取像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种取像装置包括导光组件、透光组件、光源以及图像获取组件。导光组件包括顶面、相对于顶面的底面、连接于顶面与底面之间的入光面及相对于顶面的出光面。底面连接于入光面与出光面之间。入光面与顶面夹有锐角α。透光组件配置于导光组件的顶面上。光源用以发出光束。光束穿过入光面后向透光组件传递且于透光组件与环境介质的交界面全反射。图像获取组件配置于导光组件的出光面上。本装置尺寸小、取像质量佳。

Image pick-up device

The invention relates to an image acquisition device including a light guide component, a light transmittance component, a light source, and an image acquisition component. The light guide assembly includes the top surface, the bottom surface relative to the top surface, the light entry surface connected to the top surface and the bottom, and the light surface relative to the top surface. The bottom is connected to the light surface and the light surface. There is a sharp angle alpha in the face and the top. The light transmittance component is configured on the top surface of the light guide assembly. The light source is used to send out the beam. The beam passes through the light surface and passes to the light transmittance component and is fully reflected in the interface of the light transmittance component and the environment medium. The image acquisition component is configured on the light surface of the light guide component. This device is small in size and good in image quality.

【技术实现步骤摘要】
取像装置
本专利技术涉及一种取像装置。
技术介绍
生物辨识的种类包括脸部、声音、虹膜、视网膜、静脉和指纹辨识等。因为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，因此指纹辨识装置已成为目前最普及的一种生物辨识装置。依照感测方式的不同，指纹辨识装置还可分为光学式、电容式、超声波式及热感应式。光学式指纹辨识装置可利用全反射原理进行指纹取像，其工作原理如下。指纹是由多条不规则的凸部(即凸纹)与凹部(即凹纹)组成。当手指按压指纹辨识装置时，指纹的凸部会接触指纹辨识装置的透光组件，而指纹的凹部不会接触指纹辨识装置的透光组件。接触透光组件的指纹凸部会破坏光束在透光组件内的全反射，而使图像获取组件取得对应指纹凸部的暗纹。同时间，指纹的凹部不会破坏光束于透光组件内的全反射，而使图像获取组件取得对应指纹凹部的亮纹。借此，对应指纹的凸部与凹部的光束会在图像获取组件的光接收面上形成亮暗相间的条纹图案，进而使图像获取组件取得指纹图像。利用算法计算对应指纹图像的信息，便可进行用户身份的辨识。然而，在现有技术中，利用全反射原理的指纹辨识装置具有尺寸过大的缺点，而不利于安装在各式电子产品(例如：手机、平板计算机、笔记本电脑等)中。
技术实现思路
本专利技术提供一种取像装置，尺寸小、取像质量佳。本专利技术的一种取像装置包括导光组件、透光组件、光源以及图像获取组件。导光组件包括顶面、相对于顶面的底面、连接于顶面与底面之间的入光面及相对于顶面的出光面。底面连接于入光面与出光面之间。入光面与顶面夹有锐角α。透光组件配置于导光组件的顶面上。光源用以发出光束。光束穿过入光面后向透光组件传递且于透光组件与环境介质的交界面全反射。图像获取组件配置于导光组件的出光面上。本专利技术的另一种取像装置包括导光组件、透光组件、光源、图像获取组件、第一反射组件及第二反射组件。导光组件包括顶面、相对于顶面的底面、连接于顶面与底面之间的入光面及相对于顶面的出光面。底面连接于入光面与出光面之间。透光组件配置于导光组件的顶面上。光源用以发出光束。图像获取组件配置于导光组件的出光面上。第一反射组件配置于导光组件的顶面，且位于透光组件与导光组件之间。第二反射组件配置于导光组件的底面。光束穿过入光面后被第一反射组件与第二反射组件反射。光束被第一反射组件与第二反射组件反射后于透光组件与环境介质的交界面全反射。在本专利技术的一实施例中，上述的锐角α满足下式(1)：，其中θi为光束自入光面射入导光组件的角度，n1为环境介质的折射率，而n2为导光组件的折射率。在本专利技术的一实施例中，上述的导光组件的入光面具有凹陷，光源配置于凹陷中，而取像装置还包括光学胶。光学胶填入入光面的凹陷，以包覆光源并连接光源与导光组件。光学胶的折射率、导光组件的折射率以及透光组件的折射率相等。在本专利技术的一实施例中，上述的锐角α满足下式(2)：，其中θi为光束入射至入光面的入射角度，n1为环境介质的折射率，而n2为导光组件的折射率。在本专利技术的一实施例中，上述的光源配置于导光组件外且位于环境介质中。导光组件的折射率与透光组件的折射率相等。在本专利技术的一实施例中，上述的取像装置还包括第一反射组件及第二反射组件。第一反射组件配置于导光组件的顶面，且位于透光组件与导光组件之间。第二反射组件配置于导光组件的底面。光束穿过入光面后依序被第一反射组件与第二反射组件反射以扩大光束，被扩大的光束于透光组件与环境介质的交界面全反射。在本专利技术的一实施例中，图像获取组件设置于较第二反射组件靠近透光组件处。在本专利技术的一实施例中，上述的导光组件还包括内壁。出光面较底面靠近透光组件。内壁连接于底面与出光面之间。内壁与出光面形成凹陷，而图像获取组件配置于所述凹陷中。在本专利技术的一实施例中，上述的图像获取组件具有面向出光面的光接收面，而光接收面及出光面平行于顶面。在本专利技术的一实施例中，上述的图像获取组件具有面向出光面的光接收面，而光接收面以及出光面相对于顶面倾斜。在本专利技术的一实施例中，上述的光束通过出光面后直接向透光组件传递。在本专利技术的一实施例中，上述的光束为非可见光。在本专利技术的一实施例中，上述的光束穿过入光面后依序被第一反射组件与第二反射组件反射以扩大光束，而图像获取组件设置于较第二反射组件靠近透光组件处。在本专利技术的一实施例中，θi为光束自入光面射入导光组件的角度，而θi满足下式(3)：其中n1为环境介质的折射率，而n2为导光组件的折射率。基于上述，本专利技术一实施例的取像装置包括导光组件、配置于导光组件的顶面上的透光组件、配置于导光组件的入光面旁的光源以及配置于导光组件的出光面上的图像获取组件。导光组件的入光面相对于导光组件的顶面倾斜，而导光组件的顶面与入光面夹有锐角α。利用倾斜的入光面(即锐角α的设计)，光源发出的光束能在短距离内于透光组件与环境介质的交界面上发生全反射。借此，取像装置的尺寸能缩小，以利于安装于各式电子产品中。此外，本专利技术另一实施例的取像装置包括导光组件、透光组件、光源、图像获取组件、第一反射组件及第二反射组件。透光组件配置于导光组件的顶面上。图像获取组件配置于导光组件的出光面上。第一反射组件配置于导光组件的顶面。第二反射组件配置于导光组件的底面。通过第一反射组件与第二反射组件的扩束作用以及调整图像获取组件位置，图像获取组件能使用面积小的光接收面获取完整的物体图像。换言之，图像获取组件的面积可缩小，而包括图像获取组件的取像装置的尺寸能随之缩减。为让本专利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。附图说明图1为本专利技术一实施例的取像装置的剖面示意图。图2为本专利技术一实施例的取像装置的局部的示意图。图3为本专利技术另一实施例的取像装置的剖面示意图。图4为本专利技术又一实施例的取像装置的剖面示意图。图5为本专利技术又一实施例的取像装置的局部的示意图。图6为本专利技术再一实施例的取像装置的剖面示意图。图7为本专利技术一实施例的取像装置的剖面示意图。图8为本专利技术一实施例的取像装置的局部的示意图。附图标号说明：1：环境介质；100、100A、100B、100C、100D：取像装置；110：导光组件；110-1：厚部；110-2：薄部；110a、116a：凹陷；112：顶面；113：内壁；114：底面；116、116B：入光面；118、118A、118C：出光面；120：透光组件；122：交界面；130、130B：光源；140：图像获取组件；140a：光接收面；150：光学胶；160：第一反射组件；170：第二反射组件；D、d：距离；L：光束；α：锐角；θi：角度。具体实施方式图1为本专利技术一实施例的取像装置的剖面示意图。图2为本专利技术一实施例的取像装置的局部的示意图。请参照图1及图2，取像装置100位于环境介质1中。在本实施例中，环境介质1例如为空气。但本专利技术不限于此，在其他实施例中，取像装置100也可能位于其他种类的环境介质中。取像装置100用以获取物体的图像。在正常情况下，所述物体为生物特征，例如：指纹，但本专利技术不以此为限。取像装置100包括导光组件110。导光组件110具有顶面112、相对于顶面112的底面114、连接于顶面112与底面114之间的入光面116以及出光面118。出光面118相对于顶面112。底面114连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取像装置，位于环境介质中，其特征在于，所述取像装置包括：导光组件，包括：顶面；底面，相对于所述顶面；入光面，连接于所述顶面与所述底面之间，其中所述入光面与所述顶面夹有锐角α；以及出光面，相对于所述顶面，所述底面连接于所述入光面与所述出光面之间；透光组件，配置于所述导光组件的所述顶面上；光源，用以发出光束，其中所述光束穿过所述入光面后向所述透光组件传递，且于所述透光组件与所述环境介质的交界面全反射；以及图像获取组件，配置于所述导光组件的所述出光面上。

【技术特征摘要】
2016.11.04 TW 105135846;2016.08.05 US 62/371,230;21.一种取像装置，位于环境介质中，其特征在于，所述取像装置包括：导光组件，包括：顶面；底面，相对于所述顶面；入光面，连接于所述顶面与所述底面之间，其中所述入光面与所述顶面夹有锐角α；以及出光面，相对于所述顶面，所述底面连接于所述入光面与所述出光面之间；透光组件，配置于所述导光组件的所述顶面上；光源，用以发出光束，其中所述光束穿过所述入光面后向所述透光组件传递，且于所述透光组件与所述环境介质的交界面全反射；以及图像获取组件，配置于所述导光组件的所述出光面上。2.根据权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述锐角α满足下式(1)：其中θi为所述光束自所述入光面射入所述导光组件的角度，n1为所述环境介质的折射率，而n2为所述导光组件的折射率。3.根据权利要求2所述的取像装置，其特征在于，所述导光组件的所述入光面具有凹陷，所述光源配置于所述凹陷中，而所述取像装置还包括：光学胶，填入所述入光面的所述凹陷，以包覆所述光源并连接所述光源与所述导光组件，其中所述光学胶的折射率、所述导光组件的折射率以及所述透光组件的折射率相等。4.根据权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述锐角α满足下式(2)：其中θi为所述光束入射至所述入光面的入射角度，n1为所述环境介质的折射率，而n2为所述导光组件的折射率。5.根据权利要求4所述的取像装置，其特征在于，所述光源配置于所述导光组件外且位于所述环境介质中，且所述导光组件的折射率与所述透光组件的折射率相等。6.根据权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述取像装置还包括：第一反射组件，配置于所述导光组件的所述顶面，且位于所述透光组件与所述导光组件之间；以及第二反射组件，配置于所述导光组件的所述底面，其中所述光束穿过所述入光面后依序被所述第一反射组件与所述第二反射组件反射以扩大所述光束，被扩大的所述光束于所述透光组件与所述环境介质的交界面全反射，而所述图像获取组件设置于较所述第二反射组件靠近所述透光组件处。7.根据权利要求6所述的取像装置，其特征在于，所述导光组件还包括：内壁，其中所述出光面较所述底面靠近所述透光组件，所述内壁连接于所述底面与所述出光面之间，所述内壁与所述出光面形成凹陷，而所述图像获取组件配置于所述凹陷中。8.根据权利要求6所述的取像装置，其特征在于，所述图像获取组件具有面向所述出光面的光接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建兴，黄承钧，沈柏勋，
申请(专利权)人：金佶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71