CN208848215U

CN208848215U - 取像装置

Info

Publication number: CN208848215U
Application number: CN201821701336.0U
Authority: CN
Inventors: 林伯骏; 王炯翰; 林碧辉; 李文政
Original assignee: Gingy Technology Inc
Current assignee: Gingy Technology Inc
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2028-10-19
Also published as: TWM575561U

Abstract

本实用新型公开一种取像装置，取像装置包括透光盖板、显示面板、导光件、发光元件以及影像撷取元件。透光盖板具有与环境介质接触的一表面，且表面具有一显示区。显示面板对应于显示区设置于透光盖板下方。导光件设置于显示面板与透光盖板之间。导光件被区分为第一光传导部、第二光传导部以及光穿透部，显示区与光穿透部在垂直方向上重叠，且第一光传导部与第二光传导部分别位于光穿透部的两相反侧。发光元件设置于导光件的其中一侧，并用以产生进入第一光传导部的感测光束。感测光束在第一光传导部内被传递至光穿透部，以投射到透光盖板的显示区，且感测光束的一部分被表面全反射，以形成由光穿透部进入第二光传导部的一信号光束。影像撷取元件设置于导光件的另一侧，以接收在第二光传导部内被传递的所述信号光束。

Description

取像装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子装置，特别是涉及一种屏下取像装置。

背景技术

现有的光学式生物辨识装置可应用于侦测以及辨识脸部、声音、虹膜、视网膜或指纹。以指纹辨识装置为例，指纹辨识装置目前已被应用于电子产品(如：智能型手机或者平板计算机等)中，以用来辨识使用者的身份。

在现有的电子产品中，一般是利用显示面板所产生的光束，作为用来指纹辨识的感测光源。前述的显示面板例如是有机发光二极管显示面板。在现有应用于电子产品中的指纹辨识装置中，当使用者以手指按压位于最外侧的透光板时，显示面板所产生的光束投射到透光板之后，在透光板与环境介质的交界面(即，透光板的外表面)产生全反射之后，再被影像传感器接收。

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，通过影像处理器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，在现有的指纹辨识装置与薄膜晶体管液晶显示器整合时，由于薄膜晶体管液晶显示器的背光模块所产生的光束，被扩散片扩散之后才投射到透光板。因此，在撷取指纹影像时，投射到透光板的光束会不均匀，导致所取得的指纹影像较为模糊，影响辨识的精确性。

在现有技术中也会另外设置一发光件，以产生用来辨识指纹的光束。发光件所产生的光束进入透光件之后，在透光件内被多次全反射。当使用者用手指按压透光件的外表面时，影像传感器可撷取到指纹图案。

然而，透光件的外表面很容易被微粒或灰尘等污染物附着，而破坏光束在透光件内的全反射。因此，在光束被传递到手指所按压的位置之前，就会损失一部分光束，进而影响影像传感器的取像质量。

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取像装置，可以避免因透光件的外表面因附着物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：一透光盖板、一显示面板、一导光件、一发光元件以及一影像撷取元件。透光盖板具有与环境介质接触的一表面，且表面具有一显示区。显示面板对应于显示区而设置于透光盖板下方。导光件设置于显示面板与透光盖板之间。导光件被区分为第一光传导部、第二光传导部以及光穿透部，显示区与光穿透部在一垂直方向上重叠，且第一光传导部与第二光传导部分别位于光穿透部的两相反侧。发光元件设置于导光件的其中一侧，并用以产生进入第一光传导部的一感测光束。感测光束在第一光传导部内被传递至光穿透部，以投射到透光盖板的显示区，且感测光束的一部分被表面全反射，以形成由光穿透部进入第二光传导部的一信号光束。影像撷取元件设置于导光件的另一侧，以接收在第二光传导部内被传递的信号光束。

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：一透光盖板、一显示面板、一第一反射层、一第二反射层、一发光元件以及一影像撷取元件。透光盖板具有与环境介质接触的一表面，且表面具有一显示区。显示面板设置于透光盖板下方，并对应于显示区。显示面板至少包括一第一基板以及与第一基板结合的一第二基板，第一基板具有朝向透光盖板的一上表面以及与上表面相对的一下表面。第一反射层设置于上表面，并具有一开口。第二反射层设置于下表面，且第一反射层与第二反射层在第一基板的一厚度方向至少部分重叠。发光元件设置于显示面板的其中一侧，以用于产生所述第一基板的一感测光束。感测光束通过第一反射层与第二反射层而被传递至开口，并投射到透光盖板，且感测光束的一部分被表面全反射，以形成一信号光束。影像撷取元件设置于显示面板的另一侧，以接收信号光束。

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：一透光盖板、一显示面板、一导光件、一发光元件以及一影像撷取元件。透光盖板具有与环境介质接触的一表面，且表面具有一显示区。显示面板对应于显示区设置于透光盖板下方。导光件设置于显示面板与透光盖板之间，其中，所述导光件被区分为一光传导部以及一光穿透部。发光元件设置于导光件的其中一侧，并用以产生进入光传导部的一感测光束。感测光束在光传导部内被传递至光穿透部，以投射到透光盖板的所述显示区，且感测光束的一部分被表面全反射，以形成由光穿透部进入导光件的一信号光束。影像撷取元件设置于导光件的另一侧，以接收信号光束。

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“设置在显示面板与透光盖板之间的导光件被区分一光传导部以及一光穿透部”或者“在显示面板的第一基板上下分别设置具有开口的第一反射层以及第二反射层”的技术方案，可以使感测光束主要在导光件或者第一基板内被传递，避免附着在透光盖板表面的附着物影响成像质量。

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装置的俯视示意图。

图2是本实用新型一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图3是本实用新型另一实施例的光束定向元件的局部放大示意图。

图4是本实用新型一实施例的取像装置的光穿透部的局部放大示意图。

图5是本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

图6是本实用新型又一实施例的取像装置的局部剖面示意图。

其中：

1、1’、2：取像装置 F：物体

10、20：透光盖板 SA：感测范围

10S、20S：表面 120：导光本体

10A、20A：显示区 120a：第一表面

10B、20B：非显示区 120b：第二表面

11、21：显示面板 121、221：第一反射层

12：导光件 122、222：第二反射层

P1：第一光传导部 121h、221h：开口

P2：第二光传导部 15、25：光学胶

P3、P3’：光穿透部 P1’：光传导部

13、23：发光元件 211a：上表面

14、24：影像撷取元件 211b：下表面

111、211：第一基板 W：感测范围最大宽度

112、212：第二基板 W1：最大宽度

CF：彩色滤光层 t1、t2、t3：厚度

17、27：背光组件 L：感测光束

16、16'、26：光束定向元件 L’：信号光束

16S：反射表面 θ：入射角度。

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1和图2。图1是本实用新型一实施例的取像装置的俯视示意图。图2是本实用新型一实施例的取像装置的局部剖面示意图。本实用新型提供的取像装置可应用于一电子产品内，用以撷取一物体F的影像，以进行辨识。前述的电子产品例如是智能型手机或者是平板计算机。另外，本实施例的取像装置为屏下取像装置。

据此，取像装置1可在一环境介质中使用，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，而取像装置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。在本实用新型中，以撷取指纹影像为例，来进一步说明本实用新型。

如图2所示，本实用新型其中一实施例的取像装置1包括一透光盖板10、一显示面板11、一导光件12、一发光元件13以及一影像撷取元件14。

请配合参照图1以及图2，透光盖板10具有与环境介质接触的一表面10S。在本实施例中，表面10S被定义出一显示区10A以及一非显示区10B。

当取像装置1用以撷取指纹及/或静脉影像时，透光盖板10的表面10S可供手指接触或按压，以进行侦测及辨识。在本实施例中，透光盖板10的材料可以是刚性材料或者是柔性材料。举例而言，透光盖板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。

在本实施例中，为了让使用者可通过透光盖板10看到显示面板11所显示的画面，因此透光盖板10的材料对于可见光为透明。也就是说，可见光对于透光盖板10的透射率大于80%。

参照图2，显示面板11对应于显示区10A而设置于透光盖板10下方，以用来显示画面。显示面板11可以是刚性的，换言之，也可以是柔性的面板，所述显示面板11可以是有机发光二极管显示面板、液晶显示面板或者带有触控电极的显示面板(即具有触控功能)等等，本实用新型并不限制。

在本实施例中，显示面板11至少包括一第一基板111以及与第一基板111结合的一第二基板112。当显示面板11为薄膜晶体管液晶显示面板时，第一基板111为彩色滤光阵列基板。也就是说，显示面板11还具有一设置于第一基板111上的彩色滤光层CF。第二基板112为薄膜晶体管阵列基板。另外，显示面板11还进一步包括位于第一基板111与第二基板112之间的显示介质，例如：液晶层。

当显示面板11为薄膜晶体管液晶显示面板时，取像装置1还进一步包括一背光组件17，且显示面板11设置于背光组件17上。背光组件17包括发光件(图未示)以及光学膜片组(图未示)。光学膜片组可用以将发光件所产生的光束均匀地扩散并投射至显示面板11。在本实施例中，发光件所产生的光束为可见光束。

请参照图2。本实施例的导光件12设置于显示面板11与透光盖板10之间。导光件12被区分为一第一光传导部P1、一第二光传导部P2以及一光穿透部P3，且第一光传导部P1与第二光传导部P2分别位于光穿透部P3的两相反侧。

请配合参照图1，值得注意的是，在本实施例中，透光盖板10的显示区10A与光穿透部P3会在一垂直方向上重叠。另外，第一光传导部P1与第二光传导部P2也会在垂直方向上与显示区10A重叠。

进一步而言，在第一光传导部P1内传递的一感测光束L会被传递至光穿透部P3，以投射到透光盖板10的显示区10A。也就是说，感测光束L在导光件12的第一光传导部P1内会被至少反射一次，以被传递至光穿透部P3。

感测光束L会通过透光盖板10的表面10S的全反射，而形成信号光束L’。信号光束L’会再由光穿透部P3进入第二光传导部P2，并且被至少反射一次而被传递至影像撷取元件14。

请参照图2，在本实施例中，前述的感测光束L是由发光元件13所产生。发光元件13例如是发光二极管。在本实用新型实施例中，发光元件13为红外光发光元件，因此感测光束L为红外光。在一实施例中，感测光束L的峰值波长可以在大于等于800 nm到小于等于900nm的范围。

本实施例中，发光元件13设置于导光件12的其中一侧，并用以产生进入第一光传导部P1的感测光束L。也就是说，发光元件13是设置在靠近第一光传导部P1的一侧，并设置于透光盖板10的非显示区10B下方。

另外，在本实施例中，取像装置1还包括一光束定向元件16。光束定向元件16可以是一光学透镜元件、一二次元件、一光栅、一光学微结构层、一绕射元件或其组合，本实用新型并不限制。光束定向元件16设置于感测光束L的光路上，以调整感测光束L进入第一光传导部P1的入射角度θ。具体而言，如图2所示，发光元件13所产生的感测光束L通过光束定向元件16之后，以一预定的入射角度θ进入导光件12。在本实施例中，光束定向元件16设置于发光元件13与导光件12之间。

然而，只要能达到上述目的，本实用新型并不限制光束定向元件16的结构以及位置。请参照图3，图3显示是本实用新型另一实施例的光束定向元件的局部放大示意图。在本实施例中，光束定向元件16’为光学微结构，且光束定向元件16’具有一反射表面16S。

本实施例的光束定向元件16’是设置在导光件12上，且反射表面16S会对应于发光元件13的出光面。据此，发光元件13所产生的感测光束L先经光束定向元件16’入射至导光件12之后，投射至反射表面16S。随后，感测光束L再通过反射表面16S的反射，以一预设入射角度θ进入第一光传导部P1，其中所述的入射角度是介于45度至55度之间。

请再配合参照图1与图2，影像撷取元件14设置于导光件12的另一侧，以接收在第二光传导部P2内被传递的信号光束L’。详细而言，影像撷取元件14是设置在靠近第二光传导部P2的一侧，且位于透光盖板10的非显示区10B下方。此外，需要说明的是，在本实用新型的任一可行实施例中，影像撷取元件14与导光件12之间设置有一带通滤波层。

影像撷取元件14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14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(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)。然而，在其它实施例中，影像撷取元件14也可以使用其它影像传感器。

基于上述，当物体F(如：手指)接触透光盖板10的表面10S时，手指的凸纹接触到表面10S，会使一部分投射到表面10S的感测光束L无法产生全反射，从而使影像撷取元件14取得对应手指凸纹的暗纹。另一方面，手指的凹纹并未接触到透光盖板10的表面10S，而使另一部分感测光束L仍可被全反射而形成信号光束L’。信号光束L’被第二光传导部P2反射而被影像撷取元件14所接收。之后，再通过一影像处理元件对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。

值得注意的是，由于光穿透部P3的尺寸限制，感测光束L只能投射到显示区10A的局部范围。相似地，感测光束L只有在特定范围被全反射所形成的信号光束L’才会再进入光穿透部P3，而被第二光传导部P2传递至影像撷取元件14。

据此，如图1所示，在本实施例中，显示区10A会具有对应于光穿透部P3的感测范围SA。因此，只有位于感测范围SA内的物体F，才会被感测光束L照射，并形成由光穿透部P3进入到第二光传导部P2的信号光束L’。换句话说，当使用者将手指放置在感测范围SA之外的其它区域时，影像撷取元件14并不会接收到信号光束L’。

据此，通过限制导光件12的光穿透部P3大小、位置以及感测光束L的入射角度θ，可以定义出感测范围SA的大小以及位置。在本实施例中，光穿透部P3的最大宽度会大于感测范围SA的最大宽度。

请参照图2以及图4，其中图4是本实用新型一实施例的取像装置的光穿透部的局部放大示意图。本实施例中，导光件12包括一导光本体120、第一反射层121以及第二反射层122。导光本体120具有第一表面120a以及与第一表面120a相对的一第二表面120b，且导光本体120是以第一表面120a朝向透光盖板10设置。

在本实施例中，第一反射层121设置于第一表面120a，并具有一开口121h，而第二反射层122是设置于第二表面120b。换句话说，第一反射层121与第二反射层122是分别位于导光本体120的两相反侧。

如图2所示，第一反射层121与第二反射层122在垂直方向彼此重叠，以至少定义出前述的第一光传导部P1以及第二光传导部P2。另外，第一反射层121的开口121h与第二反射层122在垂直方向彼此重叠，以定义出前述的光穿透部P3。另外，开口121h与显示区10A在导光本体120的厚度方向上彼此重叠。

在一实施例中，第一反射层121的折射系数与第二反射层122的折射系数都低于导光本体120的折射系数。举例而言，若是导光本体120的折射系数n_L大约是1.4，第一反射层121与第二反射层122的材料可以选择折射系数n_R小于1.4的材料，例如：甲基低折射硅胶。通过控制感测光束L进入导光本体120的入射角度θ，可以使感测光束L在导光本体120被多次全反射。

据此，在本实施例中，进入第一光传导部P1的感测光束L会通过至少一次全反射，而被传递至光穿透部。相似地，通过光穿透部P3进入第二光传导部P2的信号光束L’也可通过至少一次全反射，而被影像撷取元件14所接收。

假设第一反射层121与第二反射层122的折射系数相同。第一反射层121(或第二反射层122)的折射系数n_R、导光本体120的折射系数n_L以及感测光束L进入导光本体120的入射角度θ满足下列关系式：θ>sin^-1(n_L/n_R)。

如图2所示，本实施例的取像装置1还进一步包括一光学胶15。光学胶15位于第一反射层121与透光盖板10之间，且光学胶15的一部分填入开口121h内。

在本实施例中，通过选择适合的材料，使光学胶15的折射系数、导光本体120的折射系数以及透光盖板10的折射系数大致相同。据此，可避免感测光束L从光穿透部P3进入透光盖板10或者信号光束L’由光穿透部再进入导光本体120时被折射。

本实施例的取像装置1还包括另一设置于显示面板11与导光件12之间的光学胶15，以使导光件12可通过光学胶15与显示面板11结合。

另外，参照图4，光穿透部P3对应于显示区10A的一感测范围SA，且感测范围SA的一最大宽度W小于光穿透部P3的一最大宽度，也就是小于开口121h的最大宽度W1。

进一步而言，如图4所示，在本实施例中，开口121h的一最大宽度W1，感测范围SA的最大宽度W，导光本体120的厚度t₁，导光本体120与透光盖板10之间的最短垂直距离t₂ (也就是位于开口121h内的光学胶15的厚度)，透光盖板10的厚度t₃，以及感测光束L的入射角度θ满足下列关系式：2(t₁ +t₂ +t₃)tanθ> W1>W+2(t₂ +t₃) tanθ。

需要说明的是，在本实施例中，取像装置1的背光组件17用以产生可见光束。因此，可见光束对导光件12以及透光盖板10透射率大于80%，以让使用者可在显示区10A看到由显示面板11所显示的画面。

在另一实施例中，感测光束L为红外光，第一反射层121与第二反射层122都是红外光反射膜。值得注意的是，第一反射层121与第二反射层122可以选择对红外光具有高反射率，但是对可见光具有高穿透率的材料。

举例而言，红外光反射膜可以是将高折射率材料层与低折射率材料层交替堆栈而形成的介电质多层膜。常见的高折射率材料如氧化钛系(TiO₂, Ti₃O₅)或氧化钽(Ta₂O₅)，低折射率材料如氧化硅系(SiO₂)或氟化镁(MgF₂)，有时还会搭配中折射材料如氧化铝(Al₂O₃)或氧化锆(ZrO₂)。

需要说明的是，只要能使感测光束L以及信号光束L’在第一光传导部P1以及第二光传导部P2内传递，本实用新型并不限制于上述实施例。举例而言，在其它实施例中，第一反射层121与第二反射层122的其中一层为红外光反射膜，而另一层选择折射系数低于导光本体120的折射系数的材料，并配合控制感测光束L投射到第一反射层121或者第二反射层122的入射角度θ，也可以达到本实用新型的目的。

相较于现有的指纹辨识装置，本实用新型实施例中，通过第一反射层121以及第二反射层122的配合，可以使感测光束L与信号光束L’主要是在透光盖板10下方的导光本体120内传递。另外，通过具有开口121h的第一反射层121，可在透光盖板10的显示区10A定义出特定的感测范围SA。因此，可以避免透光盖板10的表面10S的脏污造成感测光束L的强度降低，而使取像质量降低的问题。

请参照图5，是本实用新型另一实施例的取像装置的局部剖面示意图。本实施例的取像装置1’与前一实施例的取像装置1相同的元件具有相同或者相似的标号，且相同的部分不再赘述。

在本实施例中，第一反射层121的开口121h在垂直方向上与显示区10A以及非显示区10B重叠。进一步而言，开口121h会由显示面板11上方延伸至影像撷取元件14上方。

据此，本实施例的导光件12可被区分为一光传导部P1’以及一光穿透部P3’。在俯视方向上，光穿透部P3’会与显示区10A以及影像撷取元件14上方的非显示区10B重叠。

另外，发光元件13邻近于光传导部P1’设置，而影像撷取元件14邻近于光穿透部P3设置。据此，发光元件13所产生的感测光束L可通过光传导部P1’传递至光穿透部P3’。

另外，感测光束L在感测范围SA被全反射之后所形成信号光束L’可直接通过光穿透部P3’进入影像撷取元件14，而不需要再经过多次反射才能进入影像撷取元件14。因此，在本实施例的取像装置1’可避免信号光束L’在传递过程中的损失。

请参照图6，是本实用新型又一实施例的取像装置的局部剖面示意图。本实施例的取像装置2包括透光盖板20、显示面板21、第一反射层221、第二反射层222、发光元件23以及影像撷取元件24。

与图2的实施例相似，透光盖板20具有与环境介质接触的表面20，且表面20被定义出一显示区20A以及一非显示区20B。

在本实施例中，是通过显示面板21的第一基板211来传导感测光束L以及信号光束L’。因此，第一反射层221与第二反射层222是设置在显示面板21的第一基板211的两相反表面。

具体而言，显示面板21的第一基板211具有朝向透光盖板10的一上表面211a以及与上表面211a相对的一下表面211b。具有开口121h的第一反射层221是设置于上表面211a，而第二反射层222是设置于下表面211b。

第一反射层221与第二反射层222在第一基板211的厚度方向至少部分重叠。因此，第一反射层221与第二反射层222重叠的部分会在第一基板211定义出第一光传导部P1以及第二光传导部P2。另外，开口221h与第二反射层222重叠的部分会在第一基板111内定义出光穿透部P3。第一光传导部P1与第二光传导部P2是分别位于光穿透部P3的两相反侧。

另外，在本实施例中，第一反射层221的开口221h只与显示区20A相互重叠。然而，在其它实施例中，第一反射层221的开口221h也可以同时与显示区20A以及非显示区20B重叠，或者是只与非显示区20B重叠。

发光元件23设置于显示面板21的其中一侧，以用于产生进入第一基板211的一感测光束L。感测光束L通过第一反射层221与第二反射层222而被传递至开口221h，并投射到透光盖板20。感测光束L被透光盖板20的表面20全反射，以形成信号光束L’。

影像撷取元件24设置于显示面板21的另一侧，以接收信号光束L’。在本实施例中，信号光束L’通过开口221h进入第一基板211之后，会在第二光传导部P2内被传递至影像撷取元件24。然而，在其它实施例中，当开口221h位置邻近于影像撷取元件24上方时，信号光束L’可直接通过开口221h进入影像撷取元件24。第一反射层221与第二反射层222的材料选择，以及开口221h的最大宽度W1可参照先前的说明，在此不再重复说明。

需要说明的是，在本实施例中，当显示面板21为薄膜晶体管液晶显示面板时，显示面板21还包括一彩色滤光层CF。彩色滤光层CF会设置在第一基板211的下表面211b，并覆盖第二反射层222。换句话说，第二反射层222是位于彩色滤光层CF与第一基板211之间。

此外，取像装置2还可进一步包括一用以产生一可见光束的背光组件27。与先前的实施例相似，显示面板21设置于背光组件27上。另外，可见光束对第一反射层221、第二反射层222以及透光盖板20的透射率大于80%。然而，在其它实施例中，当显示面板21为有机发光二极管面板时，背光组件27也可以被省略。

另外，本实用新型所有实施例中的用语”光传导部”、”第一光传导部”或是”第二光传导部”是指导光件12或者第一基板211可允许感测光束L以及信号光束L’传递的部分，而”光穿透部”是指导光件12或者第一基板211中，可允许感测光束L以及信号光束L’进出其它元件的部分。

因此，当感测光束L以及信号光束L’为红外光时，”光传导部”、”第一光传导部”或是”第二光传导部”都是指导光件12或者第一基板211传导红外光之部分，而”光穿透部”是指导光件12或者第一基板211可使红外光穿透的部分。

也就是说，取像装置1、1’、2的背光组件17、27或者由显示面板11、21本身所产生的可见光束，并不会在”光传导部”、”第一光传导部”或是”第二光传导部”被反射，而影响使用者观看显示画面。

另外，本实用新型实施例的取像装置1、1’、2还可进一步包括一带通滤波层(图未示)。在图2以及图5所示的实施例中，带通滤波层可设置于影像撷取元件14与导光件12之间，用以过滤信号光束L’以外的杂散光。

举例而言，当信号光束L’为红外光时，带通滤波层对于信号光束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，带通滤波层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，带通滤波层可允许波长落在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。

在图6的实施例中，带通滤波层可设置于影像撷取元件24以及第一基板211之间。如此，带通滤波层可避免环境光、显示面板11、21或背光组件17、27所产生的光束进入影像撷取元件14、24，造成信号干扰。据此，通过设置带通滤波层，可提升取像装置1、1’、2的辨识精准度。

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1、1’、2，其通过“设置在显示面板与透光盖板之间的导光件被区分一光传导部以及一光穿透部”或者“在显示面板的第一基板上下分别设置具有开口的第一反射层以及第二反射层”的技术方案，可以使感测光束L主要在透光盖板10、20下方的导光件12或者第一基板211内被传递，并可通过第一反射层121、221的开口121h、221h定义出感测范围SA，可避免附着在透光盖板10、20表面10S、20S的附着物影响成像质量。

进一步而言，相较于现有的指纹辨识装置，本实用新型实施例中，主要是利用透光盖板10、20下方的导光件12或是显示面板21的第一基板211来传递感测光束L以及信号光束L’，因此可以避免透光盖板10、20的表面10S、20S的脏污造成感测光束L的强度降低。据此，本实用新型实施例的取像装置1、1’、2可具有较佳的取像质量。

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

1.一种取像装置，其特征在于：包括：

一透光盖板，其具有与环境介质接触的一表面，其中，所述表面具有一显示区；

一显示面板，其对应于所述显示区并设置于所述透光盖板下方；

一导光件，其设置于所述显示面板与所述透光盖板之间，其中，所述导光件被区分为一第一光传导部、一第二光传导部以及一光穿透部，所述显示区与所述光穿透部在一垂直方向上重叠，且所述第一光传导部与所述第二光传导部分别位于所述光穿透部的两相反侧；

一发光元件，其设置于所述导光件的其中一侧，并用以产生进入所述第一光传导部的一感测光束，其中，所述感测光束在所述第一光传导部内被传递至所述光穿透部，以投射到所述透光盖板的所述显示区，且所述感测光束的一部分被所述表面全反射，以形成由所述光穿透部进入所述第二光传导部的一信号光束；以及

一影像撷取元件，其设置于所述导光件的另一侧，以接收在所述第二光传导部内被传递的所述信号光束。

2.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述导光件包括:

一导光本体，其具有一第一表面以及与所述第一表面相对的一第二表面，其中，所述第一表面朝向所述透光盖板；

一第一反射层，其设置于所述第一表面，其中，所述第一反射层具有一开口；以及

一第二反射层，其设置于所述第二表面；

其中，所述第一反射层与所述第二反射层在所述垂直方向彼此重叠，以至少定义出所述第一光传导部以及所述第二光传导部，所述开口与所述第二反射层在所述垂直方向彼此重叠，以定义出所述光穿透部。

3.如权利要求2所述的取像装置，其特征在于，所述第一反射层的折射系数与所述第二反射层的折射系数都低于所述导光本体的折射系数。

4.如权利要求2所述的取像装置，其特征在于，所述第二反射层的折射系数n_R、所述导光本体的折射系数n_L以及所述感测光束进入所述导光本体的入射角度θ满足下列关系式：θ>sin^-1(n_L/n_R)。

5.如权利要求2所述的取像装置，其特征在于，所述感测光束为红外光，所述第一反射层与所述第二反射层都是红外光反射层。

6.如权利要求2所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一光学胶，其中，所述光学胶位于所述第一反射层与所述透光盖板之间，且所述光学胶的一部分填入所述开口内。

7.如权利要求6所述的取像装置，其特征在于，所述光学胶的折射系数、所述导光本体的折射系数以及所述透光盖板的折射系数相同。

8.如权利要求2所述的取像装置，其特征在于，所述开口的一最大宽度W1，所述导光本体的厚度t₁，所述导光本体与所述透光盖板之间的最短垂直距离t₂，所述透光盖板的厚度t₃，以及所述感测光束的入射角度θ满足下列关系式：2(t₁ +t₂ +t₃)tanθ> W1。

9.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述显示区具有对应于所述光穿透部的一感测范围，且所述感测范围的一最大宽度小于所述光穿透部的一最大宽度。

10.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一光束定向元件，所述光束定向元件设置于所述感测光束的光路上，以调整所述感测光束进入所述第一光传导部的一入射角度。

11.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一背光组件，所述背光组件用以产生一可见光束，所述显示面板设置于所述背光组件上，且所述可见光束对所述导光件以及所述透光盖板的透射率大于80%。

12.一种取像装置，其特征在于，包括：

一显示面板，其设置于所述透光盖板下方，并对应于所述显示区，其中，所述显示面板至少包括一第一基板以及与所述第一基板结合的一第二基板，所述第一基板具有朝向所述透光盖板的一上表面以及与所述上表面相对的一下表面；

一第一反射层，其设置于所述上表面，并具有一开口；

一第二反射层，其设置于所述下表面，其中，所述第一反射层与所述第二反射层在所述第一基板的一厚度方向至少部分重叠；

一发光元件，其设置于所述显示面板的其中一侧，以用于产生进入所述第一基板的一感测光束，其中，所述感测光束通过所述第一反射层与所述第二反射层而被传递至所述开口，并投射到所述透光盖板，所述感测光束的一部分被所述表面全反射，以形成一信号光束；以及

一影像撷取元件，其设置于所述显示面板的另一侧，以接收所述信号光束。

13.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，所述第一反射层的折射系数与所述第二反射层的折射系数都低于所述第一基板的折射系数，以使所述感测光束产生全反射。

14.如权利要求13所述的取像装置，其特征在于，所述第二反射层的折射系数n_R、所述第一基板的折射系数n_L以及所述感测光束投射到所述第一反射层的入射角度θ满足下列关系式：θ>sin^-1(n_L/n_R)。

15.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，所述感测光束为红外光，所述第一反射层与所述第二反射层都是红外光反射层。

16.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一光学胶，其中，所述光学胶位于所述第一反射层与所述透光盖板之间，且所述光学胶的一部分填入所述开口内。

17.如权利要求16所述的取像装置，其特征在于，所述光学胶的折射系数、所述第一基板的折射系数以及所述透光盖板的折射系数相同。

18.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，所述开口的一最大宽度W1，所述第一基板的厚度t₁，所述第一基板与所述透光盖板之间的最短垂直距离t₂，所述透光盖板的厚度t₃，以及所述感测光束的入射角度θ满足下列关系式：2(t₁ +t₂ +t₃)tanθ> W1。

19.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一光束定向元件，所述光束定向元件设置于所述发光元件与所述第一基板之间，以调整所述感测光束进入所述第一基板的一入射角度。

20.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，所述开口与所述显示区在所述厚度方向彼此重叠，且所述显示区具有对应于所述开口的一感测范围，所述感测范围的一最大宽度小于所述开口的一最大宽度。

21.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一背光组件，所述背光组件用以产生一可见光束，所述显示面板设置于所述背光组件上，且所述可见光束对所述第一反射层、所述第二反射层以及所述透光盖板的透射率大于80%。

22.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，所述透光盖板还具有一非显示区，所述开口与所述非显示区在所述厚度方向彼此重叠，且所述非显示区具有对应于所述开口的一感测范围，所述感测范围的一最大宽度小于所述开口的一最大宽度。

23.一种取像装置，其特征在于，包括：

一显示面板，其对应于所述显示区而设置于所述透光盖板下方；

一导光件，其设置于所述显示面板与所述透光盖板之间，其中，所述导光件被区分为一光传导部以及一光穿透部；

一发光元件，其设置于所述导光件的其中一侧，并用以产生进入所述光传导部的一感测光束，其中，所述感测光束在所述光传导部内被传递至所述光穿透部，以投射到所述透光盖板的所述显示区，且所述感测光束的一部分被所述表面全反射，以形成由所述光穿透部进入所述导光件的一信号光束；以及

一影像撷取元件，其设置于所述导光件的另一侧，以接收所述信号光束。

24.如权利要求23所述的取像装置，其特征在于，所述导光件包括:

一第一反射层，其设置于所述第一表面，其中，所述第一反射层具有一开口；所述光穿透部与所述显示区在一垂直方向彼此重叠，且所述显示区具有对应于所述光穿透部的一感测范围，所述感测范围的一最大宽度小于所述开口的一最大宽度。

25.如权利要求24所述的取像装置，其特征在于，所述透光盖板还具有一非显示区，所述影像撷取元件设置于所述非显示区下方，所述光穿透部在一垂直方向上会与所述显示区以及所述影像撷取元件上方的所述非显示区重叠。