽远离反射件130的一端。具体在本实施方式中，反射件130为直角棱镜。反射槽的槽底设有斜面(图未示)，以使直角棱镜的斜边与斜面相抵接，使直角棱镜定位。
[0045]直角棱镜的斜边为反射面131。反射面131为金属镀层，例如Hg镀层、Ag镀层等。投射光束21投射于手指静脉31上，透射手指静脉31形成入射光束22，与反射面131成45度夹角的入射光束22进入入光口 126。因此，入射光束22以45度角入射于反射面131上，入射光束22经反射面131反射以45度出射。
[0046]在其他实施方式中，反射件130还可以为反射镜。
[0047]静脉识别模块100还包括透红外滤光片140。透红外滤光片140设于反射件130靠近光源110的一侧，透红外滤光片140用于过滤入射光束22。透红外滤光片140固定设有入光口 126处。透红外滤光片140可以过滤环境中的杂散光，减少杂散光进入反射槽，对手指静脉图的干扰，提高静脉识别模块100的准确率。
[0048]在其他实施方式中，当光源110为红外照明光源的时候，透红外滤光片140可以省略。
[0049]具体在本实施方式中，光源110的光轴与红外摄像头150的光轴垂直，光源110的光轴与反射面131的夹角为45度。光源110的光线出射形成投射光束21，投射光束21照射于手指静脉31上。红外摄像头150的光轴与反射面131之间的夹角为45度，入射光束22经反射面131反射以45度出射形成成像光束23。在上述静脉识别模块100中，入射光束22与成像光束23的夹角为90度，反射件130改变入射光束22的方向，使得所需的光学元器件不必在一个方向堆积，使上述鼠标10沿Y轴方向的厚度较小。因此，上述静脉识别模块100的厚度较小，因此上述鼠标10的体积较小，便于静脉识别技术在鼠标上广泛应用。
[0050]成像光束23进入红外摄像头150进行成像。由于入射光束22为狭长形，则成像光束23也为狭长形，即最终在红外摄像头150上所成图像为光源110所对应处的手指静脉图。反射面131的宽度与透红外滤光片140的宽度均大于等于光源100的长度。反射面131的宽度为反射面131沿光源110的延伸方向的长度，即反射面131的宽度为反射件131沿Z轴方向的长度。透红外滤光片140的宽度为透红外滤光片140沿光源110的延伸方向的长度，即透红外滤光片140的宽度为透红外滤光片140沿Z轴方向 的长度。具体在本实施方式中，光源110的长度、狭缝119的长度及反射面131的宽度相同，反射面131的宽度与透红外滤光片140的宽度相同。光源110的长度较长则提取的手指静脉31数据较多，由于入射光束22及成像光束23均为狭长形，因此，反射面131的宽度与透红外滤光片140的宽度均大于等于光源110的长度，以保证入射光束22的完整。对于安全系数要求比较高的电脑支付功能可以选择较长的光源110、较长的狭缝119、较宽的反射件130和较宽的透红外滤光片140，保证获得更多的人体手指静脉31信息，提高电脑支付的安全性。
[0051]并且，利用含有上述静脉识别模块100的鼠标10采集手指静脉31的时候，只需将手指30放置于入光口 126上方即可完成采集。上述鼠标10不需要移动手指30，可以一次获取手指30的静脉特征，不需要采集多幅静脉图像拼接以获取完整的手指30的静脉特征。
[0052]具体在本实施方式中，上述静脉识别模块100还包括透镜组160及透镜安装座170。透镜组160安装于透镜安装座170上。透镜组160设于红外摄像头150靠近反射面131的一侧，透镜组160用于对成像光束23进行调焦，以使成像光束23成像于红外摄像头150上。请参阅图3，具体地，透镜组160包括凸透镜161及凹透镜162，通过调节凸透镜161与凹透镜162的焦距，以使成像光束23能够对焦于红外摄像头150上，保证红外摄像头150的成像的清晰度。
[0053]上述静脉识别模块100还包括安装盖180。安装盖180设于红外摄像头150远离透镜组160的一侧。安装盖180固定连接红外摄像头150与透镜安装座170。安装盖180使得红外摄像头150定位，防止红外摄像头150发生晃动，影响上述鼠标10的静脉成像效果O
[0054]请参阅图6，本实施方式的鼠标还包括USB (Universal Serial Bus)集线器400、无线发射器(图未示)、无线接收器(图未示)及输入模块600。USB集线器400及无线发射器收容于收容腔内。红外摄像头150与USB集线器400通讯连接，USB集线器与无线发射器通讯连接。无线接收器用于与电脑主板连接。USB集线器接收到红外摄像头150的手指静脉图像信号，并将静脉图像信号传送给无线发射器上。手指静脉图像信号由无线发射器发射到无线接收器上。无线接收器接收静脉图像信号。
[0055]输入模块600包括左键610、右键620以及滚轮630。输入模块600用于输入控制信号。控制信号和被测手指的静脉图像信号经过USB集线器400由无线发散器与无线接收器，经电脑主板的USB接口 2传输到电脑，即可实现传统鼠标的功能，也可以实现人体手指静脉识别功能。不需要移动手指，可以一次获取手指的静脉特征，并且也不需要采集多幅静脉图像之后，再拼接以获取手指的静脉特征。
[0056]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种鼠标，其特征在于，包括静脉识别模块、底壳、顶壳、USB集线器、无线发射器及无线接收器，所述顶壳盖设于所述底壳上，所述底壳与所述顶壳可拆卸连接，所述底壳与所述顶壳围成一个收容腔，所述静脉识别模块设于所述底壳上，且收容于所述收容腔内，所述收容腔设有用于暴露所述静脉识别模块并供手指进入的开口； 所述静脉识别模块包括反射件及红外摄像头，所述反射件设有反射面，所述反射面用于将透射手指静脉的入射光束反射以形成成像光束，所述红外摄像头用于接收成像光束以将手指静脉成像为静脉图像信号； 所述USB集线器及所述无线发射器收容于所述收容腔内，所述红外摄像头与所述USB集线器通讯连接，所述USB集线器与所述无线发射器通讯连接，所述无线接收器用于与电脑主板连接，所述USB集线器接收所述静脉图像信号，并通过所述无线发射器将所述静脉图像信号发射到所述无线接收器上，所述无线接收器接收所述静脉图像信号。
2.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述红外摄像头的光轴与所述反射面的夹角为45度，所述入射光束以45度入射角入射于所述反射面上，所述成像光束以45度反射角反射。
3.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述反射件为直角棱镜，所述直角棱镜的斜边所在的平面为反射面，所述反射面上设有反射层。
4.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述静脉识别模块还包括底座，所述底座开设用于收容所述反射件及所述红外摄像头的反射槽，所述反射槽开设有入光口，所述反射件与所述入光口相对设置，所述入光口供入射光束到达反射件的反射面。
5.根据权利要求4所述的鼠标，其特征在于，所述底座朝向所述顶壳的侧面上设有两个支撑板，两个所述支撑板相对设于所述入光口的两侧，两个所述支撑板之间形成用于收容所述手指的空隙，所述空隙与所述开口相对。
6.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述静脉识别模块还包括透红外滤光片，所述透红外滤光片设于所述反射件靠近所述开口的一侧，所述透红外滤光片用于过滤所述入射光束。
7.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述静脉识别模块还包括透镜组，所述透镜组设于所述红外摄像头靠近所述反射面的一侧，所述透镜组用于对所述成像光束进行调焦，以使所述成像光束成像于所述红外透镜上。
8.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述静脉识别模块还包括光源，所述顶壳上开设有安装槽，所述光源安装于所述安装槽内，所述光源及所述红外摄像头位于所述反射面的一侧，所述光源的光轴与所述红外摄像头的光轴垂直，所述光源的光轴与所述反射面的夹角为45度，所述光源的光线出射形成所述入射光束。
9.根据权利要求8所述的鼠标，其特征在于，所述光源为LED光源，所述LED光源的光照强度可调。
10.根据权利要求8所述的鼠标，其特征在于，所述光源为狭长形，所述静脉识别模块还包括结合于所述安装槽的透光板，所述透光板上开设有狭缝，所述狭缝的延伸方向与所述光源的延伸方向相同。
【专利摘要】一种鼠标包括静脉识别模块、底壳、顶壳、USB集线器、无线发射器及无线接收器。顶壳盖设于底壳上，底壳与顶壳可拆卸连接，底壳与顶壳围成一个收容腔，静脉识别模块设于底壳上，且收容于收容腔内，收容腔设有用于暴露静脉识别模块并供手指进入的开口。静脉识别模块包括反射件及红外摄像头，反射件设有反射面，反射面用于将透射手指静脉的入射光束反射以形成成像光束，红外摄像头用于接收成像光束以将手指静脉成像为静脉图像信号。由于入射光束与成像光束的传播方向不同，避免光源、反射件及红外摄像头在一个方向堆积，可以减小静脉识别模块的厚度，因此上述鼠标的体积较小，便于静脉识别技术在鼠标上广泛应用。
【IPC分类】G06F21-32, G06F3-0354, G06Q20-40
【公开号】CN204613889
【申请号】CN201520112446
【发明人】李久朝, 唐以彬
【申请人】深圳市维亿魄科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月15日