CN101789074B - 光学指纹辨识系统的导光模组 - Google Patents

Abstract

一种光学指纹辨识系统的导光模组，是导引反射光至一个取像装置，包含用于透光的一压板，及至少一光扩散板。该压板具有供手指按压的一板面。该光扩散板是设置在该取像装置与该压板间，并具有相对该压板与该取像装置且供反射光通过的一开口，及形成在一表面且导引入射光分散于该压板板面的数个微结构。借此，以前述微结构使入射光均布于该压板，增加集中于手指的光亮度，进而有效提升辨识率。

Description

光学指纹辨识系统的导光模组

【技术领域】

本发明涉及一种导光模组，特别是涉及一种利用光学辨识指纹的光学指纹辨识系统的导光模组。

【背景技术】

参阅图1，一种光学指纹辨识系统1，包含有一个取像装置11，及由上而下依序设置在该取像装置11上方的一压板12与一光扩散板13。该压板12具有供手指A按压的一板面121。该光扩散板13是导引入射光形成面光源投向该压板12，并具有供反射光通过的一透孔131。当面光源由该光扩散板13投射至手指A后，会反射至下方的取像装置11，由于指纹的波峰会反射光线，波谷会吸收光线，因此，反射光会形成明暗对比条纹，使该取像装置11达到指纹辨识的效果。

然而，该透孔131的设置，会使该光扩散板13减少一块发光区域，导致该手指A中间部位的亮度不足，而没有指纹影像，严重影响指纹辨识率。

参阅图2，为改善前述缺失，美国专利第5177802号案的光学指纹辨识系统2，主要包含有一取像装置21、设置在该取像装置21上方的一导光板22、及设置在该导光板22二侧的二光源23。当前述光源23发光时，该导光板22可以依据全反射原理，导引入射光投射至手指B，再反射至该取像装置21，达到指纹辨识的效果。

然而，由于该导光板22是依据全反射原理导引入射光行进，因此，在组装的过程中，必须精确调整前述光源23与该导光板22的入射角度，才能有效导引入射光投射至该手指B的各个部位，不但在组装上较困难，且组装成本较高，相当不符合经济效益。

【发明内容】

本发明的目的是在于提供一种可以提升辨识率，并简化组装程序的光学指纹辨识系统的导光模组。

该光学指纹辨识系统具有至少一发光源，及一取像装置，本发明的导光模组包含用于透光的一压板，及至少一光扩散板。该压板具有供手指按压的一板面。该光扩散板是设置在该取像装置与该压板间，并具有相对该压板与该取像装置且供反射光通过的一开口，及形成在一表面且导引入射光分散于该压板板面的数个微结构。

本发明的有益效果在于：能以前述微结构使入射光均布于该压板，增加集中于手指的光亮度，进而有效提升辨识率。

【附图说明】

图1是一剖视图，说明一种光学指纹辨识系统；

图2是一剖视图，说明美国专利第5177802号案；

图3是一剖视分解图，说明本发明一光学指纹辨识系统的导光模组的一第一较佳实施例；

图4是该第一较佳实施例的一组合剖视图；

图5是一剖视图，说明本发明一光学指纹辨识系统的导光模组的一第二较佳实施例；及

图6是该第二较佳实施例的一顶视图。

【具体实施方式】

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图3，及图4，本发明光学指纹辨识系统的导光模组的一第一较佳实施例是安装在一指纹辨识系统3。该指纹辨识系统3具有一个壳体30、与该壳体30结合的一电路板31、设置在该电路板31上的一个取像装置32，及用于发光的数个发光源33。该壳体30具有环绕该取像装置32与前述发光源33的一环壁301，及形成在该环壁301一内表面的一第一阶缘302与一第二阶缘303。前述发光源33分别为一LED灯。该导光模组包含一压板5、一光扩散板6，及二微结构层7。

该压板5在本较佳实施例为一玻璃，是嵌置在该壳体30的第一阶缘302上，并具有供手指按压的一板面51。

该光扩散板6在本较佳实施例为一板片状且用于透光的压克力板，是嵌置在该壳体30的第二阶缘303上且与该压板5平行间隔，并具有相对该压板5与该取像装置32的一开口61。

前述微结构层7是彼此交错叠合在该光扩散板6一外表面，并分别具有数个微结构71。前述微结构71可以是凸部、凹部及此等的一组合，且造型可以是V型、梯型、半圆型、网点及此等之一组合。在本较佳实施例中，前述微结构71为概呈半圆型的凸肋。

当前述发光源33相对该光扩散板6发光时，该光扩散板6可以转换入射光为面光源，由于前述微结构71具有粗糙的表面性质，会改变光的折射路径，及产生散射的现象，而能导引入射光均匀的散布在该压板5板面51，使该压板5全区域，尤其是相对该开口61的区域，都能具有足够的亮度。

借此，反射光会由手指C反射，且通过该光扩散板6的开口61入射至该取像装置32，由于指纹的波峰会反射光线，波谷会吸收光线，因此，反射光会形成明暗对比条纹，使该取像装置32达到指纹辨识的效果。

值得一提的是，前述微结构层7上每一微结构71的深度、折射面夹角的变化，及配置时的疏、密变化，都会改变光折射的效果，而能依据实际需求，对前述微结构71做适当的配置，以获得最佳的亮度及光辉度。

参阅图5、图6，是本发明一第二较佳实施例，该导光模组包含一压板5、一光扩散板8、数个光耦合件91，及一反射片92。

该压板5与该第一较佳实施例相同，于此不再赘述。

该光扩散板8在本较佳实施例是依据全反射原理传导入射光，并具有环绕一轴线X且界定有一开口80的一围绕壁81，及数个微结构82。该围绕壁81具有邻接该压板5的一第一端缘811、反向于该第一端缘811的一第二端缘812，及环绕该轴线X形成在一表面的数个微结构813。

前述光耦合件91是配合光耦合角度分别邻接该光扩散板8第二端缘812与该发光源33。

该反射片92是环绕该光扩散板8。

当前述发光源33的入射光依循特定角度经前述光耦合件91进入该光扩散板8后，会依据全反射现象折射行进，由于前述微结构813具有粗糙的表面性质，会改变光的折射路径，而破坏全反射路径，而能导引入射光均匀的散布在该压板5板面51，使该压板5全区域，尤其是相对该开口61的区域，都能具有足够的亮度。

值得一提的是，该反射片92可以反射由该光扩散板8穿出的光线，提升光线的利用率。

借此，反射光会由手指C反射，且通过该光扩散板8的开口80入射至该取像装置32，由于指纹的波峰会反射光线，波谷会吸收光线，因此，反射光会形成明暗对比条纹，使该取像装置32达到指纹辨识的效果。

据上所述可知，本发明的光学指纹辨识系统的导光模组具有下列优点及功效：

1、以该第一较佳实施例为例，本发明能以该光扩散板6形成面光源，因此，并不需要限制前述发光源33的安装位置及角度，所以，可以简化组装程序、降低成本，及提升安装时的方便性。

2、以该第二较佳实施例为例，本发明能借由该光耦合件91的设置，及该压板5、该光扩散板8、前述发光源33上、下相邻接的配置，省略角度对位或安装对位的问题，同样可以简化组装程序、降低成本，及提升安装时的方便性。

3、且前述微结构71、813可以使入射光均布于该压板5，增加集中于手指的光亮度，进而有效提升辨识率，使本发明在使用时还具有实用性。

Claims (5)

1.一种光学指纹辨识系统的导光模组，该光学指纹辨识系统具有至少一个发光源，及一个取像装置，其特征在于：其包含：

一用于透光的压板，具有供手指按压的一面板；

至少一光耦合件，

至少一光扩散板，是设置在该至少一光耦合件与该压板间，并具有环绕一轴线且界定有一开口的围绕壁，及形成在一表面且导引入射光分散于该压板板面的数个微结构，该开口相对该压板与该取像装置且供反射光通过，该至少一光扩散板是依据全反射原理传导入射光，该围绕壁具有邻接该压板的一第一端缘，及导引入射光进入的一第二端缘;及

一反射片，该反射片环绕该至少一光扩散板；

其中，该光耦合件是配合光耦合角度邻接该至少一光扩散板第二端缘与该发光源。

2.如权利要求1所述的光学指纹辨识系统的导光模组，其特征在于，前述微结构是凸部、凹部或上述凸部、凹部的组合。

3.如权利要求2所述的光学指纹辨识系统的导光模组，其特征在于，前述微结构的造型是V型、梯形、半圆形、网点或上述V型、梯形、半圆形、网点的组合。

4.如权利要求1所述的光学指纹辨识系统的导光模组，其特征在于，前述微结构是形成在一微结构层，该微结构层是叠合在该光扩散板的表面。

5.如权利要求1所述的光学指纹辨识系统的导光模组，其特征在于，前述微结构是形成在二微结构层，前述微结构层是彼此交错叠合在该光扩散板外表面。