CN207851852U - 电子装置及其取像模组 - Google Patents

电子装置及其取像模组 Download PDF

Info

Publication number
CN207851852U
CN207851852U CN201820324218.6U CN201820324218U CN207851852U CN 207851852 U CN207851852 U CN 207851852U CN 201820324218 U CN201820324218 U CN 201820324218U CN 207851852 U CN207851852 U CN 207851852U
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
light
shell
core
taken module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201820324218.6U
Other languages
English (en)
Inventor
钟炜竣
巫仁杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gingy Technology Inc
Original Assignee
Gingy Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gingy Technology Inc filed Critical Gingy Technology Inc
Application granted granted Critical
Publication of CN207851852U publication Critical patent/CN207851852U/zh
Priority to US16/170,749 priority Critical patent/US20190228200A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4215—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being wavelength selective optical elements, e.g. variable wavelength optical modules or wavelength lockers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/70—Multimodal biometrics, e.g. combining information from different biometric modalities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14678—Contact-type imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65—OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/14—Vascular patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本实用新型公开一种电子装置及其取像模组。取像模组包括一透光元件、一影像撷取元件以及一导光元件。透光元件具有一与环境介质接触的表面，且影像撷取元件具有一感测像素阵列。导光元件设置在透光元件以及影像撷取元件之间，并包括多个光纤，且每一光纤具有一核心部以及一环绕核心部的外壳部，外壳部包括多个掺杂于外壳部内的吸光颗粒，且每一光纤的数值孔径小于或等于0.7。在透光元件内传递的一光束通过透光元件的表面的反射，而形成一投向多个光纤的信号光束。且信号光束通过多个光纤的传递而分别形成多个投向所述感测像素阵列的子信号光束。

Description

电子装置及其取像模组
技术领域
本实用新型涉及一种电子装置及其光电模块，特别是涉及一种电子装置及其取像模组。
背景技术
现有的光学式生物辨识***可应用于侦测以及辨识脸部、声音、虹膜、视网膜或是指纹。以光学式指纹辨识***为例，在光学式指纹辨识***中的影像撷取装置通常包括基板、发光件、透光件、导光件以及影像传感器，其中发光件以及影像传感器是设置在基板上，导光件设置在发光件以及影像传感器上，且透光件设置在导光件上。
发光件所产生的光束通过导光件而被传递至透光件，并于透光件与环境介质的交界面产生全反射之后再投射到影像传感器被接收。由于手指具有多条不规则的凸纹与凹纹，当使用者将手指放置在透光件上时，凸纹会接触透光件，但凹纹不会接触透光件。因此，接触透光件的凸纹会破坏光束在透光件内的全反射，而未接触透光件的凹纹则不会影响光束的全反射，从而使影像传感器撷取到的指纹图案具有对应凸纹的暗纹以及对应凹纹的亮纹。随后，通过图像处理装置来处理影像传感器所撷取的指纹图案，可进一步判定使用者的身份。
然而，由透光件所反射的光束通过导光件投射到影像传感器时，容易产生串扰(cross-talk)，从而降低指纹图案的暗纹区域与亮纹区域的对比度，而影响辨识的精确度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电子装置及其取像模组，解决信号光束通过导光件投射到影像撷取元件时，产生串扰而降低辨识精准度的问题。
为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的其中一技术方案是，提供一种取像模组，其包括：一透光元件、一影像撷取元件以及一导光元件。透光元件具有与环境介质接触的表面，而影像撷取元件具有一感测像素阵列。导光元件设置于透光元件与影像撷取元件之间。导光元件包括多个光纤，且每一光纤具有一核心部以及一环绕核心部的外壳部，外壳部包括多个掺杂于外壳部内的吸光颗粒，且每一光纤的数值孔径小于或等于0.7。在透光元件内传递的一光束通过表面的反射，而形成一投向多个光纤的信号光束，且信号光束通过多个光纤的传递而分别形成多个投向感测像素阵列的子信号光束。
本实用新型的一实施例中，其中，所述核心部的折射系数以及所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
本实用新型的一实施例中，其中，每一所述光纤的一入光面的受光角小于60度。
本实用新型的一实施例中，其中，所述导光元件还包括一吸光介质，且多个所述光纤彼此分离地设置于所述吸光介质内。
本实用新型的一实施例中，其中，每一所述光纤的光轴和所述感测像素阵列的光轴平行或不平行。
本实用新型的一实施例中，其中，所述透光元件为一有机发光二极管显示面板或是一具有触控层的有机发光二极管显示面板。每一所述光纤具有一核心部以及一环绕所述核心部的外壳部，所述核心部的折射系数与所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
本实用新型的一实施例中，其中，每一所述光纤的光轴和所述感测像素阵列的光轴平行或不平行。
本实用新型的一实施例中，其中，所述透光元件为一有机发光二极管显示面板或是一具有触控层的有机发光二极管显示面板。
为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的另外一技术方案是，提供一种取像模组，其包括：一透光元件、一影像撷取元件以及一导光元件。透光元件具有与环境介质接触的表面，而影像撷取元件具有一感测像素阵列。导光元件设置于透光元件与影像撷取元件之间。导光元件包括多个光纤以及一包覆多个光纤的吸光介质，且每一光纤的一入光面的受光角小于45度。在透光元件内传递的一光束通过表面的反射，而形成一投向多个光纤的信号光束，且信号光束通过多个光纤的传递而分别形成多个投向感测像素阵列子信号光束。
本实用新型的一实施例中，其中，每一所述光纤具有一核心部以及一环绕所述核心部的外壳部，所述外壳部包括一基材以及多个掺杂于所述基材内的吸光颗粒，所述核心部的折射系数以及所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
本实用新型的一实施例中，其中，所述核心部的折射系数以及所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的另外一技术方案是，提供一种电子装置，且电子装置包括如前所述的取像模组。
本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的电子装置及其取像模组，其能通过“使导光元件的每一光纤的数值孔径小于或等于0.7”以及”多个掺杂于光纤的外壳部内的吸光颗粒”或者”包覆于多个光纤的吸光介质”，可避免由透光元件表面的不同表面区域所反射的信号光束之间相互串扰，从而提高影像对比度以及辨识精确度。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的取像模组的局部剖面示意图。
图2是图1中的取像模组在区域II的局部放大示意图。
图3是当导光元件的光纤的数值孔径为0.25时，信号光束在影像撷取元件上的光照度分布图。
图4是当导光元件的光纤的数值孔径为0.5时，信号光束在影像撷取元件上的光照度分布图。
图5是当导光元件的光纤的数值孔径为1时，信号光束在影像撷取元件上的光照度分布图。
图6是本实用新型另一实施例的取像模组的局部剖面示意图。
图7是本实用新型再一实施例的取像模组的局部剖面示意图。
其中：
1:取像模组 10：透光元件
10S: 表面 11：影像撷取元件
110: 感测像素阵列 1100：感测像素
12: 导光元件 120：光纤
121: 核心部 122、122’ :外壳部
123: 吸光介质 θ:入射角度
L: 光束 L’:信号光束
L1: 子信号光束 Z：光轴
Ls: 杂散光束 F：物体
X1、X2、X3: 曲线 Y1、Y2、Y3: 曲线。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“电子装置及其取像模组”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或者信号，但这些元件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
请参照图1，图1是本实用新型一实施例的取像模组的局部剖面示意图。本实用新型其中一实施例提供一种取像模组1。取像模组1可应用在一电子装置内，用以撷取一物体F的影像，以进行辨识。前述的电子装置可以是生物辨识装置，例如：指纹辨识装置、掌纹辨识装置、眼球追迹装置等等。
取像模组1位于一环境介质中来使用，其中，环境介质例如是空气、水或者是其它种类的环境介质。前述的物体F例如是使用者的手指、手掌、手腕或者眼球，而取像模组1所撷取的影像例如是指纹、掌纹、静脉、瞳孔或者虹膜等影像，但本实用新型不以此为限。
如图1所示，本实用新型其中一实施例的取像模组1包括透光元件10、影像撷取元件11以及导光元件12，其中，导光元件12是设置在透光元件10以及影像撷取元件11之间。
具体而言，透光元件10具有一和环境介质接触的表面10S。当取像模组1应用于光学式指纹辨识***中，用以撷取指纹及/或静脉影像时，透光元件10的表面10S可供手指接触或按压，以进行侦测及辨识。
另外，在透光元件10内传递的一光束L通过表面10S的反射，而形成一投向导光元件12的信号光束L’。前述的光束L可以由一发光件(图未示)，如：发光二极管或其它适合的发光元件产生或者是入射到透光元件10内的环境光。当光束L投射至表面10S而反射投射到导光元件12。光束L可以是可见光、红外光或者是其它单色光，本实用新型并不限制。
透光元件10的材料可选自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethymethacrylate,PMMA)或是聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或其它适当的材料。另外，透光元件10可通过选用适合的光学胶(未图标)或者是其它固定手段设置在导光元件12上。在本实用新型一实施例中，透光元件10可以是一个有机发光二极管(OLED)面板或者是具有触控层的有机发光二极管(OLED)面板，其结构可以参阅申请人在美国所提交的62/533,632号，专利名称为生物感测装置的相关部分内容。应当理解的是，具有触控层的有机发光二极管(OLED)面板的外表面具有保护层，此外，本实用新型并不局限该是面板是刚性或者是柔性的面板，在此一并叙明。
影像撷取元件11具有一面向透光元件10设置的感测像素阵列110，以接收由导光元件12出射的光束。影像撷取元件11例如是电荷耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或是互补式金属氧化物半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)。然而，在其它实施例中，影像撷取元件11也可以使用其它影像传感器。
请参照图1，在本实施例中，设置在透光元件10以及影像撷取元件11之间的导光元件12包括多个光纤120。当光束L被透光元件11的表面10S的多个表面区域反射之后，形成投向多个光纤120的信号光束L’，并通过多个光纤120的传递而分别形成多个子信号光束L1。
具体而言，当物体F(如：手指)接触透光元件10的表面10S时，手指的纹路接触到表面10S，会使一部分投射到表面10S的光束L产生反射，形成一信号光束L’。信号光束L’朝向导光元件12投射，并通过导光元件12的多个光纤120的传递而分别形成多个子信号光束L1。
多个子信号光束L1在光纤120内被多次全反射之后，投射到影像撷取元件11的感测像素阵列110。后续再通过一图像处理元件，对影像撷取元件11所接收到的多个子信号光束L1进行图像处理，可以得到物体F的指纹影像。
在本实施例中，每一个光纤120的光轴Z会大致平行于感测像素阵列110的光轴。也就是说，每一个光纤120是由透光元件10的内侧表面延伸到影像撷取元件11的感测像素阵列110。
另外，每一个光纤120具有一核心部121以及一环绕核心部的外壳部122。需先说明的是，被表面10S的不同表面区域所反射的信号光束L’有可能会相互串扰，而降低影像撷取元件11所撷取到的物体影像的对比度。因此，在本实施例中，使每一条光纤120的数值孔径小于0.7，以减小每一光纤120在入光面的受光角。
具体而言，当信号光束L’由光纤120的入光面入射时，信号光束L’和光纤120的光轴Z之间的入射夹角θ必须小于或等于受光角，信号光束L’才能在光纤120内通过多次全反射而被传递至光纤120的出光面，并投射到影像撷取元件11。据此，缩减光纤120的受光角，可减少被表面10S的不同区域所反射的信号光束L’之间相互串扰。
进一步而言，光纤120的数值孔径和受光角有关，而受光角又与核心部121的折射系数以及外壳部122的折射系数有关。
在一实施例中，每一个光纤120的受光角、透光元件10的折射系数、核心部121的折射系数以及外壳部122的折射系数满足下列关系式：nsin(θmax)=(n1 2- n2 2)½，其中n为透光元件10的折射系数，n1为核心部121的折射系数，而n2为外壳部122的折射系数，θmax为光纤120在入光面的受光角。
另外，光纤120的数值孔径和光纤120在入光面的受光角满足下列关系式：NA=nsin(θmax)，其中NA为光纤120的数值孔径。因此，光纤120的数值孔径NA越小，代表光纤120的受光角越小。
在一实施例中，每一个光纤120的数值孔径与核心部121的折射系数以及外壳部122的折射系数满足下列关系式：NA=(n1 2- n2 2)½，其中NA为光纤120的数值孔径，n1为核心部121的折射系数，n2为外壳部122的折射系数。
需先说明的是，对于现有应用于信号传输的光纤而言，会通过调整核心部121的折射系数与外壳部122的折射系数，以使光纤120具有较大的数值孔径NA。如此，可增加进入光纤120的光功率。然而，在本实用新型实施例中，光纤120的数值孔径越大，也代表受光角越大。如此，反而较容易使表面10S在不同表面区域所反射的信号光束L’都进入同一个光纤120中。也就是说，其中一个光纤120所接收到的信号光束L’除了包含被对应该光纤120的表面区域所反射的光束之外，也会包含被非对应于该光纤120的表面区域所反射的光束。如此，会使影像撷取元件11所撷取的物体影像的对比度或解析度降低，从而影响辨识精确度。
因此，不同于现有应用于信号传输的光纤，在本实施例中，反而是使光纤120的数值孔径缩小，以缩减子信号光束L1在光纤120的入光面的受光角。
请参照图2，其是图1中的取像模组在区域II的局部放大示意图。如图2所示，通过控制光纤120的受光角，只有被对应于光纤120的特定表面区域所反射的信号光束L’的入射角度θ会小于受光角，从而可通过光纤120被传递至影像撷取元件11。
另外，其它被非对应于光纤120的表面区域所反射的光束Ls(以下称为杂散光束)会以大于受光角的入射角度进入光纤120后，会由核心部121进入外壳部122，而穿透到光纤120之外。然而，这些穿透到光纤120之外的杂散光束Ls也有可能进入另一个光纤120内，而被影像撷取元件11接收。
据此，在本实施例中，导光元件12还包括一吸光介质123，多个光纤120彼此分离地设置于吸光介质123内。在本实施例中，吸光介质123包覆多个光纤120，并使这些光纤120彼此隔离。如此，穿透到光纤120之外的光束Ls会被吸光介质123所吸收，而不会再进入其它光纤120内。因此，设置包覆每一条光纤120的吸光介质123，有利于进一步提高成像品质。
需说明的是，虽然光纤120的数值孔径缩小，可通过光纤120传递至影像撷取元件11的子信号光束L1的光强度较低，但是却可减少被表面10S的不同区域所反射的信号光束L’相互串扰的情况，从而提高物体影像的对比度或解析度。
在本实施例中，每一个光纤120的数值孔径是小于或者等于0.7，或者使每一个光纤120在入光面的受光角小于60度，也可达到相同效果。进一步而言，核心部121的折射系数n1与外壳部122的折射系数n2满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7。在另一实施例中，也可进一步使每一个光纤120在入光面的受光角小于45度。
因此，在本实用新型实施例中，通过控制光纤120的数值孔径，以及在导光元件12中设置包覆光纤120的吸光介质123，可以有效减少由不同表面区域所反射的信号光束L’之间的串扰。
接着，请先参照图3至图5，分别是在通过数值孔径为0.25、0.5以及1的三种光纤传递之后，子信号光束的光照度分布图。图3至图5中的曲线X1、X2以及X3代表子信号光束L1投射到感测像素阵列110之后，在X轴的光照度分布。相似地，图3至图5中的曲线Y1、Y2以及Y3代表子信号光束L1投射到感测像素阵列110之后，在Y轴的光照度分布。
如图3至图5所示，曲线X1、X2以及X3的半高宽以及曲线Y1、Y2以及Y3的半高宽，都随着光纤120的数值孔径越小而减少。可进一步证明，光纤120的数值孔径小于1时，确实可减少信号光束L’之间的串扰。
请参照图6，图6是本实用新型另一实施例的取像模组的局部剖面示意图。本实施例和前一实施例相同的元件具有相同的标号，且相同的部分不再赘述。在本实施例中，光纤120的外壳部122’包括多个掺杂于外壳部122’内的吸光颗粒。
要说明的是，核心部121的折射系数以及外壳部122’的折射系数仍满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中，所述外壳部122’包括一基材以及多个掺杂于所述基材内的吸光颗粒，n1为核心部121的折射系数，n2为外壳部122’(基材)的折射系数。也就是说，虽然外壳部122’具有多个吸光颗粒，但是通过调整核心部121以及外壳部122’的折射系数，仍可使子信号光束L1在光纤120内部被全反射。
和图1的实施例相似，本实施例中，外壳部122具有吸光颗粒，可以吸收由核心部121进入外壳部122内的杂散光束Ls，以避免杂散光束Ls进入其它光纤120内。据此，在这个实施例中，包覆光纤120的吸光介质123可被省略。
请参照图7，是本实用新型又一实施例的取像模组的局部剖面示意图。在本实施例中，不仅光纤120的外壳部122内具有吸光颗粒，且导光元件12也具有包覆光纤120的吸光介质123，从而可减少信号光束L’之间的串扰，并尽可能避免杂散光束Ls被影像撷取元件11接收，而进一步提高成像品质。
另外，在本实施例中，光纤120的光轴Z和感测像素阵列110的光轴Z不平行。进一步而言，光纤120是配合信号光束L’的投射方向，而倾斜地设置于影像撷取元件11上。也就是说，光纤120的光轴Z相对于感测像素阵列110的光轴朝向信号光束L’的投射方向倾斜，可以使来自对应于光纤120的表面区域的大部分的信号光束L’都以小于受光角的入射角度θ进入光纤120内，而可被影像撷取元件11所接收。
也就是说，虽然光纤120的数值孔径缩小使信号光束L’的入光量减少，但是通过使光纤120倾斜设置，可以使信号光束L’的入光量得到补偿。
因此，相较于图1以及图6的实施例，在本实施例中，影像撷取元件11可接收到更强的信号光束L’。因此，影像撷取元件11所撷取到的物体影像的亮度较高，而具有较好的成像品质。
综上所述，本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的电子装置及其取像模组，其能通过“使导光元件的每一光纤的数值孔径小于或等于0.7”以及”使光纤的一入光面的受光角小于45度”至少其中一者的技术手段，配合”多个掺杂于光纤的外壳部内的吸光颗粒”或者”包覆于多个光纤的吸光介质”至少其中一者的技术手段，可避免由透光元件表面的不同表面区域所反射的信号光束之间相互串扰，从而提高影像对比度以及辨识精确度。
另一方面，虽然光纤120的数值孔径缩小使信号光束L’的入光量减少，但是通过使光纤120倾斜设置，可以使信号光束L’的入光量得到补偿。因此，使光纤120的光轴Z配合信号光束L的投射方向倾斜，可使影像撷取元件11接收到更多的信号光束L’，进一步提升成像品质。
以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的申请专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (12)

1.一种取像模组，其特征在于：其包括：
一透光元件，其具有一与环境介质接触的表面；
一影像撷取元件，其具有一感测像素阵列；以及
一导光元件，其设置于所述透光元件与所述影像撷取元件之间，其中，所述导光元件包括多个光纤，且每一所述光纤具有一核心部以及一环绕所述核心部的外壳部，所述外壳部包括多个掺杂于所述外壳部内的吸光颗粒，且每一所述光纤的数值孔径小于或等于0.7；
其中，在所述透光元件内传递的一光束通过所述表面的反射，而形成一投向多个所述光纤的信号光束，且所述信号光束通过多个所述光纤的传递而分别形成多个投向所述感测像素阵列的子信号光束。
2.如权利要求1所述的取像模组，其特征在于，其中，所述核心部的折射系数以及所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
3.如权利要求1所述的取像模组，其特征在于，其中，每一所述光纤的一入光面的受光角小于60度。
4.如权利要求1、2或3所述的取像模组，其特征在于，其中，所述导光元件还包括一吸光介质，且多个所述光纤彼此分离地设置于所述吸光介质内。
5.如权利要求1、2或3所述的取像模组，其特征在于，其中，每一所述光纤的光轴和所述感测像素阵列的光轴平行或不平行。
6.如权利要求1、2或3所述的取像模组，其特征在于，其中，所述透光元件为一有机发光二极管显示面板或是一具有触控层的有机发光二极管显示面板。
7.一种取像模组，其包括：
一透光元件，其具有一与环境介质接触的表面；
一影像撷取元件，其具有一感测像素阵列；以及
一导光元件，其设置于所述透光元件与所述影像撷取元件之间，其中，所述导光元件包括多个光纤以及一包覆多个所述光纤的吸光介质，且每一所述光纤的一入光面的受光角小于45度；
其中，在所述透光元件内传递的一光束通过所述表面的反射，而形成一投向多个所述光纤的信号光束，且所述信号光束通过多个所述光纤的传递而分别形成多个投向所述感测像素阵列的子信号光束。
8.如权利要求7所述的取像模组，其特征在于，其中，每一所述光纤具有一核心部以及一环绕所述核心部的外壳部，所述核心部的折射系数与所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2- n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
9.如权利要求7或8所述的取像模组，其特征在于，其中，每一所述光纤的光轴和所述感测像素阵列的光轴平行或不平行。
10.如权利要求7或8所述的取像模组，其特征在于，其中，所述透光元件为一有机发光二极管显示面板或是一具有触控层的有机发光二极管显示面板。
11.如权利要求7或8所述的取像模组，其特征在于，其中，每一所述光纤具有一核心部以及一环绕所述核心部的外壳部，所述外壳部包括一基材以及多个掺杂于所述基材内的吸光颗粒，所述核心部的折射系数以及所述外壳部的折射系数满足下列关系式：0.1≦(n1 2-n2 2)½≦0.7，其中n1为所述核心部的折射系数，n2为所述外壳部的折射系数。
12.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1或7任一项权利要求所述的取像模组，以撷取一物体的影像。
CN201820324218.6U 2018-01-23 2018-03-09 电子装置及其取像模组 Active CN207851852U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/170,749 US20190228200A1 (en) 2018-01-23 2018-10-25 Electronic device and image capture module thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862620985P 2018-01-23 2018-01-23
US62/620985 2018-01-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207851852U true CN207851852U (zh) 2018-09-11

Family

ID=63410225

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810194406.6A Pending CN110069967A (zh) 2018-01-23 2018-03-09 电子装置及其取像模组
CN201820324218.6U Active CN207851852U (zh) 2018-01-23 2018-03-09 电子装置及其取像模组

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810194406.6A Pending CN110069967A (zh) 2018-01-23 2018-03-09 电子装置及其取像模组

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190228200A1 (zh)
CN (2) CN110069967A (zh)
TW (3) TWM568429U (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109637376A (zh) * 2019-01-31 2019-04-16 厦门天马微电子有限公司 显示装置
CN109791613A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 光学指纹识别模组及电子设备
CN110069967A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 金佶科技股份有限公司 电子装置及其取像模组
CN110350071A (zh) * 2019-06-28 2019-10-18 佛山市国星光电股份有限公司 一种全彩化led封装器件和显示模组
CN111275029A (zh) * 2019-08-16 2020-06-12 神盾股份有限公司 指纹感测装置
CN111382640A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 北京小米移动软件有限公司 屏幕保护膜及终端
EP3731136A4 (en) * 2019-02-28 2021-03-03 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. OPTICAL IMAGE COLLECTION UNIT, OPTICAL IMAGE COLLECTION SYSTEM AND ELECTRONIC DEVICE

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI710942B (zh) * 2019-09-16 2020-11-21 宏碁股份有限公司 指紋辨識裝置及其驅動方法
US20210088823A1 (en) * 2019-09-25 2021-03-25 Novatek Microelectronics Corp. Fingerprint recognition apparatus
TWI798724B (zh) * 2021-06-18 2023-04-11 智晶光電股份有限公司 具高穿透率顯示模組的電子裝置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3060789A (en) * 1958-08-28 1962-10-30 American Optical Corp Light-conducting fibers
DE3835325C1 (zh) * 1988-10-17 1989-08-10 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De
US5319731A (en) * 1992-10-02 1994-06-07 Eastman Kodak Company Fiber-optic array of limited acceptance angle
AU2004201167A1 (en) * 1998-04-07 2004-04-22 Gerald R Black Identification System
US7147153B2 (en) * 2003-04-04 2006-12-12 Lumidigm, Inc. Multispectral biometric sensor
US7282272B2 (en) * 2003-09-12 2007-10-16 3M Innovative Properties Company Polymerizable compositions comprising nanoparticles
US9101292B2 (en) * 2006-01-20 2015-08-11 Clarity Medical Systems, Inc. Apparatus and method for operating a real time large dipoter range sequential wavefront sensor
WO2015054686A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Lumidigm, Inc. Miniaturized optical biometric sensing
US10356296B2 (en) * 2016-08-05 2019-07-16 Gingy Technology Inc. Light guide for finger print reader
CN105989325A (zh) * 2015-01-29 2016-10-05 深圳印象认知技术有限公司 蜂窝结构的指纹掌纹图像采集器及终端设备
US9811711B2 (en) * 2015-02-22 2017-11-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Fingerprint detection with transparent cover
US20180136041A1 (en) * 2015-05-19 2018-05-17 Newport Corporation Optical analysis system with optical conduit light delivery
US10650228B2 (en) * 2015-09-18 2020-05-12 Children's Medical Center Corporation Devices and methods for analyzing animal behavior
US11206989B2 (en) * 2015-12-10 2021-12-28 Fitbit, Inc. Light field management in an optical biological parameter sensor
US20190178804A1 (en) * 2016-08-12 2019-06-13 Spartan Bioscience Inc. Light-absorbing optical fiber-based systems and methods
US10796128B2 (en) * 2017-12-12 2020-10-06 Fingerprint Cards Ab Optical sensor with ambient light filter
CN110069967A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 金佶科技股份有限公司 电子装置及其取像模组
TWM570473U (zh) * 2018-07-03 2018-11-21 金佶科技股份有限公司 取像模組

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110069967A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 金佶科技股份有限公司 电子装置及其取像模组
CN109791613A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 光学指纹识别模组及电子设备
WO2020133479A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 光学指纹识别模组及电子设备
CN111382640A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 北京小米移动软件有限公司 屏幕保护膜及终端
CN111382640B (zh) * 2018-12-29 2023-09-22 北京小米移动软件有限公司 屏幕保护膜及终端
CN109637376A (zh) * 2019-01-31 2019-04-16 厦门天马微电子有限公司 显示装置
EP3731136A4 (en) * 2019-02-28 2021-03-03 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. OPTICAL IMAGE COLLECTION UNIT, OPTICAL IMAGE COLLECTION SYSTEM AND ELECTRONIC DEVICE
US11514709B2 (en) 2019-02-28 2022-11-29 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Biometric identification device using a light detection apparatus with light blocking layer/diaphragm
CN110350071A (zh) * 2019-06-28 2019-10-18 佛山市国星光电股份有限公司 一种全彩化led封装器件和显示模组
CN111275029A (zh) * 2019-08-16 2020-06-12 神盾股份有限公司 指纹感测装置
WO2021031576A1 (zh) * 2019-08-16 2021-02-25 神盾股份有限公司 指纹感测装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190228200A1 (en) 2019-07-25
TWM568429U (zh) 2018-10-11
TWM568428U (zh) 2018-10-11
CN110069967A (zh) 2019-07-30
TWM567910U (zh) 2018-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207851852U (zh) 电子装置及其取像模组
CN105989325A (zh) 蜂窝结构的指纹掌纹图像采集器及终端设备
CN204463158U (zh) 蜂窝结构的指纹掌纹图像采集器及终端设备
CN106599768A (zh) 光学装置
CN103677448B (zh) 基于光栅结构的光波导式触摸屏
KR101632311B1 (ko) 패널 형태의 면 카메라, 이를 적용한 광 터치스크린 및 디스플레이 장치
CN207650835U (zh) 显示面板和移动终端
CN109074495A (zh) 改善用于屏上指纹感测的屏下光学传感器模块的光学感测性能
CN209560569U (zh) 感光模组及取像装置
CN109271057A (zh) 显示组件和电子设备
US11670210B2 (en) Electronic devices having image transport layers and electrical components
TWI433009B (zh) 光學式觸控裝置
CN105760808A (zh) 成像板、图像采集器及终端
CN101807131B (zh) 侦测模块及包含此侦测模块的光学侦测***
CN209496385U (zh) 屏下指纹识别装置和电子设备
CN109902664A (zh) 红外背光单元、检测模组、背光模组、显示装置及电子设备
CN107958180A (zh) 导光元件、光电传感模组及电子装置
CN110073366A (zh) 生物特征检测模组、背光模组、显示器及电子装置
CN206489579U (zh) 生物辨识装置
CN110276187A (zh) 控制方法、电子设备及非易失性计算机可读存储介质
CN110263747A (zh) 控制方法、电子设备及非易失性计算机可读存储介质
CN110286793A (zh) 控制方法、电子设备及非易失性计算机可读存储介质
TWM606633U (zh) 電子裝置
CN209281421U (zh) 光电传感模组及电子装置
CN110276186A (zh) 控制方法、电子设备及非易失性计算机可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant