阵列式影像撷取系统及指纹辨识装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭露一种阵列式影像撷取系统及指纹辨识装置。阵列式影像撷取系统由物侧至像侧依序包含至少二成像光学镜组以及至少一影像感测装置。影像感测装置设置于各成像光学镜组的成像面。各成像光学镜组包含至少一具屈折力透镜，且具屈折力透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。阵列式影像撷取系统于撷取影像的过程中，被摄物与成像光学镜组之间无相对移动。当满足特定条件时，可有效缩小影像感测装置的面积以降低成本，并使成像光学镜组兼具小型化与广视角等特色。

【技术实现步骤摘要】
阵列式影像撷取系统及指纹辨识装置
本专利技术是有关于一种阵列式影像撷取系统，且特别是有关于一种应用于可携装置上的阵列式影像撷取系统。
技术介绍
影像扫描器是指以光学方式扫描物体表面的影像，并将物体表面的影像转化成数字影像的装置，例如，桌上型扫描器。桌上型扫描器的放大倍率等于1，换言之，扫描所得的影像大小与原始被扫描物体的大小相等。因此，桌上型扫描器的体积庞大而不利于携带。此外，由于桌上型扫描器的影像感测装置需要较大的面积，故成本较高。随着可携装置的盛行，相关业者不断改良或增加可携装置的功能，以满足消费者的需求。目前已发展出具有影像扫描器的传统可携装置。使用者可使用此传统可携装置扫描影像。此外，此传统可携装置整合有指纹辨识功能，可携装置的所有者可使用其指纹作为此传统可携装置的密码，以保护其使用权限及个人隐私。然而，此传统可携装置的体积仍过于庞大，且所得的扫描影像畸变严重。因此，此传统可携装置无法满足小型化以及高品质成像的需求。另有发展出一种具有微透镜线型阵列的传统可携装置。在单次的扫描过程中，微透镜线型阵列仅撷取到局部的物体表面影像，且所得成像范围为一狭长影像。微透镜线型阵列需与物体产生相对移动，以撷取完整的物体表面影像。换句话说，可携装置是以分段式撷取物体表面影像，其需通过多次且连续的扫描过程，以获得完整的物体表面影像。在使用上不仅耗时，且增加错误辨识的机率。
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供一种阵列式影像撷取系统，其包含至少二成像光学镜组以及至少一影像感测装置。阵列式影像撷取系统可通过单次的撷取影像过程获得所需的影像范围，因此，于撷取影像的过程中，被摄物与成像光学镜组之间无相对移动，可节省时间并降低错误辨识的机率。此外，成像光学镜组兼具小型化与广视角等特色，有利于应用于薄型化可携装置，且通过成像光学镜组倍率变化的增加，可有效缩小影像感测装置的面积，以降低成本。依据本专利技术一实施方式提供一种阵列式影像撷取系统，由物侧至像侧依序包含至少二成像光学镜组以及至少一影像感测装置。影像感测装置设置于各成像光学镜组的一成像面。各成像光学镜组包含至少一具屈折力透镜，且该具屈折力透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。阵列式影像撷取系统于撷取影像的过程中，被摄物与成像光学镜组之间无相对移动。各成像光学镜组中，成像光学镜组的物高为YOB，成像光学镜组的像高为YRI，成像光学镜组中最靠近被摄物的具屈折力透镜为第一透镜，被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为OL，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，成像光学镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：2.0<YOB/YRI；以及(OL+TL)/tan(HFOV)<5mm。依据本专利技术另一实施方式提供一种指纹辨识装置，包含前述的阵列式影像撷取系统以及光源，光源设置于被摄物与各成像光学镜组的成像面间。当YOB/YRI满足上述条件时，可有效缩小影像感测装置的面积，以降低成本。当(OL+TL)/tan(HFOV)<5mm满足上述条件时，成像光学镜组可兼具小型化与广视角等特色。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：图1绘示依照本专利技术第一实施方式的一种阵列式影像撷取系统的示意图；图2绘示依照本专利技术第二实施方式的一种阵列式影像撷取系统的示意图；图3绘示依照本专利技术第三实施方式的一种阵列式影像撷取系统的示意图；图4绘示依照本专利技术第四实施方式的一种阵列式影像撷取系统的示意图；图5A绘示图1中阵列式影像撷取系统的影像的矩阵以及被摄物影像撷取窗口的示意图；图5B绘示图3中阵列式影像撷取系统的影像的矩阵以及被摄物影像撷取窗口的示意图；图5C绘示依照本专利技术的一种影像的二维阵列以及被摄物影像撷取窗口的示意图；图6A绘示依照本专利技术的一种被摄物影像撷取窗口的L及W的示意图；图6B绘示依照本专利技术的另一种被摄物影像撷取窗口的L及W的示意图；图7绘示依照本专利技术第一实施例的一种阵列式影像撷取系统的示意图；图8由左至右依序为第一实施例的阵列式影像撷取系统的像散及歪曲曲线图；图9绘示依照本专利技术第二实施例的一种阵列式影像撷取系统的示意图；图10由左至右依序为第二实施例的阵列式影像撷取系统的像散及歪曲曲线图；以及图11绘示图7中阵列式影像撷取系统的参数示意图。【符号说明】阵列式影像撷取系统：100、200、300、400覆盖件：110、210、310、410区域：111、211、311、411成像光学镜组：120、220、330、430镜筒：121影像感测装置：130、240、351、451、770、860第一透镜：221、331a、431a、720、820第二透镜：222、333a、433a、730、830第三透镜：223、740孔洞件：230镜筒元件：231贯孔：231a、321a、332b、341a、421a、432b、441a第一孔洞件：320、420第一间隔元件：321、421第一透镜件：331、431第二孔洞件：332、432贯孔元件：332a、432a第二透镜件：333、433第三孔洞件：340、440第二间隔元件：341、441感测件：350、450影像：510、530、550被摄物影像撷取窗口：520、540、560、610、620光圈：700、800平板玻璃：710、810物侧表面：721、731、741、821、831像侧表面：722、732、742、822、832红外线滤除滤光片：750、840成像面：760、850被摄物：900Ai：成像光学镜组的影像面积Aoi：各成像光学镜组与另一成像光学镜组间重叠的影像面积λ：光源的波长f：成像光学镜组的焦距Fno：成像光学镜组的光圈值HFOV：成像光学镜组中最大视角的一半X：矩阵的行数Y：矩阵的列数L：被摄物影像撷取窗口最小外切矩形面积的长度W：被摄物影像撷取窗口最小外切矩形面积的宽度YOB：成像光学镜组的物高YRI：成像光学镜组的像高fR：光圈至成像面间所有具屈折力透镜的焦距fF：被摄物至光圈间所有具屈折力透镜的焦距hp：最靠近成像面的具屈折力透镜的像侧表面的反曲点至光轴的垂直距离DISTmin：成像光学镜组的成像范围中影像畸变的最小值OL：被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离TL：第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离具体实施方式＜阵列式影像撷取系统＞一种阵列式影像撷取系统，由物侧至像侧依序包含至少二成像光学镜组以及至少一影像感测装置。影像感测装置设置于各成像光学镜组的一成像面。各成像光学镜组包含至少一具屈折力透镜，且具屈折力透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。阵列式影像撷取系统于撷取影像的过程中，被摄物与成像光学镜组之间无相对移动。有别于进行多次且连续的撷取影像过程以获得所需的影像范围，各成像光学镜组可同时撷取被摄物局部的影像，再将各成像光学镜组所撷取的影像组合起来以获得所需的影像范围。换句话说，阵列式影像撷取系统可通过单次的撷取影像过程以获得所需的影像范围。因此，可节省时间，且可降低错误辨识的机率，进而可提升所撷取的影像的精确度。各成像光学镜组中，成像光学镜组的物高为YOB，成像光学镜组的像高为YRI，其满足下列条件：2.0<YOB/YRI。借此，可有效缩小影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列式影像撷取系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：至少二成像光学镜组；以及至少一影像感测装置，设置于各该成像光学镜组的一成像面；其中各该成像光学镜组包含至少一具屈折力透镜，且该具屈折力透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，该阵列式影像撷取系统于撷取影像的过程中，一被摄物与所述成像光学镜组之间无相对移动；其中在各该成像光学镜组中，该成像光学镜组的物高为YOB，该成像光学镜组的像高为YRI，该成像光学镜组中最靠近该被摄物的该具屈折力透镜为第一透镜，该被摄物至该第一透镜物侧表面于光轴上的距离为OL，该第一透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TL，该成像光学镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：2.0<YOB/YRI；以及(OL+TL)/tan(HFOV)<5mm。

【技术特征摘要】
2013.11.19 US 61/905,8581.一种阵列式影像撷取系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：至少二成像光学镜组；以及至少一影像感测装置，设置于各该成像光学镜组的一成像面；其中各该成像光学镜组包含至少一具屈折力透镜，且该具屈折力透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，该阵列式影像撷取系统于撷取影像的过程中，一被摄物与所述成像光学镜组之间无相对移动；其中在各该成像光学镜组中，该成像光学镜组的物高为YOB，该成像光学镜组的像高为YRI，该成像光学镜组中最靠近该被摄物的该具屈折力透镜为第一透镜，该被摄物至该第一透镜物侧表面于光轴上的距离为OL，该第一透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TL，该成像光学镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：2.0<YOB/YRI；以及(OL+TL)/tan(HFOV)<5mm。2.根据权利要求1所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，所述成像光学镜组的数量为至少三个，且所述成像光学镜组排列在同一平面上并形成一个二维阵列。3.根据权利要求2所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，该二维阵列为一矩阵，该矩阵的行数为X，该矩阵的列数为Y，其满足下列条件：2≤X≤10；以及2≤Y≤10。4.根据权利要求3所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，各该成像光学镜组的影像面积为Ai，各该成像光学镜组与另一该成像光学镜组间重叠的影像面积为Aoi，其满足下列条件：(Aoi/Ai)×100％≤20％。5.根据权利要求3所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，还包含：一孔洞件，该孔洞件具有多个贯孔，所述贯孔排列成一个二维阵列，其中各该贯孔与各该成像光学镜组对应。6.根据权利要求5所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，各该成像光学镜组具有至少一相同元件，所述相同元件具有相同功能，且所述相同元件皆成型于一单一件上。7.根据权利要求6所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，各该成像光学镜组中该具屈折力透镜的数量为二枚或三枚。8.根据权利要求6所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，各该成像光学镜组还包含一光圈，该被摄物至该光圈间所有具屈折力透镜的焦距为fF，该光圈至该成像面间所有具屈折力透镜的焦距为fR，其满足下列条件：-1.0<fR/fF<1.0。9.根据权利要求6所述的阵列式影像撷取系统，其特征在于，在各该成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄歆璇，
申请(专利权)人：大立光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71