光学指纹传感器及其棱镜模块制造技术

技术编号:15165469 阅读:143 留言:0更新日期:2017-04-13 10:31
本实用新型专利技术一种光学指纹传感器及其棱镜模块,其包括一壳体;一设于壳体中的光学棱镜,该光学棱镜包含有一采集面、一底面、一镜面及一输出面,该镜面与采集面之间具有一第一夹角,该镜面与底面之间具有一第二夹角,该输出面与采集面之间具有一第三夹角,且该输出面与底面之间具有一第四夹角;以及一与壳体结合的影像传感单元,其包含有多数对应设于光学棱镜底面之发光元件、及一对应输出面的影像接收器。藉此,可让操作者将指纹置放于采集面上,使发光元件的光源由底面输入照射于指纹上,让影像接收器接收光线并形成一指纹影像,而达到有效保持光路距离以及缩小光学指纹传感器体积的功效。

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种光学指纹传感器及其棱镜模块,尤指一种可作为指纹辨识的使用者。
技术介绍
一般常用的光学指纹影像撷取装置,通常可由棱镜、凸透镜、影像传感器以及光源所构成,其中该棱镜呈倒三角形设置,该凸透镜对应棱镜的第一侧边,该影像传感器与凸透镜对应,而该光源对应棱镜的第二侧边。当使用时,让操作者将指纹置放于棱镜的第三侧边,此时光源同时由棱镜的第二侧边进行照射,且使光线被指纹影像反射至棱镜的第一侧边,进而使光线进入凸透镜后聚焦于影像传感器上,藉以进行指纹辨识。以上述已知的光学指纹影像撷取装置而言,其棱镜的体积通常会受限于形状而无法缩小,导致无法有效运用于目前小型化的电子装置上。为解决常用光学指纹影像撷取装置的缺失,便有相关专利如中华人民共和国专利技术专利公开第CN101034437A号的“指纹采集方法及高清晰薄型指纹采集器”,其为解决现有技术采集面小、清晰度差的问题,其方法是光源通过棱镜照射到棱镜下底面,棱镜下底面上的指纹反射到棱镜斜腰面的反射镜面上和棱镜上底面的黑漆层上,反射镜面和黑漆层上的指纹图像再通过棱镜的直腰面和透镜投射到光电检测器上。采集器由光源、纵截面底边大于高的直角梯形棱镜、透镜和光电检测器组成,透镜和光电检测器配置在棱镜直腰面一侧,棱镜的斜腰面置有反射镜面,透镜外侧配置有斜向布置的反光镜,反光镜上方为光电检测器,棱镜上底面涂有黑漆层,黑漆层和反射镜面作为反射面。方法具有指纹反射面大,采集面积大,清晰度高的优点。采集器具有体积小、重量轻、采集指纹图像面积大、清晰度高,采集器及棱镜能实现超薄,方便与滑鼠、键盘、门锁、汽车、手机等安装空间受限的设备配用的优点。另如中华人民共和国专利技术专利公开第CNCN102004912B号的“指纹采集装置”,其包括光源、棱镜、光检测器,及图像传感器。棱镜具有指纹采集面、反射面,及出射面。该光检测器具有一透镜,及分别设于该出射面与透镜之间、该透镜与图像传感器之间的反射镜。光源发出的光射入该棱镜,在其观测角范围内检测该出射面射出的光,并将其传播至该图像传感器。该反射面相对于该光检测器的观测轴不对称,使得光由棱镜一角出射;并经反射镜的反射将光路折反于棱镜一侧的富余空间。因此,具有降低体积的优点,适应产品小型化的趋势。虽然上述的各专利案使光线进入棱镜后,再以反射的方式输出至光电检测器,藉以利用反射光路的方式使单一光路缩短,进而达到缩小指纹采集装置的体积,此方式虽可改善常用光学指纹影像撷取装置的缺失,但以该些经过一次反射光路的棱镜而言,仍无法符合目前日益微型化(薄型化)的电子产品,因此,上述各类常用的产品于实际运用上仍有不足之处。有鉴于此,本案之专利技术人特潜心研究,开发出一种光学指纹传感器,以期可改善上述常用技术的种种缺失。
技术实现思路
本技术的主要目的在于,可让操作者将指纹置放于采集面的指纹放置区上,使发光元件的光源由底面输入照射于指纹上,并分别以底面及镜面进行光线的第一次反射与第二次反射,之后由输出面作为光线第二次反射时的背景面与光线输出,让影像接收器接收光线并形成一指纹影像,而达到有效保持光路距离以及缩小光学指纹传感器体积的功效。为达上述的目的,本技术一种光学指纹传感器,其包括有:一壳体;一设于壳体中的光学棱镜,该光学棱镜包含有一设于顶部的采集面、一与采集面对应且位于光学棱镜底部的底面、一设于光学棱镜一端的镜面、及一设于光学棱镜另一端的输出面,而该镜面与采集面之间具有一第一夹角,该镜面与底面之间具有一第二夹角,该输出面与采集面之间具有一第三夹角,且该输出面与底面之间具有一第四夹角;以及一与壳体结合的影像传感单元,其包含有多数对应设于光学棱镜底部的发光元件、及一对应输出面的影像接收器。于上述的实施例中,该壳体包含有一基座、及一结合于基座外侧且包覆光学棱镜与影像传感单元的外壳。于上述的实施例中,该基座具有一可放置光学棱镜的容置区,且该容置区底部设有多数分别对应各发光元件的穿孔,并于该底座的一端侧设有一缺口部,该缺口部中嵌接有一扣件,并于该外壳的一面上设有与采集面对应的镂空区。于上述的实施例中,该影像传感单元更进一步包含有一软性排线,该软性排线的一端设于基座的底部,且供设置各发光元件,而该影像接收器设于软性排线的另一端适当处,于该影像接收器对应输出面后,使该软性排线的另一端部分穿出底座的缺口部,并以扣件嵌接于缺口部中将该软性排线的另一端加以固定。于上述的实施例中,该光学棱镜模块为玻璃、塑胶、水晶或石英等透明材质制成。于上述的实施例中,该第一夹角大于或等于100度且小于或等于125度,该第三夹角大于或等于75度且小于或等于90度,该第四夹角大于或等于75度且小于或等于90度,该第二夹角是360度减去该第一夹角、该第三夹角与该第四夹角的和。于上述的实施例中,该指纹放置区的长度为大于或等于6毫米且小于或等于28毫米。于上述的实施例中,该指纹放置区的长度为大于或等于25毫米且小于或等于80毫米。于上述的实施例中,该指纹放置区的长度为大于或等于60毫米且小于或等于250毫米。于上述的实施例中,该输出面的长度为大于或等于0.2毫米且小于或等于20毫米。本技术的光学指纹传感器及其棱镜模块,确可达到技术的预期目的,可让操作者将指纹置放于采集面上,使发光元件的光源由底面输入照射于指纹上,并分别以底面及镜面进行光线的第一次反射与第二次反射,之后由输出面作为光线第二次反射时的背景面与光线输出,让影像接收器接收光线并形成一指纹影像,而达到有效保持光路距离以及缩小光学指纹传感器体积的功效,具有实用价值无疑。附图说明图1是本技术的立体外观示意图。图2是本技术的立体元件分解示意图。图3是本技术的剖面结构示意图。图4是本技术使用时的光路径示意图。图5是本技术的使用状态示意图。图6是本技术使用时的另一光路径示意图。附图标号:壳体1基座11容置区111穿孔112缺口部113扣件114外壳12镂空区121光学棱镜2采集面21指纹放置区211底面22镜面23输出面24第一夹角201第二夹角202第三夹角203第四夹角204影像传感单元3发光元件31影像接收器32透镜33软性排线34左端点a左端入射线A中央点b中央入射线B右端点c右端入射线C左端第一次反射线A’中央第一次反射线B’右端第一次反射线C’左端第二次反射线A”中央第二次反射线B”右端第二次反射线C”具体实施方式为充分了解本技术的目的、特征及功效,兹通过下述具体的实施例,并配合所附的图式,对本技术做一详细说明如后。请参阅图1至图4所示,分别为本技术的立体外观示意图、本技术的立体元件分解示意图、本技术的剖面结构示意图以及本技术使用时的光路径示意图。如图所示:本技术是一种光学指纹传感器及其棱镜模块,其至少包含一壳体1、一光学棱镜2以及一影像传感单元3所构成。上述的壳体1包含有一基座11、及一结合于基座11外侧且包覆光学棱镜2与影像传感单元3的外壳,该基座11具有一容置区111,且该容置区111底部设有多数穿孔112,并于该底座11的一端侧设有一缺口部113,该缺口部113中嵌接有一扣件114,并于该外壳12的一面上设有一镂空区121。请参阅图5及图6所示,光学棱镜2设于基座11的容本文档来自技高网
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光学指纹传感器及其棱镜模块

【技术保护点】
一种光学指纹传感器及其棱镜模块,其特征在于,包括:一壳体;一光学棱镜,设于该壳体中,该光学棱镜包含有一设于顶部的具有一指纹放置区的采集面、一与采集面对应且位于光学棱镜底部的底面、一设于光学棱镜一端的镜面、及一设于光学棱镜另一端的输出面,而该镜面与采集面之间具有一第一夹角,该镜面与底面之间具有一第二夹角,该输出面与采集面之间具有一第三夹角,且该输出面与底面之间具有一第四夹角;以及一影像传感单元,与该壳体结合,其包含有多数对应设于光学棱镜底部的发光元件、以及对应输出面的镜头与影像接收器。

【技术特征摘要】
1.一种光学指纹传感器及其棱镜模块,其特征在于,包括:一壳体;一光学棱镜,设于该壳体中,该光学棱镜包含有一设于顶部的具有一指纹放置区的采集面、一与采集面对应且位于光学棱镜底部的底面、一设于光学棱镜一端的镜面、及一设于光学棱镜另一端的输出面,而该镜面与采集面之间具有一第一夹角,该镜面与底面之间具有一第二夹角,该输出面与采集面之间具有一第三夹角,且该输出面与底面之间具有一第四夹角;以及一影像传感单元,与该壳体结合,其包含有多数对应设于光学棱镜底部的发光元件、以及对应输出面的镜头与影像接收器。2.如权利要求1所述的光学指纹传感器及其棱镜模块,其特征在于,该壳体包含有一基座、及一结合于基座外侧且包覆该光学棱镜与影像传感单元的外壳。3.如权利要求2所述的光学指纹传感器及其棱镜模块,其特征在于,该基座具有一可放置光学棱镜的容置区,且该容置区底部设有多数分别对应各发光元件的穿孔,并于该基座的一端侧设有一缺口部,该缺口部中嵌接有一扣件,并于该外壳的一面上设有与采集面对应的镂空区。4.如权利要求1所述的光学指纹传感器及其棱镜模块,其特征在于,该光学棱镜为透明材质制成,所述透明材质包括玻璃、塑胶、水晶或石英。5.如权利要求1所述的光学指纹传感器及...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文山
申请(专利权)人:安帝司股份有限公司
类型:新型
国别省市:中国台湾;71

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