TWM605971U - 指紋感測系統 - Google Patents

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鄭銘媛
柏堂宏
林郁軒
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神盾股份有限公司
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Abstract

一種指紋感測系統，包括多個微透鏡、一感測器以及一限光結構。多個微透鏡排成陣列。感測器具有多個排成陣列的感測像素。感測器、限光結構以及這些微透鏡在一排列方向上依序排列。這些微透鏡之間的節距大於這些感測像素之間的節距。指紋感測系統的多個輸出像素的訊號形成一指紋影像，其中每一輸出像素為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一。

Description

指紋感測系統
本新型創作是有關於一種感測系統及其使用方法，且特別是有關於一種指紋感測系統及其使用方法。
由於智慧型手機與行動裝置的發展，且人們對於這些裝置的使用上的安全性的要求，指紋感測系統的需求大幅提升。一般來說，指紋感測系統包括感測器、限光結構以及透鏡陣列。當感測光束照射至使用者的手指，其反射光束會依序通過透鏡陣列、限光結構以及感測器。感測器所輸出的訊號即是指紋影像。
為了能取得良好的指紋影像，限光結構中的開口較佳是能與感測器的感測像素對齊。由於感測器與限光結構可在半導體製程中依序形成，因此，限光結構中的開口可與感測器的感測像素對齊。
然而，透鏡陣列卻不易利用半導體製程的方式形成，使得透鏡陣列的透鏡光軸難以與限光結構中的開口以及感測器的感測像素對齊。因此，指紋感測系統所取得的指紋影像的可信度無法提高。
本新型創作提供一種指紋感測系統及其使用方法，其可提高指紋感測系統所取得的指紋影像的可信度。
本新型創作的一實施例的指紋感測系統包括多個微透鏡、一感測器、一限光結構以及一控制器。多個微透鏡排成陣列。感測器具有多個排成陣列的感測像素。感測器、限光結構以及這些微透鏡在一排列方向上依序排列。控制器與感測器電性連接。這些微透鏡之間的節距大於這些感測像素之間的節距。控制器根據感測器的多個輸出像素的訊號形成一指紋影像，其中每一輸出像素為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一。
本新型創作的一實施例的指紋感測系統的使用方法包括在多個感測像素的每相鄰的至少四個感測像素中，選擇每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一作為輸出像素；對這些輸出像素的訊號執行校正處理；以及取得校正後的這些輸出像素的訊號，以形成一指紋影像。
本新型創作的一實施例的指紋感測系統包括多個微透鏡、一感測器以及一限光結構。多個微透鏡排成陣列。感測器具有多個排成陣列的感測像素。感測器、限光結構以及這些微透鏡在一排列方向上依序排列。這些微透鏡之間的節距大於這些感測像素之間的節距。指紋感測系統的多個輸出像素的訊號形成一指紋影像，其中每一輸出像素為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一。
基於上述，在本新型創作實施例的指紋感測系統中及其使用方法中，由於輸出像素可為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一，因此，只要適當地選擇輸出像素的位置，可提高指紋影像的訊噪比，使得指紋感測系統及其使用方法的可信度較高。
圖1A是根據本新型創作的一實施例的指紋感測系統的剖面示意圖。請參考圖1A，本新型創作的一實施例的指紋感測系統100包括多個微透鏡111、112、一感測器120、一限光結構130以及一控制器140。再者，感測器120可為薄膜電晶體（thin film transistor, TFT）、互補金氧半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）或電荷耦合元件（charge coupled device, CCD）的光感測器。感測器120用以接收從手指反射的光束，使指紋感測系統100可取得指紋影像。此外，限光結構130可為微影製程形成的金屬層。
在本實施例中，微透鏡111、112排成陣列。微透鏡111、112在垂直於排列方向AD上的最大寬度H等於微透鏡111、112之間的節距P1，其中寬度H例如是圖1A中位置A至位置C的距離。感測器120具有多個排成陣列的感測像素121、122、123、124、125。微透鏡111、112之間的節距P1大於感測像素121、122、123、124、125之間的節距P2。此外，感測器120、限光結構130以及微透鏡111、112在一排列方向AD上依序排列。
在本實施例中，限光結構130包括一第一限光結構132以及一第二限光結構134，其中第一限光結構132設置在感測器120的感測面120S上方，且第一限光結構132在排列方向AD上設置於第二限光結構134與感測器120之間。再者，第一限光結構132具有多個第一開口O1-1、O1-2、O1-3，且每一第一開口O1-1、O1-2、O1-3在排列方向AD的中心線O1-1C、O1-2C、O1-3C與感測像素122、123、124的其中之一在排列方向AD的中心線122C、123C、124C重合。第二限光結構134具有多個第二開口O2-1、O2-2、O2-3，且每一第二開口O2-1、O2-2、O2-3在排列方向AD的中心線O2-1C、O2-2C、O2-3C與第一開口O1-1、O1-2、O1-3的其中之一在排列方向AD的中心線O1-1C、O1-2C、O1-3C重合。例如，在圖1A中，第二開口O2-1的中心線O2-1C與第一開口O1-1的中心線O1-1C以及感測像素122的中心線122C重合，以使光線進入感測像素122；第二開口O2-2的中心線O2-2C與第一開口O1-2的中心線O1-2C以及感測像素123的中心線123C重合，以使光線進入感測像素123；第二開口O2-3的中心線O2-3C與第一開口O1-3的中心線O1-3C以及感測像素124的中心線124C重合，以使光線進入感測像素124。
在本實施例中，指紋感測系統100更包括一第一透光結構150以及第二透光結構160。第一透光結構150與第二透光結構160的材質可為透光且絕緣的材質。
在本實施例中，指紋感測系統100更包括一控制器140。控制器140與感測器120電性連接。控制器140例如是包括微控制器單元（Microcontroller Unit，MCU）、中央處理單元（central processing unit，CPU)、微處理器（microprocessor）、數位訊號處理器（digital signal processor，DSP）、可程式化控制器、可程式化邏輯裝置（programmable logic device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，本新型創作並不加以限制。此外，在一實施例中，控制器140的各功能可被實作為多個程式碼。這些程式碼會被儲存在一個記憶體142中，由控制器140來執行這些程式碼。或者，在一實施例中，控制器140的各功能可被實作為一或多個電路。本新型創作並不限制用軟體或硬體的方式來實作控制器140的各功能。
圖1A示意了指紋感測系統100的微透鏡111、112與指紋感測系統100中的其他元件在排列方向上對齊的較佳的情況。圖1B示意了圖1A的微透鏡與感測像素沿排列方向的相對位置的示意圖。請同時參考圖1A與圖1B，詳細來說，微透鏡111在排列方向AD上與第一限光結構132的第一開口O1-1、第二限光結構134的第二開口O2-1以及感測像素122完全重疊。微透鏡112在排列方向AD上與第一限光結構132的第一開口O1-3、第二限光結構134的第二開口O2-3以及感測像素124完全重疊。在一更佳的實施例中，微透鏡111的光軸111A實質上與第二開口O2-1的中心線O2-1C、第一開口O1-1的中心線O1-1C以及感測像素122的中心線122C重合，且微透鏡112的光軸112A實質上與第二開口O2-3的中心線O2-3C、第一開口O1-3的中心線O1-3C以及感測像素124的中心線124C重合。
在本實施例中，感測器120的每至少四個感測像素在排列方向AD與一個微透鏡111、112至少部分重疊。以圖1B為例，感測像素121、122、123以及其他六個感測像素在排列方向AD與微透鏡111部分重疊。以此類推，圖1A的感測像素123、124、125以及其他六個感測像素在排列方向AD與微透鏡112部分重疊。在一實施例中，感測器120的每至少四個感測像素在排列方向AD可與一個微透鏡111、112完全重疊。
在本實施例中，控制器140根據感測器120的多個輸出像素的訊號形成一指紋影像，其中每一輸出像素為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一。較佳來說，輸出像素為每至少四個感測像素中，最接近微透鏡111、112的光軸111A、112A的那一個感測像素。以圖1A為例，在感測像素122與124的中心線122C、124C分別對準了微透鏡111的光軸111A與微透鏡112的光軸112A的情況下，感測像素122與感測像素124相較於其相鄰的感測像素可接收到較高強度訊號。因此，選擇感測像素122與124作為輸出像素可提高指紋影像的訊噪比，使得指紋感測系統100的可信度較高。
在一實施例中，控制器140根據一配對表選擇每相鄰的至少四個感測像素中的輸出像素，其中，配對表可預先儲存在控制器140的記憶體142。配對表包括每相鄰的至少四個感測像素中的輸出像素的位置以及輸出像素的校正值。舉例來說，每一輸出像素的位置可為此輸出像素在感測像素陣列中的第幾行與第幾列。輸出像素的校正值可為指紋感測系統100利用校正器校正，並經由演算法計算後，輸出像素的原始數據所應被調整的參數或數值。例如，將上述未被選擇為輸出像素的感測像素121、123與125所取得的訊號經演算法計算後作為感測像素122與124的雜訊值。
在本實施例中，指紋感測系統100符合以下條件式：
Figure 02_image003
，                                               (1) 其中
Figure 02_image005
，
Figure 02_image007
， t total=t1+d1+t2+d2， d1為第一限光結構132與第二限光結構134之間的距離，d2為第二限光結構134與微透鏡111、112之間的距離，t1為第一限光結構132在排列方向AD上的厚度，t2為第二限光結構134在排列方向AD上的厚度，t3為微透鏡111、112在排列方向AD上的最大厚度，R2為第二限光結構134的第二開口O2-1、O2-2、O2-3的孔徑，且P1為微透鏡111、112之間的節距。由於雜散光會使得指紋影像的訊噪比下降，影響指紋感測系統100的可信度。例如，通過微透鏡111的光被微透鏡112所對應的輸出像素（圖1A的感測像素124）所接收，而形成了雜散光。同理，通過微透鏡112的光被微透鏡111所對應的輸出像素（圖1A的感測像素122）所接收，而形成了雜散光。當指紋感測系統100滿足公式(1)的條件時，指紋感測系統100的各輸出像素（圖1A的感測像素122、124）可有效避免雜散光，因此，指紋感測系統100的可信度較高。
在本實施例中，指紋感測系統100符合以下條件式：
Figure 02_image009
，              (2) 其中
Figure 02_image013
， t total=t1+d1+t2+d2， 且P2為感測像素121、122、123、124、125之間的節距。當指紋感測系統100滿足公式(2)的條件時，指紋感測系統100的各輸出像素（圖1A的感測像素122、124）可有效避免雜散光，因此，指紋感測系統100的可信度較高。
在本實施例中，指紋感測系統符合以下條件式： d1＞R1，                                 (3) 其中R1為第一限光結構132的第一開口O1-1、O1-2、O1-3的孔徑。當指紋感測系統100滿足公式(3)的條件時，指紋感測系統100的各輸出像素（圖1A的感測像素122、124）可有效避免雜散光，因此，指紋感測系統100的可信度較高。
基於上述，在本新型創作實施例的指紋感測系統100中，由於指紋感測系統100的微透鏡之間的節距大於感測像素之間的節距，且輸出像素可為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一，因此，只要適當地選擇輸出像素的位置，可提高指紋影像的訊噪比，使得指紋感測系統100的可信度較高。再者，在指紋感測系統100滿足上述公式(1)至公式(3)時，指紋感測系統100的各輸出像素可有效避免雜散光，因此，指紋感測系統100的可信度較高。
圖2A是根據本新型創作的另一實施例的指紋感測系統的剖面示意圖。圖2B示意了圖2A的微透鏡與感測像素沿排列方向的相對位置的示意圖。請同時參考圖2A與圖2B，圖2A的指紋感測系統100A相似於圖1A的指紋感測系統100，且之間的主要差異在於：圖2A示意了指紋感測系統100A的微透鏡111、112與指紋感測系統100A中的其他元件在排列方向AD上沒有良好對齊的情況。
詳細來說，此實施例的微透鏡111在排列方向AD上與第一限光結構132的第一開口O1-1和O1-2、第二限光結構134的第二開口O2-1和O2-2以及感測像素121和122完全重疊。微透鏡112在排列方向AD上與第一限光結構132的第一開口O1-3和O1-4、第二限光結構134的第二開口O2-3和O2-4以及感測像素123和124完全重疊。在本實施例中，微透鏡111的光軸111A與第二開口O2-1和O2-2的中心線O2-1C和O2-2C、第一開口O1-1和O1-2的中心線O1-1C和O1-2C以及感測像素121和122的中心線121C和122C互相平行但不重合，且微透鏡112的光軸112A與第二開口O2-3和O2-4的中心線O2-3C和O2-4C、第一開口O1-3和O1-4的中心線O1-3C和O1-4C以及感測像素123和124的中心線123C和124C互相平行但不重合。
再者，在此實施例中，以圖2B為例，感測像素121、122以及其他兩個感測像素在排列方向AD與微透鏡111部分重疊。以此類推，圖2A的感測像素123、124以及其他兩個感測像素在排列方向AD與微透鏡112部分重疊。
除此之外，由於以一均勻光源入射至指紋感測系統100A的情況下，各個感測像素121、122、123、124可接收到相近強度的訊號。在此實施例中，可在上述與微透鏡111在排列方向AD部分重疊的四個感測像素的其中一個選擇作為輸出像素，並在上述與微透鏡112在排列方向AD部分重疊的四個感測像素的其中一個選擇作為另一個輸出像素。例如，選擇感測像素121與123作為輸出像素。再者，其餘未被選擇為輸出像素的感測像素122與124所取得的訊號經演算法計算後作為感測像素121與123的雜訊值。
除此之外，在此實施例中，指紋感測系統100A符合以下條件式：
Figure 02_image017
，                                               (4) 其中
Figure 02_image023
。 當指紋感測系統100A滿足公式(4)的條件時，指紋感測系統100A的各輸出像素（圖2A的感測像素121、123）可有效避免雜散光，因此，指紋感測系統100A的可信度較高。
除此之外，在此實施例中，指紋感測系統100A符合以下條件式：
Figure 02_image027
，             (5) 其中
Figure 02_image031
。 當指紋感測系統100A滿足公式(5)的條件時，指紋感測系統100A的各輸出像素（圖2A的感測像素121、123）可有效避免雜散光，因此，指紋感測系統100A的可信度較高。
圖3是根據本新型創作的一實施例的指紋感測系統的使用方法的流程圖。請參考圖3，本新型創作的一實施例的指紋感測系統100、100A的使用方法包括以下步驟。在步驟S100，在多個感測像素121、122、123、124、125的每相鄰的至少四個感測像素中，選擇此每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一作為輸出像素。在步驟S120，對這些輸出像素的訊號執行校正處理。在步驟S140，取得校正後的這些輸出像素的訊號，以形成一指紋影像。
詳細來說，指紋感測系統100、100A可為屏下指紋感測系統。指紋感測系統100、100A可設置在一顯示器下。在指紋感測系統100、100A未出廠前，使用一校正器來決定指紋感測系統100、100A中的輸出像素應選擇上述的每相鄰的至少四個感測像素中的哪一個。在本實施例中，校正器例如是白色、黑色或其他反射率佳的平板。在一實施例中，校正器可具有設計後的圖案(pattern)或標記，例如是模仿指紋的黑白間隔的條紋。接著，使顯示器發出光束而照射至校正器。經校正器反射後的光束會依序通過微透鏡111與112、第二限光結構134以及第一限光結構132而被感測像素121、122、123、124與125所接收。
例如，校正器使用白色的平板，則輸出像素較佳是在上述的每相鄰的至少四個感測像素中，接收到訊號為最強的那一個感測像素。以圖1A為例，指紋感測系統100可選擇感測像素122與124作為輸出像素。再者，當上述的每相鄰的至少四個感測像素中的各個感測像素都接收到相似強度的訊號，則控制器140可任意選擇此每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一作為輸出像素。以圖2A為例，控制器140可選擇感測像素121與123作為輸出像素。但本新型創作不以此為限，在一實施例中，例如，校正器使用黑色的平板。控制器140可在上述的每相鄰的至少四個感測像素中，選擇接收到訊號為最弱的那一個感測像素作為輸出像素。在另一實施例中，例如，校正器具有黑白間隔的條紋。指紋感測系統100、100A的輸出像素應根據校正器上的圖案來選擇。也就是說，當上述的每相鄰的至少四個感測像素對應了黑色條紋時，輸出像素應選擇接收到較弱強度的訊號的那一個感測像素。反之，當上述的每相鄰的至少四個感測像素對應了黑白間隔的條紋中的白色部位時，輸出像素應選擇接收到較高強度的訊號的那一個感測像素。
在一實施例中，指紋感測系統100、100A的使用方法利用一局部選擇演算法（local selection algorithm）來計算輸出像素的位置。在一實施例中，上述的局部選擇演算法中根據了上述公式(1)至公式(5)、指紋感測系統100、100A中各個元件的參數（例如，節距P1與P2、孔徑R1與R2、厚度t1、t2與t3以及寬度H）、局部最大值選擇（local maximum selection）、局部最小值選擇（local minimum selection）、雜訊降低的強度（noise reduction strength）以及圖案選擇臨限值（pattern selection threshold）。
在一實施例中，指紋感測系統100、100A的使用方法更利用局部選擇演算法（local selection algorithm）來計算輸出像素的校正值。在一實施例中，局部選擇演算法可包括雜訊降低演算法（noise reduction algorithm）。雜訊降低演算法包括了像素合併（binning）、幀平均（frame average）以及低通過濾器（low-pass filter）。像素合併例如是將上述的每相鄰的至少四個感測像素中，未被選擇為輸出像素的感測像素經像素合併所取得的訊號當作雜訊；或者是，將上述的每相鄰的至少四個感測像素中，未被選擇為輸出像素的感測像素所取得的訊號值的一特定比例加到輸出像素的訊號值。特定比例例如是1%至10%。幀平均例如是將感測像素121、122、123、124、125所取得的訊號做時間上的平均，以降低時間上的雜訊值。此外，低通過濾器例如是將感測像素121、122、123、124、125所取得的訊號去除時間上在高頻部分的訊號。
再者，控制器140記錄各個輸出像素的位置。在一實施例中，輸出像素的位置被預先記錄在配對表中。在另一實施例中，配對表可儲存在控制器140的記憶體142。
在一實施例中，指紋感測系統100、100A的使用方法進一步將上述雜訊降低演算法所取得的各參數，對應輸出像素的位置記錄在配對表中，以作為各輸出像素的校正值。因此，在出廠後，控制器140可透過配對表內的校正值對輸出像素的訊號執行校正處理（即步驟S120）。
綜上所述，在本新型創作實施例的指紋感測系統中及其使用方法中，由於指紋感測系統的微透鏡之間的節距大於感測像素之間的節距，且輸出像素可為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一，因此，只要適當地選擇輸出像素的位置，可提高指紋影像的訊噪比，使得指紋感測系統及其使用方法的可信度較高。
100、100A:指紋感測系統 111、112:微透鏡 111A、112A:光軸 120:感測器 120S:感測面 121、122、123、124、125:感測像素 121C、122C、123C、124C、O1-1C、O1-2C、O1-3C、O1-4C、O2-1C、O2-2C、O2-3C、O2-4C:中心線 130:限光結構 132:第一限光結構 134:第二限光結構 140:控制器 142:記憶體 150:第一透光結構 160:第二透光結構 A、B、C:位置 AD:排列方向 d1、d2:距離 H:寬度 O1-1、O1-2、O1-3:第一開口 O2-1、O2-2、O2-3:第二開口 P1、P2:節距 R1、R2:孔徑 t1、t2、t3:厚度 S100、S120、S140:步驟 ɸ、ƟB、ƟB’、ƟC、ƟC’:角度
圖1A是根據本新型創作的一實施例的指紋感測系統的剖面示意圖。 圖1B示意了圖1A的微透鏡與感測像素沿排列方向的相對位置的示意圖。 圖2A是根據本新型創作的另一實施例的指紋感測系統的剖面示意圖。 圖2B示意了圖2A的微透鏡與感測像素沿排列方向的相對位置的示意圖。 圖3是根據本新型創作的一實施例的指紋感測系統的使用方法的流程圖。
100:指紋感測系統
111、112:微透鏡
111A、112A:光軸
120:感測器
120S:感測面
121、122、123、124、125:感測像素
122C、123C、124C、O1-1C、O1-2C、O1-3C、O2-1C、O2-2C、O2-3C:中心線
130:限光結構
132:第一限光結構
134:第二限光結構
140:控制器
142:記憶體
150:第一透光結構
160:第二透光結構
A、B、C:位置
AD:排列方向
d1、d2:距離
H:寬度
O1-1、O1-2、O1-3:第一開口
O2-1、O2-2、O2-3:第二開口
P1、P2:節距
R1、R2:孔徑
t1、t2、t3:厚度
Φ、θB、θC:角度

Claims (12)

  1. 一種指紋感測系統，包括： 多個微透鏡，排成陣列； 一感測器，具有多個排成陣列的感測像素；以及 一限光結構，其中該感測器、該限光結構以及該些微透鏡在一排列方向上依序排列，其中 該些微透鏡之間的節距大於該些感測像素之間的節距； 該指紋感測系統的多個輸出像素的訊號形成一指紋影像，其中每一輸出像素為每相鄰的至少四個感測像素中的其中之一。
  2. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該每相鄰的至少四個感測像素在該排列方向與一個微透鏡部分重疊。
  3. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該每一輸出像素為該每相鄰的至少四個感測像素中的接收到訊號為最強的那一個。
  4. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該限光結構包括： 一第一限光結構；以及 一第二限光結構，其中該第一限光結構在該排列方向上設置於該第二限光結構與該感測器之間。
  5. 如請求項4所述的指紋感測系統，其中該第一限光結構具有多個第一開口，且每一第一開口在該排列方向的中心線與該些感測像素的其中之一在該排列方向的中心線重合。
  6. 如請求項5所述的指紋感測系統，其中該第二限光結構具有多個第二開口，且每一第二開口在該排列方向的中心線與該些第一開口的其中之一在該排列方向的中心線重合。
  7. 如請求項6所述的指紋感測系統，其中該些微透鏡在垂直於該排列方向上的最大寬度等於該些微透鏡之間的節距。
  8. 如請求項6所述的指紋感測系統，其中該指紋感測系統符合以下條件式：
    Figure 03_image003
    ， 其中
    Figure 03_image005
    ，
    Figure 03_image007
    ， t total=t1+d1+t2+d2， d1為該第一限光結構與該第二限光結構之間的距離，d2為該第二限光結構與該些微透鏡之間的距離，t1為該第一限光結構在該排列方向上的厚度，t2為該第二限光結構在該排列方向上的厚度，t3為該些微透鏡在該排列方向上的最大厚度，R2為該第二限光結構的該些第二開口的孔徑，且P1為該些微透鏡之間的節距。
  9. 如請求項6所述的指紋感測系統，其中該指紋感測系統符合以下條件式：
    Figure 03_image009
    ， 其中
    Figure 03_image013
    ， t total=t1+d1+t2+d2， P1為該些微透鏡之間的節距，P2為該些感測像素之間的節距，d1為該第一限光結構與該第二限光結構之間的距離，d2為該第二限光結構與該些微透鏡之間的距離，t1為該第一限光結構在該排列方向上的厚度，t2為該第二限光結構在該排列方向上的厚度，且R2為該第二限光結構的該些第二開口的孔徑。
  10. 如請求項6所述的指紋感測系統，其中該指紋感測系統符合以下條件式： d1＞R1， 其中d1為該第一限光結構與該第二限光結構之間的距離，且R1為該第一限光結構的該些第一開口的孔徑。
  11. 如請求項6所述的指紋感測系統，其中該指紋感測系統符合以下條件式：
    Figure 03_image017
    ， 其中
    Figure 03_image005
    ，
    Figure 03_image023
    ， t total=t1+d1+t2+d2， d1為該第一限光結構與該第二限光結構之間的距離，d2為該第二限光結構與該些微透鏡之間的距離，t1為該第一限光結構在該排列方向上的厚度，t2為該第二限光結構在該排列方向上的厚度，t3為該些微透鏡在該排列方向上的最大厚度，R2為該第二限光結構的該些第二開口的孔徑，且P1為該些微透鏡之間的節距。
  12. 如請求項6所述的指紋感測系統，其中該指紋感測系統符合以下條件式：
    Figure 03_image027
    ， 其中
    Figure 03_image031
    ， t total=t1+d1+t2+d2， P1為該些微透鏡之間的節距，P2為該些感測像素之間的節距，d1為該第一限光結構與該第二限光結構之間的距離，d2為該第二限光結構與該些微透鏡之間的距離，t1為該第一限光結構在該排列方向上的厚度，t2為該第二限光結構在該排列方向上的厚度，且R2為該第二限光結構的該些第二開口的孔徑。
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