TW201545073A - 指紋感測器 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種指紋感測器，包括至少一第一光源、一透鏡、一濾鏡、一第一反射鏡及一影像擷取器，透鏡接受光源照射，透鏡上形成一第一及一第二區域，濾鏡及第一反射鏡設置於透鏡底面，且分別對應透鏡之第一及第二區域，濾鏡及第一反射鏡分別反射第一及第二區域的部分指紋圖像，影像擷取器用以接收濾鏡及第一反射鏡所反射出的第一以及第二區域的部分指紋圖像，第一及第二區域的部分指紋圖像其中部分相同，藉由處理第一與第二區域的相同指紋圖像以取得一完整指紋圖像。指紋感測器可以有效降低厚度，以可應用在薄型化的電子產品上。

Description

指紋感測器 【0001】
本發明涉及一種指紋感測器，更具體的是涉及一種光學式指紋感測器。
 【0002】
指紋感測器在目前市面上的主流產品可以區分成電容式與光學式兩種。
【0003】
其中，電容式是透過指紋按壓晶片表面時指紋波峰與波谷的電荷量不同以感測指紋影像，其優點為薄型化，但其成本高，且其感測的正確性及耐用性仍不高。
【0004】
光學式的感測器是利用成像原理拍下指紋的影像，其較電容式的優勢為辨識度高，價格低廉且非常耐用，但受限於鏡頭需要與感測面保持一定的距離才可以清楚的成像，而光線行進的距離使得光學式的感測器體積變得較大較厚。
【0005】
由於現今電子產品薄型化趨勢，各廠家紛紛希望可製造出更薄型化的光學式感測器結構，以因應薄型化的電子產品的內部構造。
【0006】
現有的光學式感測器是透過稜鏡以及反射鏡反射成像的光路，藉此縮短感測面與鏡頭之間的直線距離，以降低光學式指紋感測器的厚度。
【0007】
在此列舉一習知的實施例，如美國專利第８，４０５，７５７號，其手指指紋按壓的元件為稜鏡結構，透過光線折射的特性使成像於稜鏡中折射並射出，之後再透過反射鏡反射光路至鏡頭成像。
【0008】
其他現有的技術中，為了解決薄型化的需求，其差異在於，有些從特殊的鏡片結構著手，或者設計各種複雜結構的稜鏡，去縮減光學式感測器的厚度，以增加應用於手機或平板的可能性。
【0009】
然而所述現有的光學式感測器反射光路的結構複雜，其製作有困難度，因此這些指紋感測器的造價始終偏高，導致許多設計都僅停留在實驗階段，實際量產的產品並不多，厚度亦無法突破６．５ｍｍ以下。
【0010】
有鑑於此，有必要提出一種結構簡化、造價便宜以及厚度可突破６．５ｍｍ以下的光學式指紋感測器。
 【0011】
本發明之目的係針對上述習知的不足提出一種結構簡化、造價便宜以及厚度可突破６．５ｍｍ以下的光學式指紋感測器。
【0012】
為達成所述目的，本發明公開一種指紋感測器，包括：一透鏡，頂面及底面為平面，透鏡上形成至少一第一區域以及一第二區域。一濾鏡，設置於透鏡底面，濾鏡對應透鏡之第一區域，用以反射第一區域的指紋圖像。一第一反射鏡，設置於透鏡底面，第一反射鏡對應透鏡之第二區域，用以反射第二區域內的指紋圖像。及一影像擷取器，用以接收濾鏡及第一反射鏡所反射出的第一區域以及第二區域的指紋圖像，濾鏡設置於第一反射鏡至影像擷取器的光路之間，第一區域的指紋圖像經由濾鏡反射至影像擷取器，第二區域的指紋圖像經由第一反射鏡反射後再穿透濾鏡，之後被影像擷取器接收。至少一第一光源，提供影像擷取器接收指紋圖像時所需的光源。
【0013】
在一實施例中，所述濾鏡為偏振分光濾鏡或二色濾鏡或部分光強度反射部分光強度穿透濾鏡。
【0014】
在一實施例中，所述影像擷取器為變焦影像擷取器或者自動對焦影像擷取器。
【0015】
在一實施例中，所述濾鏡至影像擷取器之間的光路經過至少一第二反射鏡的反射。
【0016】
在一實施例中，所述濾鏡為偏振分光濾鏡，所述影像擷取器前方設置一偏振光選擇器，第一區域至影像擷取器的光路為第一光程，所述第一光程於濾鏡至影像擷取器之間的光路穿過一極化旋轉器。
【0017】
在一實施例中，所述第一光源由至少一第二光源及至少一第三光源取代，第二光源照射第一區域，第三光源照射第二區域，第二光源及第三光源的顏色不同。
【0018】
在一實施例中，所述第一光源由紅外光取代，紅外光設置於透鏡下方，影像擷取器為紅外光攝影機。
【0019】
在一實施例中，所述透鏡頂面周圍設置至少一第四光源。
【0020】
在一實施例中，所述透鏡下方設置至少一近紅外光源。
【0021】
在一實施例中，所述第一光源設置在透鏡的側邊，其光線由透鏡之側面進入透鏡。
【0022】
在一實施例中，所述第一區域的指紋圖像與第二區域的指紋圖像具有相同的特徵區域。
【0023】
綜上所述，與現有技術相比，本發明之指紋感測器的辨識度高，且可以有效降低厚度，以可應用在薄型化的電子產品上，並且降低了指紋感測器的製造成本。
 【0062】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００‧‧‧指紋感測器
１‧‧‧第一光源
１０‧‧‧第一光程
１１‧‧‧第二光程
１２‧‧‧第二光源
１３‧‧‧第三光源
１４‧‧‧第四光源
１５‧‧‧近紅外光源
１６‧‧‧紅外光
２‧‧‧透鏡
２０‧‧‧第一區域
２１‧‧‧第二區域
２２‧‧‧特徵區域
３０‧‧‧濾鏡
３１‧‧‧第一反射鏡
３２‧‧‧第二反射鏡
３３‧‧‧極化旋轉器
３４‧‧‧偏振光選擇器
４、４０、４１‧‧‧影像擷取器
４２‧‧‧紅外光攝影機
【0024】

第一圖是本發明指紋感測器第一實施例之側面剖視圖。
第二圖是本發明指紋感測器之透鏡之俯視圖，示出其中透鏡上之第一區域及第二區域一部份重疊。
第三圖是本發明指紋感測器之光源於透鏡內全反射之示意圖。
第四圖是本發明指紋感測器之影像擷取器之成像，示出第一區域及第二區域的成像圖案大小不同且重疊。
第五圖是本發明指紋感測器之第二實施例之側面剖視圖。
第六圖是本發明指紋感測器之第三實施例之側面剖視圖。
第七圖是本發明指紋感測器之第三實施例之影像擷取器之成像，示出第一區域及第二區域的成像圖案大小相同且不相重疊。
第八圖是本發明指紋感測器之第四實施例之側面剖視圖。
第九A圖是本發明指紋感測器之第四實施例之第一光程及第二光程的光路示意圖。
第九B圖是本發明指紋感測器之第四實施例之雜訊光源的光路示意圖。
第十圖是本發明指紋感測器之第五實施例之側面剖視圖。
第十一圖是本發明指紋感測器之第六實施例之側面剖視圖。
第十二圖是本發明指紋感測器之第七實施例之側面剖視圖。
第十三圖是本發明指紋感測器之第八實施例之側面剖視圖。
第十四圖是本發明指紋感測器之第九實施例之側面剖視圖。
第十五圖是本發明指紋感測器之光源於透鏡內同時進行全反射及穿透透鏡表面之示意圖。
 【0025】
為詳細說明本發明之技術內容、構造特徵、所達成目的及功效，以下茲舉例並配合圖式詳予說明。
【0026】
請參閱一圖，本發明公開一種指紋感測器１００，指紋感測器１００安裝於電子裝置上（圖中未示），用以成像（ｉｍａｇｉｎｇ）指紋，在第一實施例中指紋感測器１００包括至少一第一光源１、一透鏡２、一濾鏡３０、一第一反射鏡３１及一影像擷取器４。第一光源１設置在透鏡２的側邊並與透鏡２等高，第一光源１的光線由透鏡２之側面進入透鏡，濾鏡３０及第一反射鏡３１設置於透鏡２底面，影像擷取器４用以接收濾鏡３０及第一反射鏡３１反射的圖像。透鏡２可由玻璃或透明塑膠製成，透鏡２的頂面及底面為平面。
【0027】
第一光源１由透鏡２側邊進行照射，第一光源１穿透至透鏡２內後依照全反射定律於透鏡２內進行全反射，當手指壓在透鏡２頂面，指紋的波峰即破壞透鏡２內的全反射，使透鏡２底面上產生指紋圖像，透過第一光源１由透鏡２側邊進行全反射的照射，影像擷取器４可得到高對比的指紋圖案。
【0028】
請配合參閱第二圖，透鏡２上形成一第一區域２０以及一第二區域２１，濾鏡３０及第一反射鏡３１分別對應透鏡２之第一區域２０以及第二區域２１，第一區域２０以及第二區域２１供手指按壓，使一枚完整的指紋分別被第一區域２０以及第二區域２１區分成兩部分的指紋圖像，當手指按壓在透鏡２頂面，並透鏡２接受第一光源１照射後，透鏡２上第一區域２０以及第二區域２１內將分別產生第一區域２０的指紋圖像及第二區域２１的指紋圖像供影像擷取器４成像，成像的指紋透過影像處理軟體拼接可獲得一完整的指紋圖像。
【0029】
影像擷取器４接收濾鏡３０及第一反射鏡３１所反射出的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像，濾鏡３０設置於第一反射鏡３１至影像擷取器４的光路之間，第一區域２０的指紋圖像經由濾鏡３０反射至影像擷取器４，而第二區域２１的指紋圖像經由第一反射鏡３１反射後再穿透濾鏡３０，之後被影像擷取器４接收。
【0030】
請參閱第二圖，為了增加影像處理軟體對分割指紋的辨識度，透鏡２的第一區域２０與第二區域２１部分重疊，使第一區域２０的指紋圖像與第二區域２１的指紋圖像其中有一部分相同，因第一區域２０與第二區域２１成像於影像擷取器４內的指紋圖像中部分相同，使影像處理軟體可藉由辨識第一區域２０與第二區域２１圖像中相同的部分以拼接成一枚指紋圖像。
【0031】
請參閱第三圖，進一步地說明，透鏡２內的全反射光源所產生的成像與一般稜鏡透過指紋波峰吸收第一光源１產生黑色線條的成像有別，當透鏡２內的第一光源１正進行全反射時，全反射的第一光源１因無法穿透透鏡２底面，因此影像擷取器４並不會接收到第一光源１，直到指紋波峰壓在透鏡２頂面，指紋波峰破壞了原本全反射的反射角度，使其散射穿透透鏡２底面的第一光源１被影像擷取器４收集到，因此影像擷取器４在沒有按壓到的部分仍未接收到第一光源１，有按壓到的部分接收到指紋線條散射的第一光源１，藉此形成一明亮的指紋圖像，達成提高圖像對比的作用。
【0032】
進一步說明，本發明指紋感測器的第一光源１並不限設置於透鏡２的側邊，其係用以提供影像擷取器接收指紋圖像時所需的光源，所設置的位置在能達到使指紋圖像具有足夠的光源進入影像擷取器即可。
【0033】
進一步說明，請參閱第四圖，由於第一區域２０與第二區域２１於透鏡２上一部分重疊，因此第一區域２０與第二區域２１的指紋圖像成像於影像擷取器４時會產生相同的特徵區域２２，特徵區域２２示出了第一區域２０的指紋圖像特徵與第二區域２１的指紋圖像特徵部分相同，藉由拼接第一區域２０與第二區域２１的相同指紋圖像以取得一枚完整指紋圖像，進一步說明，因指紋圖像的特徵部分相同，可供影像處理軟體鎖定特徵區域２２並將之完全重疊，可正確的拼接成完整的指紋圖像。
【0034】
因濾鏡３０及第一反射鏡３１相對於影像擷取器４為前後排列，則第一區域２０以及第二區域２１的光路至影像擷取器４的長度不同，第一區域２０至影像擷取器４的光路為第一光程１０，第二區域２１至影像擷取器４的光路為第二光程１１，第一光程１０較第二光程１１短，因光程長度不一致，第一區域２０的指紋圖像及第二區域２１的指紋圖像於影像擷取器４內的圖像大小不同，且因濾鏡３０與第一反射鏡３１前後排列，第一光程１０及第二光程１１至影像擷取器４內時光路會重疊，影像擷取器４所擷取的成像中第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像也會重疊，如第四圖所示。
【0035】
為了克服指紋圖像重疊及光程不一致問題，本實施例中，影像擷取器４為變焦影像擷取器或者自動對焦影像擷取器，藉此，當影像擷取器４調整至第一光程１０的焦段，使第一區域２０的指紋圖像成像清楚而第二區域２１的指紋圖像成像模糊，當影像擷取器４調整至第二光程１１的焦段，使第二區域２１的指紋圖像成像清楚而第一區域２０的指紋圖像成像模糊，因而影像處理軟體可以分別擷取到清楚的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像，接著，影像處理軟體即可將第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像進行縮放以及拼接，成為一完整的指紋圖像，並透過此完整的指紋圖像完成指紋辨識。
【0036】
本實施例中，濾鏡３０可為偏振分光濾鏡，亦可使用二色濾鏡，或者亦可選用部分光強度反射部分光強度穿透濾鏡，其旨在達到濾鏡３０上具有特定光穿透及特定光反射的作用。第一光源１較佳選擇為白光。需要注意的是，當濾鏡３０使用二色濾鏡時，光源必須選擇具備有能被二色濾鏡穿透及反射的成分。
【0037】
請參閱第五圖，在第二實施例中，一種指紋感測器２００，結構與第一實施例基本相同，不同之處在於，第一光源１為白光或是包含具有能穿透及被二色濾鏡反射之成分的光源，濾鏡３０選擇為二色濾鏡，且影像擷取器４０的景深長度包含第一光程１０及第二光程１１長度的差距，且無須變焦。
【0038】
具體的，當第一光源１為白光，濾鏡３０選擇為綠光反射及藍光穿透，第一區域２０的第一光程１０經過濾鏡３０後反射出綠光，第二區域２１的第二光程１１穿透濾鏡３０後變為藍光，藉此第一區域２０與第二區域２１成像於影像擷取器４０的指紋圖像將分別呈現綠色及藍色，使影像處理軟體可以藉由識別指紋圖像顏色，並依照顏色將原本重疊的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像分開，以進行縮放以及拼接，得到一完整的指紋圖像。
【0039】
請參閱第六圖，在第三實施例中，一種指紋感測器３００，結構與第一實施例基本相同，不同之處在於，選用影像擷取器４１，影像擷取器４１無須變焦且景深較影像擷取器４０短，並且濾鏡３０至影像擷取器４１之間的第一光程１０經過至少一第二反射鏡３２的反射，藉由第一光程１０經過第二反射鏡３２反射，使第一光程１０長度變長，並調整至與第二光程１１長度相同，從而使第一區域２０與第二區域２１成像於影像擷取器４１的指紋圖像大小相同。
【0040】
本實施例因第一光程１０及第二光程１１長度相同，故影像擷取器４１景深範圍更短，利於選用體積較小的影像擷取器４１。
【0041】
透過第二反射鏡３２，在影像擷取器４１內成像的第一區域２０與第二區域２１的圖像不會重疊（請參閱第七圖），藉此，影像處理軟體拼接所擷取到的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像，以得到一完整的指紋圖像。
【0042】
進一步說明，影像擷取器４１內成像的第一區域２０與第二區域２１的指紋圖像不會重疊的原因是第一光程１０經過了第二反射鏡３２擺放的位置改變了第一光程１０進入影像擷取器４１的角度，進而使第一光程１０與第二光程１１進入影像擷取器４１的光路不會重疊於同一位置。
【0043】
第六圖中示出第一光程１０經過兩個第二反射鏡３２的反射，第一光程１０經過兩次反射有利於控制光路角度，使影像擷取器４１設置的角度更靈活，透過兩個第二反射鏡３２的反射，影像擷取器４１可位於指紋感測器內濾鏡３０及第一反射鏡３１佔有的空間高度之間，使指紋感測器更薄。
【0044】
比較所述第一實施例至第三實施例中的影像擷取器４、４０及４１，影像擷取器４是利用變焦的方式分別對應第一光程１０焦距以及第二光程１１焦距，成像出兩個圖像，而影像擷取器４０的景深包含了第一光程１０及第二光程１１長度的差距，不須變焦，只需成像一個圖像，而影像擷取器４１由於第三實施例的第一光程１０及第二光程１１長度相同，影像擷取器４１的景深範圍可以較影像擷取器４０短，亦不須變焦，因此影像擷取器４１的體積較影像擷取器４０小，亦只需成像一個圖像。
【0045】
請參閱第八圖，在第四實施例中，一種指紋感測器４００，結構與第三實施例基本相同，不同之處在於，濾鏡３０選擇為偏振分光濾鏡，第一光程１０於濾鏡３０至影像擷取器４１之間的光路穿過一極化旋轉器３３（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｒｏｔａｔｏｒ），用以改變極化方向，影像擷取器４１前方設置一偏振光選擇器３４，第一光源１需具有Ｓ波及Ｐ波的成分。
【0046】
進一步說明，濾鏡３０選擇為Ｓ波反射及Ｐ波穿透，極化旋轉器３３貼附於第二反射鏡３２上，偏振光選擇器３４選擇為Ｐ波穿透Ｓ波吸收或是Ｐ波穿透Ｓ波反射，所有進入影像擷取器４１的光線皆經過偏振光選擇器３４，第一區域２０的第一光程１０經過濾鏡３０後反射出Ｓ波，第二區域２１的第二光程１１穿透濾鏡３０後變為Ｐ波，第二光程１１經過偏振光選擇器３４可穿透，第一光程１０經過極化旋轉器３３後使Ｓ波改變為Ｐ波進而可穿透偏振光選擇器３４，藉此第一區域２０與第二區域２１成像於影像擷取器４１，影像處理軟體拼接擷取到的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像，以得到一完整的指紋圖像。
【0047】
進一步說明，請參閱第九Ａ圖，第一光程１０與第二光程１１會以Ｐ波（雙箭頭圖案）的形式穿透偏振光選擇器３４進入影像擷取器４１，然而，除了第一光程１０與第二光程１１會進入影像擷取器４１，另外，請參閱第九Ｂ圖，濾鏡３０所反射的圖像光源有一部分因反射角度的關係未經過第二反射鏡３２而是直接反射至影像擷取器４１方向使光路過短，產生雜訊圖像光源，雜訊圖像光源至影像擷取器４１前為Ｓ波（同心圓圖案），因此可被偏振光選擇器３４濾除，以及，第一反射鏡３１有一部分的圖像光源會反射至第二反射鏡３２上而未直接成像於影像擷取器４１使光路過長，產生雜訊圖像光源，此光路經過濾鏡３０時呈現Ｐ波，在經過極化旋轉器３３後改變為Ｓ波，因此可被偏振光選擇器３４濾除，故此，透過偏振分光以及極化方向的原理，可以防止雜訊圖像光源干擾，提升成像品質。
【0048】
請參閱第十圖，在第五實施例中，一種指紋感測器５００，結構與第一實施例基本相同，不同之處在於第一光源１由至少一第二光源１２及至少一第三光源１３取代，第二光源１２照射第一區域２０，第三光源１３照射第二區域２１，第二光源１２及第三光源１３的顏色不同，本實施例選用影像擷取器４０，使影像擷取器４０成像出不同顏色的指紋圖像。
【0049】
濾鏡３０可選擇為部分光強度反射部分光強度穿透濾鏡、偏振分光濾鏡或是二色濾鏡，需要注意的是若濾鏡為二色濾鏡，第二光源１２須包含能夠被二色濾鏡反射的成分，第三光源１３須包含能夠穿透二色濾鏡的成分。
【0050】
具體的，第二光源１２及第三光源１３可分別選擇綠光及藍光，濾鏡３０選擇部分光強度反射部分光強度穿透濾鏡，藉此第一區域２０與第二區域２１成像於影像擷取器４０的指紋圖像將分別呈現綠色及藍色，使影像處理軟體可以藉由識別顏色以加快拼接的處理速度。影像處理軟體可依照顏色將原本重疊的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像分開，以進行縮放以及拼接，得到一完整的指紋圖像。
【0051】
請參閱第十一圖，在第六實施例中，一種指紋感測器６００，結構與第五實施例基本相同，不同之處在於，選用影像擷取器４１，濾鏡３０至影像擷取器４１之間的第一光程１０經過第二反射鏡３２的反射，使第一區域２０與第二區域２１成像於影像擷取器４１的指紋圖像大小相同，第二光源１２及第三光源１３分別使影像擷取器４１成像出不同顏色的指紋圖像。
【0052】
影像擷取器４１可擷取到第一區域２０以及第二區域２１不同顏色的指紋圖像，且在影像擷取器４１內成像的第一區域２０與第二區域２１的圖像不會重疊（請參閱第七圖），藉此，影像處理軟體拼接所擷取到的第一區域２０以及第二區域２１的指紋圖像，以得到一完整的指紋圖像，且透過成像出不同顏色的指紋圖像，可以防止雜訊圖像光源干擾，提升成像品質。
【0053】
請參閱第十二圖，在第七實施例中，為了增加指紋感測器７００的活體辨識能力，一種指紋感測器７００，結構可選擇為第一實施例至第六實施例其中之一，透鏡２頂面周圍設置至少一第四光源１４，第四光源１４可照亮手指，供影像擷取器４１錄影，因血液在手指內流動時所反射的光源強度會改變，藉此影像擷取器４１可獲取光體積變化訊號（ＰＰＧ），以辨識生命跡象，因此在現有的結構下，藉由設置第四光源１４即可實現活體辨識功能，提升了指紋感測器７００的辨識能力。
【0054】
請參閱第十三圖，在第八實施例中，為了增加指紋感測器８００的活體辨識能力，一種指紋感測器８００，結構可選擇為第一實施例至第六實施例其中之一，透鏡２下方設置至少一近紅外光源１５，使得手指靜脈中的血液反射近紅外光源１５的８００～８５０ｎｍ波段，近紅外光源１５照亮手指的靜脈供影像擷取器４１錄影，藉此觀察手指靜脈中血液的變化，以辨識生命跡象，因此在現有的結構下，藉由設置近紅外光源１５即可實現靜脈圖像辨識功能，提升了指紋感測器８００的辨識能力。
【0055】
請參閱第十四圖，在第九實施例中，一種指紋感測器９００，結構可與第四實施例基本相同，第一光源１由紅外光１６取代，紅外光１６設置於透鏡２下方，影像擷取器為紅外光攝影機４２，紅外光１６穿透至透鏡２內之後同時進行全反射及穿透透鏡２頂面照射至手指，使透鏡２底面上產生指紋圖像，透過本實施例紅外光攝影機４２可成像手指的圖像、指紋圖案以及手指內的組織圖案。
【0056】
進一步說明，請參閱第十五圖，紅外光１６照射至透鏡２後部分於透鏡２內全反射，部分穿透透鏡２頂面照射至手指，當手指壓在透鏡２頂面，影像擷取器４２除了成像原本指紋波峰部分所反射的紅外光１６外，亦會成像照射至手指的紅外光１６，藉此用來成像指頭的內部組織，如血管，因此這個方法可以觀察手指的全貌。
【0057】
與現有技術相比，指紋按壓的元件選擇平面的透鏡２取代稜鏡，現有技術中的稜鏡上需設置有折射面以折射圖像光源，使稜鏡內部光源受折射面折射後再射出稜鏡本體，其中折射面大小受到了圖像大小的限制，折射面的高度受到了折射角度的限制，因此折射面限制了稜鏡的基本高度，而平面透鏡２的折射面單只有水平的表面及底面，因此透鏡２的厚度可以設計得更薄。
【0058】
本發明選擇分別對應透鏡２底面一部分的濾鏡３０及第一反射鏡３１取代現有的單一反射鏡，現有技術的單一反射鏡因需成像整個圖像故大小受到了限制，而濾鏡３０及第一反射鏡３１因只需分別成像指紋的一部分，因此大小可以減小，進一步說明，若反射鏡越大，當擺放成一個角度時所占有的空間高度越高，故比較單一反射鏡，濾鏡３０及第一反射鏡３１所占的空間高度薄於現有的單一反射鏡。
【0059】
且透過濾鏡３０的特性，使第一反射鏡３１的反射光路不受於濾鏡３０阻擋，進而使第一區域２０圖像及第二區域２１圖像成像於同一影像擷取器上，由於本發明用以反射光路的元件較少及透鏡２的造價便宜，可使指紋感測器結構簡化並且造價降低。
【0060】
本發明之指紋感測器的辨識度高，且透過所述結構，有效使指紋感測器達到厚度突破６．５ｍｍ以下的要求，適合應用在薄型化的電子產品上。
【0061】
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。唯，以上所述僅為本創作之較佳可行實施例，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均同理皆包含於本創作之範圍內，合予陳明。
 
100‧‧‧指紋感測器
1‧‧‧第一光源
10‧‧‧第一光程
11‧‧‧第二光程
2‧‧‧透鏡
20‧‧‧第一區域
21‧‧‧第二區域
30‧‧‧反射鏡
31‧‧‧反射鏡
4‧‧‧影像擷取器

Claims (11)

  1. 【第1項】
    一種指紋感測器，包括：
    　　一透鏡，頂面及底面為平面，透鏡上形成至少一第一區域以及一第二區域；
    　　一濾鏡，設置於透鏡底面，濾鏡對應透鏡之第一區域，用以反射第一區域的指紋圖像；
    　　一第一反射鏡，設置於透鏡底面，第一反射鏡對應透鏡之第二區域，用以反射第二區域的指紋圖像；及
    　　一影像擷取器，用以接收濾鏡及第一反射鏡所反射出的第一區域以及第二區域的指紋圖像，濾鏡設置於第一反射鏡至影像擷取器的光路之間，第一區域的指紋圖像經由濾鏡反射至影像擷取器，第二區域的指紋圖像經由第一反射鏡反射後再穿透濾鏡，之後被影像擷取器接收；
    　　至少一第一光源，提供影像擷取器接收指紋圖像時所需的光源。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述濾鏡至影像擷取器之間的光路經過至少一第二反射鏡的反射。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第２項所述之指紋感測器，其中所述濾鏡為偏振分光濾鏡，所述影像擷取器前方設置一偏振光選擇器，第一區域至影像擷取器的光路為第一光程，所述第一光程於濾鏡至影像擷取器之間的光路穿過一極化旋轉器。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述濾鏡為偏振分光濾鏡或二色濾鏡或部分光強度反射部分光強度穿透濾鏡。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述影像擷取器為變焦影像擷取器或者自動對焦影像擷取器。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述第一光源由至少一第二光源及至少一第三光源取代，第二光源照射第一區域，第三光源照射第二區域，第二光源及第三光源的顏色不同。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述第一光源由紅外光取代，紅外光設置於透鏡下方，影像擷取器為紅外光攝影機。
  8. 【第8項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述透鏡頂面周圍設置至少一第四光源。
  9. 【第9項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述透鏡下方設置至少一近紅外光源。
  10. 【第10項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述第一光源設置在透鏡的側邊，其光線由透鏡之側面進入透鏡。
  11. 【第11項】
    如申請專利範圍第１項所述之指紋感測器，其中所述第一區域的指紋圖像與第二區域的指紋圖像具有相同的特徵區域。
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