CN110134183A - 辨识装置 - Google Patents

Abstract

一种辨识装置，适用于辨识物体的影像，并包含封装模组、发光模组、光致发光层，及感测模组。该封装模组具有适用于供该物体靠近且可透光的第一面。该发光模组能用于发出起始光。该光致发光层包括数个可被该起始光激发而发出为红外光的激发光的量子点，该激发光会穿射出该封装模组且照射至该物体，并反射回该封装模组内而形成反射光。该感测模组用于接收该反射光并辨识该反射光所形成的该物体的影像。该激发光不会受到其它可见光的干扰，能让辨识结果更为稳定，且通过该光致发光层来发出红外光，能维持该封装模组的轻薄设计。

Description

辨识装置

技术领域

本发明涉及一种辨识装置，特别是涉及一种利用使用者的生理特征来辨识身份的辨识装置。

背景技术

利用指纹、脸部等生理特征来辨识以及验证使用者身份的辨识方式，统称为生物辨识。相较于现有利用输入密码或是签名等方式来辨识使用者的身份，生物辨识的独特性更高，且使用上更加方便。在生物辨识的领域中，指纹辨识是目前已被广泛采用的辨识方法之一，而指纹辨识中又区分为光学式、电容式以及超音波式等不同撷取指纹资讯的方法，光学式是利用光线反射的方式来撷取资讯，所以具有成本低廉以及耐用度良好等优点。

参阅图1，一般要将已知的一个光学式指纹辨识装置1安装至一个例如手机或是平板电脑等行动装置2时，该行动装置2需包含一个供使用者触控的触控区域21，及一个供该光学式指纹辨识装置1安装的辨识区域22。将该触控区域21以及该辨识区域22区隔的设计，是为了避免该光学式指纹辨识装置1内部所发出的光，在反射过程中受到该触控区域21内部的光源影响而造成辨识失败的问题。因此，为了实现该触控区域21也能完成指纹辨识的功能，有业者提出将该光学式指纹辨识装置1所使用的光源由原本的可见光，改为波长较长且不与该触控区域21内的光源相互干扰的红外光。然而，若要得到红外光，必须在该行动装置2内额外加装一个红外光发光二极管，不但内部电路配置必须重新设计以外，运作时的耗能也会提升。另外，加装红外光发光二极管也会让该行动装置2整体的体积增加，丧失轻薄灵巧的特性，且制造成本也跟着提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服背景技术的至少一个缺点的辨识装置。

本发明的辨识装置，适用于辨识物体的影像，并包含封装模组，具有适用于供该物体靠近且可透光的第一面。该辨识装置还包含发光模组、光致发光层，及感测模组，该发光模组设置在该封装模组内，并能用于发出起始光；该光致发光层设置在该封装模组内，并包括数个量子点，所述量子点可被该起始光激发而发出为红外光的激发光，该激发光会沿着第一路径穿射出该封装模组且照射至该物体，并形成沿着第二路径反射回该封装模组内的反射光；该感测模组设置在该封装模组且位于该第二路径上，该感测模组用于接收该反射光并辨识该反射光所形成的该物体的影像。

本发明所述的辨识装置，该感测模组包含用于供该反射光形成该影像的成像单元、储存有参考资料的资料储存单元，及用于将该影像转换成辨识资料，并将该辨识资料与该参考资料进行比对的辨识单元。

本发明所述的辨识装置，该成像单元具有可供红外光成像的感光元件。

本发明所述的辨识装置，每一个该量子点为钙钛矿结构或核壳结构，所述核壳结构具有位于中心的内核部，及包覆于该内核部周围的外壳部。

本发明所述的辨识装置，该内核部的材料为硫化铅，该外壳部的材料为硫化镉。

本发明所述的辨识装置，该封装模组还具有相反于该第一面的第二面，该发光模组邻近于该第二面。

本发明所述的辨识装置，该第一路径与该第二路径相互平行，且均垂直于该第一面。

本发明所述的辨识装置，该起始光为蓝光。

本发明所述的辨识装置，该物体为手指，该封装模组包括具有该第一面的触控面板，该第一面适用于供该物体按压。

本发明所述的辨识装置，该物体为人脸，该资料储存单元储存的该参考资料是由人脸的影像转换所得。

本发明的有益效果在于：由于该激发光为红外光，不会受到其它可见光的干扰，能让辨识结果更为稳定、可靠度高，且通过该光致发光层来发出红外光，能维持该封装模组的轻薄设计。

附图说明

本发明的其它的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一俯视示意图，说明已知的一光学式指纹辨识装置安装在一行动装置的一辨识区域内；

图2是一侧视剖视示意图，说明本发明辨识装置的一实施例的一封装模组、一发光模组、一光致发光层及一感测模组安装时的状态，且该实施例适用于辨识一个手指；

图3是一示意图，说明该实施例的该光致发光层内的两个量子点；

图4是该实施例的该感测模组的一功能方块图；

图5是一类似图2的视图，说明该实施例的该光致发光层与该感测模组的另一种配置态样；

图6是一侧视剖视示意图，说明该实施例适用于辨识一个人脸。

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，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。在本发明被详细描述前，应当注意在本说明书中所提及的方向皆是以图式中的方向为基准来说明，但于实际应用上，并不以本说明书所界定的方向为限。

参阅图2、图3与图4，本发明辨识装置3的一实施例，适用于辨识一个物体4的影像，该物体4可以为具有指纹的手指，或是人脸，在以下描述中，该物体4将先以手指为例来做说明。该辨识装置3包含一个封装模组5、一个发光模组6、一个光致发光层7，及一个感测模组8。

该封装模组5为一个例如手机或是平板电脑等可携带的电子配备，或者是例如可触控操控的液晶电视、提款机的操作面板，或是宿舍的门禁机等家用配备。该封装模组5包含一个位于上方的触控面板51，及一个位于下方的基板52。该触控面板51供光线穿透，并具有一个适用于供该物体4靠近且可透光的第一面511。该基板52具有一个相反于该第一面511的第二面521。其中，在具有画面显示功能的电子配备中，例如手机、平板电脑，该第一面511即是指可用于显示画面以及供触控操作的荧幕表面。应当注意的是，该封装模组5内含有例如电路板、偏光板、液晶层等其它元件，惟因上述元件并非本发明的技术特征，所以在此不再详细说明。另一方面，该封装模组5不以具备触控功能为限制，该封装模组5也可以包含一个没有触控功能的玻璃盖板，此时适用于供该物体4靠近且可透光的该第一面511，可以是指该玻璃盖板的表面。

该发光模组6设置在该封装模组5内，并包括数个安装在该基板52上且邻近于该第二面521的发光元件61，所述发光元件61为发光二极管(Light emitting diode，LED)，并可发出一个起始光。在本实施例中，所述发光元件61为蓝光LED，而该起始光为蓝光。而在本实施例的其它变化态样中，该起始光也可以是其它能与该光致发光层7搭配的色光，并不以蓝光为限。另外，所述发光元件61也可不设置在该基板52上，而是利用反射的方式照射至该基板52附近。值得一提的是，当该封装模组5为薄膜电晶体液晶显示装置(Thin filmtransistor liquid crystal display，TFTLCD)时，该发光模组6可以为该薄膜电晶体液晶显示装置内的背光模组。

该光致发光层7设置在该封装模组5内，且位于该触控面板51及该基板52间。该光致发光层7包括数个量子点71，每一个该量子点71可以为钙钛矿结构或核壳结构。钙钛矿量子点71材料例如CsPbX₃,X＝Cl,Br,I。所述核壳结构具有一个位于中心的内核部711，及一个包覆于该内核部711周围的外壳部712。该内核部711的材料为硫化铅(PbS)，该外壳部712的材料为硫化镉(CdS)。当该光致发光层7被该起始光照射到时，所述量子点71会被该起始光激发而发出一个为红外光的激发光，该激发光会沿着一个向上的第一路径P1穿射出该封装模组5的该第一面511且照射到该物体4，该物体4将光线反射，进而形成一个沿着一个向下的第二路径P2反射回该封装模组5内的反射光。本实施例的该第一路径P1与该第二路径P2均垂直于该第一面511，但实施时不限于此。

该感测模组8设置在该封装模组5内，且位于该光致发光层7上方。该感测模组8包括一个成像单元81、一个资料储存单元82，及一个辨识单元83。

该成像单元81设置在该第二路径P2上，且用于供该反射光形成该物体4的该影像。在本实施例中，该成像单元81具有一个可供红外光成像的感光元件811(Charge-coupledDevice，CCD)。当该反射光照射到该感光元件811，能将手指的指纹图样成像在该感光元件811上。该感光元件811例如薄膜光电二极管(thin-film photodiode)或电晶体光感测件(transistor light sensor)。

该资料储存单元82内存有一个参考资料821，该参考资料821是由使用者预先储存建立的指纹影像，经过影像处理后，将指纹影像中的数个特征点(例如指纹脊的端点或是分岔点)撷取出，并将所述特征的类型以及所在位置储存为该参考资料821。

该辨识单元83讯号连接于该成像单元81与该资料储存单元82。该辨识单元83会将在该成像单元81形成的该影像进行处理，并找出该影像的数个特征点，以及所述特征点的位置，最后得到一组辨识资料831。该辨识单元83会将所得到的该辨识资料831与该资料储存单元82内的该参考资料821进行比对。当比对结果相符合的特征点数量到达一个门槛值后，该辨识单元83可发出一个比对符合讯号，代表使用者的指纹资料与该资料储存单元82内的资料相符合。当比对结果相符合的特征点数量未达该门槛值时，该辨识单元83可发出一个比对异常讯号，代表使用者的指纹资料与该资料储存单元82内的资料不符，该封装模组5可能是被非拥有者操作。

应当注意的是，将该影像转换成该辨识资料831或是该参考资料821的方法，也可以有其它种转换方式，而因图像的处理以及转换并非本发明的技术特征，所以在此不再详述。

本发明辨识装置3在使用时，使用者将手指(物体4)按压在该触控面板51上，该光致发光层7所发出的该激发光(红外光)被手指遮挡并反射至该成像单元81，该辨识单元83侦测到该成像单元81有指纹影像生成后，即能进行指纹辨识。

因辨识过程中所采用的光源为红外光，不会与该触控面板51使用时的可见光相互干涉，因此该光致发光层7与该感测模组8可直接设置在该触控面板51下方，而不须如图1般需另外区隔出一个辨识区域22来安装。当该光致发光层7与该感测模组8设置的范围涵盖整个该触控面板51，即能实现在该触控面板51的任何区域都能执行指纹辨识的功能，在未来手机走向全荧幕的趋势下，本发明辨识装置3相当具有竞争力。另外，该辨识装置3的该封装模组5是具有背光源的显示装置(例如TFTLCD)时，该发光模组6可由背光源来取代，而因该光致发光层7为一层薄膜，可维持该封装模组5的轻薄设计。

参阅图5，本发明辨识装置3的该实施例的另一使用态样，该封装模组5还包括一个位于该触控面板51及该基板52间的中央层53，该中央层53可以是该封装模组5的复层结构中的其中一层，以TFTLCD为例，该中央层53可以是原本位于内部的偏光板、设置有薄膜电晶体的玻璃基板，或是彩色滤光片等等。该光致发光层7及该感测模组8分别设置在该中央层53的相异两处，该第一路径P1及该第二路径P2非平行，并且均与该第一面511形成有夹角。此设计能降低该光致发光层7以该感测模组8所需的面积，并降低制造的成本。

参阅图4与图6，本发明辨识装置3的该实施例的另一使用态样，是用于人脸辨识领域。该物体4为使用者的脸部，当使用者的脸部(物体4)朝向该触控面板51的该第一面511时，该激发光沿着该第一路径P1照射至使用者的脸部，并将使用者的脸部资讯通过反射光沿该第二路径P2照射回该成像单元81。而应用于人脸辨识时，储存在该资料储存单元82内的该参考资料821是预先由脸部的影像转换所得的。进行辨识时，该辨识单元83将使用者的脸部影像进行解析辨识，并找数个特征点以及其位置后，转换成该辨识资料831。该辨识单元83将该辨识资料831与该参考资料821进行比对，如此同样能达到辨识使用者身份的功能。

综上所述，本发明辨识装置3通过该光致发光层7被激发而产生激发光，该激发光照射到手指或是人脸后形成该反射光，最后通过该感测模组8来接收以及解析手指的指纹或是人脸的影像，因该激发光为红外光，光行进过程中不会受到其它可见光的干扰，辨识效果更为稳定，且该触控面板51上作为影像辨识的区域也不会受到限制。此外，当搭配有背光源的该封装模组5时，该光致发光层7的薄膜设计可维持整体的轻薄感，所以确实能达成本发明的目的。

惟以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种辨识装置，适用于辨识物体的影像，并包含：封装模组，具有适用于供该物体靠近且可透光的第一面，其特征在于，该辨识装置还包含发光模组、光致发光层，及感测模组，该发光模组设置在该封装模组内，并能用于发出起始光；该光致发光层设置在该封装模组内，并包括数个量子点，所述量子点可被该起始光激发而发出为红外光的激发光，该激发光会沿着第一路径穿射出该封装模组且照射至该物体，并形成沿着第二路径反射回该封装模组内的反射光；该感测模组设置在该封装模组且位于该第二路径上，该感测模组用于接收该反射光并辨识该反射光所形成的该物体的影像。

2.如权利要求1所述的辨识装置，其特征在于：该感测模组包含用于供该反射光形成该影像的成像单元、储存有参考资料的资料储存单元，及用于将该影像转换成辨识资料，并将该辨识资料与该参考资料进行比对的辨识单元。

3.如权利要求2所述的辨识装置，其特征在于：该成像单元具有可供红外光成像的感光元件。

4.如权利要求1所述的辨识装置，其特征在于：每一个该量子点为钙钛矿结构或核壳结构，所述核壳结构具有位于中心的内核部，及包覆于该内核部周围的外壳部。

5.如权利要求4所述的辨识装置，其特征在于：该内核部的材料为硫化铅，该外壳部的材料为硫化镉。

6.如权利要求1所述的辨识装置，其特征在于：该封装模组还具有相反于该第一面的第二面，该发光模组邻近于该第二面。

7.如权利要求6所述的辨识装置，其特征在于：该第一路径与该第二路径相互平行，且均垂直于该第一面。

8.如权利要求1所述的辨识装置，其特征在于：该起始光为蓝光。

9.如权利要求1所述的辨识装置，其特征在于：该物体为手指，该封装模组包括具有该第一面的触控面板，该第一面适用于供该物体按压。

10.如权利要求2所述的辨识装置，其特征在于：该物体为人脸，该资料储存单元储存的该参考资料是由人脸的影像转换所得。