CN108304751A - 具有指示功能的指纹辨识模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有指示功能的指纹辨识模块，包括电路板、指纹感应元件、发光元件以及导光结构。指纹感应元件以及发光元件皆设置于电路板上。导光结构环绕指纹感应元件且接近于发光元件，其可引导发光元件所产生的光束，且使光束于导光结构内移动。由于环绕指纹感应元件的导光结构产生发光效果，而可显示出指纹感应元件的位置。

Description

具有指示功能的指纹辨识模块

技术领域

本发明关于一种身份辨识元件，尤其有关于通过指纹辨识使用者身份的指纹辨识模块。

背景技术

近年来，指纹辨识技术应用于各种电子产品上，令使用者可输入自己的指纹于电子装置内且令电子装置存档，之后使用者可通过指纹辨识模块输入自己的指纹，以进行电子装置的解锁。利用指纹辨识技术来解锁电子装置比以往手动输入密码的解锁方式更快速、更方便，故受到使用者的青睐，且指纹辨识模块的需求亦随之大增。

请参阅图1，其为现有指纹辨识模块设置于电子装置上的结构侧视示意图。图1显示出电子装置1以及现有指纹辨识模块10，电子装置1具有玻璃盖板11，设置于电子装置1的上表面上，以保护电子装置1。玻璃盖板11具有开孔111，且开孔111的形状与现有指纹辨识模块10的形状相符，以容纳现有指纹辨识模块10于其中。通过开孔111，可使现有指纹辨识模块10被固定于电子装置1上，且现有指纹辨识模块10得以显露于玻璃盖板11之外，其中，现有指纹辨识模块10电性连接于电子装置1。现有指纹辨识模块10显露于玻璃盖板11之外可提供两个功能：第一，可令使用者以肉眼观看到现有指纹辨识模块10的所在位置，而便于让其手指与现有指纹辨识模块10接触而提供手指的指纹影像。第二，由于玻璃盖板11的厚度较大，若现有指纹辨识模块10被设置于玻璃盖板11的下方，现有指纹辨识模块10将无法撷取手指的指纹影像。

随着科技的进步，同时兼具低厚度以及高强度的玻璃盖板已可被制造出来，而指纹辨识模块的效能亦提升，故得以设置指纹辨识模块于电子装置的上表面上，且玻璃盖板覆盖指纹辨识模块以及电子装置，以具有较美观的外型，此种配置方式被称为IFS(Invisible Fingerprint Sensor)。然而，指纹辨识模块被玻璃盖板所覆盖，使用者无法以肉眼观看到指纹辨识模块的位置，故难以将手指对准指纹辨识模块，反而无法进行手指的指纹影像的撷取工作。

因此，需要一种具有指示功能的指纹辨识模块，同时兼具功能性以及美观外型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有指示功能的指纹辨识模块。

于一较佳实施例中，本发明提供一种具有指示功能的指纹辨识模块，设置于一电子装置以及一玻璃盖板之间，该具有指示功能的指纹辨识模块包括一电路板、一指纹感应元件、一发光元件以及一导光结构。该指纹感应元件设置于该电路板上，用以检测一手指的一指纹影像。该发光元件设置于该电路板上且位于该指纹感应元件的下方，用以产生一光束。该导光结构环绕该指纹感应元件且接近于该发光元件，用以引导该光束且使该光束于该导光结构内移动，而显示出该指纹感应元件的位置。

于一较佳实施例中，该导光结构包括一环绕部、一入光部、一反射部以及延伸部。该环绕部环绕该指纹感应元件，用以供该光束于该环绕部内移动，而使该环绕部发光。该入光部接近于该发光元件，用以供该光束进入，该反射部接近于该入光部，用以反射该光束。该延伸部位于该环绕部以及该反射部之间，用以使该光束通过而投射至该环绕部。其中，该导光结构可根据发光的该环绕部而显示出该指纹感应元件的位置。

简言之，本发明具有指示功能的指纹辨识模块将发光元件与导光结构与指纹感应元件以及电路板结合，且导光结构部分环绕指纹感应元件。当发光元件被驱动时，发光元件所产生的光束可投射至导光结构，且通过发光的导光结构而显示出指纹感应元件的位置，以提示使用者可提供手指的指纹影像。因此，本发明指纹辨识模块可于IFS配置的结构下，提供指示功能，以兼具功能性以及美观的外型。

附图说明

图1为现有指纹辨识模块设置于电子装置上的结构侧视示意图。

图2为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中设置于电子装置的结构侧视示意图。

图3为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构分解侧视示意图。

图4为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构侧视示意图。

图5为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构上视示意图。

图6为本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构分解侧视示意图。

【符号说明】

1、3 电子装置

2、4、10 指纹辨识模块

20、40 指纹感应元件

11、31 玻璃盖板

12、21、41 电路板

22、42 发光元件

23、43 导光结构

111 开孔

231、431 环绕部

232、432 入光部

233、433 反射部

234、434 延伸部

B 光束

D 垂直方向

具体实施方式

本发明提供一种可解决现有技术问题的指纹辨识模块。请同时参阅图2以及图3，图2为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中设置于电子装置的结构侧视示意图，而图3为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构分解侧视示意图。图2显示出指纹辨识模块2设置于电子装置3与玻璃盖板31之间，亦即IFS配置方式。指纹辨识模块2包括指纹感应元件20、电路板21、多个发光元件22以及导光结构23，指纹感应元件20设置于电路板21的上表面上且电性连接于电路板21，其功能为检测手指的指纹影像。其中，指纹感应元件20通过表面粘着技术(SMT)而与电路板30结合。多个发光元件22设置于电路板21的下表面上且位于指纹感应元件20的下方，其可产生光束B。导光结构23环绕指纹感应元件20且接近于多个发光元件22，其可引导光束B且使光束于导光结构23内移动，而显示出指纹感应元件20的位置。

于本较佳实施例中，指纹感应元件20是以栅格阵列(LGA)方式或球栅阵列(BGA)方式而封装之，电路板30可选用软性电路板(FPC)或软硬复合板，而发光元件22为侧向式发光二极体。

请同时参阅图3、图4以及图5，图4为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构侧视示意图，而图5为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构上视示意图。导光结构23包括环绕部231、多个入光部232、多个反射部233以及多个延伸部234。环绕部231的形状与指纹感应元件20的形状相符，而得以环绕指纹感应元件20，环绕部231可供光束B于环绕部231内移动，环绕部231因而可产生发光效果。每一入光部232对应于一个发光元件22，且接近于相对应的发光元件22，使得光束B可通过入光部232而进入导光结构23内。反射部233接近于入光部232，其可反射光束B，延伸部234则位于环绕部231以及反射部233之间且沿垂直方向D延伸，其可使光束B通过而投射至环绕部231。于本较佳实施例中，导光结构23中的环绕部231、多个入光部232以及多个延伸部234为一体成型的结构。

其中，导光结构23还可提供指示指纹感应元件20的位置的功能，亦即可根据发光的环绕部231而显示出指纹感应元件20的位置。使用者可以肉眼观察到发光的环绕部231，而环绕部231的内侧即为指纹感应元件20的位置。于本较佳实施例中，反射部233为入光部232与延伸部234之间的斜面部，且于斜面部上设置高反射镀膜而形成，其仅为例示之用，而非以此为限。于另一较佳实施例中，反射部亦可采用设置于斜面部上的反射片。

各元件组装完成的指纹辨识模块2如图4所示。其中，虽然多个发光元件22位于指纹感应元件20的下方，但由于导光结构23中的多个延伸部234沿着垂直方向D延伸，故可将多个发光元件22所产生的光束B由指纹感应元件20的下方引导至环绕指纹感应元件20的环绕部231，使得指纹辨识模块2可产生发光效果，同时可提供指示功能。

需特别说明的是，指纹感应元件20以及多个发光元件22皆通过电路板21而电性连接于外部的控制单元(未显示于图中)，外部的控制单元例如为电子装置3内的处理器。当外部的控制单元判断电子装置3需要进行身份辨识时，外部的控制单元驱动多个发光元件22产生光束B，使光束B经由入光部232、反射部233以及延伸部234而被投射进入环绕部231。换言之，本发明指纹辨识模块2的提示功能由外部的控制单元经由软体或韧体的运作来判断是否启动，而不需于指纹辨识模块2上设置检测手指接近的检测元件，故可降低指纹辨识模块2的厚度。当然，本发明指纹辨识模块并非限定不可设置检测元件于其中，检测元件亦可为驱动指示功能的手段之一。

此外，本发明还可提供与上述不同配置的指纹辨识模块。请参阅图6，其为本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构分解侧视示意图。指纹辨识模块4包括指纹感应元件40、电路板41、多个发光元件42以及导光结构43，且导光结构43包括环绕部431、多个入光部432、多个反射部433以及多个延伸部434。多个所述元件的结构以及功能皆与前述较佳实施例相同，而不再赘述。与前述较佳实施例不同之处在于，指纹感应元件40以及多个发光元件42皆设置于电路板41的上表面，且指纹感应元件40的厚度略增大，而多个延伸部434的长度略缩短。简言之，多个所述元件可根据实际需求进行相对应的位置变动，且不影响各元件的正常运作。

根据上述可知，本发明指纹辨识模块将发光元件与导光结构与指纹感应元件以及电路板结合，且导光结构部分环绕指纹感应元件。当发光元件被驱动时，发光元件所产生的光束可投射至导光结构，且通过发光的导光结构而显示出指纹感应元件的位置，以提示使用者可提供手指的指纹影像。因此，本发明指纹辨识模块可于IFS配置的结构下，提供指示功能，以兼具功能性以及美观的外型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本案的权利要求内。

Claims (8)

1.一种具有指示功能的指纹辨识模块，设置于一电子装置以及一玻璃盖板之间，其特征在于，该具有指示功能的指纹辨识模块包括：

一电路板；

一指纹感应元件，设置于该电路板上，用以检测一手指的一指纹影像；

一发光元件，设置于该电路板上且位于该指纹感应元件的下方，用以产生一光束；以及

一导光结构，环绕该指纹感应元件且接近于该发光元件，用以引导该光束且使该光束于该导光结构内移动，而显示出该指纹感应元件的位置。

2.如权利要求1所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该导光结构包括：

一环绕部，环绕该指纹感应元件，用以供该光束于该环绕部内移动，而使该环绕部发光；

一入光部，接近于该发光元件，用以供该光束进入；

一反射部，接近于该入光部，用以反射该光束；以及

一延伸部，位于该环绕部以及该反射部之间，用以使该光束通过而投射至该环绕部；其中，该导光结构可根据发光的该环绕部而显示出该指纹感应元件的位置。

3.如权利要求2所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该反射部为该入光部与该延伸部之间的一斜面部，且于该斜面部上设置高反射镀膜而形成。

4.如权利要求1所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该指纹感应元件设置于该电路板的一上表面上，而该发光元件设置于该电路板的一下表面上。

5.如权利要求1所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该指纹感应元件以及该发光元件皆设置于该电路板的一上表面上。

6.如权利要求1所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该指纹感应元件以表面粘着技术而设置于该电路板上。

7.如权利要求1所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该指纹感应元件以栅格阵列方式或球栅阵列方式封装。

8.如权利要求1所述的具有指示功能的指纹辨识模块，其中该电路板为软性电路板。