CN206470778U - 生物辨识装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生物辨识装置，包括导光组件、光源、第一光学胶及影像撷取组件。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、相对于顶面的第一内表面以及相对于入光面且连接于第一内表面与底面之间的第二内表面。第二内表面相对于顶面及入光面倾斜。第一光学胶填入光源与入光面之间的间隙。影像撷取组件相对于导光组件的第一内表面。光源发出的光束通过第一光学胶而传递至入光面，光束自入光面进入导光组件且被第二内表面反射向顶面。藉此，更多的光束可在导光组件中传递并照射待辨识物，进而提升生物辨识装置的光利用效率。

Description

生物辨识装置

技术领域

本实用新型涉及一种生物辨识装置。

背景技术

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。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、平板计算机)时，电容式指纹辨识装置上方多设有透光组件(cover lens)，而电容式指纹辨识装置的感测效果会受到透光组件的影响。因此，光学式指纹辨识装置也倍受重视。

光学式指纹辨识装置包括光源、导光组件及影像撷取组件。光源用以发出光束，以照射按压指纹辨识装置的手指。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组件的接收面上形成为明暗交错的指纹影像。影像撷取组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。处理单元可利用算法计算对应于指纹的影像信息，以进行用户的身份辨识。然而，在习知的指纹辨识装置中，光源发出的光束耦入导光组件的效率不佳，造成指纹辨识装置的光利用率低。

实用新型内容

本实用新型提供一种生物辨识装置。

根据本实用新型的实施例，生物辨识装置包括导光组件、光源、第一光学胶以及影像撷取组件。导光组件包括顶面、底面、入光面、第一内表面以及第二内表面。底面相对于顶面设置。入光面连接于顶面与底面之间。第一内表面相对于顶面设置。第二内表面相对于入光面设置且连接于第一内表面与底面之间。特别是，第二内表面相对于顶面及入光面倾斜。光源设置于入光面旁。光源与入光面之间存在间隙。第一光学胶填入所述间隙。光源用以发出光束。光束通过第一光学胶而传递至入光面，光束自入光面进入导光组件且被第二内表面反射向顶面。影像撷取组件相对于导光组件的第一内表面设置。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，第一内表面与第二内表面定义导光组件的凹槽，且凹槽的内径随着远离顶面而渐增。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，导光组件还包括第三内表面。第三内表面相对于入光面设置且连接于第二内表面与底面之间。第一内表面、第二内表面及第三内表面定义凹槽。第二内表面与和顶面平行的参考平面夹有第一角度，第三内表面相对于顶面及入光面倾斜且与所述参考平面夹有第二角度，其中第二角度大于第一角度。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，第一内表面与第二内表面定义导光组件的凹槽，而影像撷取组件设置于导光组件的凹槽中。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，第一光学胶的折射率与导光组件的折射率相同。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，生物辨识装置还包括透光组件。透光组件配置于导光组件的顶面上。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，生物辨识装置还包括第二光学胶。导光组件透过第二光学胶与透光组件连接。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，生物辨识装置还包括准直组件。准直组件配置于导光组件的第一内表面与影像撷取组件之间。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，生物辨识装置用以辨识待辨识物，而待辨识物包括指纹、掌纹、静脉或其组合。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，光源发出的光束包括可见光、不可见光或其组合。

基于上述，本实用新型一实施例的生物辨识装置包括导光组件、光源、光学胶及影像撷取组件。导光组件具有顶面、底面、入光面、第一内表面及第二内表面。底面相对于顶面设置。入光面连接于顶面与底面之间。第一内表面相对于顶面设置。第二内表面相对于入光面设置且连接于第一内表面与底面之间。特别是，第二内表面相对于顶面及入光面倾斜。第二内表面能将更多的光束反射向导光组件的顶面，进而照射待辨识物。藉此，生物辨识装置的光利用效率能提升。

附图说明

包含附图以便进一步理解本实用新型，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本实用新型的实施例，并与描述一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一实施例的生物辨识装置的剖面示意图。

符号说明：

10：待辨识物；

100：生物辨识装置；

110：导光组件；

110a：凹槽；

111：顶面；

112：底面；

113：入光面；

114：第一内表面；

115：第二内表面；

116：第三内表面；

120：光源；

130：第一光学胶；

140：影像撷取组件；

142：像素区；

150：准直组件；

152：透光区；

160：电路板；

170：透光组件；

172：按压面；

180：第二光学胶；

d：内径；

G：间隙；

L：光束；

θ1：第一角度；

θ2：第二角度。

具体实施方式

现将详细地参考本实用新型的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1为本实用新型一实施例的生物辨识装置的剖面示意图。请参照图1，生物辨识装置100包括导光组件110、光源120、第一光学胶130及影像撷取组件140。导光组件110具有顶面111、底面112、入光面113、第一内表面114及第二内表面115。底面112相对于顶面111设置。入光面113连接于顶面111与底面112之间。第一内表面114相对于顶面111设置。第二内表面115相对于入光面113设置且连接于第一内表面114与底面112之间。特别是，第二内表面115相对于顶面111及入光面113倾斜。在本实施例中，顶面111与底面112可相平行，入光面113与顶面111可相垂直，但本实用新型不以此为限。第一内表面114与第二内表面115定义导光组件110的凹槽110a，且凹槽110a的内径d随着远离顶面111而渐增。在本实施例中，导光组件110还具有第三内表面116。第三内表面116相对于入光面113设置且连接于第二内表面115与底面112之间。第一内表面114、第二内表面115及第三内表面116共同定义凹槽110a。第三内表面116相对于顶面111及入光面113倾斜。更进一步地说，第三内表面116与和顶面111平行的参考平面夹有第二角度θ2，第二内表面115与和顶面111平行的参考平面夹有第一角度θ1，而第二角度θ2可大于第一角度θ1，但本实用新型不以此为限。在本实施例中，导光组件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。

光源120设置于导光组件110的入光面113旁。光源120用以发出光束L。在本实施例中，光束L例如是不可见光(例如：红外光)。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，光束L也可以是可见光(例如：红光、蓝光、绿光或其组合)或可见光与不可见光的组合。在本实施例中，光源120例如为发光二极管。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，光源120也可为其他适当种类的发光组件。图1示出二个光源120为示例，且光源120设置在导光组件110的相对两侧。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，光源120的数量也可为单个且设置在导光组件110的单侧，或者光源120的数量也可为三个以上且设置在导光组件110的三个以上的侧边。

光源120与导光组件110的入光面113之间存在间隙G。第一光学胶130填入间隙G。光源120发出的光束L通过第一光学胶130而传递至入光面113，光束L自入光面113进入导光组件110且被第二内表面115反射向顶面111。藉此，更多的光束L可在导光组件110中传递并照射待辨识物10，进而提升生物辨识装置100的光利用效率。在本实施例中，第一光学胶130与导光组件110的折射率可相同或相近，以减少光束L在第一光学胶130与导光组件110的交界的反射，以提升生物辨识装置100的光利用效率和/或取像质量。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，第一光学胶130与导光组件110的折射率也可相异。

影像撷取组件140相对于导光组件110的第一内表面114设置。详言之，在本实施例中，生物辨识装置100还包括电路板160，影像撷取组件140可配置于电路板160上且与电路板160电性连接。更进一步地说，在本实施例中，影像撷取组件140可配置于导光组件110的凹槽110a中，而位于导光组件110的凹槽110a与电路板160所围出的空间内，但本实用新型不以此为限。影像撷取组件140具有数组排列的多个像素(pixel)区142，以接收被待辨识物10反射的光束L，进而取得待辨识物10的影像。在本实施例中，影像撷取组件140可为电荷耦合组件(charge-coupled device；CCD)、互补金属氧化物半导体(complementary metaloxide semiconductor；CMOS)或其他适当种类的图像传感器数组。

在本实施例中，生物辨识装置100还包括透光组件170。透光组件170配置于导光组件110的顶面111上。透光组件170具有背向导光组件110的按压面172。按压面172供待辨识物10按压。在本实施例中，于正常的使用情况下，待辨识物10可为生物的生物特征，例如：指纹、静脉、掌纹或上述至少二个的组合等。然而，本实用新型不限于此，于不正常的使用情况下，待辨识物10也可能是伪造物，例如：假手指。在本实施例中，生物辨识装置100还包括第二光学胶180。透光组件170可透过第二光学胶180与导光组件110的顶面111连接。在本实施例中，透光组件170、第二光学胶180及导光组件110的折射率可相同或相近，以减少光束L在透光组件170与第二光学胶180的交界及第二光学胶180与导光组件110的交界的反射，以提升生物辨识装置100的光利用效率和/或取像质量。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，透光组件170、第二光学胶180及导光组件110的折射率也可相异。

在本实施例中，生物辨识装置100还可包括准直组件150。准直组件150配置于导光组件110的第一内表面114与影像撷取组件140之间。在本实施例中，准直组件150可透过光学胶(未显示)与影像撷取组件140连接，但本实用新型不以此为限。值得注意的是，准直组件150具有多个透光区152。多个透光区152分别对应影像撷取组件140的多个像素区142。被待辨识物10的每一处反射的光束L可通过对应的一个透光区152传递至对应的像素区142，而不易传递至其他像素区142。藉此，生物辨识装置100的取像质量能进一步地提升。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，生物辨识装置100也可选择性地不包括准直组件150。

综上所述，本实用新型一实施例的生物辨识装置包括导光组件、光源、光学胶及影像撷取组件。导光组件具有顶面、底面、入光面、第一内表面及第二内表面。底面相对于顶面设置。入光面连接于顶面与底面之间。第一内表面相对于顶面设置。第二内表面相对于入光面设置且连接于第一内表面与底面之间。特别是，第二内表面相对于顶面及入光面倾斜。第二内表面能将更多的光束反射向导光组件的顶面，进而照射待辨识物。藉此，生物辨识装置的光利用效率能提升。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种生物辨识装置，其特征在于，包括：

导光组件，包括：

顶面；

底面，相对于所述顶面设置；

入光面，连接于所述顶面与所述底面之间；

第一内表面，相对于所述顶面设置；以及

第二内表面，相对于所述入光面设置且连接于所述第一内表面与所述底面之间，其中所述第二内表面相对于所述顶面及所述入光面倾斜；

光源，设置于所述入光面旁，其中所述光源用以发出光束，所述光束自所述入光面进入所述导光组件且被所述第二内表面反射向所述顶面；以及

影像撷取组件，相对于所述导光组件的所述第一内表面设置。

2.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述光源与所述入光面之间存在间隙，所述生物辨识装置还包括：

第一光学胶，填入所述间隙，其中所述光束通过所述第一光学胶而传递至所述入光面。

3.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述第一内表面与所述第二内表面定义所述导光组件的凹槽，且所述凹槽的内径随着远离所述顶面而渐增。

4.根据权利要求3所述的生物辨识装置，其特征在于，所述导光组件还包括：

第三内表面，相对于所述入光面设置且连接于所述第二内表面与所述底面之间，其中所述第一内表面、所述第二内表面及所述第三内表面定义所述凹槽，所述第二内表面与和所述顶面平行的参考平面夹有第一角度，所述第三内表面相对于所述顶面及所述入光面倾斜且与所述参考平面夹有第二角度，其中所述第二角度大于所述第一角度。

5.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述第一内表面与所述第二内表面定义所述导光组件的凹槽，而所述影像撷取组件设置于所述导光组件的所述凹槽中。

6.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述光源与所述入光面之间存在间隙，所述生物辨识装置还包括：

第一光学胶，填入所述间隙，其中所述光束通过所述第一光学胶而传递至所述入光面，所述第一光学胶的折射率与所述导光组件的折射率相同。

7.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述生物辨识装置还包括：

透光组件，配置于所述导光组件的所述顶面上。

8.根据权利要求7所述的生物辨识装置，其特征在于，所述生物辨识装置还包括：

第二光学胶，其中所述导光组件透过所述第二光学胶与所述透光组件连接。

9.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述生物辨识装置还包括：

准直组件，配置于所述导光组件的所述第一内表面与所述影像撷取组件之间。

10.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述生物辨识装置用以辨识待辨识物，而所述待辨识物包括指纹、掌纹、静脉或其组合。

11.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述光源发出的所述光束包括可见光、不可见光或其组合。