指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块，该模块包括：至少一发光元件、一具有两个反光结构及一导光结构的第一光学元件、一第二光学元件、一透镜组件、以及一指纹影像感测元件，其中指纹影像撷取模块的特征在于：发光元件所产生的一投射光束直接投向反光结构，投射光束通过两个反光结构的反射，以形成一先穿过一透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束，照明光束通过手指的反射，以形成一投向导光结构且被导光结构所导引的影像光束，影像光束先穿过透镜组件后，再通过第二光学元件的反射以投向指纹影像感测元件，藉此指纹影像感测元件通过感测影像光束，以得到手指的指纹的一指纹影像。本发明专利技术可达到薄型化的要求。

Fingerprint image capturing device and fingerprint image capturing module thereof

The invention discloses a fingerprint image capturing device and a fingerprint image capturing module, the module includes at least one light emitting element, a two reflective structure and a first optical element, the light guide structure of a second optical element, a lens assembly, and a fingerprint image sensor, including fingerprint image acquisition module is that a projection beam generated by the light emitting element directly into the reflective structure, projecting beam by reflecting two reflecting structure, to form a first through a transmission element after the illumination light beam to a fingerprint of a finger on the illumination beam through the fingers to form a reflection to the light guide structure and the guide beam structure to guide the image, the image light beams through the lens assembly, through the reflection of second optical elements to invest in fingerprint image sensor, by The fingerprint image sensing element obtains a fingerprint image of the fingerprint of the finger by sensing the beam of the image. The invention can achieve the requirement of thinness.

【技术实现步骤摘要】
指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块
本专利技术涉及一种指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块，特别涉及一种可达到薄型化要求的指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块。
技术介绍
一般而言，指纹辨识装置进行指纹读取的通常作法是，以固定手指的方法来读取指纹。例如，可以一压板供手指接触，再利用多个发光元件提供“当镜头要撷取已接触压板的手指的指纹影像时”所需的光源。由于此种指纹辨识装置为了要满足全反射的原理，其镜头、手指与光源之间必须要有特定角度存在，方能撷取到明显且清晰的指纹影像，所以使得现有光学式指纹辨识装置普遍存在有尺寸较大而无法达到薄型化要求的缺失。故，如何通过结构设计的改良，来克服上述的缺失，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。
技术实现思路
本专利技术实施例在于提供一种指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块，其至少可解决“现有光学式指纹辨识装置普遍存在有尺寸较大而无法达到薄型化要求”的缺失。本专利技术其中一实施例所提供的一种指纹影像撷取装置，其包括：一电路基板、一外壳体、一透光元件及一指纹影像撷取模块。所述外壳体设置在所述电路基板上，其中所述外壳体的顶端具有一顶端开口；所述透光元件设置在所述外壳体上，以封闭所述外壳体的所述顶端开口；所述指纹影像撷取模块设置在所述外壳体内，其中所述指纹影像撷取模块包括：至少一发光元件、一第一光学元件、一第二光学元件、一透镜组件、以及一指纹影像感测元件。至少一所述发光元件电性连接于所述电路基板；所述第一光学元件设置在至少一所述发光元件的其中一侧旁且相距至少一所述发光元件一第一预定距离，其中所述第一光学元件具有两个反光结构及一连接于两个所述反光结构之间的导光结构；所述第二光学元件设置在至少一所述发光元件的另外一侧旁且相距至少一所述发光元件一第二预定距离；所述透镜组件设置在至少一所述发光元件及所述第二光学元件之间；所述指纹影像感测元件设置在所述第二光学元件的下方且电性连接于所述电路基板；其中，至少一所述发光元件所产生的一投射光束直接投向所述反光结构，所述投射光束通过两个所述反光结构的反射，以形成一先穿过所述透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束；其中，所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的影像光束，所述影像光束先穿过所述透镜组件后，再通过所述第二光学元件的反射以投向所述指纹影像感测元件，藉此所述指纹影像感测元件通过感测所述影像光束，以得到所述手指的所述指纹的一指纹影像。本专利技术另外一实施例所提供的一种指纹影像撷取模块，其包括：至少一发光元件、一第一光学元件、一第二光学元件、一透镜组件、以及一指纹影像感测元件。所述第一光学元件设置在至少一所述发光元件的其中一侧旁且相距至少一所述发光元件一第一预定距离，其中所述第一光学元件具有两个反光结构及一连接于两个所述反光结构之间的导光结构；所述第二光学元件设置在至少一所述发光元件的另外一侧旁且相距至少一所述发光元件一第二预定距离；所述透镜组件设置在至少一所述发光元件及所述第二光学元件之间；所述指纹影像感测元件设置在所述第二光学元件的下方；其中，至少一所述发光元件所产生的一投射光束直接投向所述反光结构，所述投射光束通过两个所述反光结构的反射，以形成一先穿过一透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束；其中，所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的影像光束，所述影像光束先穿过所述透镜组件后，再通过所述第二光学元件的反射以投向所述指纹影像感测元件，藉此所述指纹影像感测元件通过感测所述影像光束，以得到所述手指的所述指纹的一指纹影像。本专利技术另外再一实施例所提供的一种指纹影像撷取模块，其包括：至少一发光元件、一具有两个反光结构及一导光结构的第一光学元件、一第二光学元件、一透镜组件、以及一指纹影像感测元件，其中所述指纹影像撷取模块的特征在于：至少一所述发光元件所产生的一投射光束直接投向所述反光结构，所述投射光束通过两个所述反光结构的反射，以形成一先穿过一透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束，所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的影像光束，所述影像光束先穿过所述透镜组件后，再通过所述第二光学元件的反射以投向所述指纹影像感测元件，藉此所述指纹影像感测元件通过感测所述影像光束，以得到所述手指的所述指纹的一指纹影像。本专利技术的有益效果可以在于，本专利技术实施例所提供的指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块，其可通过至少一所述发光元件、所述第一光学元件、所述第二光学元件、所述透镜组件及所述指纹影像感测元件之间的特殊排列设计，以使得本专利技术的指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块可达到薄型化的要求，并可应用于任何需要薄型化要求的电子产品内。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术第一实施例的指纹影像撷取装置的立体示意图。图2为图1的A-A割面线的剖面示意图。图3为图1的B-B割面线的剖面示意图。图4为本专利技术第二实施例的指纹影像撷取模块的上视剖面示意图。图5为本专利技术第二实施例的指纹影像撷取模块的侧视剖面示意图。附图标记说明：指纹影像撷取装置S电路基板1外壳体2顶端开口20透光元件3透镜部30指纹影像撷取模块G发光元件4第一光学元件6反光结构61反光曲面610第一定位部611导光结构62第一平台621第二平台622第一凸透镜623第二凸透镜624第二光学元件7透镜组件8光学镜头8A透镜单元80透镜部800第二定位部801孔径光阑8B遮光部810穿孔部811指纹影像感测元件9投射光束L照明光束R影像光束M第一指纹影像光束M1第二指纹影像光束M2第三指纹影像光束M3手指F指纹f聚焦点P具体实施方式以下是通过特定的具体实例来说明本专利技术所公开“指纹影像撷取装置及其指纹影像撷取模块”的实施方式，熟悉此技艺的相关人士可由本说明书所公开的内容轻易了解本专利技术的优点与技术效果。本专利技术亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单说明，并非依实际尺寸描绘，亦即未反应出相关构成的实际尺寸，先予叙明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的技术范畴。〔第一实施例〕请参阅图1至图3所示，其中图2为图1的A-A割面线的剖面示意图，图3为图1的B-B割面线的剖面示意图。配合上述图中可知，本专利技术第一实施例提供一种指纹影像撷取装置S，其包括：一电路基板1、一外壳体2、一透光元件3及一指纹影像撷取模块G，其中指纹影像撷取模块G设置在外壳体2内，并且指纹影像撷取模块G包括至少一发光元件4(本专利技术的附图以至少两个发光元件4为例子来做说明，但并不以此为限)、一第一光学元件6、一第二光学元件7、一透镜组件8及一指纹影像感测元件9。首先，配合图1及图3所示，外壳体2设置在电路基板1上，其中外壳体2的顶端具有一顶端开口20，并且透光元件3设置在外壳体2上。由于透光元件3的尺寸可设计成与外壳体2的顶端开口20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹影像撷取装置，其特征在于，所述指纹影像撷取装置包括：一电路基板；一外壳体，所述外壳体设置在所述电路基板上，其中所述外壳体的顶端具有一顶端开口；一透光元件，所述透光元件设置在所述外壳体上，以封闭所述外壳体的所述顶端开口；以及一指纹影像撷取模块，所述指纹影像撷取模块设置在所述外壳体内，其中所述指纹影像撷取模块包括：至少一发光元件，至少一所述发光元件电性连接于所述电路基板；一第一光学元件，所述第一光学元件设置在至少一所述发光元件的其中一侧旁且相距至少一所述发光元件一第一预定距离，其中所述第一光学元件具有两个反光结构及一连接于两个所述反光结构之间的导光结构；一第二光学元件，所述第二光学元件设置在至少一所述发光元件的另外一侧旁且相距至少一所述发光元件一第二预定距离；一透镜组件，所述透镜组件设置在至少一所述发光元件及所述第二光学元件之间；以及一指纹影像感测元件，所述指纹影像感测元件设置在所述第二光学元件的下方且电性连接于所述电路基板；其中，至少一所述发光元件所产生的一投射光束直接投向所述反光结构，所述投射光束通过两个所述反光结构的反射，以形成一先穿过所述透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束；其中，所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的影像光束，所述影像光束先穿过所述透镜组件后，再通过所述第二光学元件的反射以投向所述指纹影像感测元件，藉此所述指纹影像感测元件通过感测所述影像光束，以得到所述手指的所述指纹的一指纹影像。...

【技术特征摘要】
2015.10.30 TW 1041357541.一种指纹影像撷取装置，其特征在于，所述指纹影像撷取装置包括：一电路基板；一外壳体，所述外壳体设置在所述电路基板上，其中所述外壳体的顶端具有一顶端开口；一透光元件，所述透光元件设置在所述外壳体上，以封闭所述外壳体的所述顶端开口；以及一指纹影像撷取模块，所述指纹影像撷取模块设置在所述外壳体内，其中所述指纹影像撷取模块包括：至少一发光元件，至少一所述发光元件电性连接于所述电路基板；一第一光学元件，所述第一光学元件设置在至少一所述发光元件的其中一侧旁且相距至少一所述发光元件一第一预定距离，其中所述第一光学元件具有两个反光结构及一连接于两个所述反光结构之间的导光结构；一第二光学元件，所述第二光学元件设置在至少一所述发光元件的另外一侧旁且相距至少一所述发光元件一第二预定距离；一透镜组件，所述透镜组件设置在至少一所述发光元件及所述第二光学元件之间；以及一指纹影像感测元件，所述指纹影像感测元件设置在所述第二光学元件的下方且电性连接于所述电路基板；其中，至少一所述发光元件所产生的一投射光束直接投向所述反光结构，所述投射光束通过两个所述反光结构的反射，以形成一先穿过所述透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束；其中，所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的影像光束，所述影像光束先穿过所述透镜组件后，再通过所述第二光学元件的反射以投向所述指纹影像感测元件，藉此所述指纹影像感测元件通过感测所述影像光束，以得到所述手指的所述指纹的一指纹影像。2.如权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其中每一个所述反光结构具有一反光曲面及一定位在所述外壳体内的第一定位部，且所述导光结构具有一面向所述透光元件的第一平台、一面向所述透镜组件且垂直于所述第一平台的第二平台、一设置在所述第一平台上的第一凸透镜、以及一设置在所述第二平台上的第二凸透镜，其中所述透镜组件包括一由至少两个透镜单元所组成的光学镜头及一紧靠所述光学镜头的孔径光阑，每一个所述透镜单元具有一透镜部及一连接于所述透镜部且定位在所述外壳体内的第二定位部，且所述孔径光阑具有一遮光部及一穿过所述遮光部的穿孔部，其中所述透光元件的底部连接有一透镜部。3.如权利要求2所述的指纹影像撷取装置，其中所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一先穿过所述透光元件后再投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的第一指纹影像光束，所述第一指纹影像光束穿过所述透镜组件，以形成一投向所述第二光学元件的第二指纹影像光束，所述第二指纹影像光束通过所述第二光学元件的反射，以形成一投向所述指纹影像感测元件的第三指纹影像光束，藉此所述指纹影像感测元件通过感测所述第三指纹影像光束，以得到所述手指的所述指纹的所述指纹影像，其中所述第一指纹影像光束通过所述第一凸透镜以进入所述导光结构内，且所述第一指纹影像光束通过所述第二凸透镜以离开所述导光结构，其中一光学透镜设置于所述透光元件与所述第一光学元件之间，且所述透光元件与所述第一光学元件都与所述光学透镜彼此分离。4.如权利要求3所述的指纹影像撷取装置，其中所述导光结构的所述第二凸透镜为一光学物镜，所述透镜组件的所述透镜部为一光学目镜，所述第一指纹影像光束通过所述光学物镜与所述光学目镜的配合，以使得所述第二指纹影像光束投射在所述第二光学元件上的照射区域被放大，藉此以提升所述指纹影像感测元件所撷取到的所述手指的所述指纹的所述指纹影像的清晰度。5.一种指纹影像撷取模块，其特征在于，所述指纹影像撷取模块包括：至少一发光元件；一第一光学元件，所述第一光学元件设置在至少一所述发光元件的其中一侧旁且相距至少一所述发光元件一第一预定距离，其中所述第一光学元件具有两个反光结构及一连接于两个所述反光结构之间的导光结构；一第二光学元件，所述第二光学元件设置在至少一所述发光元件的另外一侧旁且相距至少一所述发光元件一第二预定距离；一透镜组件，所述透镜组件设置在至少一所述发光元件及所述第二光学元件之间；以及一指纹影像感测元件，所述指纹影像感测元件设置在所述第二光学元件的下方；其中，至少一所述发光元件所产生的一投射光束直接投向所述反光结构，所述投射光束通过两个所述反光结构的反射，以形成一先穿过一透光元件后再投向一手指的一指纹上的照明光束；其中，所述照明光束通过所述手指的反射，以形成一投向所述导光结构且被所述导光结构所导引的影像光束，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾吉旺，
申请(专利权)人：培新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71