生物识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种生物识别装置，该生物识别装置包括光源、导光元件、图像获取元件及位于导光元件与图像获取元件之间的准直器。准直器包括第一透光元件、至少一第二透光元件、第一遮光层及多个第二遮光层。第一遮光层位于第一透光元件与至少一第二透光元件之间。多个第二遮光层分别位于第一透光元件及至少一第二透光元件上。第一透光元件及至少一第二透光元件具有厚度H1及H2。第一遮光层的多个第一开口以间距P排列，第一遮光层的每一第一开口具有宽度W，而[(P‑W)/W]·H1≧H2≧[W/(P‑W)]·H1。通过所述准直器，被待识别物的每一处作用的光束传递至对应的像素区而不易误入其他像素区，进而提高生物识别装置的取像质量。

Biometric device

The biological identification device comprises a light source, a light guide element, an image acquisition element and a collimator positioned between the light guide element and the image acquisition element. The collimator comprises a first light transmitting element, at least one second light transmitting element, a first light shielding layer and a plurality of second shading layers. The first shading layer is between the first light transmitting element and at least one second transparent element. A plurality of second light shielding layers are respectively positioned on the first light transmitting element and at least one second transparent element. The first light transmitting element and at least one second transparent element have thickness H1 and H2. The first light shielding layer first openings are arranged in the first shielding layer spacing P, each first opening having a width of W, and [(P W) /W] - H1 = H2 = [W/ (P W)] - H1. Through the collimator, each beam of the object to be recognized is transmitted to the corresponding pixel area, and it is not easy to go into other pixel areas, thus improving the image quality of the biometric device.

【技术实现步骤摘要】
生物识别装置
本技术涉及一种生物识别装置。
技术介绍
生物特征识别的种类包括脸部、声音、虹膜、视网膜、静脉、指纹和掌纹识别等。由于每个人的指纹都是独一无二的，且指纹不易随着年龄或身体健康状况而变化，因此指纹识别装置已成为目前最普及的一种生物特征识别装置。依照感测方式的不同，指纹识别装置可分为光学式与电容式。电容式指纹识别装置组装于电子产品(例如：手机、平板计算机)时，电容式指纹识别装置上方多设有保护元件(coverlens)。一般而言，需额外加工(例如钻孔或薄化)保护元件，以使电容式指纹识别装置能够感测到手指触碰所造成的容值或电场变化。相较于电容式指纹识别装置，光学式指纹识别装置获取容易穿透保护元件的光束以进行指纹识别，而可以不用额外加工保护元件，因此在与电子产品的结合上较为便利。光学式指纹识别装置通常包括光源、图像获取组件及盖板。光源用以发出光束，以照射按压在盖板上的手指。手指的指纹是由多条不规则的凸纹与凹纹所组成。被凸纹与凹纹作用(例如：漫射)的光束会在图像获取元件的光接收面上形成为明暗交错的指纹图像。图像获取元件可将指纹图像转换为对应的图像信息，并将图像信息输入处理单元。处理单元可利用算法计算对应于指纹的图像信息，以进行用户的身份识别。然而，在上述的取像过程中，被指纹漫射的光束易散乱地传递至图像获取元件，而造成取像质量不佳，影响识别结果。
技术实现思路
本技术是针对一种生物识别装置，取像质量佳。根据本技术的实施例，生物识别装置包括光源、导光元件、图像获取元件以及准直器。光源用以提供光束。导光元件位于光束的传递路径上。图像获取元件具有多个像素区。准直器位于导光元件与图像获取元件之间。准直器包括第一透光元件、至少一第二透光元件、第一遮光层以及多个第二遮光层。第一遮光层位于第一透光元件与至少一第二透光元件之间且具有分别重叠于多个像素区的多个第一开口。多个第二遮光层分别位于第一透光元件及至少一第二透光元件上。第一透光元件、第一遮光层及至少一第二透光元件位于多个第二遮光层之间。每一第二遮光层具有分别重叠于多个第一开口的多个第二开口。第一透光元件具有厚度H1。至少一第二透光元件具有厚度H2。第一遮光层的多个第一开口以间距P排列，第一遮光层的每一第一开口具有宽度W，而[(P-W)/W]·H1≧H2≧[W/(P-W)]·H1。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，至少一第二透光元件包括多个第二透光元件，准直器还包括第三遮光层。第三遮光层位于多个第二透光元件之间且具有分别重叠于多个第一开口的第三开口。厚度H2为多个第二透光元件的多个厚度的和。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，多个第二透光元件的多个厚度相等。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，第一透光元件及至少一第二透光元件朝图像获取元件的方向依序堆叠。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，第一透光元件及至少一第二透光元件朝远离图像获取元件的方向依序堆叠。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，生物识别装置还包括控光元件。控光元件位于导光元件与准直器之间，控光元件包括多个棱镜，且多个棱镜的多个顶角指向导光元件。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，生物识别装置还包括盖板。盖板位于导光元件上，其中盖板具有按压面，以供待识别物按压。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，待识别物包括指纹、静脉、掌纹或其组合。在根据本技术的实施例的生物识别装置中，准直器还包括位于第一透光元件与至少一第二透光元件之间的至少一粘着层。基于上述，本技术一实施例的生物识别装置包括光源、导光元件、具有多个像素区的图像获取元件及位于导光元件与图像获取元件之间的准直器。准直器包括第一透光元件、至少一第二透光元件、位于第一透光元件与至少一第二透光元件之间的第一遮光层以及分别位于第一透光元件与第二透光元件上的多个第二遮光层。第一透光元件具有厚度H1，至少一第二透光元件具有厚度H2，第一遮光层的多个第一开口以间距P排列，第一遮光层的第一开口具有宽度W，而[(P-W)/W]·H1≧H2≧[W/(P-W)]·H1。换言之，第二透光元件的厚度根据第一遮光层的多个第一开口的排列间距、第一遮光层的第一开口的宽度及第一透光元件的厚度设计在特定的范围内。藉此，发散角较大的光束被位于准直器内部的遮光层阻挡的机率高，被待识别物的每一处作用的光束可传递至对应的像素区而不易误入其他像素区，进而提高生物识别装置的取像质量。为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明包含附图以便进一步理解本技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本技术的实施例，并与描述一起用于解释本技术的原理。图1为本技术一实施例的生物识别装置的剖面示意图；图2为图1的部分导光元件及控光元件的放大示意图；图3为图1的准直器及图像获取元件的俯视示意图；图4为图1的准直器、图像获取元件及电路板的剖面的放大示意图；图5为图1的生物识别装置的图像获取元件上的光分布模拟图；图6为比较例的准直器的剖面示意图；图7为采用图6的准直器取代图1的准直器所获得的生物识别装置的图像获取元件上的光分布模拟图；图8为本技术另一实施例的生物识别装置的准直器、图像获取元件及电路板的剖面示意图；图9为本技术又一实施例的生物识别装置的准直器、图像获取元件及电路板的剖面示意图；图10为本技术再一实施例的生物识别装置的剖面示意图。附图标号说明10、20、140、140A、140B：准直器；11、21：透光元件；141：第一透光元件；142、142-1、142-2：第二透光元件；100、100A：生物识别装置；110：光源；112：发光元件；120：导光元件；122：出光部；122a：表面；124：入光部；124a：凹陷；130：图像获取元件；130a：像素区；132：电荷耦合元件；143：第一遮光层；143a：第一开口；144-1、144-2：第二遮光层；144a：第二开口；145：第三遮光层；145a：第三开口；150：电路板；160：盖板；162：按压面；170：控光元件；172：棱镜；180：粘着层；A-A’：剖线；B、B’：光束；BA；底角；D1、D2：方向；F：待识别物；H1、H2、H21、H22：厚度；P：间距；R：区域；TA：顶角；W：宽度。具体实施方式现将详细地参考本技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。图1为本技术一实施例的生物识别装置的剖面示意图。请参照图1，生物识别装置100例如为指纹识别装置，用以识别待识别物F的指纹。但本技术不限于此，在另一实施例中，生物识别装置100也可用以识别静脉、掌纹、其他生物特征或上述至少两个的组合。生物识别装置100包括光源110、导光元件120、图像获取元件130及准直器140。光源110用以提供光束B。光源110可为非可见光光源、可见光光源或其组合。换言之，光束B可为非可见光(例如：红外光)、可见光(例如：红光、蓝光、绿光或其组合)或其组合。举例而言，在本实施例中，光源110可包括多个发光元件112。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物识别装置，其特征在于，包括：光源，用以提供光束；导光元件，位于所述光束的传递路径上；图像获取元件，具有多个像素区；以及准直器，位于所述导光元件与所述图像获取元件之间且包括：第一透光元件，具有厚度H1；至少一第二透光元件，具有厚度H2；第一遮光层，位于所述第一透光元件与所述至少一第二透光元件之间且具有分别重叠于所述多个像素区的多个第一开口；以及多个第二遮光层，分别位于所述第一透光元件及所述至少一第二透光元件上，所述第一透光元件、所述第一遮光层及所述至少一第二透光元件位于所述多个第二遮光层之间，每一第二遮光层具有分别重叠于所述多个第一开口的多个第二开口，其中所述第一遮光层的所述多个第一开口以间距P排列，所述第一遮光层的每一第一开口具有宽度W，而[(P‑W)/W]·H1≧H2≧[W/(P‑W)]·H1。

【技术特征摘要】
1.一种生物识别装置，其特征在于，包括：光源，用以提供光束；导光元件，位于所述光束的传递路径上；图像获取元件，具有多个像素区；以及准直器，位于所述导光元件与所述图像获取元件之间且包括：第一透光元件，具有厚度H1；至少一第二透光元件，具有厚度H2；第一遮光层，位于所述第一透光元件与所述至少一第二透光元件之间且具有分别重叠于所述多个像素区的多个第一开口；以及多个第二遮光层，分别位于所述第一透光元件及所述至少一第二透光元件上，所述第一透光元件、所述第一遮光层及所述至少一第二透光元件位于所述多个第二遮光层之间，每一第二遮光层具有分别重叠于所述多个第一开口的多个第二开口，其中所述第一遮光层的所述多个第一开口以间距P排列，所述第一遮光层的每一第一开口具有宽度W，而[(P-W)/W]·H1≧H2≧[W/(P-W)]·H1。2.根据权利要求1所述的生物识别装置，其特征在于，所述至少一第二透光元件包括多个第二透光元件，所述准直器还包括：第三遮光层，位于所述多个第二透光元件之间且具有分别重叠于所述多个第一开口的多个第三开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟炜竣，
申请(专利权)人：敦捷光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71