TWI402759B - 指紋識別裝置及便攜式電子裝置 - Google Patents

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指紋識別裝置及便攜式電子裝置
本發明涉及一種指紋識別裝置及一種內置有該指紋識別裝置之便攜式電子裝置。
目前，移動電話等便攜式電子裝置已成為人們生活不可或缺的工具，其附加功能亦越來越多，為了防止移動電話等便攜式電子裝置被別人盜用或其內存儲的資訊被他人隨意翻閱而造成不必要的損失，使該類產品具備身份認證或許可權管理功能，已成為一種大眾需求。而身份認證或許可權管理解決辦法主要有密碼識別與指紋識別兩種，密碼識別係當今移動電話普遍採用的身份識別及許可權管理方法，但該技術保密性不強，容易被人破譯或竊取，從而給使用者造成不必要的損失；指紋識別技術，其保密性很強，非使用者幾乎不可能竊取密碼，且使用方便，不需記繁瑣的密碼亦不用擔心忘記密碼。
一種先前的指紋識別裝置，其包括兩個材料不同的面板，其中之一係由一面附有粘性物質之透明材料構成，該粘性物質可粘住手指上的油與灰塵，這樣就採集到指紋，另一面板的 一面覆蓋有不會被粘性物質粘住的保護材料，可以將該面板翻轉至前一面板上，來保護所採集之指紋資訊直至該資訊被識別。此方法需先採集指紋樣本再進行識別，操作不方便，更不適用於需經常進行指紋採集及識別之便攜式電子裝置內。
有鑑於此，有必要提供一種操作方便、適用於便攜式電子裝置之指紋識別裝置及一種內置有該指紋識別裝置之便攜式電子裝置。
以下將以實施例說明一種操作方便的指紋識別裝置及內置有該指紋識別裝置之便攜式電子裝置。
一種指紋識別裝置，可用於便攜式電子裝置內，其包括一指紋擷取模組，一相機模組，所述指紋擷取模組包括一發光模組及一分光器，該發光模組用於發射平行光，該分光器具有一第一表面，一與該第一表面相鄰之第二表面，一與該第二表面相對之第三表面，一位於該第二表面與該第三表面之間且與第一表面相對之分光面，該發光模組與該第一表面相對設置，該相機模組與該第二表面相對設置，該相機模組用以獲取從該第三表面入射之指紋光訊號並將該指紋光訊號轉化成電訊號，再將該電訊號與預先存儲之指紋資訊進行對比分析，實現指紋識別。
一種便攜式電子裝置，其包括一本體及一指紋識別裝置，該本體之一表面設置有顯示部，該指紋識別裝置設置在該本體 中且與該顯示部相鄰，該指紋識別裝置包括一指紋擷取模組及一相機模組所述指紋擷取模組包括一發光模組及一分光器，該發光模組用於發射平行光，該分光器具有一第一表面，一與該第一表面相鄰之第二表面，一與該第二表面相對之第三表面，一位於該第二表面與該第三表面之間且與第一表面相對之分光面，該發光模組與該第一表面相對設置，該相機模組與該第二表面相對設置，該相機模組用以獲取經由該第三表面入射之指紋光訊號並將該指紋光訊號轉化成電訊號，再將該電訊號與預先存儲之指紋資訊進行對比分析，實現指紋識別。
相對於先前技術，本發明提供之指紋識別裝置及便攜式電子裝置藉由利用相機模組與指紋擷取模組的結合及該指紋擷取模組中分光器的分光作用，可準確地採集指紋資訊，具有操作方便等特點，另外，當不需要指紋識別時該指紋識別裝置及便攜式電子裝置還可以直接利用該指紋擷取模組中分光器的分光作用進行拍攝。
10‧‧‧指紋識別裝置
11‧‧‧指紋擷取模組
12‧‧‧相機模組
13‧‧‧發光模組
14‧‧‧分光器
131‧‧‧光源
132‧‧‧准直透鏡
133‧‧‧殼體
141‧‧‧入光面
142‧‧‧第一出光面
143‧‧‧第二出光面
144‧‧‧分光面
146‧‧‧中性分光膜
145‧‧‧反射片
121‧‧‧透鏡
122‧‧‧鏡筒
123‧‧‧鏡頭座
124‧‧‧玻璃板
125‧‧‧影像感測器
126‧‧‧印製電路板
101‧‧‧平行光束
102‧‧‧第一光束
103‧‧‧第二光束
109‧‧‧手指
104,107‧‧‧第三光束
105,108‧‧‧第四光束
106‧‧‧光束
20‧‧‧便攜式電子裝置
21‧‧‧本體
201‧‧‧表面
211‧‧‧顯示部
212‧‧‧按鍵部
圖1係本發明實施例之指紋識別裝置之截面示意圖。
圖2及圖3係本發明實施例之指紋識別裝置進行指紋識別之光路圖。
圖4係本發明實施例之指紋識別裝置進行拍攝之光路圖。
圖5係本發明實施例採用圖1所示指紋識別裝置之便攜式電子 裝置之截面示意圖。
下面結合附圖與實施例對本發明指紋識別裝置及便攜式電子裝置作進一步的詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供之指紋識別裝置10包括一指紋擷取模組11及一相機模組12。
該指紋擷取模組11包括一發光模組13，一與該發光模組13相對設置之分光器(Beam Splitter)14。
該發光模組13包括光源131及准直透鏡132，該光源131與該准直透鏡132相對設置，該准直透鏡132用以將該光源131發出的光束轉化為平行光。該光源131可以係發光二極體(Light Emitting Diode,LED)光源，有機電致發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)光源，側光式導光板與發光二極體的組合體或其他光源。在本實施例中，該光源131為一發光二極體光源。
可以理解的是，若該光源131本身能夠射出平行光則可以不需要設置該准直透鏡132，例如該光源131為側光式導光板與發光二極體之組合體，由該側光式導光板射出的光十分接近平行光，則該光源131即可直接與該分光器14相對設置而不需要准直透鏡132。
該發光模組13還包括一圓柱形或者方形的殼體133，用以容置及保護該光源131及准直透鏡132。該殼體133之內表面可 以設置反射膜以提高光的利用率。
該分光器14具有一入光面141，一與該入光面141相鄰之第一出光面142，一與該第一出光面142相對之第二出光面143，一設置在該分光器14內且位於該第一出光面142與該第二出光面143之間的分光面144。該入光面141與該發光模組13相對設置，該第二出光面143與該相機模組12相對設置。該分光面144上具有一中性分光膜146，如介質中性分光膜、金屬中性分光膜，在本實施例中該中性分光膜146為金屬中性分光膜。
該指紋擷取模組11還包括一反射片145，該反射片145設置在該分光器14的與該入光面141相對之另一側，即與該分光器14之入光面141相對。
該相機模組12包括若干透鏡121、鏡筒122、鏡頭座123、玻璃板124、影像感測器125及印製電路板(Printed Circuit Board,PCB)126等組件。若干透鏡121依次固定在鏡筒122內，該鏡筒122藉由其外表面之螺牙與該鏡頭座123內表面之螺紋相配合以固定在該鏡頭座123內，該玻璃板124設置在該鏡頭座123中且位於該透鏡121與該影像感測器125之間用以保護該影像感測器125，該影像感測器125用來將光學影像訊號轉化電子影像訊號，並藉由印製電路板126上之控制電路來傳輸訊號。
請參閱圖2，當發光模組13發出之平行光束101經由所述入光 面141進入分光器14後，該平行光束101經由該分光器14之分光面144將該平行光束101分成光譜成分基本相同之兩束光，即射向該反射片145之第一光束102及射向該第一出光面142之第二光束103。
請參閱圖3，該第二光束103到達放置在該第一出光面142上方之手指109並經由該手指109反射後再次經該第一出光面142進入該分光器14，再經由該分光器14之分光面144將該第二光束103分成光譜成分基本相同之兩束光，即經由該第二出光面143入射至該相機模組12之第三光束104及射向該發光模組13之第四光束105。該第三光束104穿過該若干透鏡121被影像感測器125接收後，再利用相機模組12中之圖像識別系統(圖未示)將所得指紋影像與預先存儲之指紋資訊進行對比分析，則可以實現指紋識別。
請參閱圖4，當需要進行拍攝時，使上述第一出光面142與所要拍攝之景物相對，該發光模組13處於不發光狀態所要拍攝景物上之光束106進入該分光器14，再經由該分光器14之分光面144將該光束106分成光譜成分基本相同之兩束光，即為經由該第二出光面143射向該相機模組12之第三光束107及射向該發光模組13之第四光束108，該第三光束107穿過該若干透鏡121被影像感測器125接收後，再利用相機模組12中之圖像存儲系統(圖未示)將景物之影像進行存儲，則可以實現該指紋識別裝置10之攝像功能。
由此可見，該指紋識別裝置10的結構較為簡單且可結合該分 光器14中分光面144的分光作用準確地採集指紋資訊，從而其具有操作方便的特點，另外當不需要進行指紋識別時該指紋識別裝置10還可以直接利用該分光器14中分光面144的分光作用進行拍攝。
請參閱圖5，下面將具體描述一種採用上述指紋識別裝置10之便攜式電子裝置20。該便攜式電子裝置20包括一本體21，該本體21的一表面201設置有顯示部211及與該顯示部211並列設置之按鍵部212，該指紋識別裝置10所包括的相機模組12設置在該本體21上且與該顯示部211相鄰。在此，該指紋識別裝置10所包括的指紋擷取模組11與相機模組12亦可同時設置在該本體21內。
可以理解的是，該按鍵部212亦可以設置在與該設置有顯示部211的表面201相鄰之其他表面。另外，該顯示部211可以同時具有顯示及觸發指示之功能，從而該本體21的表面201不需要設置按鍵部212。
該便攜式電子裝置20分別具有指紋識別及拍攝功能，其與上述指紋識別裝置10的基本相同，在此不再贅述。根據實際需要，該便攜式電子裝置20還可以較容易的切換攝像及指紋識別這兩個功能。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟習本案技藝之人士，在援依本案發明之精神所作之等效修飾或變化 ，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
10‧‧‧指紋識別裝置
11‧‧‧指紋擷取模組
12‧‧‧相機模組
13‧‧‧發光模組
14‧‧‧分光器
131‧‧‧光源
132‧‧‧准直透鏡
133‧‧‧殼體
141‧‧‧入光面
142‧‧‧第一出光面
143‧‧‧第二出光面
144‧‧‧分光面
146‧‧‧中性分光膜
145‧‧‧反射片
121‧‧‧透鏡
122‧‧‧鏡筒
123‧‧‧鏡頭座
124‧‧‧玻璃板
125‧‧‧影像感測器
126‧‧‧印製電路板

Claims (10)

  1. 一種指紋識別裝置，可用於便攜式電子裝置內，該指紋識別裝置兼具指紋識別與攝像功能，其包括一指紋擷取模組，一相機模組，其改良在於：所述指紋擷取模組包括一發光模組及一分光器，該發光模組用於發射平行光，該分光器具有一第一表面，一與該第一表面相鄰之第二表面，一與該第二表面相對之第三表面，一位於該第二表面與該第三表面之間且與第一表面相對之分光面，該第三表面暴露在外界環境中，該發光模組與該第一表面相對設置，該相機模組與該第二表面相對設置，該相機模組用以獲取從該第三表面入射之指紋光訊號並將該指紋光訊號轉化成電訊號，再將該電訊號與預先存儲之指紋資訊進行對比分析，實現指紋識別。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之指紋識別裝置，其中，所述發光模組包括光源及與該光源相對設置之准直透鏡，該准直透鏡設置於該光源與該分光器之第一表面之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之指紋識別裝置，其中，所述光源為發光二極體或有機電致發光二極體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之指紋識別裝置，其中，所述指紋擷取模組還包括一反射片，該反射片設置在該分光器之與該第一表面相對之另一側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之指紋識別裝置，其中，所述分光面上具有一中性分光膜。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之指紋識別裝置，其中，所述中性分光膜為金屬中性分光膜或介質中性分光膜。
  7. 一種便攜式電子裝置，其包括一本體及一指紋識別裝置，該本體的一表面設置有顯示部，該指紋識別裝置設置在該本體中且與該顯示部相鄰，該指紋識別裝置包括一指紋擷取模組及一相機模組，其改良在於：所述指紋擷取模組包括一發光模組及一分光器，該發光模組用於發射平行光，該分光器具有一第一表面，一與該第一表面相鄰之第二表面，一與該第二表面相對之第三表面，一位於該第二表面與該第三表面之間且與第一表面相對之分光面，該第三表面暴露在外界環境中，該發光模組與該第一表面相對設置，該相機模組與該第二表面相對設置，該相機模組用以獲取從該第三表面入射之指紋光訊號並將該指紋光訊號轉化成電訊號，再將該電訊號與預先存儲之指紋資訊進行對比分析，實現指紋識別。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之便攜式電子裝置，其中，所述指紋擷取模組還包括一反射片，該反射片設置在該分光器之與該第一表面相對之另一側。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之便攜式電子裝置，其中，所述分光面上具有一中性分光膜。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之便攜式電子裝置，其中，所述中性分光膜為金屬中性分光膜或介質中性分光膜。
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