CN208141411U - 取像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种取像装置。取像装置包括透光元件、影像撷取元件以及光调整元件。透光元件具有与环境介质接触的表面。影像撷取元件相对于表面而设置于透光元件的一侧，并具有多个感测区，每一感测区具有在第一方向上的最大长度以及在第二方向上的最大宽度。光调整元件设置于透光元件与影像撷取元件之间，并包括至少一具有透光图案的遮光件。透光图案包括多个重复排列的单元图案，每一单元图案包括多个根据几何形状设置的透光区。几何形状具有平行第一方向的一侧边，几何形状的侧边的长度小于或者等于最大长度。几何形状具有垂直侧边的一高度，且高度小于或者等于最大宽度。

Description

取像装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子装置，特别是涉及一种取像装置。

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***中的影像撷取装置至少包括发光件、透光件以及影像传感器，其中透光件是设置在影像传感器上方。

发光件所产生的光束被传递至透光件之后，于透光件与环境介质的交界面产生全反射，再被传递到影像传感器。当使用者将手指放置在透光件上时，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，通过影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。

在现有技术中，影像传感器具有多个像素区，以分别接收来自透光件的不同区域所反射的光束。为了避免在强烈的环境光束(如：太阳光)照射时，像素区接收到杂散光而干扰成像质量，现有的影像撷取装置还进一步具有一设置于透光件以及影像传感器之间的限光元件。具体而言，请参照图1A，显示现有的限光元件设置在影像传感器上的局部俯视示意图。在理想情况下，限光元件12具有多个分别对齐多个像素区110的开口，以限制进入各个像素区110的入光量。

然而，限光元件12与影像传感器11之间的对位精准度的要求也会更加严苛。请参照图1B，显示现有的限光元件12设置在影像传感器11上的局部俯视示意图。在组装时，若是限光元件12与影像传感器11之间对位不精准，会造成限光元件12的开口120相对于对应的像素区110偏移。也就是说，限光元件12的开口120和对应的像素区110在垂直方向上只能部分重叠，而无法完全重叠。如此，通过开口120的光束无法完全被对应的像素区110所接收，导致影像传感器11整体的入光量大幅下降，进而影响成像质量。

发明内容

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取像装置，可避免因对位偏差而影响成像质量的问题。

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，提供一种取像装置，其包括：一透光元件、一影像撷取元件以及一光调整元件。透光元件具有一与环境介质接触的表面。影像撷取元件相对于表面设置于透光元件的一侧，且影像撷取元件具有多个感测区，每一感测区具有在一第一方向上的一最大长度以及在第二方向上的一最大宽度。光调整元件设置于透光元件与影像撷取元件之间。光调整元件包括至少一遮光件，遮光件具有一透光图案。透光图案包括多个重复排列的单元图案，每一单元图案包括多个根据一几何形状设置的透光区，几何形状具有一平行第一方向的一侧边，侧边的长度小于或等于感测区的最大长度。几何形状具有一垂直侧边的高度，且高度小于或等于感测区的最大宽度。

在本实用新型的一实施例中，所述几何形状为四边形，每一所述单元图案包括四个所述透光区，且四个所述透光区分别位于所述四边形的顶点位置。

在本实用新型的一实施例中，所述四边形为正方形、矩形、平行四边形或菱形。

在本实用新型的一实施例中，所述几何形状为三角形，每一所述单元图案包括三个所述透光区，且三个所述透光区分别位于所述三角形的顶点位置。

在本实用新型的一实施例中，所述三角形为等腰三角形、直角三角形或正三角形。

在本实用新型的一实施例中，六个所述三角形排列而形成六角形，至少一所述透光区位于所述六角形的一中心位置，至少六个所述透光区分别位于所述六角形的六个顶点位置。

在本实用新型的任一实施例中，所述侧边的长度与所述最大长度满足下列关系式：n1×S1=L，其中，n1为正整数，S1为所述侧边的长度，L为所述最大长度。

在本实用新型的任一实施例中，所述高度与所述最大宽度满足下列关系式：n2×H1=W1，其中，n2为正整数，H1为所述高度，W1为所述最大宽度。

在本实用新型的一实施例中，所述光调整元件还包括一另一遮光件，另一所述遮光件的透光图案与所述遮光件的所述透光图案相互对应且配合，以形成多个光通道。

在本实用新型的一实施例中，所述光调整元件还包括另一遮光件，另一所述遮光件的透光图案与所述遮光件的所述透光图案在垂直于所述表面的一法线方向上部分重叠，以形成多个倾斜的光通道。

本实用新型所采用的另外一技术方案是，提供一种取像装置，其包括：一透光元件、一影像撷取元件以及一光调整元件。透光元件具有与环境介质接触的表面。影像撷取元件相对于表面而设置于透光元件的一侧，且具有多个感测区，每一感测区具有在第一方向上的最大长度以及在第二方向上的最大宽度。影像撷取元件具有多个感测区，每一感测区在第一方向具有最大长度以及在第二方向具有一最大宽度。光调整元件设置于透光元件与影像撷取元件之间，并包括至少一遮光件。遮光件具有一透光图案，透光图案包括多个重复排列的单元图案。每一单元图案包括根据一六角形排列的多个透光区，其中一透光区位于六角形的一中间位置，其它多个透光区分别位于六角形的六个顶点位置。六角形的中间位置与任一顶点位置之间的距离小于或者等于最大长度，六角形的中间位置与六角形的其中一侧边的距离小于或者等于最大宽度。

在本实用新型的一实施例中，所述六角形为正六角形，所述中间位置与任一所述顶点之间的距离小于所述最大宽度。

本实用新型所采用的另外一技术方案是，提供一种取像装置，其包括：一透光元件、一影像撷取元件以及一光调整元件。透光元件具有与环境介质接触的表面。影像撷取元件相对于表面而设置于透光元件的一侧，且具有多个感测区，每一感测区具有在第一方向上的一最大长度以及在第二方向上的一最大宽度。影像撷取元件具有多个感测区，每一感测区在第一方向具有最大长度以及在第二方向具有一最大宽度。光调整元件设置于透光元件与影像撷取元件之间，并包括至少一遮光件，遮光件具有一透光图案。透光图案包括多个沿着多条X轴线以及多条Y轴线排列的透光区，多条X轴线以及多条所述Y轴线彼此交错于多个交叉点。多个透光区位于多个交叉点的至少其中一部份。排列在同一条所述Y轴线上的两相邻透光区所在的两个交叉点之间的间距，小于或者等于最大长度。两相邻Y轴线之间的间距小于或者等于最大宽度。

在本实用新型的一实施例中，多个所述透光区区分成多个第一透光区与多个第二透光区，多条Y轴线区分为多条第一Y轴线与多条第二Y轴线，多条所述第一Y轴线与多条所述第二Y轴线交替设置，多个所述第一透光区沿着多条第一Y轴线排成多列，多个所述第二透光区沿着多条第二Y轴线排成多列，且两相邻的所述第一透光区与所述第二透光区彼此错位。

在本实用新型的一实施例中，多条所述X轴线区分为多条第一X轴线与多条第二X轴线，多条第一X轴线与多条第二X轴线交替设置，多个所述第一透光区分别设置于多条第一X轴线与多条所述第一Y轴线的多个交叉点，多个所述第二透光区分别设置于多条第二X轴线与多条所述第二Y轴线的多个交叉点，且两相邻的所述第一X轴线与所述第二X轴线之间的间距相同。

在本实用新型的一实施例中，多条所述X轴线区分为多条第一X轴线与多条第二X轴线，多条第一X轴线与多条第二X轴线交替设置，多个所述第一透光区分别设置于多条第一X轴线与多条所述第一Y轴线的多个交叉点，多个所述第二透光区分别设置于多条第二X轴线与多条所述第二Y轴线的多个交叉点，且所述第一X轴线与其中一条相邻的所述第二X轴线之间的间距，和所述第一X轴线与相邻的另一所述第二X轴线之间的间距不同。

在本实用新型的一实施例中，多个所述透光区区分成多个第一透光区与多个第二透光区，多条Y轴线区分为多条第一Y轴线与多条第二Y轴线，多条所述第一Y轴线与多条所述第二Y轴线交替设置，多个所述第一透光区沿着多条第一Y轴线排成多列，多个所述第二透光区沿着多条第二Y轴线排成多列，且两相邻的所述第一透光区与所述第二透光区沿着同一条所述X轴线彼此对齐。

在本实用新型的任一实施例中，还进一步包括一位于所述透光元件与所述光调整元件之间的显示面板，所述显示面板至少包括有机发光二极管层。

在本实用新型的任一实施例中，还进一步包括：一带通滤光层，所述带通滤光层位于所述光调整元件与所述影像撷取元件之间。

在本实用新型的任一实施例中，还可选择性地进一步包括：一发光件，所述发光件用以提供一投射至所述透光元件的光束，所述带通滤光层对所述光束的穿透率大于80%。

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的取像装置，其能通过“使遮光件具有由多个单元图案重复排列而形成的透光图案”的技术方案，可避免因光调整元件以及影像撷取元件的相对位置变动，而使入光量大幅降低的问题。

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1A显示现有的限光元件设置在影像传感器上的局部俯视示意图。

图1B显示现有的限光元件设置在影像传感器上的局部俯视示意图。

图2显示本实用新型一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图3显示图2的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件在其中一相对位置的局部俯视示意图。

图3B显示图2的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

图3C显示图2的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

图4显示本实用新型另一实施例的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

图5显示本实用新型又一实施例的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

图6显示本实用新型再一实施例的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

图7显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图8显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图9显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图10显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图11显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

其中：

12：限光元件 120：开口

11：影像传感器 110：像素区

2、2’：取像装置 20S：表面

20：透光元件 210：感测区

21：影像撷取元件 22a：遮光件

22：光调整元件 P1、P2、P3：几何形状

22b：透光件 A1：第一区域

220、220-1、220-2、220-3：透光区 A2：第二区域

220a：第一透光区 A3：第三区域

220b：第二透光区 L’：信号光束

L：光束 D2：第二方向

23：显示面板 BP：带通滤光层

D1：第一方向 W1：最大宽度

L1：最大长度 H1：高度

S1：侧边长度 X：X轴线

Y1：第一Y轴线 X1：第一X轴线

Y2：第二Y轴线 a：X轴线间距

X2：第二X轴线 b：Y轴线间距

a1：第一间距 θ：夹角

a2：第二间距 d1：倾斜方向

N：法线方向 F:物体

Ls：发光件。

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“取像装置”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它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2，图2显示本实用新型一实施例的取像装置的局部剖面示意图。本实用新型其中一实施例提供一种取像装置2。取像装置2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。

取像装置2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、手腕或者是眼球，而取像装置2所撷取的影像例如是指纹、掌纹、静脉、瞳孔或者是虹膜等影像，但本实用新型不以此为限。

如图2所示，本实用新型其中一实施例的取像装置2包括透光元件20、影像撷取元件21以及光调整元件22，其中，光调整元件22是设置在透光元件20以及影像撷取元件21之间。

具体而言，透光元件20具有一和环境介质接触的表面20S。当取像装置2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20的表面20S可供手指接触或按压，以进行侦测及辨识。

另外，在透光元件20内传递的一光束L通过表面20S的反射，而形成一投向光调整元件22的信号光束L’。在本实施例中，前述的光束L可以由一发光件Ls，如：发光二极管或其它适合的发光件产生，并可应用于生物特征辨识。本实施例中，发光件Ls是设置在影像撷取元件21旁，并邻近感测区210设置。此外，发光件Ls与影像感测元件21都位于透光元件20的相同侧（例如都位于透光元件20的下方）。此外，取像装置2也可包括多个发光件Ls，分别配置在影像撷取元件21的不同侧。举例而言，多个发光件Ls可分散地设置在影像撷取元件21的周围。

在其它实施例中，也可以通过导光元件或反射元件，将发光件Ls所产生的光束L引导至透光元件20。因此，只要发光件Ls所产生的光束L可投射到透光元件20的表面20S，本实用新型并不限制发光件Ls的位置。

然而，在其它实施例中，发光件Ls也可以被省略。当省略发光件Ls时，光束L也可以是入射到透光元件20内的环境光。在另一实施例中，当取像装置1包括显示面板或者透光元件20为一显示面板时，用于辨识指纹的光束L也可以是由显示面板来提供。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20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20可通过选用适合的光学胶(未图示)或者是其它固定手段设置在光调整元件22上。在本实用新型的任一实施例中，透光元件20可以是盖板、触控元件、显示元件、透光板、导光板或其组合，但本实用新型不以此为限。

在本实用新型一实施例中，透光元件20可以是一个有机发光二极管(OLED)显示面板或者是具有触控层的有机发光二极管(OLED)显示面板。如前所述，显示面板工作时所产生的光束可以用来作为提供指纹取像的光源。显示面板的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内文相关部分。应当理解的是，具有触控层的有机发光二极管(OLED)显示面板的外表面具有保护层，此外，本实用新型并不侷限该显示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21设置在透光元件20的一侧，并具有多个面向透光元件20的感测区210，以接收通过光调整元件22的信号光束L’。影像撷取元件21接收信号光束L’之后，将信号光束L’转换为电讯号。换言之，影像撷取元件21为一种光电转换元件，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(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor, CMOS)。然而，在其它实施例中，影像撷取元件21也可以使用其它影像传感器。

当物体F(如：手指)接触透光元件20的表面20S时，手指的纹路接触到表面20S，会使投射到表面20S的光束L被反射而形成一信号光束L’。信号光束L’通过光调整元件22之后，被影像撷取元件21的多个感测区210所接收。之后，再通过一影像处理元件对多个不同位置的感测区210所接收到的信号光束L’进行影像处理，可以得到明暗相间的指纹影像。

请参照图2，在本实施例中，设置在透光元件20以及影像撷取元件21之间的光调整元件22至少包括一遮光件，且遮光件具有一透光图案(未标号)。信号光束L’由表面20S投射至光调整元件22，并通过多个透光图案而被影像撷取元件21的多个感测区210所接收。

在本实施例中，遮光件是由吸收光的材质所构成，例如是深色的玻璃、塑胶或光阻。遮光件并具有多个开孔，以形成透光图案。在其它实施例中，也可以是在遮光件的每一开孔内填入透光材料，而形成透光图案。在其它实施例中，光调整元件22也可以包括一透光件以及一遮光件，且遮光件为一具有透光图案的黑色油墨层。

请参照图3，其显示图2的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。先说明的是，每一感测区210可以包括一个或者多个画素，并且每一感测区210具有在第一方向D1上的一最大长度L1，以及在第二方向D2上的一最大宽度W1。在本实施例中，感测区210的俯视形状为矩形。然而，在其它实施例中，感测区210的俯视形状也可以是圆形、正方形、平行四边形、六角形等其它几何形状，本实用新型并不限制。

另外，在本实施例中，使遮光件22a具有特定的透光图案，可避免因光调整元件22以及影像撷取元件21的相对位置变动，而影响影像撷取元件21的入光量。

具体而言，如图3所示，遮光件22a的透光图案包括多个重复排列的单元图案，且每一单元图案包括多个根据一几何形状P1设置的透光区220。几何形状P1具有一平行第一方向D1的侧边，且侧边的长度S1小于或等于感测区210的最大长度L1。另外，几何形状具有垂直侧边的一高度H1，且高度H1小于或等于感测区210的最大宽度W1。

进一步而言，侧边的长度S1与最大长度L1可满足下列关系式：n1×S1=L，其中，n1为正整数，S1为侧边的长度，L为最大长度。高度H1与最大宽度W1可满足下列关系式：n2×H=W1，其中，n2为正整数，H为高度，W1为最大宽度。

在本实施例中，几何形状P1为三角形，例如是正三角形、等腰三角形或正三角形。另外，每一个单元图案包括三个分别设置于三角形的三个顶点的透光区220。如图3所示，三角形的其中一侧边大致平行第一方向D1，而三角形的高度H1为顶点到侧边的最短距离。

请参考图3至图3C，分别显示遮光件和影像撷取元件21在不同的相对位置时，多个透光区220与多个感测区210之间的相对位置的变化。

如图3所示，其中一个感测区210和两个透光区220会在垂直方向(也就是感测区210的法线方向)上相互重叠。其中一透光区220的垂直投影区域和感测区210重叠于第一区域A1，而另一透光区220的垂直投影区域和感测区210重叠于第二区域A2。

请再参照图3B，当遮光件的位置相对于影像撷取元件21偏移时，任一感测区210会和三个透光区220在垂直方向上重叠。如图3B所示，三个透光区220的垂直投影区域和感测区210分别重叠于第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3。

需先说明的是，透光区220的垂直投影区域与感测区210之间的重叠面积大小会和感测区210的入光量成正相关，而重叠面积变小代表感测区210的入光量也会减少。

比较图3以及图3B。在图3B中，由于遮光件和影像撷取元件21之间的相对位置改变，第一区域A1的面积只有图3中的第一区域A1的面积的一半，且第二区域A2的面积也只有图3中的第二区域A2的面积的一半。但是，图3B中的第三区域A3的面积却可补偿第一区域A1与第二区域A2的面积缩减量。

也就是说，图3中的第一区域A1以及第二区域A2的面积总和，会大致和图3B中的第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3的面积总和相等，从而避免感测区210的入光量因遮光件和影像撷取元件21之间相对位置改变而大幅降低。

相似地，请参照图3C，遮光件和影像撷取元件21之间的相对位置被改变，从而使感测区210只和一个透光区220在垂直方向(也就是感测区210的法线方向)上相互重叠。如图3C所示，透光区220的垂直投影区域和感测区210重叠于第三区域A3。

比较图3B以及图3C，可以看出图3C中第三区域A3的面积(即为透光区220的面积)会大致和图3B中的第一至第三区域A1-A3的面积总和相同。

基于上述，只要几何形状P1平行于第一方向D1的侧边的长度S1小于或等于感测区210的最大长度L1，且几何形状垂直侧边高度H1小于或等于感测区210的最大宽度W1，不论遮光件和影像撷取元件21的相对位置如何改变，任意一个感测区210会和一个或者多个透光区220在垂直方向上重叠，且透光区220的垂直投影区域和感测区210所重叠的区域面积总和会大致相同。

在本实施例中，六个三角形可排列成一六角形，且至少一透光区220会位于六角形的中心位置，而至少六个透光区220会位于六角形的六个顶点位置。前述的六角形并不一定是正六角形。

从另一角度来说，单元图案也可以包括多个根据六角形排列的透光区220。其中一个透光区220位于六角形的一中间位置，其它六个透光区220分别位于六角形的六个顶点位置。另外，六角形的中间位置与任一顶点位置之间的距离(即S1)，小于或者等于感测区210的最大长度L1。六角形的中间位置与六角形的其中一侧边的距离(即高度H1)小于或者等于最大宽度。

在一实施例中，六角形为正六角形，且只要中间位置与任一顶点之间的距离小于最大宽度也可达到本实用新型之目的。

请再参照图3，进一步而言，透光图案可包括多个沿着多条X轴线以及多条Y轴线排列的透光区220。多条X轴线以及多条Y轴线彼此交错而形成多个交叉点，多个透光区220分别位于多个交叉点中的至少其中一部分交叉点。

本实施例中，定义多条Y轴线Y1、Y2都是沿着第一方向D1延伸，而多条X轴线X1、X2是沿着第二方向D2延伸。另外，多条Y轴线区分为多条第一Y轴线Y1与多条第二Y轴线Y2，且多条第一Y轴线Y1与多条第二Y轴线Y2交替排列。另外，多条X轴线也被区分为多条第一X轴线X1与多条第二X轴线X2，多条第一X轴线X1与多条第二X轴线X2交替排列。

在本实施例中，任两条相邻的第一X轴线X1与第二X轴线X2之间的间距都相同。多个透光区220区分成多个第一透光区220a与多个第二透光区220b。多个第一透光区220a沿着多条第一Y轴线Y1排成多列，而第二透光区220b沿着多条第二Y轴线Y2排成多列。

多个第一透光区220a是分别设置在多条第一X轴线X1与多条第一Y轴线Y1的多个交叉点上，而多个第二透光区220b是分别设置在多条第二X轴线X2与多条第二Y轴线Y2的多个交叉点上。也就是说，两相邻的第一透光区220a与第二透光区220b在第二方向D2上相互错位。

此外，排列在同一条Y轴线(如第二Y轴线Y2)上的两相邻透光区220b所在的两个交叉点之间的间距(即S1)会小于或者等于最大长度L1，且两相邻Y轴线(即第一Y轴线Y1与第二Y轴线Y2)之间的间距(即H1)小于或者等于最大宽度W1。如此，可以避免感测区210的入光量因为遮光件22a与影像撷取元件21相对位移，而大幅降低的问题。

请继续参照图4，显示本实用新型另一实施例的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。本实施例和图3至3C的实施例相同或相似的元件具有相同的标号。

在本实施例中，每一个单元图案包括根据一几何形状P2排列的多个透光区。本实施例的几何形状P2为四边形，且每一个单元图案包括四个分别位于四边形的四个顶点位置的透光区220。前述的四边形可以是正方形、矩形、平行四边形或菱形。

在本实施例中，四边形为平行四边形，且四边形的其中一侧边是平行于第一方向D1。另外，侧边的长度S1会小于或等于感测区210的最大长度L1，而四边形垂直于侧边的高度H1会小于或等于感测区210的最大宽度。如此，也可以避免感测区210的入光量受到遮光件与影像撷取元件21相对位移的影响，而达到本实用新型之目的。

进一步而言，多条Y轴线被区分为多条第一Y轴线Y1与多条第二Y轴线Y2，且多条第一Y轴线Y1与多条第二Y轴线Y2交替排列。另外，多条X轴线也被区分为多条第一X轴线X1与多条第二X轴线X2，多条第一X轴线X1与多条第二X轴线X2交替排列。

多个透光区220被区分成多个第一透光区220a与多个第二透光区220b。多个第一透光区220a是分别设置在多条第一X轴线X1与多条第一Y轴线Y1的多个交叉点上，而多个第二透光区220b是分别设置在多条第二X轴线X2与多条第二Y轴线Y2的多个交叉点上。也就是说，两相邻的第一透光区220a与第二透光区220b在第二方向D2上相互错位。

然而，本实施例中和前一实施例不同之处在于，第一X轴线X1与其中一条相邻的第二X轴线X2之间的第一间距a1，和第一X轴线X1与相邻的另一第二X轴线X2之间的第二间距a2不同。也就是说，尽管第一间距a1与第二间距a2不同，只要两相邻的Y轴线(第一Y轴线Y1以及第二Y轴线Y2)之间的间距(即四边形的高度H1)小于或者等于感测区210的最大宽度W1，且两条第一X轴线X1之间的间距(即四边形的其中一侧边的长度S1)小于或者等于感测区210的最大长度，也可达到本实用新型之目的。

请参照图5，显示本实用新型另一实施例的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

图5的实施例中的透光区220的面积，小于图3以及图4中的透光区220的面积。另外，在本实施例中，单元图案包括多个根据另一四边形(几何形状P3)排列的四个透光区220，且四个透光区220分别位于四边形的顶点位置。

四边形具有平行于第一方向D1的侧边，以及垂直于侧边的高度H1。侧边的长度与感测区210的最大长度满足下列关系式：n1×S1=L，其中，n1为正整数，S1为侧边的长度，L为最大长度。另外，四边形的高度H1与感测区210的最大宽度W1满足下列关系式：n2×H1=W1，其中，n2为正整数，H1为高度，W1为最大宽度。

在本实施例中，n1、n2都等于2。也就是说，四边形的侧边长度S1是感测区210的最大长度的0.5倍，而四边形的高度H1也是感测区210的最大宽度W1的0.5倍。

本实施例中，不论遮光件22a和影像撷取元件21之间的相对位置如何改变，任一个感测区210和多个透光区220在垂直方向上的重叠区域的总面积，都会大约是一个透光区220的面积的4倍。因此，也同样可以避免感测区210的入光量受到遮光件与影像撷取元件21相对位移的影响，而达到本实用新型之目的。在其它实施例中，n1与n2并不一定要相同。

请继续参照图6，显示本实用新型另一实施例的取像装置的光调整元件以及影像撷取元件的局部俯视示意图。

在本实施例中，透光图案包括多个重复排列的单元图案，每一个单元图案包括四个根据一四边形(未绘示)设置的透光区220。本实施例中，四边形为矩形。

也就是说，透光图案包括多个沿着多条X轴线及多条Y轴线排列的透光区。多个透光区区分成多个第一透光区220a与多个第二透光区220b，多条Y轴线区分为多条第一Y轴线Y1与多条第二Y轴线Y2，多条第一Y轴线Y1与多条第二Y轴线Y2交替设置。多个第一透光区220a沿着多条第一Y轴线Y1排成多列，多个第二透光区220b沿着多条第二Y轴线Y2排成多列，且两相邻的第一透光区220a与第二透光区220b沿着同一条X轴线彼此对齐。

在本实施例中，两相邻的第一Y轴线Y1与第二Y轴线Y2之间的间距b小于或者等于感测区210的最大长度L1，且两相邻的X轴线之间的间距a小于或者等于感测区210的最大宽度W1。因此，可以避免感测区210的入光量因为遮光件22a与影像撷取元件21相对位移，而大幅降低的问题。

请参照图7，显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。在本实施例中，光调整元件22包括多个交替堆栈的遮光件22a以及透光件22b。每一遮光件22a都具有一透光图案，且透光图案包括多个透光区220。

在本实施例中，遮光件22a的材料为吸光材料，例如是一油墨层。另外，所有遮光件22a具有相似的透光图案，且透光图案可以选择图3至图6所绘示的任一种实施例。

如图7所示，多个遮光件22a的透光图案彼此相互对应且配合，而形成多个光通道。也就是说，遮光图案的透光区220会在表面20S的法线方向N上相互对齐，而形成允许信号光束L’进入感测区210的光通道。换言之，被表面20S所反射的信号光束L’可通过光通道进入影像撷取元件21的多个感测区210中。

每一个光通道具有一靠近透光元件20的第一端以及一靠近影像撷取元件21的第二端，且第一端的孔径大于、小于或者等于第二端的孔径。在本实施例中，光通道的第一端的孔径和第二端的孔径相同。

请参照图8，显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。和图7的实施例相似，图8中的多个遮光件22a的透光图案彼此相互对应且配合，而形成多个光通道。然而，在本实施例中，光通道在第一端的孔径是大于在第二端的孔径。

具体而言，形成同一光通道的多个透光区220-1、220-2、220-3的孔径会随着远离透光元件20的方向而递减。据此，最靠近透光元件20的遮光件22a的每一个透光区220-1的孔径，会大于最靠近影像撷取元件21的遮光件22a的每一个透光区220-3的孔径。

请参照图9，图9显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。图9中的多个遮光件22a的透光图案彼此相互对应且配合，而形成多个光通道。在本实施例中，光通道在第一端的孔径是小于在第二端的孔径。

具体而言，形成同一光通道的多个透光区220-1、220-2、220-3的孔径会随着远离透光元件20的方向而递增。据此，最靠近透光元件20的遮光件22a的每一个透光区220-1的孔径，会小于最靠近影像撷取元件21的遮光件22a的每一个透光区220-3的孔径。

请参照图10，图10显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。在本实施例中，多个遮光件22a的透光图案在垂直于表面的一法线方向N上部分重叠，而形成多个倾斜的光通道。

具体而言，在多个遮光件22a中，形成同一个光通道的一组透光区220的中心位置的连线，定义为光通道的倾斜方向d1。倾斜方向会和透光元件20的表面20S的法线方向形成一夹角θ，且夹角θ是介于0度至60度之间。光通道的倾斜方向d1可以对应于信号光束L’的投射方向，以增加信号光束L’的入光量。

请参照图11，显示本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。在本实施例中，取像装置2还进一步包括一显示面板23以及一带通滤光层BP。

显示面板23可设置在光调整元件22以及透光元件20之间。显示面板23可包括多个有机发光二极管层。在另一实施例中，显示面板23包括有机发光二极管层以及触控层。须说明的是，显示面板23可以设置在本实用新型的任一实施例的取像装置2、2’中。另外，带通滤光层BP是位于显示面板23与影像感测元件21之间。进一步而言，带通滤光层BP是位于光调整元件22与影像感测元件21的感测区210之间，用以过滤信号光束L’以外的杂散光。如此，带通滤光层BP可避免环境光或者由显示层23所产生的光束进入影像感测元件21，造成信号干扰。据此，通过设置带通滤光层BP，可提升取像装置2的辨识精准度。

举例而言，当信号光束L’为红外光时，带通滤光层BP对于信号光束L’的穿透率至少大于80%，而对可见光以及紫外光的穿透率是低于20%。进一步而言，带通滤光层BP可为红外带通滤光层，而可允许波长落在800 nm至900 nm的范围之内的光束通过，并可过滤波长落在800 nm至900 nm的范围以外的光束。在其它实施例中，带通滤光层BP可允许波长落在840 nm至860 nm的范围之内的光束，或者允许波长落在890 nm至990 nm的另一范围之内的光束通过。

在另一实施例中，带通滤光层BP也可位于显示面板30与光调整元件22之间。须说明的是，带通滤光层BP可以设置在本实用新型的任一实施例的取像装置2、2’中。也就是说，不论取像装置2、2’是否具有显示面板30，都可通过设置带通滤光层BP，来过滤杂散光。

以图2的实施例为例，图2所示取像装置2也可包括设置于透光元件20以及影像撷取元件21之间的带通滤光层BP。当带通滤光层BP为红外带通滤光层，而只允许波长落在800nm至900 nm的范围之内的光束通过时，发光件Ls所产生的光束L’是红外光，且波长可落在800 nm至900 nm的范围内。

当带通滤光层BP可允许波长落在840 nm至860 nm的范围之内的光束，或者允许波长落在890 nm至990 nm的另一范围之内的光束通过时，发光件Ls所产生的光束L’的波长是落在840 nm至860 nm的范围内，或者落在890nm至990nm的范围内，但本实用新型并不限于此。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取像装置2、2’，其通过“使遮光件22a具有由多个单元图案重复排列而形成的透光图案”的技术方案，可避免因光调整元件22以及影像撷取元件21的相对位置变动，而使入光量大幅降低的问题。

假设当遮光件22a与影像撷取元件21在对位精准时，每一感测区具有一初始入光量。经过实际测试，使用本实用新型实施例所提供的遮光件22a，不论遮光件22a与影像撷取元件21的相对位移的方向与距离如何改变，每一感测区210的入光量都不低于初始入光量的80%。据此，在制作本实用新型实施例的取像装置时，即便光调整元件22与影像撷取元件21之间因对位不准而相对偏移，也不会影响感测区210的入光量。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此侷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 (20)

1.一种取像装置，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，其相对于所述表面而设置于所述透光元件的一侧，所述影像撷取元件具有多个感测区，每一所述感测区具有在一第一方向上的一最大长度以及在一第二方向上的一最大宽度；以及

一光调整元件，其设置于所述透光元件与所述影像撷取元件之间，其中，所述光调整元件包括至少一遮光件，所述遮光件具有一透光图案；

其中，所述透光图案包括多个重复排列的单元图案，每一所述单元图案包括多个根据一几何形状设置的透光区，所述几何形状具有一平行所述第一方向的一侧边，所述几何形状的所述侧边的长度小于或等于所述感测区的所述最大长度，所述几何形状具有一垂直所述侧边的高度，且所述几何形状的所述高度小于或等于所述感测区的所述最大宽度。

2.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述几何形状为四边形，每一所述单元图案包括四个所述透光区，且四个所述透光区分别位于所述四边形的顶点位置。

3.如权利要求2所述的取像装置，其特征在于，所述四边形为正方形、矩形、平行四边形或菱形。

4.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述几何形状为三角形，每一所述单元图案包括三个所述透光区，且三个所述透光区分别位于所述三角形的顶点位置。

5.如权利要求4所述的取像装置，其特征在于，所述三角形为等腰三角形、直角三角形或正三角形。

6.如权利要求4所述的取像装置，其特征在于，六个所述三角形排列而形成六角形，至少一所述透光区位于所述六角形的一中心位置，至少六个所述透光区分别位于所述六角形的六个顶点位置。

7.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述侧边的长度与所述最大长度满足下列关系式：n1×S1=L，其中，n1为正整数，S1为所述侧边的长度，L为所述最大长度。

8.如权利要求1至7中任一项的取像装置，其特征在于，所述高度与所述最大宽度满足下列关系式：n2×H1=W1，其中，n2为正整数，H1为所述高度，W1为所述最大宽度。

9.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述光调整元件还包括一另一遮光件，另一所述遮光件的透光图案与所述遮光件的所述透光图案相互对应且配合，以形成多个光通道。

10.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述光调整元件还包括另一遮光件，另一所述遮光件的透光图案与所述遮光件的所述透光图案在垂直于所述表面的一法线方向上部分重叠，以形成多个倾斜的光通道。

11.一种取像装置，其特征在于，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，其相对于所述表面而设置于所述透光元件的一侧，所述影像撷取元件具有多个感测区，每一所述感测区具有在一第一方向上的一最大长度以及在一第二方向上的一最大宽度；以及

一光调整元件，其设置于所述透光元件与所述影像撷取元件之间，其中，所述光调整元件包括至少一遮光件，所述遮光件具有一透光图案；

其中，所述透光图案包括多个重复排列的单元图案，每一所述单元图案包括根据六角形排列的多个透光区，其中一所述透光区位于所述六角形的一中间位置，另外多个所述透光区分别位于所述六角形的六个顶点位置；

其中，所述六角形的所述中间位置与任一所述顶点位置之间的距离小于或者等于所述最大长度，所述六角形的中间位置与所述六角形的其中一侧边的距离小于或者等于所述最大宽度。

12.如权利要求11所述的取像装置，其特征在于，所述六角形为正六角形，所述中间位置与任一所述顶点之间的距离小于所述最大宽度。

13.一种取像装置，其特征在于，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，其相对于所述表面而设置于所述透光元件的一侧，所述影像撷取元件具有多个感测区，每一所述感测区具有在一第一方向上的一最大长度以及在一第二方向上的具有一最大宽度；以及

一光调整元件，其设置于所述透光元件与所述影像撷取元件之间，其中，所述光调整元件包括至少一遮光件，所述遮光件具有一透光图案；

其中，所述透光图案包括多个沿着多条X轴线以及多条Y轴线排列的透光区，多条所述X轴线以及多条所述Y轴线彼此交错于多个交叉点，多个所述透光区位于多个所述交叉点的至少其中一部份，排列在同一条所述Y轴线上的两相邻所述透光区所在的两个所述交叉点之间的间距小于或者等于所述最大长度，且两相邻所述Y轴线之间的间距小于或者等于所述最大宽度。

14.如权利要求13所述的取像装置，其特征在于，多个所述透光区区分成多个第一透光区与多个第二透光区，多条Y轴线区分为多条第一Y轴线与多条第二Y轴线，多条所述第一Y轴线与多条所述第二Y轴线交替设置，多个所述第一透光区沿着多条第一Y轴线排成多列，多个所述第二透光区沿着多条第二Y轴线排成多列，且两相邻的所述第一透光区与所述第二透光区彼此错位。

15.如权利要求14所述的取像装置，其特征在于，多条所述X轴线区分为多条第一X轴线与多条第二X轴线，多条第一X轴线与多条第二X轴线交替设置，多个所述第一透光区分别设置于多条第一X轴线与多条所述第一Y轴线的多个交叉点，多个所述第二透光区分别设置于多条第二X轴线与多条所述第二Y轴线的多个交叉点，且两相邻的所述第一X轴线与所述第二X轴线之间的间距相同。

16.如权利要求14所述的取像装置，其特征在于，多条所述X轴线区分为多条第一X轴线与多条第二X轴线，多条第一X轴线与多条第二X轴线交替设置，多个所述第一透光区分别设置于多条第一X轴线与多条所述第一Y轴线的多个交叉点，多个所述第二透光区分别设置于多条第二X轴线与多条所述第二Y轴线的多个交叉点，且所述第一X轴线与其中一条相邻的所述第二X轴线之间的间距，和所述第一X轴线与相邻的另一所述第二X轴线之间的间距不同。

17.如权利要求13所述的取像装置，其特征在于，多个所述透光区区分成多个第一透光区与多个第二透光区，多条Y轴线区分为多条第一Y轴线与多条第二Y轴线，多条所述第一Y轴线与多条所述第二Y轴线交替设置，多个所述第一透光区沿着多条第一Y轴线排成多列，多个所述第二透光区沿着多条第二Y轴线排成多列，且两相邻的所述第一透光区与所述第二透光区沿着同一条所述X轴线彼此对齐。

18.如权利要求1、11或13所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一位于所述透光元件与所述光调整元件之间的显示面板，所述显示面板至少包括有机发光二极管层。

19.如权利要求1、11或13所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一带通滤光层，所述带通滤光层位于所述光调整元件与所述影像撷取元件之间。

20.如权利要求19所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一发光件，所述发光件用以提供一投射至所述透光元件的光束，所述带通滤光层对所述光束的穿透率大于80%。