本发明专利技术公开了一种整合式光学模块及其手指扫描装置，该整合式光学模块设于一具有接触面的窗模块以及一具有光源及光感应单元的电子模块之间。该整合式光学模块包括一照明部及一成像部。该照明部包括有一导光阵列用以导引来自该光源的入射光于一预定的入射角对准于该窗模块；该成像部包括有一微镜片阵列安排于其上以对准来自该窗模块的反射光且朝向该光感应单元。其中该微镜片阵列包括一细长的识别单元具有一列轴大体垂直于该导光阵列；及一导航单元连接于该识别单元且与该列轴并列。本发明专利技术的整合式光学模块设于一窗模块及一电子模块之间以提供手指导航及指纹识别的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于手指感应装置的整合式光学模块，且特别涉及一种应用于指纹成像装置中提供手指导航以及生物特征扫描功能的整合式光学模块。
技术介绍
现代化电子装置不断朝向小型化的趋势发展，其所提供功能的多元性及复杂度也非昔日能比。传统的人机界面装置(human interface device, HID),例如滑鼠与键盘,若再用于现代多样化多媒体功能的小型化电子装置的控制界面，已明显不敷使用。因此，提供紧密人机互动的精准且直觉式小型化控制界面一直为业界持续努力的研发目标。特别是，新式微型个人电子装置已深刻地融入在现代日常生活中，这些装置被应用在各种不同的环境中，其适用性变得格外重要。尤其是，用于其中的人性界面装置不止要精准而敏锐，更是要小巧且耐用。另一面，随着现代电子装置的个人化，储存于其中的数据及信息更是日趋私密且重要。因此，新式个人电子装置更需要融入适当的保全机制以保护该等重要信息，尤在遗失遭窃的状况下，来限制他人对该装置的不当操作。其中，人类的指纹为一独一无二的生物特征，并且已被长久用于识别目的。因此，将指纹扫描/辨识功能融入现代小型电子装置以管理数据存取以加强安全是众所期望的。光学手指导航(Optical finger navigation, 0FN)技术具有上述精准、小巧及可信度高的特色。因此，本身即具有扫描功能的光学手指导航装置极适合生物识别方面的应用。具体地说，新式微型光学手指导航装置结合了既有光学滑鼠的敏感度与信赖度，却较没有传统实体应用上的空间限制。—般而言，光学手指导航装置应用一光源及一系列相关光学镜片安排成照明一侦测表面(sensing surface)以产生数位影像,进而形成动作数据计算的基础。特别的是，导航装置内的小型感测器可通过侦测放置于侦测表面上移动的手指而对应地产生一系列的数位影像，然后将其处理成相关的导航信号(navigation signals)来操控电子装置或产生与电子装置的互动。然而，现有的光学手指导航装置通常将照明与成像光学元件分开安排于其侦测表面上，而占用宝贵的空间。再者，分开的光学设计导致在宽面积的侦测表面产生较不均匀的照明输出，此举将负面地影响光学手指导航装置的性能。还有，手指导航及指纹辨识操作通常需要不同特性的光学元件。一般来说，具有宽向展延(wide-spanning)线性阵列的光学镜片较适用以配合指纹辨识功能的运作。另一方面，具有定点集中(point-concentrated)侦测阵列的光学镜片则较为适用在手指导航的应用上。因此，在单一装置内分开置放的光学元件以应用于个别的操作模式，在成本效益方面以及空间利用方面都是缺乏效率的。于是，本专利技术的课题在于提出一种整合式光学模块，能兼顾支援指纹识别及手指导航的运作，并且同时具有轻巧微小的外型，以便应用于小型化封装(lower-profilepackage)结构中。此外，本专利技术还提出一种小巧且具成本效益的手指感应装置，其既具指纹辨识且有手指导航功能，尤适用于小巧可携式的电子装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，在于提供一种整合式光学模块以适用于手指感应装置。所述整合式光学模块设于一窗模块及一电子模块之间以提供手指导航及指纹识别的性倉泛。为达上述目的，本专利技术提供一种整合式光学模块，设于一具有接触面的窗模块以及一具有光源及光感应单元的电子模块之间。该整合式光学模块包括一照明部及一成像部。该照明部包括有一导光阵列用以导引来自该光源的入射光于一预定的入射角对准于该窗模块；该成像部包括有一微镜片阵列安排于其上以对准来自该窗模块的反射光且朝向该光感应单元。其中该微镜片阵列包括一细长的识别单元具有一列轴大体垂直于该导光阵列；及一导航单元连接于该识别单元且与该列轴并列。此外，本专利技术要解决的技术问题，还在于提供一种手指扫描装置乃利用一整合的光学模块以规划兼有手指导航及指纹识别的性能。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的其中一种方案，提供一种手指扫描装置，包括一窗模块、一电子模块及一整合式光学模块。该窗模块具有一接触面抵接于一置放而欲扫描的手指；该电子模块包括一光源及一光感应单兀对应地安排朝向该窗模块；该整合式光学模块设置于该窗模块及该电子模块之间，该整合式光学模块包括一照明部、一成像部、识别单元及导航单元。该照明部具有一导光阵列系用以导引来自该光源的光线于一预定的入射角对准该窗模块；该成像部，具有一设置于其上的微镜片阵列乃用以反射来自该窗模块的光线朝向该光感应单元；其中该微镜片阵列包括一细长的识别单元具有一列轴大体垂直于该导光阵列、及一导航单元连接于该识别单元且与该列轴并列。依据本专利技术实施例之一，进一步提供照明通道的设计可用在小而低外型的光学封装，并且可提供安排的投射样式以均匀照明一宽的扫描区域。附图说明图1为本专利技术的具有整合式光学模块的光学手指感应装置的立体分解图。图2为本专利技术的光学手指感应装置的侧面剖视图。图3为本专利技术的整合式光学模块的立体图。图4为本专利技术的整合式光学模块的照明部的示意图。图5为本专利技术的整合式光学模块的成像部的示意图。图6为本专利技术的整合式光学模块的另一照明部的示意图。其中，附图标记说明如下整合式光学模块I导光阵列11导光件111a，111b，Illc成像部12微透镜阵列121识别透镜单元121a导航透镜单元121b上光遮蔽件2窗模块3电子模块4光源41光源元件41a，41b，41c光感应单元42遮光结构43下光遮蔽件具体实施例方式为了能更进一步了解本专利技术为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本专利技术的详细说明、图式，相信本专利技术的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。请参考图1，显示一光学手指感应装置应用本专利技术概念的整合式光学模块的分解图。本实施例中的该整合式光学模块(或简称光学模块)连同相关的光学感应器安排，可有效率地兼顾支援手指导航以指纹识别操作。由下而上，该光学手指感应装置作为感应封装包括一电子模块4、一整合式光学模块1、及一窗模块3。电子模块4具有一光源单元及一光感应单兀；该整合式光学模块I包括一照明部及一成像部系对应地安排在该电子模块4上方；窗模块3具有一接触面至少一部份位于该整合式光学模块I上方。上述元件乃垂直地安排成为一低外形小型的封装(low-profile compact package)。此外,上光遮蔽件2及下光遮蔽件5可选择性地适用于整合式光学模块I的成像部以加强手指感应装置的防串扰性能。本专利技术的光学手指感应装置概念性的操作原则如下。请参图2及图3，分别显示手指感应装置的侧面剖视图及其整合式光学模块I的立体图。该整合式光学模块I内部具有光源41及靠近光源41的照明部11。光源41可以是一个或多个发光二极管，被提供以发出光线朝向该整合式光学模块I的照明部11 一预面的面积。该光学模块I的照明部11形成有多个导光件111a，111b，111c，用以导引来自光源41的光束依预定的入射角朝向窗模块3的扫描表面(或称触碰表面)，好照明靠近该触碰表面的物体。通过窗模块3的扫描表面(或称触碰表面)，使用者的手指可以置放其上以进行扫描。手指端面的反射光可被传输朝向该光学模块I的成像部12。成像部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种整合式光学模块，设于一具有触碰面的窗模块以及一具有光源及光感应单元的电子模块之间，其特征在于，该整合式光学模块包括：一照明部，包括一导光阵列，用以朝向该窗模块以一预定的入射角而导引来自该光源的入射光；及一成像部，包括一微镜片阵列，安排于其上以引导来自该窗模块的反射光朝向该光感应单元；其中该微镜片阵列包括：一细长的识别单元，具有大体垂直于该导光阵列的列轴；及一导航单元，其邻接于该识别单元且与该列轴并列。
【技术特征摘要】
1.一种整合式光学模块，设于一具有触碰面的窗模块以及一具有光源及光感应单元的电子模块之间，其特征在于，该整合式光学模块包括一照明部，包括一导光阵列，用以朝向该窗模块以一预定的入射角而导引来自该光源的入射光；及一成像部，包括一微镜片阵列，安排于其上以引导来自该窗模块的反射光朝向该光感应单元；其中该微镜片阵列包括一细长的识别单元，具有大体垂直于该导光阵列的列轴；及一导航单元，其邻接于该识别单元且与该列轴并列。2.如权利要求1所述的整合式光学模块，其特征在于，该导光阵列包括邻接地安排为朝向该成像部的至少三个导光件。3.如权利要求1所述的整合式光学模块，其特征在于，该识别单元包括一呈单排列状安置的微透镜阵列。4.如权利要求1所述的整合式光学模块，其特征在于，该导航单元包括一单一微透镜。5.如权利要求4所述的整合式光学模块，其特征在于，该导航单元设置于该细长的识别单元靠近中央的位置。6.如权利要求1所述的整合式光学模块，其特征在于，该整合式光学模块大体为一平坦体，其中该照明部及该成像部为一体成型的模塑结构。7.如权利要求1所述的整合式光学模块，其特征在于，该成像部包括一遮蔽结构。8.如权利要求7所述的整合式光学模块,其特征在于,该遮蔽结构包括一防串扰层。9.如权利要求1项所述的整合式光学模块，其特征在于，该成像...
【专利技术属性】
技术研发人员：库尔迪普·库玛·沙赛纳，
申请(专利权)人：光宝新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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