TWI630502B

TWI630502B - 取像裝置

Info

Publication number: TWI630502B
Application number: TW105135846A
Authority: TW
Inventors: 吳建興; 黃承鈞; 沈柏勳
Original assignee: 金佶科技股份有限公司
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-07-21
Also published as: US10455129B2; US20180041672A1; TW201805849A; TWM545308U

Abstract

一種取像裝置包括導光元件、透光元件、光源以及影像擷取元件。導光元件包括頂面、相對於頂面的底面、連接於頂面與底面之間的入光面及相對於頂面的出光面。底面連接於入光面與出光面之間。入光面與頂面夾有銳角α。透光元件配置於導光元件的頂面上。光源用以發出光束。光束穿過入光面後向透光元件傳遞且於透光元件與環境介質的交界面全反射。影像擷取元件配置於導光元件的出光面上。

Description

取像裝置

本發明是有關於一種取像裝置。

生物辨識的種類包括臉部、聲音、虹膜、視網膜、靜脈和指紋辨識等。因為每個人的指紋都是獨一無二的，且指紋不易隨著年齡或身體健康狀況而變化，因此指紋辨識裝置已成為目前最普及的一種生物辨識裝置。依照感測方式的不同，指紋辨識裝置還可分為光學式、電容式、超音波式及熱感應式。

光學式指紋辨識裝置可利用全反射原理進行指紋取像，其工作原理如下。指紋是由多條不規則的凸部(即凸紋)與凹部(即凹紋)組成。當手指按壓指紋辨識裝置時，指紋的凸部會接觸指紋辨識裝置的透光元件，而指紋的凹部不會接觸指紋辨識裝置的透光元件。接觸透光元件的指紋凸部會破壞光束在透光元件內的全反射，而使影像擷取元件取得對應指紋凸部的暗紋。同時間，指紋的凹部不會破壞光束於透光元件內的全反射，而使影像擷取元件取得對應指紋凹部的亮紋。藉此，對應指紋的凸部與凹部的光束會在影像擷取元件的光接收面上形成亮暗相間的條紋圖案，進而使影像擷取元件取得指紋影像。利用演算法計算對應指紋影像的資訊，便可進行使用者身份的辨識。然而，在習知技術中，利用全反射原理的指紋辨識裝置具有尺寸過大的缺點，而不利於安裝在各式電子產品(例如：手機、平板電腦、筆記型電腦等)中。

本發明提供一種取像裝置，尺寸小、取像品質佳。

本發明的一種取像裝置包括導光元件、透光元件、光源以及影像擷取元件。導光元件包括頂面、相對於頂面的底面、連接於頂面與底面之間的入光面及相對於頂面的出光面。底面連接於入光面與出光面之間。入光面與頂面夾有銳角α。透光元件配置於導光元件的頂面上。光源用以發出光束。光束穿過入光面後向透光元件傳遞且於透光元件與環境介質的交界面全反射。影像擷取元件配置於導光元件的出光面上。

本發明的另一種取像裝置包括導光元件、透光元件、光源、影像擷取元件、第一反射元件及第二反射元件。導光元件包括頂面、相對於頂面的底面、連接於頂面與底面之間的入光面及相對於頂面的出光面。底面連接於入光面與出光面之間。透光元件配置於導光元件的頂面上。光源用以發出光束。影像擷取元件配置於導光元件的出光面上。第一反射元件配置於導光元件的頂面，且位於透光元件與導光元件之間。第二反射元件配置於導光元件的底面。光束穿過入光面後被第一反射元件與第二反射元件反射。光束被第一反射元件與第二反射元件反射後於透光元件與環境介質的交界面全反射。

在本發明的一實施例中，上述的銳角α滿足下式(1)：，其中θ_i為光束自入光面射入導光元件的角度，n₁為環境介質的折射率，而n₂為導光元件的折射率。

在本發明的一實施例中，上述的導光元件的入光面具有凹陷，光源配置於凹陷中，而取像裝置更包括光學膠。光學膠填入入光面的凹陷，以包覆光源並連接光源與導光元件。光學膠的折射率、導光元件的折射率以及透光元件的折射率相等。

在本發明的一實施例中，上述的銳角α滿足下式(2)：，其中θ_i為光束入射至入光面的入射角度，n₁為環境介質的折射率，而n₂為導光元件的折射率。

在本發明的一實施例中，上述的光源配置於導光元件外且位於環境介質中。導光元件的折射率與透光元件的折射率相等。

在本發明的一實施例中，上述的取像裝置更包括第一反射元件及第二反射元件。第一反射元件配置於導光元件的頂面，且位於透光元件與導光元件之間。第二反射元件配置於導光元件的底面。光束穿過入光面後依序被第一反射元件與第二反射元件反射以擴大光束，被擴大的光束於透光元件與環境介質的交界面全反射。

在本發明的一實施例中，影像擷取元件設置於較第二反射元件靠近透光元件處。

在本發明的一實施例中，上述的導光元件更包括內壁。出光面較底面靠近透光元件。內壁連接於底面與出光面之間。內壁與出光面形成凹陷，而影像擷取元件配置於所述凹陷中。

在本發明的一實施例中，上述的影像擷取元件具有面向出光面的光接收面，而光接收面及出光面平行於頂面。

在本發明的一實施例中，上述的影像擷取元件具有面向出光面的光接收面，而光接收面以及出光面相對於頂面傾斜。

在本發明的一實施例中，上述的光束通過入光面後直接向透光元件傳遞。

在本發明的一實施例中，上述的光束為非可見光。

在本發明的一實施例中，上述的光束穿過入光面後依序被第一反射元件與第二反射元件反射以擴大光束，而影像擷取元件設置於較第二反射元件靠近透光元件處。

在本發明的一實施例中，θ_i為光束自入光面射入導光元件的角度，而θ_i滿足下式(3)：，其中n₁為環境介質的折射率，而n₂為導光元件的折射率。

基於上述，本發明一實施例的取像裝置包括導光元件、配置於導光元件之頂面上的透光元件、配置於導光元件之入光面旁的光源以及配置於導光元件之出光面上的影像擷取元件。導光元件的入光面相對於導光元件的頂面傾斜，而導光元件的頂面與入光面夾有銳角α。利用傾斜的入光面(即銳角α的設計)，光源發出的光束能在短距離內於透光元件與環境介質的交界面上發生全反射。藉此，取像裝置的尺寸能縮小，以利於安裝於各式電子產品中。

此外，本發明另一實施例的取像裝置包括導光元件、透光元件、光源、影像擷取元件、第一反射元件及第二反射元件。透光元件配置於導光元件的頂面上。影像擷取元件配置於導光元件的出光面上。第一反射元件配置於導光元件的頂面。第二反射元件配置於導光元件的底面。透過第一反射元件與第二反射元件的擴束作用以及調整影像擷取元件位置，影像擷取元件能使用面積小的光接收面擷取完整的物體影像。換言之，影像擷取元件的面積可縮小，而包括影像擷取元件的取像裝置的尺寸能隨之縮減。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1‧‧‧環境介質

100、100A、100B、100C、100D‧‧‧取像裝置

110‧‧‧導光元件

110-1‧‧‧厚部

110-2‧‧‧薄部

110a、116a‧‧‧凹陷

112‧‧‧頂面

113‧‧‧內壁

114‧‧‧底面

116、116B‧‧‧入光面

118、118A、118C‧‧‧出光面

120‧‧‧透光元件

122‧‧‧交界面

130、130B‧‧‧光源

140‧‧‧影像擷取元件

140a‧‧‧光接收面

150‧‧‧光學膠

160‧‧‧第一反射元件

170‧‧‧第二反射元件

D、d‧‧‧距離

L‧‧‧光束

α‧‧‧銳角

θ_i‧‧‧角度

圖1為本發明一實施例之取像裝置的剖面示意圖。

圖2為本發明一實施例之取像裝置的局部的示意圖。

圖3為本發明另一實施例之取像裝置的剖面示意圖。

圖4為本發明又一實施例之取像裝置的剖面示意圖。

圖5為本發明又一實施例之取像裝置的局部的示意圖。

圖6為本發明再一實施例之取像裝置的剖面示意圖。

圖7為本發明一實施例之取像裝置的剖面示意圖。

圖8為本發明一實施例之取像裝置的局部的示意圖。

圖1為本發明一實施例之取像裝置的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之取像裝置的局部的示意圖。請參照圖1及圖2，取像裝置100位於環境介質1中。在本實施例中，環境介質1例如為空氣。但本發明不限於此，在其他實施例中，取像裝置100也可能位於其他種類的環境介質中。取像裝置100用以擷取物體的影像。在正常情況下，所述物體為生物特徵，例如：指紋，但本發明不以此為限。

取像裝置100包括導光元件110。導光元件110具有頂面112、相對於頂面112的底面114、連接於頂面112與底面114之間的入光面116以及出光面118。出光面118相對於頂面112。底面114連接於入光面116與出光面118之間。特別是，入光面116相對於頂面112傾斜，且入光面116與頂面112夾有銳角α。

在本實施例中，導光元件110更具有內壁113。出光面 118較底面114靠近透光元件120。內壁113連接於底面114與出光面118之間。內壁113與出光面118形成凹陷110a。換言之，導光元件110包括具有底面114的厚部110-1以及具有出光面118的薄部110-2。在本實施例中，出光面118及底面114可選擇性地平行於頂面110，但本發明不以此為限，在其他實施例中，出光面118也可相對於頂面110傾斜，以下將於後續段落中配合其他圖示舉例說明之。

取像裝置100包括透光元件120。透光元件120配置於導光元件110的頂面112上。在本實施例中，透光元件120可透過光學膠(未繪示)固定於導光元件110的頂面112上。導光元件110的材料及/或透光元件120的材料可選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Polymethylmethacrylate)、聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)或其他適當的透光材質。在本實施例中，導光元件110、所述光學膠及透光元件120可具有相同或相近的折射率，但本發明不以此為限。

取像裝置100包括光源130。光源130配置於入光面116旁且用以發出光束L。在本實施例中，導光元件110的入光面116具有凹陷116a。光源130配置於凹陷116a中。取像裝置100更包括光學膠150。光學膠150填入凹陷116a，以包覆光源130並連接光源130與導光元件110。在本實施例中，光學膠150可具有與導光元件110相同或相近的折射率，以減少光束L進入導光元件110前的損失，但本發明不以此為限。在本實施例中，光束L例如為非可見光。藉此，裝有取像裝置100的電子產品在擷取物體的影像時，光束L不會影響電子產品的外觀。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，光束L也可為可見光或可見光與不可見光的組合。在本實施例中，光源130可為發光二極體，但本發明不限於此，在其他實施例中，光源130也可為其他適當種類的發光元件。

取像裝置100包括影像擷取元件140。影像擷取元件140配置於導光元件110的出光面118上。影像擷取元件140的光接收面140a面向導光元件110的出光面118。在本實施例中，影像擷取元件140承靠於導光元件110的出光面118，而影像擷取元件140的光接收面140a可與導光元件110的出光面118實質上平行。影像擷取元件140例如為電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互補式金屬氧化物半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)，但本發明不限於此，在其他實施例中，影像擷取元件140也可為其他適當種類的影像感測器。

請參照圖1及圖2，光束L穿過入光面116後向透光元件120傳遞，至少部份的光束L會於透光元件120與環境介質1的交界面122發生全反射。當物體(例如：指紋凸部)觸碰交界面122時，在對應指紋凸部的部份交界面122上，光束L的全反射會被破壞，進而使影像擷取元件140取得對應指紋凸部的暗紋；指紋凸部觸碰部份交界面122的同時，指紋凹部不會觸碰交界面122，在對應指紋凹部的另一部份交界面122上，光束L的全反射不會被破壞，進而使影像擷取元件140取得對應指紋凹部的亮紋；藉此，影像擷取元件140能取得亮暗相間的物體影像(例如：指紋影像)。

值得注意的是，透過傾斜的入光面116(即銳角α的設計)，光源130發出的光束L能在短距離D內於透光元件120與環境介質1的交界面122發生全反射。藉此，取像裝置100的尺寸能縮減，以利於安裝在各式電子產品中。在本實施例中，可適當地設計銳角α的大小，以在縮減取像裝置100尺寸的前提下，更進一步提高光束L在交界面122發生全反射的比例。舉例而言，在本實施例中，銳角α可滿足下式(1)：，其中θ_i為光束L自入光面116射入導光元件110的角度，n₁為環境介質1的折射率，而n₂為導光元件110的折射率。若由入光面116之法線(例如：在圖2中，沒有與光束L平行的虛線)到光束L的方向為順時針方向，則θ_i為負值。若由入光面116之法線(例如：在圖2中，沒有與光束L平行的虛線)到光束L的方向為逆時針方向，則θ_i為正值。角α滿足上式(1)時，光束L於交界面122發生全反射的比例提高，而有助於提升取像裝置100的取像品質。

請參照圖1，在本實施例中，取像裝置100可進一步包括第一反射元件160以及第二反射元件170。第一反射元件160配置於導光元件110的頂面112且位於透光元件120與導光元件110之間。第二反射元件170配置於導光元件110的底面114。光束L穿過入光面116後依序被第一反射元件160與第二反射元件170反射，以擴大光束L。被擴大的光束L傳向透光元件120且於透光元件120與環境介質1的交界面112發生全反射。影像擷取元件140設置於較第二反射元件170靠近透光元件120處(例如：凹陷110a處)。

值得注意是，透過第一反射元件160與第二反射元件170的擴束作用以及調整影像擷取元件140的位置(例如：令影像擷取元件140的光接收面140a靠近透光元件120，或令影像擷取元件140的光接收面140a相對於頂面112傾斜)，影像擷取元件140能使用面積小的光接收面140a擷取完整的物體影像(例如：指紋影像)。換言之，影像擷取元件140的面積可縮小，而包括影像擷取元件140的取像裝置100的尺寸也能進一步縮減。然而，本發明不限於此，在其他實施中，取像裝置也可不包括第一反射元件160及第二反射元件170，以下將於後續段落中配合其它圖示舉例說明之。

圖3為本發明另一實施例之取像裝置的剖面示意圖。請參照圖3，取像裝置100A與前述的取像裝置100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。取像裝置100A與取像裝置100的差異在於，取像裝置100A的出光面118A與取像裝置100的出光面118不同。以下主要說明此差異，兩者相同或相對應處還請參照前述說明。

請參照圖3，取像裝置100A包括導光元件110、透光元件120、光源130以及影像擷取元件140。導光元件110具有頂面112、相對於頂面112的底面114、連接於頂面112與底面114之間的入光面116以及出光面118A。出光面118A相對於頂面112。底面114連接於入光面116與出光面118A之間。入光面116與頂面112夾有銳角α。透光元件120配置於導光元件110的頂面112上。光源130配置於入光面116旁且用以發出光束L。光束L穿過入光面116後向透光元件120傳遞，且於透光元件120與環境介質1的交界面122全反射。影像擷取元件140配置於導光元件110的出光面118A上。

與取像裝置100不同的是，取像裝置100A的出光面118A是相對於頂面112及底面114傾斜，且頂面112與出光面118A的距離d隨著遠離光源130而漸減。影像擷取元件140承靠於出光面118A上，而影像擷取元件140的光接收面140a可與導光元件110的出光面118A實質上平行。影像擷取元件140的光接收面140a也相對於頂面112及底面114傾斜。取像裝置100A除了具有上述取像裝置100的功效與優點外，利用傾斜的影像擷取元件140，取像裝置100A可減少雜散光進入影像擷取元件140的機率，進而提高擷取的物體影像品質，例如：可提高物體影像的對比。

圖4為本發明又一實施例之取像裝置的剖面示意圖。圖5為本發明又一實施例之取像裝置的局部的示意圖。請參照圖4及圖5，取像裝置100B與取像裝置100A類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。取像裝置100B與取像裝置100A的差異在於，光源130B是配置於導光元件110外且位於環境介質1中。以下主要說明此差異，兩者相同或相對應處還請參照前述說明。

請參照圖4及圖5，取像裝置100B包括導光元件110、透光元件120、光源130B以及影像擷取元件140。導光元件110具有頂面112、相對於頂面112的底面114、連接於頂面112與底面114之間的入光面116B以及出光面118A。出光面118A相對於頂面112。底面114連接於入光面116B與出光面118A之間。入光面116B與頂面112夾有銳角α。透光元件120配置於導光元件110的頂面112上。光源130B配置於入光面116旁且用以發出光束L。光束L穿過入光面116B後向透光元件120傳遞，且於透光元件120與環境介質1的交界面122全反射。影像擷取元件140配置於導光元件110的出光面118A上。

與取像裝置100A不同的是，取像裝置100B的入光面116B可不具有凹陷116a，光源130B是配置於導光元件110外且位於環境介質1中。換言之，光源130B發出的光束L需先在環境介質1中傳遞一段距離後才會穿過入光面116B而進入導光元件110中。由於上述光束L的傳遞路徑的改變，取像裝置100B的銳角α的最佳範圍也會與取像裝置100A的銳角α的最佳範圍不同。詳言之，在取像裝置100B中，銳角α可滿足下式(2)：，其中θ_i為光束L入射至入光面116B的入射角度，n₁為環境介質1的折射率，而n₂為導光元件110的折射率。若由入光面116B之法線(例如：圖5中的虛線)到光束L的方向為順時針方向，則θ_i為負值。若由入光面116B之法線(例如：圖5中的虛線)到光束L的方向為逆時針方向，則θ_i為正值。取像裝置100B具有與取像裝置100A類似的功效及優點，於此便不再重述。

圖6為本發明再一實施例之取像裝置的剖面示意圖。請參照圖6，取像裝置100C與前述的取像裝置100A類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。取像裝置100C與取像裝置100A的差異在於，取像裝置100C可不包括第一反射元件160及第二反射元件170，且取像裝置100C的導光元件110可不具內壁113。以下主要說明此差異，兩者相同或相對應處還請參照前述說明。

請參照圖6，取像裝置100C包括導光元件110、透光元件120、光源130以及影像擷取元件140。導光元件110具有頂面112、相對於頂面112的底面114、連接於頂面112與底面114之間的入光面116以及出光面118C。出光面118C相對於頂面112。底面114連接於入光面116與出光面118C之間。出光面118C相對於頂面112傾斜，且頂面112與出光面118C的距離d隨著遠離光源130而漸減。入光面116與頂面112夾有銳角α。透光元件 120配置於導光元件110的頂面112上。光源130配置於入光面116旁且用以發出光束L。光束L穿過入光面116後向透光元件120傳遞，且於透光元件120與環境介質1的交界面122全反射。影像擷取元件140配置於導光元件110的出光面118C上。影像擷取元件140承靠於出光面118C上，而影像擷取元件140的光接收面140a與導光元件110的出光面118C平行。換言之，影像擷取元件140的光接收面140a也是傾斜的。

與取像裝置100A不同的是，取像裝置100C的導光元件110可不具內壁113，而導光元件110的出光面118C可直接與底面114連接。此外，取像裝置100C可不包括第一反射元件160及第二反射元件170，光束L通過入光面116後可直接向透光元件120傳遞，而於透光元件120與環境介質1的交界面122全反射。換言之，利用一次反射(即光束L在交界面122上的全反射)以及傾斜的影像擷取元件140，也可縮減取像裝置100C的尺寸，而不一定要設置第一反射元件160及第二反射元件170。

圖7為本發明一實施例之取像裝置的剖面示意圖。圖8為本發明一實施例之取像裝置的局部的示意圖。請參照圖7及圖8，取像裝置100D與前述的取像裝置100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。取像裝置100D與取像裝置100的差異在於，取像裝置100D的入光面116可設置在導光元件110的底部。以下主要說明此差異，兩者相同或相對應處還請參照前述說明。

請參照圖7及圖8，取像裝置100D包括導光元件110、透光元件120、光源130、影像擷取元件140、第一反射元件160以及第二反射元件170。導光元件110具有頂面112、相對於頂面112的底面114、連接於頂面112與底面114之間的入光面116以及出光面118。出光面118相對於頂面112。底面114連接於入光面116與出光面118之間。透光元件120配置於導光元件110的頂面112上。光源130用以發出光束L。影像擷取元件140配置於導光元件110的出光面118上。第一反射元件160配置於導光元件110的頂面112，且位於透光元件120與導光元件110之間。第二反射元件170配置於導光元件110的底面114。光束L穿過入光面116後被第一反射元件160與第二反射元件170反射。光束L被第一反射元件160與第二反射元件170反射後於透光元件120與環境介質1的交界面122全反射。

與取像裝置100A不同的是，取像裝置100D的入光面116可設置在導光元件110的底部。換言之，部份的入光面116可與底面114實質上可共平面，但本發明不以此為限。在本實施例中，θ_i為光束L自入光面116射入導光元件110的角度，而θ_i滿足下式(3)：，其中n₁為環境介質1的折射率，而n₂為導光元件110的折射率。若由入光面116之法線(例如：圖8中的虛線)到光束L的方向為順時針方向，則θ_i為負值。若由入光面116之法線(例如：圖8中的虛線)到光束L的方向為逆時針方向，則θ_i為正值。取像裝置100D具有與取像裝置100類似的功效及優點，於此便不再重述。

綜上所述，本發明一實施例的取像裝置包括導光元件、配置於導光元件之頂面上的透光元件、配置於導光元件之入光面旁的光源以及配置於導光元件之出光面上的影像擷取元件。導光元件的入光面相對於導光元件的頂面傾斜，而導光元件的頂面與入光面夾有銳角α。利用傾斜的入光面(即銳角α的設計)，光源發出的光束能在短距離內於透光元件與環境介質的交界面上發生全反射。藉此，取像裝置的尺寸能縮小，以利於安裝於各式電子產品中。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種取像裝置，位於一環境介質中，該取像裝置包括：一導光元件，包括：一頂面；一底面，相對於該頂面；一入光面，連接於該頂面與該底面之間，其中該入光面與該頂面夾有一銳角α；以及一出光面，相對於該頂面，該底面連接於該入光面與該出光面之間；一透光元件，配置於該導光元件的該頂面上；一光源，用以發出一光束，其中該光束穿過該入光面後向該透光元件傳遞，且於該透光元件與該環境介質的交界面全反射；一影像擷取元件，配置於該導光元件的該出光面上；以及一光學膠，其中該導光元件的該入光面具有一凹陷，該光源配置於該凹陷中，該光學膠填入該入光面的該凹陷，以包覆該光源並連接該光源與該導光元件，其中該光學膠的折射率、該導光元件的折射率以及該透光元件的折射率相等。
如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該銳角α滿足下式(1)：，其中θ_i為該光束自該入光面射入該導光元件的角度，n₁為該環境介質的折射率，而n₂為該導光元件的折射率。
如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該銳角α滿足下式(2)：，其中θ_i為該光束入射至該入光面的入射角度，n₁為該環境介質的折射率，而n₂為該導光元件的折射率。
如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，更包括：一第一反射元件，配置於該導光元件的該頂面，且位於該透光元件與該導光元件之間；以及一第二反射元件，配置於該導光元件的該底面，其中該光束穿過該入光面後依序被該第一反射元件與該第二反射元件反射以擴大該光束，被擴大的該光束於該透光元件與該環境介質的交界面全反射，而該影像擷取元件設置於較該第二反射元件靠近該透光元件處。
如申請專利範圍第4項所述的取像裝置，其中該導光元件更包括：一內壁，其中該出光面較該底面靠近該透光元件，該內壁連接於該底面與該出光面之間，該內壁與該出光面形成一凹陷，而該影像擷取元件配置於該凹陷中。
如申請專利範圍第4項所述的取像裝置，其中該影像擷取元件具有面向該出光面的一光接收面，而該光接收面以及該出光面平行於該頂面。
如申請專利範圍第4項所述的取像裝置，其中該影像擷取元件具有面向該出光面的一光接收面，而該光接收面以及該出光面相對於該頂面傾斜。
如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該影像擷取元件具有面向該出光面的一光接收面，而該光接收面以及該出光面相對於該頂面傾斜。
如申請專利範圍第8項所述的取像裝置，其中該光束通過該入光面後直接向該透光元件傳遞。
如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該光束為非可見光。
一種取像裝置，位於一環境介質中，該取像裝置包括：一導光元件，包括：一頂面；一底面，相對於該頂面；一入光面，連接於該頂面與該底面之間；以及一出光面，相對於該頂面，該底面連接於該入光面與該出光面之間；一透光元件，配置於該導光元件的該頂面上；一光源，用以發出一光束；一影像擷取元件，配置於該導光元件的該出光面上；一第一反射元件，配置於該導光元件的該頂面，且位於該透光元件與該導光元件之間；以及一第二反射元件，配置於該導光元件的該底面，其中該光束穿過該入光面後被該第一反射元件與該第二反射元件反射，以擴大該光束，被擴大之該光束於該透光元件與該環境介質的交界面全反射。
如申請專利範圍第11項所述的取像裝置，其中該光束穿過該入光面後依序被該第一反射元件與該第二反射元件反射以擴大該光束，而該影像擷取元件設置於較該第二反射元件靠近該透光元件處。
如申請專利範圍第11項所述的取像裝置，其中該導光元件更包括：一內壁，其中該出光面較該底面靠近該透光元件，該內壁連接於該底面與該出光面之間，該內壁與該出光面形成一凹陷，而該影像擷取元件配置於該凹陷中。
如申請專利範圍第11項所述的取像裝置，其中θ_i為該光束自該入光面射入該導光元件的角度，而θ_i滿足下式(3)：，其中n₁為該環境介質的折射率，而n₂為該導光元件的折射率。
如申請專利範圍第14項所述的取像裝置，其中該導光元件的該入光面具有一凹陷，該光源配置於該凹陷中，而該取像裝置更包括：一光學膠，填入該入光面的該凹陷，以包覆該光源並連接該光源與該導光元件，其中該光學膠的折射率、該導光元件的折射率以及該透光元件的折射率相等。
如申請專利範圍第11項所述的取像裝置，其中該影像擷取元件具有面向該出光面的一光接收面，而該光接收面以及該出光面平行於該頂面。
如申請專利範圍第11項所述的取像裝置，其中該影像擷取元件具有面向該出光面的一光接收面，而該光接收面以及該出光面相對於該頂面傾斜。
如申請專利範圍第11項所述的取像裝置，其中該光束為非可見光。