生物特征辨识装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种生物特征辨识装置，其包括光源、导光元件、影像撷取元件以及第一准直器。光源适于提供光束。导光元件位于光束的传递路径上。影像撷取元件位于导光元件下方且具有多个像素区。第一准直器位于导光元件与影像撷取元件之间且包括第一准直元件以及第二准直元件。第一准直元件包括第一透光元件以及吸光层。吸光层配置在第一透光元件上且具有多个开口。第二准直元件与开口分别位于第一透光元件的相对侧，且第二准直元件包括吸光元件以及多个第二透光元件。第二透光元件间隔设置且重叠于开口。吸光元件环绕第二透光元件且包覆第二透光元件的侧壁。第二透光元件的折射率分别大于1。生物特征辨识装置可具有良好的辨识能力。

Biometric identification device

The invention provides a biometric identification device, which comprises a light source, a light guide element, an image pickup element and a first collimator. The light source is suitable for providing light beams. The light guide is located on the transmission path of the beam. The image capture element is positioned below the light guide element and has a plurality of pixel areas. The first collimator is positioned between the light guide element and the image pickup element, and comprises a first collimating element and a second collimating element. The first collimating element includes a first light transmitting element and a light absorbing layer. The light absorbing layer is arranged on the first light transmitting element and has a plurality of openings. Second collimating elements and openings are respectively located on the opposite side of the first light transmitting element, and the second collimating elements include light absorbing elements and a plurality of second light transmitting elements. Second the light transmitting element is spaced and overlapped with the opening. The light absorbing element surrounds the second light transmitting element and covers the side wall of the second light transmitting element. The refractive index of the second transmittance element is more than 1. The biometric identification device has good identification ability.

【技术实现步骤摘要】
生物特征辨识装置
本专利技术涉及一种生物特征辨识装置。
技术介绍
生物特征辨识的种类包括脸部、声音、虹膜、视网膜、静脉、指纹和掌纹辨识等。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，因此指纹辨识装置已成为目前最普及的一种生物特征辨识装置。依照感测方式的不同，指纹辨识装置可分为光学式与电容式。电容式指纹辨识装置组装于电子产品(例如：手机、平板电脑)时，电容式指纹辨识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，以使电容式指纹辨识装置能够感测到手指触碰所造成的容值或电场变化。相较于电容式指纹辨识装置，光学式指纹辨识装置撷取容易穿透保护元件的光进行指纹辨识，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。光学式指纹辨识装置通常包括光源、影像撷取元件及透光元件。光源用以发出光束，以照射按压在透光元件上的手指。手指的指纹是由多条不规则的凸纹与凹纹所组成。被凸纹与凹纹反射的光束会在影像撷取元件的接收面上形成为明暗交错的指纹影像。影像撷取元件可将指纹影像转换为对应的影像信息，并将影像信息输入至处理单元。处理单元可利用演算法计算对应于指纹的影像信息，以进行使用者的身份辨识。然而，在上述的取像过程中，被指纹反射的光束易散乱地传递至影像撷取元件，而造成取像品质不佳，影响辨识结果。
技术实现思路
本专利技术提供一种生物特征辨识装置。根据本专利技术的实施例，生物特征辨识装置包括光源、导光元件、影像撷取元件以及第一准直器。光源适于提供光束。导光元件位于光束的传递路径上。影像撷取元件位于导光元件下方且具有多个像素区。第一准直器位于导光元件与影像撷取元件之间，其中第一准直器包括第一准直元件以及第二准直元件。第一准直元件包括第一透光元件以及吸光层。吸光层配置在第一透光元件上且具有重叠于像素区的多个开口。第二准直元件与开口分别位于第一透光元件的相对侧，且第二准直元件包括吸光元件以及多个第二透光元件。第二透光元件间隔设置且重叠于开口。吸光元件环绕第二透光元件且包覆第二透光元件的侧壁。第二透光元件的折射率分别大于1。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，导光元件具有出光部以及连接于出光部的入光部。光源与影像撷取元件共同位于出光部下方。入光部位于光源与出光部之间。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，光源位于导光元件的侧面。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，导光元件面向第一准直器的表面形成有多个微结构。微结构凸出或凹入于表面。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，各开口的孔径与第一透光元件的高度比落在2至20的范围内。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，第二透光元件的折射率分别落在1.3至1.7的范围内，且第二透光元件的宽度与高度比分别落在2至20的范围内。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，吸光层还配置在第一透光元件的侧壁面上。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，生物特征辨识装置还包括盖板，其中导光元件位于盖板与第一准直器之间。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，生物特征辨识装置还包括第二准直器。第二准直器位于导光元件与第一准直器之间。在根据本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，第二准直器包括多个棱镜，且棱镜的顶角分别指向导光元件。基于上述，在本专利技术的实施例的生物特征辨识装置中，利用第一准直元件以及第二准直元件将传递至影像撷取元件的光束准直化，使影像撷取元件的取像品质提升。因此，生物特征辨识装置可具有良好的辨识能力。附图说明包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一实施例的生物特征辨识装置的剖面示意图；图2为图1中导光元件的一种放大图；图3A为图1中第一准直器的第一准直元件的一种俯视示意图；图3B为图1中第一准直器的第一准直元件的一种仰视示意图；图4为图1中第一准直器、影像撷取元件以及电路板的一种剖面示意图；图4A为图1中第一准直器、影像撷取元件以及电路板的另一种剖面示意图；图5为图1中导光元件以及第二准直器的一种放大图；图6为本专利技术另一实施例的生物特征辨识装置的剖面示意图。附图标号说明：10：待辨识物；100、100A：生物特征辨识装置；110：光源；112：发光元件；120、120A：导光元件；122：出光部；124：入光部；130：影像撷取元件；132：电荷耦合元件；140、140A：第一准直器；142：第一准直元件；144：第二准直元件；150：电路板；160：盖板；170：第二准直器；172：棱镜；1421：第一透光元件；1422：吸光层；1441：吸光元件；1442：第二透光元件；WO：孔径；B、B’、B1’、B2’、B3’：光束；BA：底角；C：凹陷；H1、H2：高度；M：微结构；O：开口；PR：像素区；S、S’：表面；S1：第一反射面；S2：第二反射面；S1421A、S1442：上表面；S1421B：下表面；S1421C：侧壁面；SS：侧壁；TA：顶角；W1442：宽度。具体实施方式现将详细地参考本专利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为本专利技术一实施例的生物特征辨识装置的剖面示意图。请参照图1，生物特征辨识装置100例如为指纹辨识装置，用以辨识待辨识物10的指纹，但不以此为限。在另一实施例中，生物特征辨识装置100也可用以辨识静脉、掌纹或是指纹、静脉以及掌纹的其中至少两个的组合。生物特征辨识装置100包括光源110、导光元件120、影像撷取元件130以及第一准直器140。光源110适于提供光束B。光源110可以是非可见光光源或可见光光源。也就是说，光束B可以是不可见光(例如：红外光)或可见光(例如：红光、蓝光、绿光或其组合)。或者，光源110可以是非可见光光源与可见光光源的组合。举例而言，光源110可包括多个发光元件112。发光元件112可为发光二极体或其他适当种类的发光元件。图1示意地显示出两个发光元件112，且两个发光元件112位在影像撷取元件130的相对侧。然而，发光元件112的数量以及配置方式可依需求改变，而不以此为限。导光元件120位于光束B的传递路径上，其适于将光源110提供的光束B导向待辨识物10。举例而言，导光元件110的材质可为玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其他适当材料。在本实施例中，光源110与影像撷取元件130位于导光元件120的同一侧。生物特征辨识装置100进一步包括电路板150。光源110配置在电路板150上且与电路板150电连接。导光元件120具有出光部122以及连接于出光部122的至少一入光部124。光源110与影像撷取元件130共同位于出光部122下方，且光源110位于影像撷取元件130旁。入光部124位于光源110与出光部122之间。详细而言，入光部124可固定在电路板150上，且入光部124具有凹陷C。凹陷C与电路板150围出容纳光源110的空间。在另一实施例中，入光部124与电路板150的其中至少一个可具有凹陷(未显示)，以容纳光源110。在又一实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物特征辨识装置，其特征在于，包括：光源，适于提供光束；导光元件，位于所述光束的传递路径上；影像撷取元件，位于所述导光元件下方且具有多个像素区；以及第一准直器，位于所述导光元件与所述影像撷取元件之间，其中所述第一准直器包括：第一准直元件，包括第一透光元件以及吸光层，所述吸光层配置在所述第一透光元件上且具有重叠于所述多个像素区的多个开口；以及第二准直元件，其中所述第二准直元件与所述多个开口分别位于所述第一透光元件的相对侧，且所述第二准直元件包括吸光元件以及多个第二透光元件，所述多个第二透光元件间隔设置且重叠于所述多个开口，所述吸光元件环绕所述多个第二透光元件且包覆所述多个第二透光元件的侧壁，其中所述多个第二透光元件的折射率分别大于1。

【技术特征摘要】
1.一种生物特征辨识装置，其特征在于，包括：光源，适于提供光束；导光元件，位于所述光束的传递路径上；影像撷取元件，位于所述导光元件下方且具有多个像素区；以及第一准直器，位于所述导光元件与所述影像撷取元件之间，其中所述第一准直器包括：第一准直元件，包括第一透光元件以及吸光层，所述吸光层配置在所述第一透光元件上且具有重叠于所述多个像素区的多个开口；以及第二准直元件，其中所述第二准直元件与所述多个开口分别位于所述第一透光元件的相对侧，且所述第二准直元件包括吸光元件以及多个第二透光元件，所述多个第二透光元件间隔设置且重叠于所述多个开口，所述吸光元件环绕所述多个第二透光元件且包覆所述多个第二透光元件的侧壁，其中所述多个第二透光元件的折射率分别大于1。2.根据权利要求1所述的生物特征辨识装置，其特征在于，所述导光元件具有出光部以及连接于所述出光部的入光部，所述光源与所述影像撷取元件共同位于所述出光部下方，所述入光部位于所述光源与所述出光部之间。3.根据权利要求1所述的生物特征辨识装置，其特征在于，所述光源位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炯翰，
申请(专利权)人：创智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71