CN207676355U - 取像装置 - Google Patents

Abstract

一种取像装置，其包括导光组件、影像撷取组件以及发光组件。导光组件具有第一侧以及第二侧，且导光组件具有位于第二侧的出光部，且出光部设有多个增透微结构。影像撷取组件对应于多个增透微结构而配置于导光组件的第二侧。发光组件用于产生一在导光组件内传递的光束，光束至少在导光组件内经过至少一次全反射而形成一投向多个增透微结构的信号光束，且信号光束穿过多个增透微结构以投向影像撷取组件。

Description

取像装置

技术领域

本实用新型涉及一种光电装置，且特别是涉及一种取像装置。

背景技术

现有的光学式生物辨识系统可应用于侦测以及辨识脸部、声音、虹膜、视网膜或是指纹。以光学式指纹辨识系统为例，在光学式指纹辨识系统中的影像捕获设备通常包括基板、发光件、透光件、导光件以及影像传感器，其中发光件以及影像传感器是设置在基板上，导光件设置在发光件以及影像传感器上，且透光件设置在导光件上。

发光件所产生的光束通过导光件而被传递至透光件，并于透光件与环境介质的交界面产生全反射之后再投射到影像传感器被接收。由于手指具有多条不规则的凸纹与凹纹，当使用者将手指放置在透光件上时，凸纹会接触透光件，但凹纹不会接触透光件。因此，接触透光件的凸纹会破坏光束在透光件内的全反射，而未接触透光件的凹纹则不会影响光束的全反射，从而使影像传感器撷取到的指纹图案具有对应凸纹的暗纹以及对应凹纹的亮纹。随后，通过图像处理装置来处理影像传感器所撷取的指纹图案，可进一步判定使用者的身份。

另外，在现有的影像捕获设备中，通常会进一步使用光学胶来填充导光件与基板之间的间隙，以及填充导光件和影像传感器之间的空隙。

然而，由于制程条件上的限制，光学胶内可能会具有微小气泡，或者是没有被完全固化。若是在导光件和影像传感器之间的光学胶内含有气泡，或者是因为光学胶未被完全固化而产生空隙，会导致在透光件被全反射之后的光束在进入影像传感器之前再度被全反射，而无法被影像传感器接收。这将使影像传感器所撷取的指纹图案不完整，而降低辨识度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种取像装置，解决信号光束在进入影像撷取组件之前再度被全反射而导致取像装置的辨识度降低的问题。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的其中一技术方案是，提供一种取像装置，其包括导光组件、影像撷取组件以及发光组件。导光组件具有第一侧以及第二侧，导光组件具有位于第二侧的出光部，且出光部设有多个增透微结构。影像撷取组件对应于多个增透微结构而配置于导光组件的第二侧。发光组件用于产生一在导光组件内传递的光束，光束至少在导光组件内经过至少一次全反射而形成一投向多个增透微结构的信号光束，且信号光束穿过多个增透微结构以投向影像撷取组件。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括一设置于所述导光组件第一侧的透光组件，且所述光束通过所述导光组件与所述透光组件的导引，以及通过所述透光组件的一外表面的全反射而形成所述信号光束。

在本实用新型的一实施例中，所述导光组件具有一全反射临界角，每一所述增透微结构包括一使所述信号光束的入射角小于所述全反射临界角的受光区以及一使所述信号光束的入射角大于所述全反射临界角的背光区，且所述受光区的面积大于所述背光区的面积。

在本实用新型的一实施例中，每一所述增透微结构为一非对称凸柱，所述非对称凸柱具有一棱线，所述受光区和一通过所述棱线的垂直参考面之间形成一第一夹角，所述背光区和所述垂直参考面形成一第二夹角，且所述第一夹角大于所述第二夹角。

在本实用新型的一实施例中，所述受光区与所述背光区分别位于所述垂直参考面的两相反侧。

在本实用新型的一实施例中，多个所述增透微结构排列成数组，且每一所述增透微结构为一偏心微透镜，所述偏心微透镜具有一顶点，通过所述受光区的任意一点的切面和一通过所述顶点的垂直参考面之间形成一第一夹角，通过所述背光区的任意一点的切面和所述垂直参考面形成一第二夹角，且所述第一夹角大于所述第二夹角。

在本实用新型的一实施例中，每一所述增透微结构的所述受光区与所述背光区为一倾斜平面或一曲面。

在本实用新型的一实施例中，多个所述增透微结构彼此相连，且所述增透微结构的剖面形状呈山形、波浪形或锯齿形。

在本实用新型的一实施例中，包括：一设置于所述第一侧的第一反射组件及一设置于所述第二侧的第二反射组件，其中，所述光束依序通过所述第一反射组件与所述第二反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

在本实用新型的一实施例中，所述第一反射组件与所述第二反射组件在所述导光组件的厚度方向上至少部份重叠。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一设置于所述第二侧的第三反射组件，所述第二反射组件与所述第三反射组件彼此分隔设置，所述光束通过所述第一反射组件、所述第二反射组件与所述第三反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一设置在所述第二反射组件以及所述第三反射组件之间的吸光组件，其中，所述第一反射组件与所述第二反射组件在所述导光组件的厚度方向上至少部分重叠。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一设置于所述第一侧的第四反射组件，所述第一反射组件与所述第四反射组件彼此分隔设置，所述光束通过所述第一反射组件、所述第二反射组件、所述第三反射组件以及所述第四反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：另一设置在所述第一反射组件与所述第四反射组件之间的吸光组件，且两个所述吸光组件在所述导光组件的厚度方向上至少部分重叠。

在本实用新型的一实施例中，其中，所述导光组件还包括一位于所述第二反射组件以及所述第三反射组件之间的多个光学微结构，以使通过所述第一反射组件反射之后的一部分所述光束穿过多个所述光学微结构而从所述导光组件投射出去。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一设置于所述第一侧的第四反射组件，所述第一反射组件与所述第四反射组件彼此分隔设置，所述光束通过所述第一反射组件、所述第二反射组件、所述第三反射组件以及所述第四反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一设置在所述第一反射组件与所述第四反射组件之间的吸光组件，且所述吸光组件与多个所述光学微结构所分布的区域在所述导光组件的厚度方向上至少部分重叠。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一基板，所述发光组件、所述导光组件以及所述影像撷取组件都设置在所述基板上，所述导光组件在所述第二侧具有一用以容纳所述发光组件的第一凹陷部以及一用以容纳所述影像撷取组件的一第二凹陷部，且多个所述增透微结构位于所述第二凹陷部的表面。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括一设置在所述第一凹陷部内的挡块，其中，所述挡块位于所述发光组件与所述影像撷取组件之间，以避免所述光束直接投射至所述影像撷取组件。

在本实用新型的一实施例中，还进一步包括：一基板，所述发光组件、所述导光组件以及所述影像撷取组件都设置在所述基板上；以及一光学胶，其连接于所述基板与所述导光组件之间，以使所述导光组件固定于所述基板上，其中，所述发光组件与所述影像撷取组件埋设于所述光学胶内，且所述出光部与所述影像撷取组件之间定义出一空隙。

在本实用新型的一实施例中，所述的第一反射组件、所述第二反射组件、所述第三反射组件以及所述第四反射组件是由光栅所组成。

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的取像装置，其能通过“导光组件具有设置在出光部的多个增透微结构”以及“影像撷取组件对应于多个增透微结构配置于导光组件的第二侧”的技术方案，以避免信号光束在进入影像撷取组件之前再度被全反射，从而提升取像装置的影像辨识度。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的取像装置的剖面示意图。

图2为图1的多个增透微结构在区域II的局部放大示意图。

图3为本实用新型其中一实施例的导光组件的局部底面示意图。

图4为本实用新型另一实施例的导光组件的局部底面示意图。

图5为本实用新型再一实施例的导光组件的局部剖面示意图。

图6为本实用新型另一实施例的取像装置的剖面示意图。

图7为本实用新型再一实施例的取像装置的剖面示意图。

图8为本实用新型又一实施例的取像装置的剖面示意图。

图9为本实用新型又另一实施例的取像装置的剖面示意图。

图10为本实用新型又再一实施例的取像装置的剖面示意图。

图11为本实用新型又另再一实施例的取像装置的剖面示意图。

其中：

取像装置：1、1’、1”	基板：14
		导光组件：10	第一反射组件：15
第一侧：S1	第二反射组件：16
		第二侧：S2	第三反射组件：17
增透微结构：100	第四反射组件：19
		棱线：100R	吸光组件：18、18a、18b
顶点：100C	挡块：20
		受光区：101	物体：F
背光区：102	第一方向：D1
		第一凹陷部：C1	第二方向：D2
第二凹陷部：C2	第三方向：D3
		入光部：E1	垂直参考面：P1
出光部：E2	第一夹角：θ1
		光学微结构：103	第二夹角：θ2
透光组件：11	连线：P2
		外表面：110	光束：L
影像撷取组件：12	信号光束：L’
		光接收面：120	杂散光：L1
发光组件：13	凹陷部：C3
		光学胶：G1。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“取像装置”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

请参阅图1以及图2，图1显示本实用新型其中一实施例的取像装置的剖面示意图。图2为图1的多个增透微结构在区域II的局部放大示意图。

本实用新型其中一实施例提供一种取像装置1。取像装置1是位于一环境介质中来使用。在一实施例中，前述的环境介质例如是空气、水或者是其它种类的环境介质。取像装置1可用以撷取一物体F的影像，以进行辨识。前述的物体F例如是用户的手指、手掌、手腕或者是眼球，而取像装置1所撷取的影像例如是指纹、掌纹、静脉、瞳孔或者是虹膜等影像，但本实用新型不以此为限。

如图1所示，本实用新型其中一实施例的取像装置1包括基板14、发光组件13、导光组件10、透光组件11以及影像撷取组件12。

导光组件10用以使光束在其中传递。因此，导光组件10的材料可以根据所欲传递的光束来选择，例如是可用以传递可见光的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethymethacrylate, PMMA)或是聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)。在其它实施例中，当导光组件10所欲传递的光束为红外光或其它不可见光时，导光组件10的材料也可以根据实际需求选择其它种类。在一实施例中，导光组件10的折射率可大于或等于1.4，且小于或等于1.6，但本实用新型并不限制。

本实施例的导光组件10具有一第一侧S1及与第一侧S1相对的一第二侧S2，且导光组件10并具有位于第二侧S2的一入光部E1以及一出光部E2。光束L由入光部E1进入导光组件10，以及在导光组件10内传递，之后通过至少一次全反射而形成一信号光束L’，再由导光组件10的出光部E2离开导光组件10。本实施例中，在导光组件10的出光部E2设有多个增透微结构100。

需先说明的是，当信号光束L’由导光组件10进入到环境介质(如：空气或气泡)中时，为了避免光束投射到出光部E2的角度大于导光组件10的全反射临界角，而导致原本应该由出光部E2出射的信号光束L’又再度被全反射。因此，在本实施例中，通过使出光部E2具有多个增透微结构100，以破坏信号光束L’的全反射。

具体而言，每一个增透微结构100具有一受光区101以及一背光区102。在本实施例中，受光区101使信号光束L’的入射角小于导光组件10的全反射临界角，而背光区102会使信号光束L’的入射角大于全反射临界角。在一实施例中，背光区102会大致平行于信号光束L’的主要行进方向，从而使信号光束L’较不容易投射在背光区102。另一方面，受光区101大致垂直于光束的主要行进方向，且受光区101的面积会大于背光区102的面积，从而使大部分的信号光束L’都投射到受光区101，且投射到受光区101的信号光束L’也不容易被全反射。

在此，请继续参考图1到图2，须说明的是，尽管少部分的杂散光可能会投射到背光区102，但是投射到背光区102的杂散光会被全反射，而不会从出光部E2出射而干扰影像撷取组件12的信号造成叠影。另外，信号光束L’通过受光区101后，部分光束会在影像撷取组件12的光接收面120后穿过背光区102时折射为另一角度较大的光束，此光束会在透光组件11的外表面110进行全反射，因此全反射光束角度较原路径来的大，导致此光束行进路线会远于原路径，故将不会再次进入到影像撷取组件12的光接收面120，从而避免信号造成叠影的现象。

请参照图2，在本实施例中，多个增透微结构100彼此相连，且每一个增透微结构100的剖面形状可以呈山形、波浪形或锯齿形。在图2的实施例中，每一个增透微结构100的剖面形状为锯齿形。另外，本实施例的受光区101与背光区102都是倾斜平面。

请配合参照图2以及图3。图3显示本实用新型其中一实施例的导光组件的局部底视示意图。进一步而言，在本实施例中，每一个增透微结构100为非对称凸柱，且非对称凸柱沿着第一方向D1延伸，且沿着第二方向D2并排。

每一个非对称凸柱具有一棱线100R，也就是受光区101与背光区102的交界线。在本实施例中，定义出一通过棱线100R的垂直参考面P1。如图2所示，垂直参考面P1平行于第三方向D3，也就是平行于导光组件10的厚度方向。受光区101与背光区102是分别位于垂直参考面P1的两相反侧，受光区101与垂直参考面P1形成一第一夹角θ1，而背光区102与垂直参考面P1形成一第二夹角θ2。在本实施例中，第一夹角θ1会大于第二夹角θ2，以确保大部分的光束可投射到受光区101，且不会再被全反射。

另外，在本实施例中，对于两相邻的增透微结构100而言，其中一个增透微结构100的受光区101的边缘会和另一个增透微结构100的背光区102的边缘重合。也就是说，在两相邻的增透微结构100之间并未形成用以连接两增透微结构100的连接区，以进一步减少光束被全反射的机率。但是在其它实施例中，只要连接区相对于垂直参考面P1的倾斜角度可以避免光束被全反射，或者是不影响光束的行进路径，也可以在每两相邻的增透微结构100之间设置连接区。

另外，本实用新型实施例的增透微结构100的外观并不限制于非对称凸柱，且受光区101以及背光区102也可以是曲面，其中曲面例如是包括凹面或凸面。请参照图4，其显示本实用新型另一实施例的导光组件的局部底视示意图。在本实施例中，多个增透微结构100是排列成数组，且每一增透微结构100为偏心微透镜。

如图4所示，每一个增透微结构100的底部截面形状为圆形，然而，从底部方向看，增透微结构100的顶点100C相对于底部截面形状(圆形)的圆心偏移。也就是说，增透微结构100的顶点100C并未对准于底部截面形状(圆形)的圆心。在本实施例中，每一个增透微结构100的边缘会和另一个增透微结构100的边缘彼此连接。

另外，在本实施例中，定义沿着第一方向D1排列的同一行的所有增透微结构100的顶点100C形成一连线P2，而连线P2可将每一个增透微结构100的表面区域区分为受光区101以及背光区102。具体而言，受光区101是位于连线P2右半部分的表面区域，而背光区102则是位于连线P2左半部分的表面区域。由图4中也可以看出，受光区101的面积会大于背光区102的面积。

请参照图5，其显示本实用新型另一实施例的导光组件的局部剖面示意图。具体而言，图5可以是图4中的多个增透微结构100在第二方向D2上的剖面示意图。在本实施例中，增透微结构100的剖面形状是大致呈波浪形或山形，也就是说，受光区101与背光区102都是曲面。

另外，通过受光区101任意一点的切面和通过顶点100C的垂直参考面P1之间形成一第一夹角θ1，而通过背光区102任意一点的切面和通过顶点100C的垂直参考面P1之间形成一第二夹角θ2，且第一夹角会大于第二夹角。据此，当光束投射到受光区101时，可以确保光束的入射角小于导光组件10的全反射临界角，以避免光束被全反射。

在其它实施例中，增透微结构100也可以是其它种类的偏心锥体，例如是偏心多角形锥体，也就是增透微结构100的底部截面形状为三角形、四角形或其它多边形。只要能够减少光束被全反射的比例(或者增加光束穿透出光部E2的比例),本实用新型实施例并不限制增透微结构100的形状。

请再参照图1。本实施例的取像装置1还包括透光组件11。透光组件11设置在导光组件10的第一侧S1，并具有一和环境介质接触并且背向导光组件10的外表面110。若是取像装置1应用于光学式指纹辨识系统中，用以撷取指纹及/或静脉影像，透光组件11的外表面110可供手指接触或按压，以进行侦测及辨识。

透光组件11的材料可以和导光组件10的材料相同并具有相近的折射系数。据此，当光束由导光组件10传递到透光组件11时，可避免光束产生折射。在一实施例中，透光组件11的材料可选自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethymethacrylate, PMMA)或是聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或其它适当的材料。另外，透光组件11可通过选用适合的光学胶(未图标)或者是其它固定手段设置在导光组件10上。在本案中，所述的透光组件11也可以是一个OLED显示面板或者是带有触控层的OLED显示面板，其结构可以参阅申请人在美国所提交的62/533,632号，专利名称为生物感测装置的内文相关部分。应当理解的是，带有触控层的OLED显示面板的外表面具有保护层，此外，并不加以局限该显示器是刚性或者是柔性的面板，在此一并叙明。

取像装置1还包括位于导光组件10第二侧的基板14、发光组件13以及影像撷取组件12，其中发光组件13与影像撷取组件12都设置在基板14上。基板14可以是线路板，线路板已具有预先配置的线路。另外，基板14的材料为吸光材料。

影像撷取组件12对应于导光组件10的多个增透微结构100而配置于基板14上，用以撷取物体F的影像。换句话说，导光组件10是位于影像撷取组件12以及透光组件11之间。

影像撷取组件12具有一光接收面120，以接收由导光组件10的出光部E2所出射的光束L。换言之，光束穿过多个增透微结构100之后，会投射到影像撷取组件12的光接收面120。影像撷取组件12例如是电荷耦合组件(Charge Coupled Device, CCD)或是互补式金属氧化物半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)。然而，在其它实施例中，影像撷取组件12也可以使用其它影像传感器。

发光组件13邻近于导光组件10的入光部E1设置在基板14上，用于产生一在导光组件10内传递的光束L。在本实施例中，发光组件13是设置于导光组件10之外，并且发光组件13所产生的光束L会投射至导光组件10的一入光部E1。发光组件13所产生的光束L可以是可见光或者是红外光，且发光组件13可以是发光二极管或是其它适合的发光组件，且所发出的光束包括准直或非准直光束，本实用新型并不限制。

进一步而言，本实用新型实施例的导光组件10的第二侧S2还具有一用以容纳发光组件13的第一凹陷部C1以及一用以容纳影像撷取组件12的第二凹陷部C2。导光组件10的入光部E1位于第一凹陷部C1，而导光组件10的出光部E2是位于第二凹陷部C2。

如图1所示，当发光组件13、导光组件10以及影像撷取组件12都设置在基板14上时，发光组件13正好可容纳并且被卡固于第一凹陷部C1内，而影像撷取组件12正好可容纳并且被卡固于第二凹陷部C2内。另外，在一可行的实施例中，多个增透微结构100是位于第二凹陷部C2的底部。如此，可以缩小取像装置1的整体体积。然而，在其它实施例中，第一凹陷部C1与第二凹陷部C2也可以省略。在另一实施例中，发光组件13可以是被埋设在导光组件10内。具体而言，可以先将发光组件13固定在基板14上之后，再通过灌胶以及固化等步骤来形成导光组件10，从而使发光组件13被埋设于导光组件10内。此时，发光组件13所产生的光束L不需通过其它介质而直接在导光组件10内被传递。

除此之外，本实用新型实施例的发光组件13都是设置于导光组件10的第二侧S2，但在其它实施例中，发光组件13也可以设置在导光组件10的第一侧S1。

另外，本实用新型实施例的取像装置1还进一步包括第一反射组件15以及第二反射组件16。第一反射组件15与第二反射组件16分别配置在导光组件10的第一侧S1与第二侧S2。具体而言，第一反射组件15是位于透光组件11与导光组件10之间，第二反射组件16是位于基板14以及导光组件10之间。在一实施例中，第一反射组件15与第二反射组件16可以是反射片或者是形成于导光组件10表面的反射膜层或者是由光栅所构成，本实用新型并未限制。

另外，在本实施例中，第一反射组件15与第二反射组件16可彼此相互错开设置，并在导光组件10的厚度方向上至少部分重叠，以将光束L导引至透光组件11。在其它实施例中，第一反射组件15与第二反射组件16也可以完全错开而不重叠。因此，只要能够将光束L导引至透光组件11，本实用新型并不限制第一反射组件15与第二反射组件16的相对位置或者是使光束L产生反射的形式。

举例而言，在其它实施例中，也可以通过设计光束L的行进方向，使光束L在导光组件10与环境介质之间产生全反射。在这个情况下，第二反射组件16可以被省略。

整体而言，发光组件13所产生的光束L由入光部E1进入导光组件10内之后，依序通过第一反射组件15的反射与第二反射组件16的反射，而在导光组件10内向透光组件11传递，并且在透光组件11与环境介质的交界面，也就是透光组件11的外表面110，产生全反射。

当物体F(如：手指)接触透光组件11的外表面110时，手指的凸纹接触到外表面110，会使一部分光束L无法产生全反射，从而使影像撷取组件12取得对应手指凸纹的暗纹。另一方面，手指的凹纹并未接触到透光组件11的外表面110，而使另一部分光束L仍可被全反射而形成一信号光束L’。信号光束L’朝向导光组件10的出光部E2投射，并通过导光组件10的多个增透微结构100而投向影像撷取组件12的光接收面120。后续再通过一图像处理组件，对影像撷取组件12所接收到的信号光束L’进行图像处理，可以得到物体F的指纹影像。也就是说，在本实用新型实施例中，通过在导光组件10的出光部E2设置增透微结构100，可以避免信号光束L’在进入影像撷取组件12之前被再度全反射，从而降低取像装置1的影像辨识度。

请参照图6，图6为本实用新型另一实施例的取像装置的剖面示意图。图6的取像装置1和图1的取像装置1相同或相对应的组件具有相同的标号，且相同的部分不再赘述。

在图6实施例中，取像装置1还包括位于导光组件10第二侧S2的第三反射组件17。也就是说，第二反射组件16与第三反射组件17位于导光组件10的同一侧，但彼此分隔设置。在本实施例中，光束L通过第一反射组件15、第二反射组件16与第三反射组件17的反射，以在导光组件10内进行传递，并投射至透光组件11。

在一可行的实施例中，第一反射组件15与第二反射组件16在导光组件10的厚度方向上是完全重叠，而第一反射组件15和第三反射组件17在导光组件10的厚度方向上只有部分重叠。

另外，本实施例的取像装置1还包括一设置于第二反射组件16与第三反射组件17之间的吸光组件18。在本实施例中，吸光组件18和第一反射组件15在导光组件10的厚度方向重叠。进一步而言，第一反射组件15的垂直投影可和吸光组件18至少部分重叠。

在其它实施例中，也可以在导光组件10的其它区域,也就是未设置第一反射组件15、第二反射组件16以及第三反射组件17的区域设置吸光组件18。举例而言，取像装置1还可以进一步包括设置在导光组件10的两相反侧壁面上的多个吸光组件18，前述的侧壁面是指连接于导光组件10的第一侧S1与第二侧S2之间的表面。吸光组件18可以是对光束L不透明且不反光的遮蔽层，例如是油墨层或黏着层，或者是遮蔽片，但前述例示并非用以限制本实用新型的范围。

吸光组件18可以吸收并减少未依循预定光路前进的杂散光，从而避免影像撷取组件12接收到来自信号光束L’以外的杂散光。另外，配置吸光组件18可以增加取像面积，并使传递到影像撷取组件12的信号光束L’更均匀，而有利于提高成像品质。

请继续参照图7，图7为本实用新型另一实施例的取像装置的剖面示意图。图7的取像装置1和图6的取像装置1相同或相对应的组件具有相同的标号，且相同的部分不再赘述。

在图7的实施例中，取像装置1还包括位于导光组件10第一侧S1的第四反射组件19。也就是说，第一反射组件15与第四反射组件19位于导光组件10的同一侧，但彼此分隔设置。在本实施例中，光束L是依序通过第一反射组件15、第二反射组件16、第四反射组件19与第三反射组件17的反射，以在导光组件10内进行传递，并投射至透光组件11。

在本实施例中，第一反射组件15与第二反射组件16在导光组件10的厚度方向上至少部分重叠，而第四反射组件19和第三反射组件17在导光组件10的厚度方向上也是部分重叠。但是，第一反射组件15与第三反射组件17在导光组件10的厚度方向上完全不重叠。

另外，本实施例的取像装置1除了包括一设置于第二反射组件16与第三反射组件17之间的吸光组件18a之外，还进一步包括设置在第一反射组件15与第三反射组件17之间的另一吸光组件18b。在本实施例中，两个吸光组件18a、18b和第一反射组件15在导光组件10的厚度方向上至少部分重叠。须加以说明的是，本实用新型任一实施例中的第一反射组件及第二反射组件以及第三反射组件或第四反射组件也可以选择性地由光栅所组成，所述的光栅是由多个相互平行的条纹面所倾斜排列组成(图未示出)，且第一反射组件的反射率可以与第二反射组件的条纹面反射率相同或相异，第三反射组件的反射率可以与第四反射组件的条纹面反射率相同或相异，有助於使光束藉由该些光栅被反射，进而导入导光组件10内并其内部进行光束传播，在此一并陈述。

和图6的实施例相似，两个吸光组件18a、18b可以吸收并减少未依循预定光路前进的杂散光，从而避免影像撷取组件12接收到来自信号光束L’以外的杂散光。另外，配置吸光组件18可以增加取像面积，并使传递到影像撷取组件12的信号光束L’更均匀，而有利于提高成像品质。

另外，在本实施例中，取像装置1还进一步包括一设置在第一凹陷部C1内的挡块20。挡块20位于发光组件13与影像撷取组件12之间，以避免光束L直接投射至影像撷取组件12。另一方面，挡块20可局限发光组件13所产生的光束L的发散角度，从而可更精准地控制光束L以预定的入射角度进入导光组件10内。如此，可更进一步精准控制光束L的光路，并确保大部分的光束L都可朝向物体F投射，而提高影像撷取组件12的成像质量。

请继续参照图8，图8为本实用新型又一实施例的取像装置的剖面示意图。图8的取像装置1和图6的取像装置1相同或相对应的组件具有相同的标号，且相同的部分不再赘述。

在图8的实施例中，导光组件10包括一设置于第二反射组件16与第三反射组件17之间的多个光学微结构103。在本实施例中，多个光学微结构103分布的范围和第一反射组件15在导光组件10的厚度方向至少部分重叠。进一步而言，第一反射组件15的垂直投影可和多个光学微结构103分布的范围至少部分重叠。

每一光学微结构103的形状可以和前述的增透微结构100相同。举例而言，光学微结构103的剖面形状也可以是锯齿形、波浪形或山形，但本实用新型不以此为限。

多个光学微结构103可以使通过第一反射组件15反射之后的一部分光束穿过多个光学微结构103而从导光组件10投射而出。进一步而言，未按照预定路径行进的杂散光L1可通过光学微结构103投射至导光组件10之外，而被基板14所吸收，从而避免影像撷取组件12接收到来自信号光束L’以外的杂散光L1。另外，光学微结构103的配置可以增加取像面积，并使传递到影像撷取组件12的信号光束L’更均匀，而有利于提高成像品质。

另外，和图7的实施例相似，在图8的实施例中，取像装置1还进一步包括一设置在第一凹陷部C1内的挡块20，以避免光束L直接投射至影像撷取组件12，以及可局限发光组件13所产生的光束L的发散角度，从而可更精准地控制光束L以预定的入射角度进入导光组件10内。

请继续参照图9，图9为本实用新型又另一实施例的取像装置的剖面示意图。图9的取像装置1和图7的取像装置1相同或相对应的组件具有相同或相似的标号，且相同的部分不再赘述。

在图9的实施例中，取像装置1包括设置于第一反射组件15与第四反射组件19的吸光组件18，且导光组件10包括一设置于第二反射组件16与第三反射组件17之间的多个光学微结构103。需加以说明的是，本实用新型的第一反射组件、第二反射组件、第三反射组件或第四反射组件亦可以是选择性地由光栅所组成，所述的光栅是由多个相互平行的条纹面所倾斜排列组成(图未示出)，且第一反射组件的反射率可以与第二反射组件的条纹面反射率相同或相异，第三反射组件的反射率可以与第四反射组件的条纹面反射率相同或相异；有助於使光束藉由该些光栅可以被反射，进而导入导光组件内并在其内部进行光束传播，在此一并陈述。

在本实施例中，多个光学微结构103分布的范围和第一反射组件15以及第四反射组件19在导光组件10的厚度方向完全不重叠。另外，吸光组件18和第二反射组件16在导光组件10的厚度方向至少部分重叠，但是吸光组件18和第三反射组件在导光组件10的厚度方向完全不重叠。

本实施例的吸光组件18和光学微结构103可以使未依据预定路径行进的杂散光L1从导光组件10出射，而被基板14所吸收，或者是直接被吸光组件18所吸收，从而避免影像撷取组件12接收到来自信号光束L’以外的杂散光。另外，吸光组件18和光学微结构103的配置可以增加取像面积，并使传递到影像撷取组件12的信号光束L’更均匀，而有利于提高成像品质。

请参照图10，图10为本实用新型又另一实施例的取像装置的剖面示意图。图10的取像装置1’和图1的取像装置1相同或相对应的组件具有相同或相似的标号，且相同的部分不再赘述。

在本实施例中，取像装置1’省略如图1所示的透光组件11。据此，发光组件13所产生的光束L由入光部E1进入导光组件10内之后，依序通过第一反射组件15的反射与第二反射组件16的反射，而在导光组件10内传递，并且在导光组件10与环境介质的交界面，也就是位于导光组件10的第一侧S1之表面，产生全反射。

也就是说，位于导光组件10第一侧S1的表面可作为被物体F接触的接触面。当物体F(如：手指)由导光组件10的第一侧S1接触导光组件10时，手指的凸纹会使一部分光束L无法产生全反射，从而使影像撷取组件12取得对应手指凸纹的暗纹。另一方面，手指的凹纹并未接触到导光组件10的第一侧S1表面，而使另一部分光束L仍可被全反射而形成一信号光束L’。信号光束L’朝向导光组件10的出光部E2投射，并通过导光组件10的多个增透微结构100而投向影像撷取组件12的光接收面120。之后，再通过一图像处理组件，对影像撷取组件12所接收到的信号光束L’进行图像处理，可以得到物体F的指纹影像并根据指纹影像进行身份辨识。

图11为本实用新型又另一实施例的取像装置的剖面示意图。本实例的取像装置1”和图10的取像装置1’相同或相对应的组件具有相同或相似的标号，且相同的部分不再赘述。

在本实施例中，导光组件10的第二侧S2不具有第一凹陷部C1以及第二凹陷部C2。也就是说，导光组件10在第二侧S2的表面为平面，但多个增透微结构100仍设置在位于第二侧S2的出光部E2。

另外，本实施例的取像装置1＂还包括光学胶G1。光学胶G1连接在导光组件10与基板14之间，以使导光组件10固定于基板14上，且发光组件13与影像撷取组件12是埋入光学胶G1内。另外，光学胶G1的折射系数会和导光组件10大致相同，例如可大于或等于1.4，且小于或等于1.6。因此，光束L从导光组件10进入到光学胶G1内，或者是由光学胶G1进入导光组件10内时，会根据预定的光路前进，而不会产生折射。

需要说明的是，光学胶G1并未填满影像撷取组件12以及出光部E2(多个增透微结构100)之间所定义出的空隙。因此，通过在出光部E2设置的多个增透微结构100，可大幅减少信号光束L’在出光部E2再度被全反射的机率，从而提高影像撷取组件12的成像质量。

另外，在本实施例中，导光组件10位于导光组件10第一侧S1的表面具有另一凹陷部C3，且凹陷部C3的位置是对应于第一反射组件15的位置，以降低导光组件10的部分厚度，而有利于针对不同产品，提供较薄的取像装置。

[实施例的有益效果]

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的取像装置1，其能通过“导光组件10具有位于出光部E2的多个增透微结构100”以及“影像撷取组件12对应于多个增透微结构100配置于导光组件10的第二侧S2’的技术方案，以避免信号光束L’在进入影像撷取组件12之前再度被全反射，从而提升取像装置1的影像辨识度。更进一步来说，在本实用新型实施例的取像装置1中，由于在导光组件10的出光部E2设置多个增透微结构100，可避免信号光束L’被再度全反射，因而允许基板14与导光组件10之间可不填充光学胶。因此，除了可进一步避免光学胶内含有微小气泡或是固化不完全而造成光束散射的问题，并可进一步降低成本。

对于需要应用光学胶G1来填充于导光组件10与基板14之间的实施例(如:取像装置1”)而言，即便影像撷取组件12与出光部E2之间没有填满光学胶G1，通过在出光部E2设置的多个增透微结构100，可大幅减少信号光束L’在出光部E2再度被全反射的机率，从而提高影像撷取组件12的成像质量。

另一方面，通过在导光组件10的第一侧S1或第二侧S2设置吸光组件18或是光学微结构103两者中的至少其中一者，可以减少影像撷取组件12接收的杂散光L1，并可增加取像面积，使传递到影像撷取组件12的信号光束L’更均匀，而有利于提高取像装置1的成像质量。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的申请专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (21)

1.一种取像装置，其特征在于，其包括：

一导光组件，其具有一第一侧以及一第二侧，其中，所述导光组件具有一位于所述第二侧的出光部，且所述出光部设有多个增透微结构；

一影像撷取组件，其对应于多个所述增透微结构而配置于所述导光组件的所述第二侧；以及

一发光组件，其用于产生一在所述导光组件内传递的光束；

其中，所述光束至少在所述导光组件内经过至少一次全反射而形成一投向多个所述增透微结构的信号光束，且所述信号光束穿过多个所述增透微结构以投向所述影像撷取组件。

2.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一设置于所述导光组件第一侧的透光组件，且所述光束通过所述导光组件与所述透光组件的导引，以及通过所述透光组件的一外表面的全反射而形成所述信号光束。

3.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，所述导光组件具有一全反射临界角，每一所述增透微结构包括一使所述信号光束的入射角小于所述全反射临界角的受光区以及一使所述信号光束的入射角大于所述全反射临界角的背光区，且所述受光区的面积大于所述背光区的面积。

4.如权利要求3所述的取像装置，其特征在于，每一所述增透微结构为一非对称凸柱，所述非对称凸柱具有一棱线，所述受光区和一通过所述棱线的垂直参考面之间形成一第一夹角，所述背光区和所述垂直参考面形成一第二夹角，且所述第一夹角大于所述第二夹角。

5.如权利要求4所述的取像装置，其特征在于，所述受光区与所述背光区分别位于所述垂直参考面的两相反侧。

6.如权利要求3所述的取像装置，其特征在于，多个所述增透微结构排列成数组，且每一所述增透微结构为一偏心微透镜，所述偏心微透镜具有一顶点，通过所述受光区的任意一点的切面和一通过所述顶点的垂直参考面之间形成一第一夹角，通过所述背光区的任意一点的切面和所述垂直参考面形成一第二夹角，且所述第一夹角大于所述第二夹角。

7.如权利要求3所述的取像装置，其特征在于，每一所述增透微结构的所述受光区与所述背光区为一倾斜平面或一曲面。

8.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，多个所述增透微结构彼此相连，且所述增透微结构的剖面形状呈山形、波浪形或锯齿形。

9.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，包括：一设置于所述第一侧的第一反射组件及一设置于所述第二侧的第二反射组件，其中，所述光束依序通过所述第一反射组件与所述第二反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

10.如权利要求9所述的取像装置，其特征在于，所述第一反射组件与所述第二反射组件在所述导光组件的厚度方向上至少部份重叠。

11.如权利要求10所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一设置于所述第二侧的第三反射组件，所述第二反射组件与所述第三反射组件彼此分隔设置，所述光束通过所述第一反射组件、所述第二反射组件与所述第三反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

12.如权利要求11所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一设置在所述第二反射组件以及所述第三反射组件之间的吸光组件，其中，所述第一反射组件与所述第二反射组件在所述导光组件的厚度方向上至少部分重叠。

13.如权利要求12所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一设置于所述第一侧的第四反射组件，所述第一反射组件与所述第四反射组件彼此分隔设置，所述光束通过所述第一反射组件、所述第二反射组件、所述第三反射组件以及所述第四反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

14.如权利要求13所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：另一设置在所述第一反射组件与所述第四反射组件之间的吸光组件，且两个所述吸光组件在所述导光组件的厚度方向上至少部分重叠。

15.如权利要求11所述的取像装置，其特征在于，其中，所述导光组件还包括一位于所述第二反射组件以及所述第三反射组件之间的多个光学微结构，以使通过所述第一反射组件反射之后的一部分所述光束穿过多个所述光学微结构而从所述导光组件投射出去。

16.如权利要求15所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一设置于所述第一侧的第四反射组件，所述第一反射组件与所述第四反射组件彼此分隔设置，所述光束通过所述第一反射组件、所述第二反射组件、所述第三反射组件以及所述第四反射组件的反射，以在所述导光组件内进行传递。

17.如权利要求16所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一设置在所述第一反射组件与所述第四反射组件之间的吸光组件，且所述吸光组件与多个所述光学微结构所分布的区域在所述导光组件的厚度方向上至少部分重叠。

18.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：一基板，所述发光组件、所述导光组件以及所述影像撷取组件都设置在所述基板上，所述导光组件在所述第二侧具有一用以容纳所述发光组件的第一凹陷部以及一用以容纳所述影像撷取组件的一第二凹陷部，且多个所述增透微结构位于所述第二凹陷部的表面。

19.如权利要求18所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括一设置在所述第一凹陷部内的挡块，其中，所述挡块位于所述发光组件与所述影像撷取组件之间，以避免所述光束直接投射至所述影像撷取组件。

20.如权利要求1所述的取像装置，其特征在于，还进一步包括：

一基板，所述发光组件、所述导光组件以及所述影像撷取组件都设置在所述基板上；以及

一光学胶，其连接于所述基板与所述导光组件之间，以使所述导光组件固定于所述基板上，其中，所述发光组件与所述影像撷取组件埋设于所述光学胶内，且所述出光部与所述影像撷取组件之间定义出一空隙。

21.如权利要求16所述的取像装置，其特征在于，所述的第一反射组件、所述第二反射组件、所述第三反射组件以及所述第四反射组件是由光栅所组成。