CN206584370U - 生物辨识装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生物辨识装置，包括导光组件、至少一反射层、光源及影像撷取组件。导光组件包括第一表面、第二表面、外侧壁、内侧壁及底面。第二表面相对于第一表面设置。外侧壁与第一表面连接且向第二表面所在侧延伸。外侧壁相对于第一表面倾斜。内侧壁与第二表面连接且相对于外侧壁设置。底面相对于第一表面设置且连接于外侧壁与内侧壁之间。至少一反射层设置于部分底面、外侧壁及内侧壁的至少一个上。光源设置于导光组件的底面旁。藉由反射层的反射作用，光束耦入导光组件的工作区的效率可提升，进而增加生物辨识装置的光利用效率。

Description

生物辨识装置

技术领域

本实用新型涉及一种生物辨识装置。

背景技术

生物辨识的种类包括脸部、声音、虹膜、视网膜、静脉和指纹辨识等。由于每个人的指纹都是独一无二的，且指纹不易随着年龄或身体健康状况而变化，因此指纹辨识装置已成为目前最普及的一种生物辨识装置。依照感测方式的不同，指纹辨识装置可分为光学式与电容式。电容式指纹辨识装置组装于电子产品(例如：手机、平板计算机)时，电容式指纹辨识装置上方多设有透光组件(cover lens)，而电容式指纹辨识装置的感测效果会受到透光组件的影响。因此，光学式指纹辨识装置也倍受重视。

光学式指纹辨识装置包括光源、导光组件及影像撷取组件。光源用以发出光束，以照射按压指纹辨识装置的手指。手指的指纹是由多条不规则的凸纹与凹纹所组成。被凸纹与凹纹反射的光束会在影像撷取组件的接收面上形成为明暗交错的指纹影像。影像撷取组件可将指纹影像转换为对应的影像信息，并将影像信息输入至处理单元。处理单元可利用算法计算对应于指纹的影像信息，以进行用户的身份辨识。然而，在习知的指纹辨识装置中，光源发出的光束耦入导光组件的效率不佳，造成指纹辨识装置的光利用率低。

实用新型内容

本实用新型是提供一种生物辨识装置。

根据本实用新型的实施例，生物辨识装置包括导光组件、至少一反射层、光源及影像撷取组件。导光组件包括第一表面、第二表面、外侧壁、内侧壁及底面。第二表面相对于第一表面设置。外侧壁与第一表面连接、向第二表面所在侧延伸且相对于第一表面倾斜。内侧壁与第二表面连接且相对于外侧壁设置。底面相对于第一表面设置且连接于外侧壁与内侧壁之间。至少一反射层设置于部分底面、外侧壁及内侧壁的至少一个上。光源设置于导光组件的底面旁且用以发出光束。光束自底面进入导光组件后被至少一反射层反射，以向第一表面传递。影像撷取组件相对于导光组件的第二表面设置。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，内侧壁相对于第一表面倾斜。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，外侧壁与内侧壁之间的距离随着远离第一表面而增加。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，至少一反射层包括第一反射层。第一反射层设置于部分底面上的第一反射层。光束穿过另一部分的底面后被外侧壁及第一反射层反射，以向第一表面传递。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，至少一反射层包括第二反射层。第二反射层设置于外侧壁上。光束穿过另一部分的底面后被第二反射层及部分底面反射，以向第一表面传递。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，至少一反射层包括第一反射层及第二反射层。第一反射层设置于部分的底面上。第二反射层设置于外侧壁上。光束穿过另一部分的底面后被第一反射层及第二反射层反射，以向第一表面传递。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，至少一反射层包括第二反射层。第二反射层设置于外侧壁上。光束穿过另一部分的底面后被第二反射层及内侧壁反射，以向第一表面传递。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，至少一反射层包括第三反射层。第三反射层设置于内侧壁上。光束穿过另一部分的底面后被外侧壁及第三反射层反射，以向第一表面传递。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，至少一反射层包括第二反射层及第三反射层。第二反射层设置于外侧壁上。第三反射层设置于内侧壁上。光束穿过另一部分的底面后被第二反射层及第三反射层反射，以向第一表面传递。

在根据本实用新型的实施例的生物辨识装置中，生物辨识装置还包括准直组件。准直组件配置于导光组件的第二表面与影像撷取组件之间。

基于上述，本实用新型一实施例的生物辨识装置包括导光组件、至少一反射层、光源及影像撷取组件。至少一反射层设置于导光组件的部分底面、外侧壁及内侧壁的至少一个上。藉由反射层的反射作用，光束耦入导光组件的工作区的效率可提升，进而增加生物辨识装置的光利用效率。

附图说明

包含附图以便进一步理解本实用新型，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本实用新型的实施例，并与描述一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一实施例的生物辨识装置的剖面示意图。

符号说明：

10：待辨识物；

100：生物辨识装置；

110：导光组件；

110a：凹槽；

112：第一表面；

114：第二表面；

116：外侧壁；

118：内侧壁；

119a、119b：底面；

121：第一反射层(反射层)；

122：第二反射层(反射层)；

123：第三反射层(反射层)；

130：光源；

140：影像撷取组件；

142：像素区；

150：准直组件；

152：透光区；

160：电路板；

170：透光组件；

172：按压面；

180、194：光学胶；

192：支撑物；

D：内径；

d：距离；

L1、L2：光束。

具体实施方式

现将详细地参考本实用新型的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1为本实用新型一实施例的生物辨识装置的剖面示意图。请参照图1，生物辨识装置100包括导光组件110、至少一反射层121、122、123、光源130及影像撷取组件140。导光组件110包括第一表面112、第二表面114、外侧壁116、内侧壁118及底面119a、119b。第二表面114相对于第一表面112设置。外侧壁116与第一表面112连接且向第二表面114所在侧延伸。外侧壁116相对于第一表面112倾斜。内侧壁118与第二表面114连接且相对于外侧壁116设置。底面119a、119b相对于第一表面112设置且连接于外侧壁116与内侧壁118之间。

在本实施例中，第二表面114与内侧壁118可定义导光组件110的凹槽110a。内侧壁118可相对于第一表面112倾斜。凹槽110a的内径D可随着远离第一表面112而增加。在本实施例中，外侧壁116与内侧壁118的倾斜程度可不同。举例而言，外侧壁116的倾斜程度可较内侧壁118的倾斜程度大。外侧壁116与内侧壁118之间的距离d可随着远离第一表面112而增加，其中距离d是指外侧壁116与内侧壁118在平行于第一表面112的方向上的距离。但本实用新型不以此为限。在本实施例中，导光组件110的材质可为玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其他适当材料。

至少一反射层121、122、123设置于部分的底面119a、外侧壁116及内侧壁118的至少一个上。举例而言，在本实施例中，至少一反射层121、122、123可包括第一反射层121、第二反射层122及第三反射层123。第一反射层121、第二反射层122及第三反射层123可分别设置于部分的底面119a、外侧壁116及内侧壁118上。然而，本实用新型不限于此，在另一实施例中，部分的底面119a上可设置第一反射层121，而外侧壁116及内侧壁118上可不设置第二反射层122及第三反射层123；在又一实施例中，部分的底面119a及外侧壁116上可设置第一反射层121及第二反射层122，而内侧壁118上可不设置第三反射层123；在再一实施例中，部分的底面119a及内侧壁118上可设置第一反射层121及第三反射层123，而外侧壁116上可不设置第二反射层122；在一实施例中，外侧壁116及内侧壁118上可设置第二反射层122及第三反射层123，而部分的底面119a上不可设置第一反射层121。在本实施例中，第一反射层121、第二反射层122和/或第三反射层123可为白色反射层。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，第一反射层121、第二反射层122和/或第三反射层123也可为其他具有反射光束作用的反射层，例如：镜面反射层等。

光源130设置于导光组件110的底面119a、119b旁。举例而言，在本实施例中，生物辨识装置100可选择性地包括支撑物192。支撑物192由底面119a、119b向光源130所在侧延伸，以维持底面119a、119b与光源130之间的间隙。在本实施例中，支撑物192可与导光组件110、电路板160或光源130一体成型，或为导光组件110、电路板160及光源130以外的构件，本实用新型并不加以限制。生物辨识装置100还可包括光学胶194。光学胶194可填入导光组件110的底面119a、119b与光源130之间的间隙，以减少光束L1、L2在入射导光组件110前的损失。需说明的是，上述的支撑物192、导光组件110的底面119a、119b及电路板160的相对关系仅是用以举例说明光源130设置于底面119a、119b旁的一种方式。在其他实施例中，生物辨识装置100也可不包括支撑物192，而用其他适当方式将光源130设置于导光组件110的底面119a、119b旁。举例而言，在另一实施例中，生物辨识装置100可不包括支撑物192，导光组件110的底面119a、119b可具有凹陷(未显示)，光源130可选择性地配置于底面119a、119b的凹陷与电路板160围出的空间中。在另一实施例中，生物辨识装置100可不包括支撑物192，导光组件110的底面119a、119b可不具凹陷，电路板160可具有凹陷(未显示)，光源130可配置于电路板160的所述凹陷中，导光组件110的底面119a、119b配置于电路板160的所述凹陷上方，而光束L1、L2也可自不具凹陷的底面119a、119b进入导光组件110中。

光源130用以发出光束L1、L2。在本实施例中，光束L1、L2例如是不可见光(例如：红外光)。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，光束L1、L2也可以是可见光(例如：红光、蓝光、绿光或其组合)或可见光与不可见光的组合。在本实施例中，光源130例如为发光二极管。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，光源130也可为其他适当种类的发光组件。图1示出二个光源130为示例，且光源130设置在导光组件110的相对两侧。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，光源130的数量也可为单个且设置在导光组件110的单侧，或者光源130的数量也可为三个以上且设置在导光组件110的三个以上的侧边。

影像撷取组件140相对于导光组件110的第二表面114设置。详言之，在本实施例中，生物辨识装置100还包括电路板160，影像撷取组件140可配置于电路板160上且与电路板160电性连接。更进一步地说，在本实施例中，影像撷取组件140可配置于导光组件110的凹槽110a中，而位于导光组件110的凹槽110a与电路板160所围出的空间内，但本实用新型不以此为限。影像撷取组件140具有数组排列的多个像素(pixel)区142，以接收被待辨识物10反射的光束L1、L2，进而取得待辨识物10的影像。在本实施例中，影像撷取组件140可为电荷耦合组件(charge-coupled device；CCD)、互补金属氧化物半导体(complementarymetal oxide semiconductor；CMOS)或其他适当种类的图像传感器数组。

在本实施例中，生物辨识装置100还包括透光组件170。透光组件170配置于导光组件110的第一表面112上。透光组件170具有背向导光组件110的按压面172。按压面172供待辨识物10按压。在本实施例中，于正常的使用情况下，待辨识物10可为生物的生物特征，例如：指纹、静脉、掌纹或上述至少二个的组合等。然而，本实用新型不限于此，于不正常的使用情况下，待辨识物10也可能是伪造物，例如：假手指。在本实施例中，生物辨识装置100还包括光学胶180。透光组件170可透过光学胶180与导光组件110的第一表面112连接。在本实施例中，透光组件170、光学胶180及导光组件110的折射率可相同或相近，以减少光束L1、L2在透光组件170与光学胶180的交界及光学胶180与导光组件110的交界的反射，以提升生物辨识装置100的光利用效率和/或取像质量。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，透光组件170、光学胶180及导光组件110的折射率也可相异。

值得注意的是，光束L1、L2自部分底面119b进入导光组件110后会被至少一反射层121、122、123反射，以向第一表面112传递。藉此，光束L1、L2耦入导光组件110的工作区(例如：第一表面112与第二表面114之间的区域)的效率提升，进而增加生物辨识装置100的光利用效率。

举例而言，在本实施例中，光束L1穿过部分的底面119b后可被外侧壁116上的第二反射层122反射至部分底面119a上的第一反射层121，又第一反射层121反射光束L1，以使光束L1向第一表面112传递，进而为生物辨识装置100使用。然而，本实用新型不限于此，在另一实施例中，部分底面119a上可设置第一反射层121，而外侧壁116上可不设置第二反射层122，此时，光束L1穿过部分的底面119b后可被外侧壁116反射至第一反射层121，又第一反射层121反射光束L1，以使光束L1向第一表面112传递；在又一实施例中，部分底面119a上可不设置第一反射层121，而外侧壁116上可设置第二反射层122，此时，光束L1穿过部分的底面119b后可被第二反射层122反射至部分的底面119a，又部分的底面119a反射光束L1，以使光束L1向第一表面112传递。

此外，在本实施例中，另一光束L2穿过部分的底面119b后会被第二反射层122的一处反射至第三反射层123，第三反射层123可将光束L2反射至第二反射层122的另一处，第二反射层122的另一处反射光束L2，以使光束L2向第一表面112传递，进而为生物辨识装置100使用。然而，本实用新型不限于此，在另一实施例中，外侧壁116上可设置第二反射层122，而内侧壁118上可不设置第三反射层123，此时，光束L2穿过部分的底面119b后可被第二反射层122的一处反射至内侧壁118，内侧壁118反射光束L2至第二反射层122的另一处，又第二反射层122的另一处反射光束L2，以使光束L2向第一表面112传递；在又一实施例中，外侧壁116上可不设置第二反射层122，而内侧壁118上可设置第三反射层123，此时，光束L2穿过部分的底面119b后可被外侧壁116的一处反射至第三反射层123，又第三反射层123反射光束L2至外侧壁116的另一处，又外侧壁116的另一处反射光束L2，以使光束L2向第一表面112传递。

在本实施例中，生物辨识装置100还可包括准直组件150。准直组件150配置于导光组件110的第二表面114与影像撷取组件140之间。在本实施例中，准直组件150可透过光学胶(未显示)与影像撷取组件140连接，但本实用新型不以此为限。值得注意的是，准直组件150具有多个透光区152。多个透光区152分别对应影像撷取组件140的多个像素区142。被待辨识物10的每一处反射的光束L1或L2可通过对应的一个透光区152传递至对应的像素区142，而不易传递至其他像素区142。藉此，生物辨识装置100的取像质量能进一步地提升。但本实用新型不限于此，在其他实施例中，生物辨识装置100也可选择性地不包括准直组件150。

综上所述，本实用新型一实施例的生物辨识装置包括导光组件、至少一反射层、光源及影像撷取组件。至少一反射层设置于导光组件的部分底面、外侧壁及内侧壁的至少一个上。藉由反射层的反射作用，光束耦入导光组件的工作区的效率可提升，进而增加生物辨识装置的光利用效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种生物辨识装置，其特征在于，包括：

导光组件，包括：

第一表面；

第二表面，相对于所述第一表面设置；

外侧壁，与所述第一表面连接、向所述第二表面所在侧延伸且相对于所述第一表面倾斜；

内侧壁，与所述第二表面连接且相对于所述外侧壁设置；以及

底面，相对于所述第一表面设置且连接于所述外侧壁与所述内侧壁之间；

至少一反射层，设置于部分的所述底面、所述外侧壁及所述内侧壁的至少一个上；

光源，设置于所述导光组件的所述底面旁且用以发出光束，其中所述光束自所述底面进入所述导光组件后被所述至少一反射层反射，以向所述第一表面传递；以及

影像撷取组件，相对于所述导光组件的所述第二表面设置。

2.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述内侧壁相对于所述第一表面倾斜。

3.根据权利要求2所述的生物辨识装置，其特征在于，所述外侧壁与所述内侧壁之间的距离随着远离所述第一表面而增加。

4.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述至少一反射层包括第一反射层，所述第一反射层设置于所述部分的所述底面上，其中所述光束穿过另一部分的所述底面后被所述外侧壁及所述第一反射层反射，以向所述第一表面传递。

5.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述至少一反射层包括第二反射层，所述第二反射层设置于所述外侧壁上，其中所述光束穿过另一部分的所述底面后被所述第二反射层及所述部分的底面反射，以向所述第一表面传递。

6.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述至少一反射层包括第一反射层及第二反射层，所述第一反射层设置于所述部分的所述底面上，所述第二反射层设置于所述外侧壁上，其中所述光束穿过另一部分的所述底面后被所述第一反射层及所述第二反射层反射，以向所述第一表面传递。

7.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述至少一反射层包括第二反射层，所述第二反射层设置于所述外侧壁上，其中所述光束穿过另一部分的所述底面后被所述第二反射层及所述内侧壁反射，以向所述第一表面传递。

8.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述至少一反射层包括第三反射层，所述第三反射层设置于所述内侧壁上，其中所述光束穿过另一部分的所述底面后被所述外侧壁及所述第三反射层反射，以向所述第一表面传递。

9.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述至少一反射层包括第二反射层及第三反射层，所述第二反射层设置于所述外侧壁上，所述第三反射层设置于所述内侧壁上，其中所述光束穿过另一部分的所述底面后被所述第二反射层及所述第三反射层反射，以向所述第一表面传递。

10.根据权利要求1所述的生物辨识装置，其特征在于，所述生物辨识装置还包括：

准直组件，配置于所述导光组件的所述第二表面与所述影像撷取组件之间。