TW201713963A - 光學裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光學裝置，包括第一基板、光源、第二基板、影像擷取裝置、微結構層與紅外線穿透層。光源配置於第一基板上。第二基板配置於第一基板上方。第二基板包括第一表面及相對於第一表面的第二表面。影像擷取裝置配置於第一基板上以接收光束，其是被觸碰第二基板的第一表面的物體散射而產生的光束。微結構層配置於第二基板的第一表面上。微結構層適於增加被物體散射且傳遞至光束影像擷取裝置的光束。紅外線穿透層適於紅外光穿透。
Description
本發明是有關於一種光學裝置，且特別是有關於一種指紋採集用的光學裝置。
光學裝置，例如光學指紋採集裝置，被廣泛用於指紋的採集與辨識。光學裝置的指紋採集是基於通過光學感測器，而形成手指表面的光學成像。大多數傳統的採集指紋用的光學裝置（例如反射式指紋讀取器）使用棱鏡，由使用者的手指直接觸碰，其光源與影像擷取裝置分別被安裝於棱鏡的不同側。通過全內反射（Total internal reflection）與受抑全內反射（Frustrated total internal reflection，FTIR），指紋的脊線-穀線圖案可以產生高對比的指紋影像。另一方面，有些採集指紋用的光學裝置使用透射式指紋讀取器來採集指紋。光信號先傳遞進入手指，然後散射回到影像擷取裝置。在某些相關領域中，光信號會經過整只手指。
針對具有指紋採集功能的電子裝置，如何製造出一種可嵌入式光學指紋採集裝置，且具有低成本、高機械強度且符合要求的品質，是相關領域中重要課題之一。
本發明提供一種指紋採集用光學裝置，其可嵌入電子裝置中。
本發明的一示範實施例提供一種光學裝置，包括第一基板、光源、第二基板、影像擷取裝置、微結構層與紅外線穿透層。光源配置於第一基板上以輸出第一光束，第一光束為紅外光。第二基板配置於第一基板上方。第二基板包括第一表面與相對於第一表面且相對接近第一基板的第二表面。第一光束進入觸碰第二基板的第一表面的物體內部被散射而產生的散射光束是第二光束。影像擷取裝置配置於第一基板上以接收第三光束。第三光束是垂直入射所述第二表面且被傳遞至影像擷取裝置的第二光束。微結構層配置於第二基板的第一表面上。微結構層適於增加第三光束。紅外線穿透層適於紅外光穿透。
在本發明的一示範實施例中，紅外線穿透層配置於微結構層、第二基板的第一表面、第二基板的第二表面、以及影像擷取裝置其中之一者上。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括至少一抗反射層。至少一抗反射層配置於第二基板的第一表面與第二表面至少其中之一者上。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第一遮光結構。第一遮光結構配置於第一基板上，且連接於第二基板。第一遮光結構位於光源與影像擷取裝置之間。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第二遮光結構。第二遮光結構配置於第一基板上，且連接於第二基板。第一遮光結構與第二遮光結構包圍光源。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第三遮光結構。第三遮光結構配置於第一基板上，且位於光源與影像擷取裝置之間。第三遮光結構朝向第二基板延伸，且第三遮光結構的一端部嵌入第二基板中。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第四遮光結構。第四遮光結構，配置於第一基板上，且位於光源與影像擷取裝置之間。第四遮光結構朝向第二基板延伸，且第四遮光結構的一端部具有支撐外形，以支撐第二基板。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括導光結構。導光結構配置於第二基板的第二表面上與光源上方。導光結構 適於將第一光束從光源導引至第二基板。
在本發明的一示範實施例中，第二基板由電子裝置顯示面板的覆蓋層所做成。
本發明的一示範實施例提供另一種光學裝置，包括第一基板、光源、第二基板、影像擷取裝置與吸光層。光源配置於第一基板上以輸出第一光束，第一光束為紅外光。第二基板配置於第一基板上方。第二基板包括第一表面與相對於第一表面且相對接近第一基板的第二表面。第二光束是第一光束進入觸碰第二基板的第一表面的物體內部被散射而產生的散射光束。影像擷取裝置配置於第一基板上以接收第三光束。第三光束是垂直入射第二表面且被傳遞至所述影像擷取裝置的第二光束。吸光層配置於第二基板的第一表面與第二表面其中之一者上。吸光層在第一基板上的正投影(normal projection)位於光源與影像擷取裝置之間。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括紅外線穿透層。紅外線穿透層配置於第二基板的第一表面、第二基板的第二表面、以及影像擷取裝置其中之一者上，且適於紅外光穿透。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括微結構層。微結構層配置於第二基板的第一表面上。微結構層適於增加第三光束。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括紅外線穿透層。紅外線穿透層配置於微結構層、第二基板的第一表面、第二基板的第二表面、以及影像擷取裝置其中之一者上。紅外線穿透層適於紅外光穿透。
在本發明的一示範實施例中，吸光層適於吸收在第二基板中沿著平行方向被傳遞的第四光束。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括至少一抗反射層。至少一抗反射層配置於第二基板的第一表面與第二表面至少其中之一者上。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包第一遮光結構。第一遮光結構配置於第一基板上，且連接於第二基板。第一遮光結構位於光源與影像擷取裝置之間。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第二遮光結構。第二遮光結構配置於第一基板上，且連接於第二基板。第一遮光結構與第二遮光結構包圍光源。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第三遮光結構。第三遮光結構配置於第一基板上，且位於光源與影像擷取裝置之間。第三遮光結構朝向第二基板延伸，且第三遮光結構的一端部嵌入第二基板中。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括第四遮光結構。第四遮光結構配置於第一基板上，且位於光源與影像擷取裝置之間。第四遮光結構朝向第二基板延伸，且第四遮光結構的一端部具有支撐外形，以支撐第二基板。
在本發明的一示範實施例中，光學裝置進一步包括導光結構。導光結構配置於第二基板的第二表面上與光源上方。導光結構 適於將第一光束從光源導引至第二基板。
在本發明的一示範實施例中，第二基板由電子裝置顯示面板的覆蓋層所做成。
基於上述，本發明示範實施例的光學裝置包括微結構層與紅外線穿透層。或者，光學裝置包括吸光層。藉此，嵌入電子裝置的指紋採集用光學裝置可提供良好感應品質。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細參考本發明的較佳實施例，在圖式中繪示較佳實施例的實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中相同標號代表相同或類似部分。
在本案說明書全文(包括申請專利範圍）中所使用的”耦接（或連接）”一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接於該第二裝置。另外，文中”信號”一詞，可指電流、電壓、電荷、溫度、資料、電磁波或任一或多個信號。
圖1為依照本發明實施例所繪示的光學裝置的分解圖。圖2為圖1中光學裝置沿A-A’線所繪示的剖面圖。請參照圖1與圖2，本實施例的光學裝置100A包括第一基板110、光源130、第二基板120、影像擷取裝置140、遮光結構151（第一遮光結構）、支撐元件160與鏡頭模組170。
在本實施例中，光源130配置於第一基板110上以輸出第一光束I1。在一實施例中，第一光束I1為紅外光。第一光束I1具有足夠強度以穿透第二基板120進入物體200內部。光源130可包括一或多個發光單元，圍繞影像擷取裝置140，如圖1中所繪示者。本發明並未限定光源130在第一基板110上的排列方式。第二基板120配置於第一基板110上方。第二基板120包括第一表面S1與第二表面S2。第二表面S2相對於第一表面S1且相對接近第一基板110。在本實施例中，第一基板110是印刷電路板(printed circuit board)，第二基板120的材料可為玻璃、陶瓷(ceramics)或丙烯酸樹脂(acrylic)，本發明並未對此作出限定。在一實施例中，光源130可採用高強度可見光源，例如：高強度的紅色光源。
在本實施例中，第一光束I1最初自光源130發射，通過第二基板120後，傳遞至觸碰第二基板120的第一表面S1的物體200中。第一光束I1在物體200內部被散射以產生第二光束I2。其中一部分垂直入射第二表面的第二光束I2通過第二基板120後可視為是第三光束I3，朝向影像擷取裝置140傳遞，且進入影像擷取裝置140中。在本實施例中，影像擷取裝置140配置於第一基板110上以接收第三光束I3。需注意的是,各附圖中表示的第二光束I2的方向不代表本實施例對於第二光束I2的方向有特定限制，僅表示第二光束I2是在物體200內部產生的散射光束。
在本實施例中，物體200可為使用者的手指，因此光學裝置100A經配置用以採集指紋。在本實施例中，影像擷取裝置140例如包括電荷耦合（charge coupled device，CCD）影像感測器、互補金屬氧化物半導體（complementary metal oxide semiconductor，CMOS）影像感測器或類似元件，本發明中並未對此作出限定。在光學裝置100A及後續說明的其他光學裝置實施例的應用場合中，物體200不限為手指，可以是任何欲辨識的生物紋理，例如掌紋，或生理訊號，例如脈搏訊號，但不限於此。
在本實施例中，遮光結構151配置於第一基板110上且連接於第二基板120。遮光結構151位於光源130與影像擷取裝置140之間。在本實施例中，遮光結構151可做為遮光機構，以避免光線進入影像擷取裝置140中；更精確地說，遮光結構151可以避免與第二光束的形成方式不同的其他光束傳遞至影像擷取裝置140。在本實施例中，遮光結構151亦可做為一支撐元件，以支撐第二基板120。在本實施例中，遮光結構151亦可做為一固定座(holder)，且鏡頭模組170配置於遮光結構151上。鏡頭模組170經配置用以將第三光束I3聚焦於影像擷取裝置140上。為標示清晰起見，鏡頭模組170未繪示於圖2中。另外，在本實施例中，支撐元件160配置於第一基板110上且連接於第二基板120，藉此支撐第二基板120。
在本實施例中，上述鏡頭模組170可包括一或多個鏡頭，配置於介於第二基板120與影像擷取裝置140之間的第二光束I2的傳遞路徑上。在一實施例中，鏡頭模組170可至少包括具有光學屈光度的非平面鏡頭，例如：雙凹透鏡、雙凸透鏡、凹凸透鏡、凸凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等透鏡。在一實施例中，鏡頭模組170亦可包括平面透鏡。本發明並不限制鏡頭模組170的實現方式與類型。
圖3為依照本發明實施例所繪示，圖1中具有光學膜片的第二基板的示意圖。請參照圖1至圖3，本實施例的光學裝置100A進一步包括微結構層122、紅外線穿透層124與抗反射層126。
在本實施例中，微結構層122配置於第二基板120的第一表面S1上。微結構層122適於增加第三光束I3，其為被物體200散射的第二光束I2其中一部分得以垂直入射第二表面S2並被傳遞至影像擷取裝置140的光束。在本實施例中，第三光束I3實質上可垂直進入影像擷取裝置140中，以提升影像擷取裝置140所擷取的影像，例如指紋影像的品質。在本實施例中，微結構層122可包括多個球狀顆粒，球狀顆粒的直徑範圍為10微米到100微米之間，且作為散射光束的微結構之用。然而，本發明並不限制球狀顆粒的形狀、材質與尺寸。在一實施例中，微結構層122的形成方式可以是在第二基板120的原始材料的表面上施做表面處理，例如讓材料表面經處理後變得粗糙化，此一粗糙表面亦具有一厚度，形同是和第二基板120相結合的微結構層122。
紅外線穿透層124適於紅外光穿透。更精確地說，紅外線穿透層124適於使紅外光穿透並且阻擋(或說濾除)其他波長不在紅外光之波長範圍內的可見光或不可見光。在本實施例中，紅外線穿透層124配置於微結構層122上。或者，紅外線穿透層124在另一實施例中可配置於第二基板120的第一表面S1上且位於微結構層122與第二基板120之間。在另一實施例中，紅外線穿透層124可配置於第二基板120的第二表面S2上。亦或者，紅外線穿透層124在另一實施例中可配置於影像擷取裝置140上。本發明並不限定紅外線穿透層124的配置位置。紅外線穿透層124適於紅外光穿透。在上述光源130採用高強度可見光源例如紅色可見光源的示範實施例中，紅外線穿透層124可以紅色可見光穿透層來取代，以使紅光穿透。在另一實施例中，第二基板120可以製作成具有紅外線穿透層124的功能，在此實施例中可以不需要如圖3的紅外線穿透層124。例如，在製作第二基板120時可以在材料(如玻璃或壓克力)中加入讓紅外線穿透的染料。
在本實施例中，抗反射層126配置於第二基板120的第二表面S2，以減少當光源130發射第一光束I1入射至第二表面S2，但被第二表面S2反射後直接進入影像擷取裝置140中而沒有被傳遞進入物體200中的光束。在本實施例中，抗反射層126可以設置在第二表面S2的一整面，或者可以僅設置在第二表面S2上屬於於光源130正上方的一區域內。在另一實施例中，光學裝置100A可包括一抗反射層，不配置於第二表面S2而是配置於第二基板120的第一表面S1上，以減少當物體200內形成的散射光入射第一表面S1時產生的反射光，因此可以增加在物體200內散射且通過第二基板120傳遞至影像擷取裝置140的光束。在另一實施例中，光學裝置100A可包括配置於於第二表面S2的抗反射層126又包括配置於於第一表面S1的另一抗反射層。換言之，光學裝置100A可包括至少一抗反射層，配置於第二基板120的第一表面S1與第二表面S2至少其中之一者上。在一實施例中，由於第一表面S1與第二表面S2對於光束的反射可藉由為第二基板120選擇適當的材質來減少，所以抗反射層126為非必須。
圖4為依照本發明實施例所繪示的電子裝置的示意圖。請參照圖1與圖4，圖1中的光學裝置100A可實現於電子裝置300中。舉例來說，第二基板可由電子裝置300的顯示面板310上的覆蓋層做成，以保護顯示面板310並接觸物體200。在本實施例中，光學裝置100A可配置於顯示面板310的非顯示區域上。
在本實施例中，顯示面板310可為液晶顯示器（liquid crystal display，LCD）面板、有機發光顯示器（organic light emitting display，OLED）面板、場致發射顯示器（field emission display，FED）面板、電泳顯示器（electro-phoretic display，EPD）面板，或發光二極體（light emitting diode，LED）顯示面板等面板，本發明中並未對此有所限定。在本實施例中，電子裝置300可為具有指紋採集功能的可攜式電子裝置，其例如是手機、平板電腦、筆記型電腦，或具有指紋採集功能的穿戴式電子裝置，其例如是智慧型手錶等類似的裝置，本發明中並未對此有所限定。在一實施例中，光學裝置100A可應用于智慧鎖(smart lock)。
圖5為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖2與圖5，本實施例的光學裝置100B類似於圖2所繪示的光學裝置100A，主要區別例如在於，光學裝置100B進一步包括另一遮光結構152（第二遮光結構）。
在本實施例中，遮光結構152配置於第一基板110上且連接於第二基板120。遮光結構151與152包圍光源130。第一光束I1被傳遞至介於遮光結構151與152之間的空間中。在本實施例中，遮光結構152可作為避免環境光進入影像擷取裝置140中的遮光機構。在本實施例中，遮光結構152亦可作為支撐第二基板120的支撐元件。
圖6為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖2與圖6，本實施例的光學裝置100C類似於圖2所繪示的光學裝置100A，主要區別例如在於遮光結構153（第三遮光結構）與第二基板120之間的連接。
在本實施例中，遮光結構153配置於第一基板110上且位於光源130與影像擷取裝置140之間。遮光結構153朝向第二基板120延伸。遮光結構153包括第一端部153a與第二端部153b。遮光結構153的一端部，即第二端部153b，被嵌入第二基板120中。遮光結構153的另一端部，即第一端部153a，連接於第一基板110。在本實施例中，第二基板120被分為遮光結構153所包圍的一部分以及在遮光結構153之外的其他部分，如圖6中所繪示者。如圖6的遮光結構153帶來的好處是可以阻擋在基板120內沿平行方向傳遞的光線，以避免這種光線被折射，沒有傳遞進入物體200，而後被影像擷取裝置140接收到。這種在基板120內沿平行方向傳遞的光線而導致的接收光線是一種干擾，其形成的影像亮部/暗部與期望的影像亮部/暗部相反。期望的影像主要是由經過物體200內部散射後能夠傳遞進入影像擷取裝置140的光線。
圖7為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖2與圖7，本實施例的光學裝置100D類似於圖2所繪示的光學裝置100A，主要區別例如在於遮光結構154（第四遮光結構）與第二基板120之間的連接。
在本實施例中，遮光結構154配置於第一基板110上且位於光源130與影像擷取裝置140之間。遮光結構154朝向第二基板120延伸。遮光結構154靠近第二基板120的一端部154b具有支撐外形（例如：L形）以支撐第二基板120。支撐外形可提高支撐第二基板120的強度。
圖8為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖7與圖8，本實施例的光學裝置100E類似於圖7所繪示的光學裝置100D，而其主要區別例如在於，光學裝置100E進一步具有導光結構180。
在本實施例中，導光結構180配置於第二基板120的第二表面S2上與光源130上方。在一實施例中，導光結構180可固定在第二基板120的第二表面S2上，且只接觸遮光結構154。或者，在另一實施例中，導光結構180可貼附於遮光結構154。在一實施例中，導光結構180可接近光源130且覆蓋光源130，以提升導光效率，但本發明並不限定於此。導光結構180適於將第一光束I1從光源130導引至第二基板120。
上述圖5至圖8示範實施例中光學裝置100B至100E的細部結構已充分地教示、建議與實現於圖1至圖4的實施例中，據此，將不再多做說明。
圖9為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的分解圖。圖10為圖9中光學裝置沿B-B’線所繪示的剖面圖。請參照圖1、圖2、圖9與圖10，本實施例的光學裝置490類似於圖1與圖2所繪示的光學裝置100A，主要區別例如在於光學裝置400A進一步包括吸光層490。
請先注意，第二基板120中存在有沿平行方向（例如：X方向及／或Y方向）傳遞的第四光束I4。第四光束I4包含了進入第二基板120內部的第一光束I1及/或進入第二基板120內部的環境光，其中一部分的第四光束I4會於第一表面S1被反射而無法進入物體200並且又入射第二表面S2，再被影像擷取裝置140接收。上述這種光線所形成的影像對於所期望的影像來說，是一種干擾。舉例來說，當物體200為手指，影像擷取裝置140接收第三光束I3(源自在物體200內部被散射的第二光束I2)而產生的期望指紋影像應該是指紋峰部亮且指紋谷部暗，然而，因為接收第四光束I4而產生的幹擾影像是指紋峰部暗且指紋谷部亮，削弱了期望指紋影像的對比度。
在本實施例中，吸光層490配置於第二基板120的第二表面S2上，吸光層490適於吸收在第二基板120中沿平行方向（例如：X方向及／或Y方向）傳遞並入射第二表面S2的第四光束I4，如此一來影像擷取裝置140不會接收到第四光束I4(或接收到少部分)而產生幹擾影像。藉此，影像擷取裝置140所擷取的指紋影像品質即可提高。
在本實施例中，吸光層490可為塗布(例如印刷或鍍膜)在第二基板120的第二表面S2上的黑色塗料，以吸收光束I4。吸光層490的外形可為圓形環、矩形環、方形環，或任一種具有中空區域的封閉環形。本發明並不限制吸光層490的外形。
圖11為圖10中具有吸光層的第二基板的底視圖。請參照圖9至圖11，在本實施例中，吸光層490在第一基板110上的正投影位於光源130與影像擷取裝置140之間，如圖10中所繪示者。因為第一光束I1必須被傳遞進入物體200並且第二光束I2(第三光束I3)必須被影像擷取裝置140接收，因此吸光層490的位置及形狀需考慮到避免第一光束I1、第二光束I2與第三光束I3被吸光層490吸收過多。
圖12為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖10與圖12，本實施例的光學裝置400B類似於圖10所繪示的光學裝置400A，主要區別例如在於，其吸光層490配置於第二基板120的第一表面S1上。塗布在第一表面S1的吸光層490可吸收入射第一表面S1的第四光束I4，如此一來第四光束I4不會反射(或少有反射)再被影像擷取裝置140接收到而產生干擾影像。
圖13為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖5與圖13，本實施例的光學裝置400C類似於圖5所繪示的光學裝置100B，主要區別例如在於，光學裝置400C進一步包括吸光層490。在本實施例中，吸光層490配置於第二基板120的第二表面S2上，且位於遮光結構151與第二基板120之間。在一實施例中，吸光層490可配置於第二基板120的第一表面S1上。
圖14為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖6與圖14，本實施例的光學裝置400D類似於圖6所繪示的光學裝置100C，主要區別例如在於，光學裝置400D進一步包括吸光層490。在本實施例中，吸光層490配置於第二基板120的第一表面S1上。
圖15為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖7與圖15，本實施例的光學裝置400E類似於圖7所繪示的光學裝置100D，主要區別例如在於，光學裝置400E進一步包括吸光層490。在本實施例中，吸光層490配置於第二基板120 的第一表面S1上。在一實施例中，吸光層490可配置於第二基板120的第二表面S2上。
圖16為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。請參照圖8與圖16，本實施例的光學裝置400F類似於圖8所繪示的光學裝置100E，主要區別例如在於，光學裝置400F進一步包括吸光層490。在本實施例中，吸光層490配置於第二基板120的第一表面S1上。在一實施例中，吸光層490可配置於第二基板120的第二表面S2上。請注意圖9至圖16所示第二基板120進一步包含有一紅外線穿透層(未顯示於圖中)，類似圖3的紅外線穿透層124。在圖9至圖16這些實施例中的紅外線穿透層可以配置於第二基板120的第一表面或第二表面，或配置於一微結構層上(若有包含微結構層)，或配置於影像擷取裝置140上。
上述圖10與圖12至圖16示範實施例中光學裝置400A至400E的細部結構已充分地教示、建議與實現於圖1至圖9，據此，將不再多做說明。
綜上所述，本發明示範實施例的光學裝置包括微結構層與紅外線穿透層。或者，光學裝置包括吸光層。藉此，嵌入電子裝置的指紋採集用光學裝置可提供良好感應品質。另外，第二基板為電子裝置的顯示面板上的覆蓋層所作成，且配置於第一基板上的遮光結構與支撐元件支撐第二基板，藉此提高對第二基板的支撐強度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100A、100B、100C、100D、100E、400A、400B、400C、400D、400E、400F‧‧‧光學裝置
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
122‧‧‧微結構層
124‧‧‧紅外線穿透層
126‧‧‧抗反射層
130‧‧‧光源
140‧‧‧影像擷取裝置
151、152、153、154‧‧‧遮光結構
153a、153b、154b‧‧‧端部
160‧‧‧支撐組件
170‧‧‧鏡頭模組
180‧‧‧導光結構
200‧‧‧物體
300‧‧‧電子裝置
310‧‧‧顯示面板
490‧‧‧吸光層
A-A’、B-B’‧‧‧剖面線
X、Y、Z‧‧‧方向
S1、S2‧‧‧表面
I1、I2、I3、I4‧‧‧光束
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
122‧‧‧微結構層
124‧‧‧紅外線穿透層
126‧‧‧抗反射層
130‧‧‧光源
140‧‧‧影像擷取裝置
151、152、153、154‧‧‧遮光結構
153a、153b、154b‧‧‧端部
160‧‧‧支撐組件
170‧‧‧鏡頭模組
180‧‧‧導光結構
200‧‧‧物體
300‧‧‧電子裝置
310‧‧‧顯示面板
490‧‧‧吸光層
A-A’、B-B’‧‧‧剖面線
X、Y、Z‧‧‧方向
S1、S2‧‧‧表面
I1、I2、I3、I4‧‧‧光束
圖1為依照本發明實施例所繪示的光學裝置的分解圖。 圖2為圖1中光學裝置沿A-A’線所繪示的剖面圖。 圖3為依照本發明實施例所繪示，圖1中具有光學膜片的第二基板的示意圖。 圖4為依照本發明實施例所繪示的電子裝置的示意圖。 圖5為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖6為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖7為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖8為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖9為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的分解圖。 圖10為圖9中光學裝置沿B-B’線所繪示的剖面圖。 圖11為圖10中具有吸光層的第二基板的底視圖。 圖12為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖13為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖14為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖15為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。 圖16為依照本發明另一實施例所繪示的光學裝置的剖面圖。
400A‧‧‧光學裝置
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧光源
140‧‧‧影像擷取裝置
160‧‧‧支撐組件
170‧‧‧鏡頭模組
180‧‧‧導光結構
490‧‧‧吸光層
B-B’‧‧‧剖面線
X、Y、Z‧‧‧方向
S1、S2‧‧‧表面
Claims (21)
- 一種光學裝置，包括： 第一基板； 光源，配置於所述第一基板上以輸出第一光束，所述第一光束為紅外光； 第二基板，配置於所述第一基板上方，且包括第一表面及相對於所述第一表面且相對接近所述第一基板的第二表面，其中所述第一光束進入觸碰所述第二基板的所述第一表面的物體內部被散射而產生的散射光束是第二光束； 影像擷取裝置，配置於所述第一基板上以接收第三光束，其中所述第三光束是垂直入射所述第二表面且被傳遞至所述影像擷取裝置的第二光束； 微結構層，配置於所述第二基板的所述第一表面上，且適於增加第三光束；以及 紅外線穿透層，適於所述紅外光穿透。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，其中所述紅外線穿透層配置於所述微結構層、所述第二基板的所述第一表面、所述第二基板的所述第二表面、以及所述影像擷取裝置其中之一者上。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，更包括： 至少一抗反射層，配置於所述第二基板的所述第一表面與所述第二表面至少其中之一者上。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，更包括： 第一遮光結構，配置於所述第一基板上，且連接於所述第二基板，並且位於所述光源與所述影像擷取裝置之間。
- 如申請專利範圍第4項所述的光學裝置，更包括： 第二遮光結構，配置於所述第一基板上，且連接於所述第二基板，其中所述第一遮光結構與所述第二遮光結構包圍所述光源。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，更包括： 第三遮光結構，配置於所述第一基板上，且位於所述光源與所述影像擷取裝置之間，其中所述第三遮光結構朝向所述第二基板延伸，且所述第三遮光結構的一端部嵌入所述第二基板中。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，更包括： 第四遮光結構，配置於所述第一基板上，且位於所述光源與所述影像擷取裝置之間，其中所述第四遮光結構朝向所述第二基板延伸，且所述第四遮光結構的一端部具有支撐外形，以支撐所述第二基板。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，更包括： 導光結構，配置於所述第二基板的所述第二表面上與所述光源上方，且適於將所述第一光束從所述光源導引至所述第二基板。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學裝置，其中所述第二基板由電子裝置的顯示面板的覆蓋層所做成。
- 一種光學裝置，包括： 第一基板； 光源，配置於所述第一基板上以輸出第一光束，所述第一光束為紅外光； 第二基板，配置於所述第一基板上方，且包括第一表面及相對於第一表面且相對接近所述第一基板的第二表面，其中所述第一光束進入觸碰所述第二基板的所述第一表面的物體內部被散射而產生的散射光束是第二光束； 影像擷取裝置，配置於所述第一基板上以接收第三光束，其中所述第三光束是垂直入射所述第二表面且被傳遞至所述影像擷取裝置的第二光束；以及 吸光層，配置於所述第二基板的所述第一表面與所述第二表面其中之一者上，其中所述吸光層在所述第一基板上的正投影位於所述光源與所述影像擷取裝置之間。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，其中，更包括： 紅外線穿透層，配置於所述第二基板的所述第一表面、所述第二基板的所述第二表面、以及影像擷取裝置其中之一者上，且適於紅外光穿透。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，更包括： 微結構層，配置於所述第二基板的所述第一表面上，且適於增加所述第三光束。
- 如申請專利範圍第12項所述的光學裝置，更包括： 紅外線穿透層，配置於所述微結構層、所述第二基板的所述第一表面、所述第二基板的所述第二表面、以及所述影像擷取裝置其中之一者上，其中所述紅外線穿透層適於紅外光穿透。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，其中所述吸光層適於吸收在所述第二基板中沿著平行方向傳遞的第四光束。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，更包括： 至少一抗反射層，配置於所述第二基板的所述第一表面與所述第二表面至少其中之一者上。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，更包括： 第一遮光結構，配置於所述第一基板上，且連接於所述第二基板，並且位於所述光源與所述影像擷取裝置之間。
- 如申請專利範圍第16項所述的光學裝置，更包括： 第二遮光結構，配置於所述第一基板上，且連接於所述第二基板，其中所述第一遮光結構與所述第二遮光結構包圍所述光源。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，更包括： 第三遮光結構，配置於所述第一基板上，且位於所述光源與所述影像擷取裝置之間，其中所述第三遮光結構朝向所述第二基板延伸，且所述第三遮光結構的一端部嵌入所述第二基板中。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，更包括： 第四遮光結構，配置於所述第一基板上，且位於所述光源與所述影像擷取裝置之間，其中所述第四遮光結構朝向所述第二基板延伸，且所述第四遮光結構的一端部具有支撐外形，以支撐所述第二基板。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，更包括： 導光結構，配置於所述第二基板的所述第二表面上與所述光源上方，且適於將所述第一光束從所述光源導引至所述第二基板。
- 如申請專利範圍第10項所述的光學裝置，其中所述第二基板由電子裝置的顯示面板的覆蓋層所做成。
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