TWM567414U - 指紋辨識裝置 - Google Patents

Abstract

一種指紋辨識裝置，包括透光元件、設置於透光元件對向的影像擷取元件以及設置於透光元件與影像擷取元件之間的準直元件。準直元件包括交替堆疊的多個遮光層及多個透光層。每一遮光層具有分別對應影像擷取元件之多個像素區的多個開口。多個遮光層之對應同一像素區的多個開口沿著一斜向方向排列。斜向方向與透光元件之按壓面的法線方向具有夾角θ，而0 ^o＜ θ ＜ 90 ^o。

Description

指紋辨識裝置

本新型創作是有關於一種光學裝置，且特別是有關於一種指紋辨識裝置。

生物辨識的種類包括臉部、聲音、虹膜、視網膜、靜脈和指紋辨識等。因為每個人的指紋都是獨一無二的，且指紋不易隨著年齡或身體健康狀況而變化，因此指紋辨識裝置已成為目前最普及的一種生物辨識裝置。依照感測方式的不同，指紋辨識裝置還可分為光學式、電容式、超音波式及熱感應式等。

光學式指紋辨識裝置可利用全反射原理進行指紋取像，其工作原理如下。指紋是由多條不規則的凸紋（即波峰）與凹紋（即波谷）所組成。當手指按壓指紋辨識裝置時，指紋的波峰會接觸指紋辨識裝置的透光元件，而指紋的波谷不會接觸指紋辨識裝置的透光元件。接觸透光元件的指紋波峰會破壞感測光束在透光元件內的全反射，而使影像擷取元件取得對應指紋波峰的暗紋。同時間，指紋的波谷不會破壞光束於透光元件內的全反射，而使影像擷取元件取得對應指紋波谷的亮紋。藉此，對應指紋之波峰凸部與波谷的光束會在影像擷取元件上形成亮暗相間的條紋圖案，進而使影像擷取元件取得指紋影像。利用演算法計算對應指紋影像的資訊，便可進行使用者身份的辨識。然而，在習知技術中，於強烈的環境光束（例如：太陽光）照射下，環境光束易傳遞至指紋辨識裝置的影像擷取元件，而干擾指紋的取像品質。

本新型創作提供一種指紋辨識裝置，取像品質佳。

本新型創作的一指紋辨識裝置，包括具有按壓面的透光元件、設置於透光元件對向且具有多個像素區的影像擷取元件以及設置於透光元件與影像擷取元件之間的準直元件。準直元件包括交替堆疊的多個遮光層及多個透光層。每一遮光層具有分別對應多個像素區的多個開口。多個遮光層之對應同一像素區的多個開口沿著斜向方向排列。斜向方向與透光元件之按壓面的法線方向具有夾角θ，而0 ^o＜ θ ＜ 90 ^o。

在本新型創作的一實施例中，斜向方向與透光元件之按壓面的法線方向具有夾角θ介於35 ^o至85 ^o之間。

在本新型創作的一實施例中，上述其中一個遮光層的多個開口以間距P排列，遮光層的至少一開口具有直徑D，遮光層設置於透光層上，透光層具有一厚度H，而直徑D、間距P及厚度H滿足： 。

在本新型創作的一實施例中，上述的遮光層為準直元件之多個遮光層中最靠近按壓面的一個遮光層，而透光層為準直元件之多個透光層中最靠近按壓面的一個透光層。

在本新型創作的一實施例中，上述的遮光層為準直元件之多個遮光層中最靠近影像擷取元件的一個遮光層，而透光層為準直元件之多個透光層中最靠近影像擷取元件的一個透光層。

在本新型創作的一實施例中，上述的對應同一像素區的多個開口的直徑隨著遠離影像擷取元件而遞增。

在本新型創作的一實施例中，上述的對應同一像素區的多個開口的直徑隨著遠離影像擷取元件而遞減。

在本新型創作的一實施例中，上述的對應同一像素區的多個開口的直徑實質上相同。

在本新型創作的一實施例中，上述的不同之多個遮光層的多個開口以相同的間距排列。

在本新型創作的一實施例中，上述的至少兩透光層的厚度不同。

在本新型創作的一實施例中，上述的準直元件之多個遮光層中最靠近影像擷取元件的一個遮光層的多個開口分別與影像擷取元件的多個像素區對齊，而準直元件之其它遮光層的多個開口不與影像擷取元件的多個像素區對齊。

本新型創作的另一種指紋辨識裝置包括透光元件、影像擷取元件以及準直元件。透光元件具有按壓面。影像擷取元件設置於透光元件的對向，且具有多個像素區。準直元件設置於透光元件與影像擷取元件之間。準直元件具有多個第一光通道以及多個第二光通道，第一光通道在第一斜向方向上延伸，第一斜向方向與按壓面的法線方向具有夾角θ1，0 ^o＜ θ1 ＜ 90 ^o，第二光通道在第二斜向方向上延伸，第二斜向方向與該按壓面的法線方向具有夾角θ2，0 ^o＜ θ2 ＜ 90 ^o，且第一斜向方向與第二斜向方向交錯。

在本新型創作的一實施例中，感測光束通過上述的第一光通道，以朝位於按壓面上的手指傳遞；來自按壓面的感測光束通過第二光通道，以傳遞至影像擷取元件的像素區。

在本新型創作的一實施例中，35 ^o＜ θ 1＜85 ^o。

在本新型創作的一實施例中，35 ^o＜ θ 2＜85 ^o。

在本新型創作的一實施例中，上述的夾角θ 1與夾角θ2不同。

在本新型創作的一實施例中，上述的影像擷取元件包括透光載板及多個光電轉換結構。透光載板具有像素區。光電轉換結構配置於透光載板的像素區。

基於上述，本新型創作一實施例之指紋辨識裝置包括多個遮光層。特別是，多個遮光層之對應同一像素區的多個開口沿著斜向方向排列。沿著斜向方向排列的多個遮光層的多個開口形成多個光通道。由於光通道是斜向設置，因此環境光束不易穿過光通道而傳遞至影像感測元件。藉此，環境光束不易干擾感測光束所攜帶的指紋資訊，而有助於提升指紋取像品質。

為讓本新型創作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。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1為本新型創作一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。請參照圖1，指紋辨識裝置100用以取得指紋12影像。指紋辨識裝置100包括透光元件110、設置於透光元件110對向的影像擷取元件120以及設置於透光元件110與影像擷取元件120之間的準直元件130。在本創作的任一實施例中，透光元件110可以是蓋板、觸控元件、顯示元件、透光板、導光板或其組合，但本新型創作不以此為限。影像擷取元件120用以接收感測光束L1、L2並將感測光束L1、L2轉換為電訊號。換句話說，影像擷取元件120為一種光電傳感器，例如：電荷耦合裝置（charge-coupled device；CCD）感測器、互補金屬氧化物半導體（complementary metal oxide semiconductor；CMOS）等，但本新型創作不以此為限。

指紋辨識裝置100還包括用以發出感測光束L1、L2的光源（未繪示）。在本實施例中，所述光源例如是發光二極體，但本新型創作不以此為限。在本實施例中，感測光束L1、L2可經由透光元件110傳遞至按壓面110a。位於按壓面110a上之手指10的指紋12具有波谷12a及波峰12b。部分感測光束L1入射至對應波谷12a的部分按壓面110a時，部分感測光束L1的全反射不會被破壞，進而斜向地入射至對應的像素區120a。部分感測光束L2入射至對應波峰12b的部分按壓面110a時，部分感測光束L2的全反射會被破壞且被散射，進而入射至對應的像素區120a。入射至像素區120a且對應波谷12a的部分感測光束L1的能量強，入射至像素區120a且對應波峰12b的感測光束L2的能量弱，進而使得影像擷取元件120能擷取明暗相間的指紋12影像。

準直元件130包括多個遮光層132及多個透光層134。多個遮光層132與多個透光層134交替堆疊。每一遮光層132具有分別對應影像擷取元件120之多個像素區120a的多個開口132a。舉例而言，在本實施例中，準直元件130可選擇性地包括三個遮光層132-1、132-2、132-3及二個透光層134-1、134-2，其中遮光層132-1、透光層134-1、遮光層132-2、透光層134-2及遮光層132-3由影像擷取元件120朝透光元件110依序排列。

需說明的是，上述及圖式所繪的遮光層132數量及透光層134數量僅是用以舉例說明本新型創作而非用以限制本新型創作。根據其它實施例，準直元件130所包括的遮光層132數量及透光層134數量也可視實際需求設計為其它適當數量。

值得注意的是，多個遮光層132-1、132-2、132-3之對應同一像素區120a的多個開口132a沿著斜向方向d排列，斜向方向d與按壓面110a的法線方向N具有夾角θ，而0 ^o＜ θ ＜ 90 ^o。舉例而言，在本實施例中，較佳地是， 35 ^o＜ θ ＜85 ^o。具體而言，在本實施例中，θ可等於60 ^o，但本新型創作不以此為限。

在本實施例中，準直元件130之多個遮光層132中最靠近影像擷取元件120的一個遮光層132-1的多個開口132a分別與影像擷取元件120的多個像素區120a對齊，準直元件130之其它遮光層132-2、132-3的多個開口132a則不與影像擷取元件120的多個像素區120a對齊且向同一側（例如：向左側）偏移，其中離影像擷取元件120越遠的遮光層132-2、132-3的多個開口132a相對於對應之多個像素區120a的偏移程度越大。從本創作的另一實施手段中，所述準直元件130之多個遮光層132中最靠近影像擷取元件120的一個遮光層132-1的多個開口132a分別與影像擷取元件120的多個像素區120a非對齊方式配置（例如：遮光層132-1的開口略小於像素區120a），本創作並不加以侷限。

值得一提的是，沿著斜向方向d排列的多個遮光層132-1、132-2、132-3的多個開口132a形成多個光通道，由於光通道是斜向設置，因此大致上垂直入射按壓面110a的環境光束L3（例如：太陽光）不易穿過光通道而傳遞至影像感測元件120。藉此，環境光束L3不易干擾感測光束L1、L2所攜帶的指紋12資訊，而有助於顯著地提升指紋12影像品質。

在本實施例中，不同之多個遮光層132的多個開口132a以相同的間距排列。詳言之，遮光層132-1的多個開口132a以間距P1排列，遮光層132-2的多個開口132a以間距P2排列，遮光層132-3的多個開口132a以間距P3排列，而間距P1、間距P2及間距P3實質上可相等。舉例而言，在本實施例中，間距P1、間距P2及間距P3可皆是50μm，但本新型創作不以此為限。

在本實施例中，對應同一像素區120a的多個開口132a的直徑實質上可相同。換句話說，遮光層132-1的一個開口132a、遮光層132-2的一個開口132a及遮光層132-3的一個開口132a對應對應同一像素區120a，遮光層132-1的一個開口132a具有直徑D1，遮光層132-2的一個開口132a具有直徑D2，遮光層132-3的一個開口132a具有直徑D3，而直徑D1、直徑D2及直徑D3實質上相等，但本新型創作不以此為限。舉例而言，直徑D1、直徑D2及直徑D3可以是15μm，但本新型創作不以此為限。此外，在本實施例中，透光層134-1的厚度H1與透光層134-2的厚度H2可相等。舉例而言，透光層134-1的厚度H1與透光層134-2的厚度H2可以皆是50μm，但本新型創作不以此為限。

圖2為本新型創作另一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。請參照圖1及圖2，指紋辨識裝置100A與前述的指紋辨識裝置100類似，兩者相同或相似處，請參照前述說明，於此便不再重述。指紋辨識裝置100A與指紋辨識裝置100的主要差異在於，指紋辨識裝置100A還包括透光層134-3及遮光層132-4，其中遮光層132-1、透光層134-1、遮光層132-2、透光層134-2、遮光層132-3、透光層134-3及遮光層132-4由影像擷取元件120朝透光元件110依序排列。

在本實施例中，遮光層132-1的多個開口132a以間距P1排列，遮光層132-2的多個開口132a以間距P2排列，遮光層132-3的多個開口132a以間距P3排列，遮光層132-4的多個開口132a以間距P4排列，而間距P1、間距P2、間距P3及間距P4實質上可相等。舉例而言，在本實施例中，間距P1、間距P2、間距P3及間距P4可皆是50μm，但本新型創作不以此為限。

在本實施例中，遮光層132-1的一個開口132a具有直徑D1，遮光層132-2的一個開口132a具有直徑D2，遮光層132-3的一個開口132a具有直徑D3，遮光層132-4的一個開口132a具有直徑D4，而直徑D1、直徑D2、直徑D3及直徑D4實質上可相等。舉例而言，在本實施例中，直徑D1、直徑D2直徑D3及直徑D4可皆是15μm，但本新型創作不以此為限。

在本實施例中，透光層134-1的厚度H1與透光層134-2的厚度H2及透光層134-3的厚度H3不相等。舉例而言，透光層134-1的厚度H1、透光層134-2的厚度H2及透光層134-3的厚度H3可以分別50μm、25μm及25μm，但本新型創作不以此為限。此外，在本實施例中，θ可等於60 ^o，但本新型創作不以此為限。

圖3為本新型創作又一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。請參照圖2及圖3，指紋辨識裝置100B與前述指紋辨識裝置100A類似，兩者相同或相似處，請參照前述說明，於此便不再重述。指紋辨識裝置100B與指紋辨識裝置100A的主要差異在於，指紋辨識裝置100B還包括透光層134-4及遮光層132-5，其中遮光層132-1、透光層134-1、遮光層132-2、透光層134-2、遮光層132-3、透光層134-3、遮光層132-4、透光層134-4及遮光層132-5由影像擷取元件120朝透光元件110依序排列。

在本實施例中，遮光層132-1的多個開口132a以間距P1排列，遮光層132-2的多個開口132a以間距P2排列，遮光層132-3的多個開口132a以間距P3排列，遮光層132-4的多個開口132a以間距P4排列，遮光層132-5的多個開口132a以間距P5排列，而間距P1、間距P2、間距P3、間距P4及間距P5實質上相等，但本新型創作不以此為限。舉例而言，間距P1、間距P2、間距P3、間距P4及間距P5可皆是50μm，但本新型創作不以此為限。

在本實施例中，遮光層132-1的一個開口132a具有直徑D1，遮光層132-2的一個開口132a具有直徑D2，遮光層132-3的一個開口132a具有直徑D3，遮光層132-4的一個開口132a具有直徑D4，遮光層132-5的一個開口132a具有直徑D5，而直徑D1、直徑D2、直徑D3、直徑D4及直徑D5實質上可相等。舉例而言，直徑D1、直徑D2直徑D3、直徑D4及直徑D5可皆是15μm，但本新型創作不以此為限。

在本實施例中，透光層134-1的厚度H1、透光層134-2的厚度H2、透光層134-3的厚度H3及透光層134-4的厚度H4可以分別為50μm、25μm、12.5μm及12.5μm，但本新型創作不以此為限。此外，在本實施例中，θ可等於60 ^o，但本新型創作不以此為限。

值得注意的是，在本實施例中，遮光層132-5的多個開口132a以間距P（例如：50μm）排列，遮光層132-5的一個開口132a具有直徑D（例如：15μm），遮光層132-5設置於透光層134-4上，透光層134-4具有厚度H（例如：12.5μm），直徑D、間距P及厚度H滿足下式（1）： 。在本實施例中，式（1）之直徑D可指遮光層132-5之一個開口132a的直徑D5，式（1）之間距P可指遮光層132-5之多個開口132a的間距P5，式（1）之厚度H可指透光層134-4的厚度H4，其中遮光層132-5為準直元件130之多個些遮光層132-1、132-2、132-3、132-4、132-5中最靠近按壓面110a的一個遮光層，而透光層132-4為準直元件130之多個透光層134-1、134-2、132-3、132-4中最靠近按壓面110a的一個透光層134-2。然而，本新型創作不限於此，在其它實施例中，式（1）之直徑D也可指最靠近影像擷取元件120的一個遮光層132-1之一個開口132a的直徑D1，式（1）之間距P也可指最靠近影像擷取元件120的一個遮光層132-1之多個開口132a的間距P1，且式（1）之厚度T也可指最靠近影像擷取元件120的一個透光層134-1的厚度H1。

當直徑D、間距P及厚度H滿足上式（1）時，指紋辨識裝置100B能改善串音（cross-talk）問題，進而取得品質良好的指紋12影像。以下配合圖4至圖6舉例說明之。

圖4示出模擬之圖1的指紋辨識裝置100的多個像素區120a上的光分佈。圖5示出模擬之圖2的指紋辨識裝置100A的多個像素區120a上的光分佈。圖6示出模擬之圖3的指紋辨識裝置100B的多個像素區120a上的光分佈。用以模擬圖4、圖5及圖6的光源的具有相同的發散角，例如：180 ^o。比較圖4、圖5及圖6可知，圖6所對應之圖4的指紋辨識裝置100B之直徑D、間距P及厚度H滿足上式（1）時，指紋辨識裝置100B的串音問題明顯改善。

圖7為本新型創作再一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。請參照圖1及圖7，指紋辨識裝置100C與前述的指紋辨識裝置100類似，兩者相同或相似處，請參照前述說明，於此便不再重述。指紋辨識裝置100C與指紋辨識裝置100的主要差異在於：於圖7的實施例中，對應同一像素區120a的多個開口132a的直徑D1、D2、D3隨著遠離影像擷取元件120而遞增。指紋辨識裝置100C具有與前述之指紋辨識裝置100類似的功效與優點，於此便不再重述。

圖8為本新型創作一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。請參照圖1及圖8，指紋辨識裝置100D與前述的指紋辨識裝置100類似，兩者相同或相似處，請參照前述說明，於此便不再重述。指紋辨識裝置100D與指紋辨識裝置100的主要差異在於：於圖8的實施例中，對應同一像素區120a的多個開口132a的直徑D1、D2、D3隨著遠離影像擷取元件120而遞減。指紋辨識裝置100D具有與前述之指紋辨識裝置100類似的功效與優點，於此便不再重述。

圖9為本新型創作另一實施例之指紋辨識裝置之一處的剖面示意圖。圖10為圖9之指紋辨識裝置之另一處的剖面示意圖。圖11為圖9之指紋辨識裝置的準直元件的上視示意圖。其中，圖9的準直元件130E的剖面係對應圖11之剖線A-A’， 圖10的準直元件130E的剖面係對應圖11之剖線B-B’。

請參照圖9、圖10及圖11，指紋辨識裝置100E包括具有按壓面110a的透光元件110、設置於透光元件110的對向且具有多個像素區120a的影像擷取元件120E以及設置於透光元件110與影像擷取元件120E之間的準直元件130E。準直元件130E具有多個第一光通道136以及多個第二光通道138。多個第一光通道136相平行且在第一斜向方向d1上延伸，其中第一斜向方向d1與按壓面110a的法線方向N具有夾角θ1，而0 ^o＜ θ1 ＜ 90 ^o。多個第二光通道138在第二斜向方向d2上延伸，第二斜向方向d2與按壓面110a的法線方向N具有夾角θ2，而0 ^o＜ θ2 ＜ 90 ^o。第一斜向方向d1與第二斜向方向d2交錯。

在本實施例中，35 ^o＜ θ 1＜85 ^o，35 ^o＜ θ 2＜85 ^o，θ 1與θ 2可不相同，但本新型創作不以此為限。在本實施例中，影像擷取元件120E包括具有多個像素區120a的透光載板122以及配置於透光載板122之多個像素區120a的多個光電轉換結構124。舉例而言，影像擷取元件120E可以是玻璃基底的感測器（Glass Based Sensor）。

在本實施例中，感測光束L1可依序通過影像擷取元件120E的透光載板122及準直元件130E的第一光通道136，以朝位於按壓面110a上的手指12傳遞。換言之，準直元件130E的第一光通道136是用以讓光源（未繪示）發出的感測光束L1通過。特別是，由於第一光通道136是在第一斜向方向d1上延伸，因此，通過第一光通道136的感測光束L1能斜向地（或者說，以較一致的方向）朝手指12傳遞，進而使影像擷取元件120E取得較佳的指紋影像。另一方面，被按壓面110a反射的感測光束L1（及/或被手指12的波峰12b反射且通過按壓面110a的感測光束L1）會通過準直元件130E的第二光通道138，以傳遞至影像擷取元件120E的像素區120a。由於第二光通道138是在第二斜向方向d2上延伸，，因此，大致上垂直入射按壓面110a的環境光束（例如：太陽光）不易穿過第二光通道138而傳遞至影像感測元件120E，藉此，環境光束不易干擾感測光束L1所攜帶的指紋12資訊，而有助於提升指紋12影像品質。

如圖9、圖10及圖11所示，在本實施例中，準直元件130E的第一光通道136及第二光通道138可以是彼此分離而不互相連通的。然而，本新型創作不限於此，在其它實施例中，第一光通道136及第二光通道138也可以是相連通的，以下配合圖12及圖13舉例說明之。

圖12為本新型創作又一實施例之指紋辨識裝置之剖面示意圖。圖13為圖12之指紋辨識裝置的準直元件的上視示意圖。其中，圖12的準直元件130F的剖面係對應圖13之剖線C-C’。請參照圖12及圖13，本實施例之指紋辨識裝置100F與前述之指紋辨識裝置100E類似，兩者的差異在於：指紋辨識裝置100F的準直元件130F的第一光通道136及第二光通道138可以是互相交叉而互相連通。指紋辨識裝置100F具有與前述之指紋辨識裝置100E類似的功效及優點，於此便不再重述。

在前述之圖12的指紋辨識裝置100F中，第一光通道136是在不平行於按壓面110a之法線方向N的方向（即第一斜向方向d1）上延伸，且第二光通道138也是在不平行於按壓面110a之法線方向N的方向（即第二斜向方向d2）上延伸。然而，本新型創作不限於此，於另一實施例中，第一光通道136與第二光通道138的一者可在平行於按壓面110a之法線方向N的方向上延伸，而第一光通道136與第二光通道138的另一者可在不平行於按壓面110a之法線方向N的方向上延伸。簡言之，於另一實施例中，第一光通道136與第二光通道138的一者可以是直向配置，第一光通道136與第二光通道138的另一者可以是斜向配置，其中直向配置的光通道例如是配置在非指紋辨識區（或稱，非可視區）。

綜上所述，本新型創作一實施例的指紋辨識裝置，包括具有按壓面的透光元件、設置於透光元件對向的影像擷取元件以及設置於透光元件與影像擷取元件之間的準直元件。準直元件包括交替堆疊的多個遮光層及多個透光層。每一遮光層具有分別對應影像擷取元件之多個像素區的多個開口。多個遮光層之對應同一像素區的多個開口沿著斜向方向排列。沿著斜向方向排列的多個遮光層的多個開口形成多個光通道，由於光通道是斜向設置，因此環境光束不易穿過光通道而傳遞至影像感測元件。藉此，環境光束不易干擾感測光束所攜帶的指紋資訊，而有助於提升指紋取像品質。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧指紋辨識裝置

100A~100D‧‧‧指紋辨識裝置

10‧‧‧手指

12‧‧‧指紋

12a‧‧‧波谷

12b‧‧‧波峰

110‧‧‧透光元件

110a‧‧‧按壓面

120、120E‧‧‧影像擷取元件

120a‧‧‧像素區

122‧‧‧透光載板

124‧‧‧光電轉換結構

130、130E、130F‧‧‧準直元件

132、132-1~132-5‧‧‧遮光層

132a‧‧‧開口

134、134-1~134-4‧‧‧透光層

136‧‧‧第一光通道

138‧‧‧第二光通道

d、d1、d2‧‧‧斜向方向

D、D1~D5‧‧‧直徑

H、H1~H5‧‧‧厚度

L1、L2‧‧‧感測光束

L3‧‧‧環境光束

N‧‧‧法線方向

P、P1~P5‧‧‧間距

θ、θ1、θ2‧‧‧夾角

圖1為本新型創作一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。 圖2為本新型創作另一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。 圖3為本新型創作又一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。 圖4示出模擬之圖1的指紋辨識裝置的多個像素區上的光分佈。 圖5示出模擬之圖2的指紋辨識裝置的多個像素區上的光分佈。 圖6示出模擬之圖3的指紋辨識裝置的多個像素區上的光分佈。 圖7為本新型創作再一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。 圖8為本新型創作一實施例之指紋辨識裝置的剖面示意圖。 圖9為本新型創作另一實施例之指紋辨識裝置之一處的剖面示意圖。 圖10為圖9之指紋辨識裝置之另一處的剖面示意圖。 圖11為圖9之指紋辨識裝置的準直元件的上視示意圖。 圖12為本新型創作又一實施例之指紋辨識裝置之剖面示意圖。 圖13為圖12之指紋辨識裝置的準直元件的上視示意圖。

Claims (17)

1. 一種指紋辨識裝置，包括：一透光元件，具有一按壓面；一影像擷取元件，設置於該透光元件的對向，且具有多個像素區；以及一準直元件，設置於該透光元件與該影像擷取元件之間，其中該準直元件包括：多個遮光層；以及多個透光層，與該些遮光層交替堆疊，其中每一遮光層具有分別對應該些像素區的多個開口，該些遮光層之對應同一像素區的多個開口沿著一斜向方向排列，該斜向方向與該按壓面的一法線方向具有一夾角θ，而0°<θ<90°。
2. 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識裝置，其中35°<θ<85°。
3. 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識裝置，其中一遮光層的多個開口以一間距P排列，該遮光層的至少一開口具有一直徑D，該遮光層設置於一透光層上，該透光層具有一厚度H，該直徑D、該間距P及該厚度H滿足：0.5。
4. 如申請專利範圍第3項所述的指紋辨識裝置，其中該遮光層為該準直元件之該些遮光層中最靠近該按壓面的一個遮光 層，而該透光層為該準直元件之該些透光層中最靠近該按壓面的一個透光層。
5. 如申請專利範圍第3項所述的指紋辨識裝置，其中該遮光層為該準直元件之該些遮光層中最靠近該影像擷取元件的一個遮光層，而該透光層為該準直元件之該些透光層中最靠近該影像擷取元件的一個透光層。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的指紋辨識裝置，其中對應該同一像素區的該些開口的直徑隨著遠離該影像擷取元件而遞增。
7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的指紋辨識裝置，其中對應該同一像素區的該些開口的直徑隨著遠離該影像擷取元件而遞減。
8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的指紋辨識裝置，其中對應該同一像素區的該些開口的直徑實質上相同。
9. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的指紋辨識裝置，其中不同之該些遮光層的多個開口以相同的間距排列。
10. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的指紋辨識裝置，其中該些透光層的至少兩透光層的厚度不同。
11. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的指紋辨識裝置，其中該準直元件之該些遮光層中最靠近該影像擷取元件的一個遮光層的多個開口分別與該影像擷取元件的該些像素區對齊，而該 準直元件之其它遮光層的多個開口不與該影像擷取元件的該些像素區對齊。
12. 一種指紋辨識裝置，包括：一透光元件，具有一按壓面；一影像擷取元件，設置於該透光元件的對向，且具有多個像素區；以及一準直元件，設置於該透光元件與該影像擷取元件之間，其中該準直元件具有多個第一光通道以及多個第二光通道，該些第一光通道在一第一斜向方向上延伸，該第一斜向方向與該按壓面的一法線方向具有一夾角θ1，0°<θ1<90°，該些第二光通道在一第二斜向方向上延伸，該第二斜向方向與該按壓面的該法線方向具有一夾角θ2，0°<θ2<90°，且該第一斜向方向與該第二斜向方向交錯。
13. 如申請專利範圍第12項所述的指紋辨識裝置，其中一感測光束通過該些第一光通道，以朝位於該按壓面上的一手指傳遞；來自該按壓面的該感測光束通過該些第二光通道，以傳遞至該影像擷取元件的該些像素區。
14. 如申請專利範圍第12項所述的指紋辨識裝置，其中35°<θ1<85°。
15. 如申請專利範圍第12項所述的指紋辨識裝置，其中35°<θ2<85°。
16. 如申請專利範圍第12項所述的指紋辨識裝置，其中該夾角θ1與該夾角θ2不同。
17. 如申請專利範圍第12項所述的指紋辨識裝置，其中該影像擷取元件包括：一透光載板，具有該些像素區；以及多個光電轉換結構，配置於該透光載板的該些像素區。