TWM614188U

TWM614188U - 取像裝置、使用其的電子裝置與內嵌式顯示裝置

Info

Publication number: TWM614188U
Application number: TW109209822U
Authority: TW
Inventors: 楊國文
Original assignee: 金佶科技股份有限公司
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2021-07-11
Also published as: CN212873512U; TWM598977U

Abstract

一種取像裝置，其包括蓋板、設置於所述蓋板之下的光源、設置於所述蓋板之下的感光單元以及設置於所述蓋板之下的遮光結構（例如，遮光架），其中所述光源用於發射光束至所述蓋板，且所述遮光結構用於阻擋所述光源發出之光束中無法投射至所述蓋板上之物件以生成生物特徵影像者。

Description

取像裝置、使用其的電子裝置與內嵌式顯示裝置

本新型相關於一種用於獲取生物特徵影像的取像裝置，且特別是一種能夠設置於蓋板（例如，顯示面板、觸控顯示面板或指壓板）下的取像裝置與使用此取像裝置而具有生物特徵辨識功能的電子裝置，另外，本新型還相關於使用上述取像裝置的液晶顯示裝置。

指紋辨識裝置有分電容式與光學式，電容式的指紋辨識裝置主要透過多個觸碰點的電容變化來記錄指紋特徵，而光學式的指紋辨識裝置則是直接地獲取指紋影像來記錄指紋特徵。電容式的指紋辨識裝置容易受到濕氣或其他電子雜訊影響，而有誤判問題。再者，採用電容式之指紋辨識裝置的電子裝置（如智慧型手機或平板）若有貼設保護貼或鋼化玻璃之類的物品，則可能導致電容式的指紋辨識裝置無法辨識出指紋。

光學式的指紋辨識裝置雖可以解決因貼設保護貼或鋼化玻璃而無法辨識指紋的技術問題，但是現有光學式的指紋辨識裝置中的取像裝置則仍有取像品質不佳，舉例來說，光源進入取像裝置中的導光元件時，部分入射角度的光束不但無法到達手指被反射，還可能在導光元件中傳遞，並造成串擾。因此，現有作法是使用後面的運算電路來修正取得之生物特徵影像以進行正確判讀，但此作法需要設計優良的演算法，且能夠增加的判讀精確率也有限制。除此之外，為了電子裝置之小型化的要求與趨勢，取像裝置也必須微型化（即，體積需要更小且厚度需要更薄），然而，即使取像裝置變薄，但取像裝置與顯示裝置貼合後，仍造成厚度增加的技術問題。

基於前述目的的至少其中之一者，本新型提供一種取像裝置，其包括蓋板、設置於所述蓋板之下的光源、設置於所述蓋板之下的感光單元以及設置於所述蓋板之下的遮光結構，其中所述光源用於發射光束至所述蓋板，且所述遮光結構用於阻擋所述光源發出之光束中無法投射至所述蓋板上之物件以生成生物特徵影像者。

於其中一個實施例，所述遮光結構包括其頂部具有開口的遮光架。遮光架設置於所述蓋板之下及所述感光單元之上，且其底部具有第一透光孔以暴露所述感光單元。所述蓋板的底面具有遮光層，並形成第二透光孔於遮光架的一側與所述遮光層之間，且所述光源發出的部分光束通過所述第二透光孔後被所述物件反射後，接著進入所述遮光架內部並通過所述第一透光孔後，被所述感光單元接收。

於其中一個實施例，所述遮光結構包括光機元件。光機元件設置於所述蓋板之下與所述感光單元之上，並形成有光學機構。所述光源位於所述光機元件的一側或底面，並對應於所述光學機構。所述蓋板的底面兩側設有遮光層，或者，所述光學機構上設有所述遮光層。

於其中一個實施例，所述遮光結構包括擋牆。擋牆設置於所述蓋板之下，並位於所述感光單元與所述光源之間。

另外，本新型還提供使用上述取像裝置的電子裝置與內嵌式液晶顯示裝置。

簡言之，本新型提供了多個不同的取像裝置，其分別透過遮光架、擋牆與光機元件來阻擋光源之光束中無法用於生成生物特徵影像者，以藉此減少串擾，從而提升取像品質。。

為讓本新型之上述和其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，配合所附圖示，做詳細說明如下。

為充分瞭解本新型之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本新型做一詳細說明，說明如後。

本新型實施例提供多個取像裝置，其係用於獲取生物特徵影像，例如，手指血糖影像、手指血氧影像、手指指紋影像與手指靜脈影像等，以藉此讓後端的控制電路得以根據生物特徵影像識別使用者或判讀使用者的生理狀況。所述取像裝置經過設計出特定的遮光結構後，可以減少光源之部分光束造成之串擾。

於其中幾個實施例中，所述取像裝置的感光單元之上設有遮光架（即遮光結構包括遮光架），遮光架底部開設有透光孔，以暴露所述感光單元。由於遮光架可以遮蔽與生物特徵影像無關的光束，即遮蔽未被取像裝置上之物件（例如，手指）反射之光源的部分光束，因此，整體取像品質可以獲得改善。

於其中另幾個實施例中，所述取像裝置具有光機元件（即遮光結構包括光機元件）。光源發出之光束入射到光機元件時，會與光機元件之切面具有一個入射角度，其中在光機元件中無法被反射與透射至取像裝置上之物件（例如，手指）之部分入射角度的光束會被透射至光機元件外的遮光層，僅有在光機元件中能被反射並透射至取像裝置上之物件之部分入射角度的光束會被取像裝置上之物件反射，並透過光機元件傳遞至光機元件附近的感光單元，以藉此獲取生物特徵影像。如此，可以減少非關聯於生物特徵影像之光束造成的串擾。進一步地說，當光源的光軸對應於光機元件之橫軸與縱軸時，光源之擴散角為42至65度的光束可以透過光機元件被物件所反射，並於感光單元形成生物特徵影像。

於其中又幾個實施例中，光源與感光單元之間具有擋牆（即遮光結構包括擋牆）。由於擋牆可以遮蔽與生物特徵影像無關的光束，即遮蔽未被取像裝置上之物件（例如，手指）反射之光源的部分光束，因此，整體取像品質可以獲得改善。

首先，請參照圖1，於第一實施例中，取像裝置100包括感光單元110、頂部具有開口O3的遮光架120、蓋板130與光源140。於第一方向D1，遮光架120與光源140設置於蓋板130之下，感光單元110設置於遮光架120之下，以及遮光架120的底部開設有透光孔O2以暴露其下之感光單元110的一部分。於垂直第一方向D1之第二方向D2，蓋板130底面兩側設有遮光層131，遮光架120位於蓋板130底面兩側之遮光層131之間，光源140位於遮光架120的一側與遮光層131之間，並發出光束穿透遮光架120的一側與遮光層131之間形成的透光孔O1。

於此實施例中，感光單元110可以是影像擷取單元或光感測器，且其頂部更可以具有微結構透鏡，以增加取像品質，但本新型不以此為限制。遮光架120可由高反射率的材質構成（但本新型不以此為限），以讓取像裝置100上的物件（例如，手指，但不以此為限制）所反射的光束可在遮光架120內反射後通過透光孔O2。蓋板130可以任何材質的透明板或半透明板，例如玻璃、指壓板、塑膠板、壓克力板、顯示面板或觸控顯示面板，且本新型不以此為限制。遮光層131可以是吸光油墨形成的吸光層或者是可以反射光線的反光層，亦即遮光層131由高反射率或高吸光率的材質構成，且本新型不以此為限制。光源140可以紅外線光源、可見光光源或其他類型的光源，甚至可以是液晶顯示裝置之背光源的其中一個，或透過其他導光元件引導背光源形成的光源，總之，光源140的類型非用以限制本新型。

光源140發出的光束的一部分會通過透光孔O1之外，其他另外一部分的光束會被遮光層131與遮光架120所阻擋，故不會影響通過透光孔O1並被物件反射至感光單元110的光束。換言之，遮光層131與遮光架120可以阻擋與生物特徵圖像無關聯的光束所造成之串擾，從而提升取像品質。於此實施例中，較佳地，於第二方向D2，蓋板130對應遮光架120的區域可以定義為取像裝置100用於獲取物件之生物特徵影像的感測區域，但不以為限制，基本上，蓋板130上非對應於遮光層131的區域都可以作為感測區域。另外，當物件為手指時，於此實施例中，所述生物特徵影像是通過指內漫射取像的方式獲得。換言之，光束自光源140投射到手指，並在指內漫射後，反射到遮光架120的內部，然後直接或透過遮光架140內部的反射被感光單元110所接收，以產生相應的生物特徵影像。再者，於第一實施例中，光源140是斜向設置，使其光軸與蓋板130之間的夾角β實質上非為垂直角度，且遮光層131僅位於蓋板130底面兩側，但本發明不以此為限制。

請參照圖2，於第二實施例中，於第二方向上，除了蓋板130底面兩側設有遮光層131外，取像裝置101的蓋板130還設有位於蓋板130底面左側之遮光層131於與遮光架120之間的遮光層131A，且位於遮光架120左側的遮光層131及131A之間形成可供光束通過的透光孔O1。另外，於此實施例中，光源140設置成其光軸與蓋板130之間的夾角β實質上為90度，且蓋板130上非對應於兩側遮光層131並包括透光孔O1的區域可以作為感測區域，如此，光束通過透光孔O1，在手指F進行指內漫射後，反射到遮光架120的內部，然後直接或透過遮光架140內部的反射被感光單元110所接收，以產生相應的生物特徵影像，例如，對應手指F的指紋FP的指紋影像。

請參照圖3，不同於第二實施例，蓋板130上的感測區域更設有蓋體150，即取像裝置102於第一方向上D1更包括設置於所述蓋板130上的蓋體150，且於第二方向上D2，蓋體150的遮蔽區域涵蓋所述遮光架120的區域，其中蓋體150可由高反射率或高吸光率的材質構成，且本新型不以此為限制。蓋體150的設置目的在於阻擋外部環境的光束，使其不會進入到遮光架120的內部，以藉此來提升取像品質。

附帶一提的是，圖1至圖3的取像裝置100～102可以作為電子裝置的一部分（即電子裝置包括取像裝置100～102及多個硬體電路），其中電子裝置可以門鎖裝置、打卡裝置、自動提款裝置、筆電、手機、操作機台或其他類型的電子裝置，且本新型不以此為限制。

附帶說明的是，雖然蓋板130可以是顯示面板或觸控顯示面板，但在蓋板130非為顯示面板與觸控顯示面板的情況下，取像裝置100～102可以整合於液晶顯示面板的各層中（即取像裝置100～102作為液晶顯示面板的一部分），以形成嵌入式液晶顯示裝置。更進一步地說，遮光架120與感光單元110可以形成於薄膜電晶體層中，蓋板130可以是前透明基板，以及遮光層131可以由油墨層形成的黑矩陣（black matrix）來構成。光源140可以形成薄膜電晶體層中，或者可以是透過其他導光元件引導背光源形成的光源。除此之外，為了使得物件反射的光束可以通過液晶層，彩色濾光片層更可以選擇性地開設有孔洞，以對應取像裝置101～102。或者，液晶層中對應取像裝置101～102的液晶可以被薄膜電晶體層的電晶體控制，以讓物件反射的光束可以順利地通過液晶層。較佳地，用於控制液晶層中對應取像裝置101～102的液晶之電晶體的可以是每隔數個幀才被開啟，以控制相應的液晶偏轉，而能夠充分透光。

接著，請參照圖4，於第四實施例中，取像裝置103包括感光單元110、蓋板130、光源140與光機元件160。於第一方向D1，光機元件與光源140設置於蓋板130之下，感光單元110設置於光機元件160之下。於垂直第一方向D1之第二方向D2，蓋板130底面兩側設有遮光層131，感光單元110位於兩遮光層131之間，光源140設置於光機元件160的一側（例如，左側，但不以此為限制），光源140的光軸與光機元件160之間的夾角實質上為90度。光機元件160對應光源140的一側的頂面（即頂面左側，但不以此為限制）設有光學機構161，且於第一方向D1，光學機構161位於遮光層131之下。附帶一提的是，於第一方向D1，光機元件160與蓋板130之間可以透過膠黏層AD1接合，以及感光單元110與光機元件160之間可以透過膠黏層AD2黏貼接合，但本新型不以上述接合方式為限制。

於第二方向D2，蓋板130位於遮光層131之間的區域對應有感光單元110，故此區域可以定義為取像裝置103用於獲取物件之生物特徵影像的感測區域。遮光層131於此實施例為吸光油墨形成的吸光層，光源140發出的光束LB與光機元件160之間具有入射角α，且光學機構161用於讓不在特定角度範圍之入射角α的光束LB透射至遮光層131，而不讓其在光機元件160內反射。僅有特定角度範圍之入射角α的光束LB可以透過光機元件160反射並投射至物件，且被物件反射的光束才可以被感光單元110感測，以獲取生物特徵影像。因此，光學機構161讓不在特定角度範圍之入射角α的光束LB透射至遮光層131的做法，可以有效地減少串擾，即減少非與生物特徵影像關聯的光束被感光單元110接收。附帶一提的是，於此實施例中，上述入射角α會等同於光源140的擴散角，因此，於第四實施例中，特定角度範圍的擴散角的光束LB才能夠被物件反射，並形成生物特徵影像。上述特定角度範圍可以是35～70度（包括35度與70度），且較佳地，可以是42～65度（包括42度與65度）。

請參照圖5，第五實施例大致上與第四實施例相似，僅在於光源140設置有所差異。於第五實施例中，取像裝置104之光源140設置於光機元件160底面之下並對應於光學機構161，且其光軸與蓋板130之間的夾角β實質上為90度。於此實施例中，入射角α會等同於光源140之光束的擴散角，因此，於第五實施例中，特定角度範圍的擴散角的光束LB才能夠被物件反射，並形成生物特徵影像。上述特定角度範圍可以是35～70度（包括35度與70度），且較佳地，可以是42～65度（包括42度與65度）。

接著，請參照圖6，第六實施例大致上與第四實施例相似，其在差異僅在於，取像裝置105之蓋板130的底面兩側不具有遮光層131，但是光機元件160之光學機構161上設有遮光層162。簡單地說，本新型可以不限制遮光層131與162的設置位置，此設置位置可以是能使非與生物特徵影像關聯的光束不產生串擾的任一處位置。

接著，請參照圖7，第七實施例大致上與第五實施例相似，其在差異僅在於，取像裝置106之蓋板130的底面兩側不具有遮光層131，但是光機元件160之光學機構161上設有遮光層162。簡單地說，本新型可以不限制遮光層131與162的設置位置，此設置位置可以是能使非與生物特徵影像關聯的光束不產生串擾的任一處位置。

請接著參照圖8，第八實施例大致上與第四實施例相似，僅在於取像裝置107額外地設有以微結構透鏡形成的角度篩選元件170。角度篩選元件170設置於光機元件160的一側與光源140之間，且其用於使另一特定角度範圍之擴散角之光源的光束可以通過，其中另一特定角度範圍可以等同於前述特定角度範圍，或者，另一特定角度範圍涵蓋了前述特定角度範圍。角度篩選元件170的設置目的在於能夠更進一步地減少非與生物特徵影像關聯的光束所產生的串擾。再者，類似於第八實施例，第四實施例至第七實施例中，也可以設置角度篩選元件170設置於光機元件160的光源140之間。

請接著參照圖9，第九實施例類似於第四實施例，其差異在於，光機元件160的結構不同，以及感光單元110設置位置的不同。於第四實施例中，取像裝置103的光機元件160之光學機構161為凹凸圖樣結構，但於第九實施例中，取像裝置108的光機元件160之光學機構161為斜面面向上方的斜面結構。於第四實施例中，取像裝置103的感光單元110設置於光機元件160的底面之未對應於遮光層131的部分，但於第九實施例中，取像裝置108的感光單元110設置於光機元件160之底面右側的缺角處，且於第二方向上D2，係一部分或全部被右側的遮光層131的範圍所涵蓋。再者，請參照圖10，第十實施例類似於第九實施例，其差異在於，取像裝置109的光機元件160之光學機構161為斜面面向下方的斜面結構，而非斜面面向上方的斜面結構。

另外，附帶一提的是，當物件為手指時，於此第四實施例至第十實施例中，生物特徵影像是通過指外反射取像的方式獲得，而不是如第一至第三實施例透過指內漫射取像的方式獲得。

再者，取像裝置103～109可以作為電子裝置的一部分（即電子裝置包括取像裝置103～109及多個硬體電路），其中電子裝置可以門鎖裝置、打卡裝置、自動提款裝置、筆電、手機、操作機台或其他類型的電子裝置，且本新型不以此為限制。另外，雖然蓋板130可以是顯示面板或觸控顯示面板，但在蓋板130非為顯示面板與觸控顯示面板的情況下，取像裝置103～109可以整合於液晶顯示面板的各層中（即取像裝置103～109為液晶顯示面板的一部分），以形成嵌入式液晶顯示裝置。更進一步地說，光機元件160與感光單元110可以形成於薄膜電晶體層中，蓋板130可以是前透明基板，遮光層131可以由油墨層形成的黑矩陣來構成，以及光源140可以形成薄膜電晶體層中，或者可以是透過其他導光元件引導背光源形成的光源。除此之外，為了使得物件反射的光束可以通過液晶層，彩色濾光片層更可以選擇性地開設有孔洞，以對應取像裝置103～109。或者，液晶層中對應取像裝置103～109的液晶可以被薄膜電晶體層的電晶體控制，以讓物件反射的光束可以順利地通過液晶層。較佳地，用於控制液晶層中對應取像裝置103～109的液晶之電晶體的可以是每隔數個幀才被開啟，以控制相應的液晶偏轉，而能夠充分透光。

請參照圖11，於第十一實施例中，取像裝置200包括感光單元110、蓋板130、光源140、擋牆210、微結構層220、遮光層230與基板SUB。於第一方向D1，光源140、擋牆210與感光單元110設置於基板SUB之上，遮光層230設置於感光單元110之上，微結構層220設置於遮光層230之上，以及蓋板130設置於基板SUB、擋牆210、微結構層220與光源140之上。於垂直第一方向D1之第二方向D2，擋牆210設置於微結構層220、遮光層230與感光單元110形成的堆疊結構及光源140之間。

基板SUB可以是任何類型的基板，擋牆210可以由高反射率或高吸光率的材質構成，微結構層220則是由半透明或透明材質構成，且其頂面具有微結構透鏡MR，以及遮光層230由高反射率或高吸光率的材質構成。檔牆210可以阻擋光源140發出之擴散角為非特定角度範圍的光束，而僅讓擴散角為特定角度範圍的光束LB被物件（例如，手指F）反射，故能藉此減少串擾。微結構透鏡MR具有將物件反射之光束進行聚焦的效果，以及遮光層230形成了一個透光孔O4對應於感光單元110，以讓物件反射之光束透過透光孔O4被感光單元110所接收。於此實施例中，感光單元110可以是光感測器，以及微結構層220及遮光層230的堆疊結構可以設計成多個，並同時對應一個感光單元110，以藉此增加取像品質。

請參照圖12，不同於第十一實施例，於第十二實施例中，取像裝置201不具有位於感光單元110之上的微結構層220及遮光層230，且感光單元110為影像擷取單元。

請參照圖13，圖13是光束散射的示意圖。光束LT1會被反射物RB所反射，並產生光束LT2，其中光束LT2與法線NL之間的夾角應該會相同於光束LT1與法線NL之間的夾角。然而，實際上，還會有散射的現象發生，光束LT1被反射物RB反射後，不是僅有光束LT2的產生，而是產生包括光束LT2、LTN的一個光斑SPT(即散射後形成光斑SPT)。

接著，請參照圖14，圖14是取像裝置未設置擋牆的堆疊結構示意圖。光源140產生光束LTS給手指F，並造成反射與散射，反射與散射的光束RTS會被感光元件110所接收，並產生對應手指F的指紋FP的指紋影像的多個電信號。感光元件110通常會具有類比數位轉換器，由於散射的原因，感光元件110與光源140過近，會被嚴重地干擾，導致取像品質較差。如表一，表一揭露了感光元件110與光源140之距離DD0與類比數位轉換器獲得信號之最大強度的關係。感光元件110與光源140之間不能過近或過遠，以避免取像品質不好，但這導致感光元件110與光源140需具有一定的距離，造成了不易微型化的問題。表一

距離DD0(公釐)	類比數位轉換器獲得信號之最大強度(單位強度)
4	1500
8	300
12	20

接著，圖15是取像裝置設置有擋牆的堆疊結構示意圖。於加入擋牆210後，擋牆210會遮擋會對感光元件110造成影響之光源140的部分光束外，更能夠抵擋散射的光束，以避免對感光元件110造成太多個干擾。如表二及表三，表三揭露了光源140與擋牆210之距離DD1(感光元件110與擋牆210的距離則被固定)與類比數位轉換器獲得信號之最大強度的關係，以及表三揭露了感光元件110與擋牆210之距離DD2(光源140與擋牆210的距離則被固定)與類比數位轉換器獲得信號之最大強度的關係。由於擋牆210阻止大部分對感光元件110造成干擾的光束，因此透過擋牆210的設置，可以使取像裝置獲得更好的取像品質。再者，感光元件110與光源140之間的距離可以大幅地降低，這有益於取像品質的微型化。表二

距離DD1(公釐)	類比數位轉換器獲得信號之最大強度(單位強度)
0.5	800
4	250
8	80

表三

距離DD2(公釐)	類比數位轉換器獲得信號之最大強度(單位強度)
0	700
4	300
8	100

請參照圖16，不同於第十二實施例，於第十三實施例中，取像裝置202更具有設置於感光單元110之上與蓋板130之下的準直層240，其中準直層240具有多個準直光通道對應於感光單元110，以藉此減少對位難度與增加取像品質。

請參照圖17，不同於第十三實施例，於第十四實施例中，取像裝置203的蓋板130的底面兩側更設有遮光層131，且於第二方向D2，光源104位於遮光層131與擋牆210之間，以進一步地再減少串擾。

請參照圖18，不同於第十四實施例，於第十五實施例中，取像裝置204更具有設置於所述蓋板130上的蓋體150，以藉此增加取像品質。附帶一提的是，上述準直層240可以替換為其他類型的光學元件層，例如，具有增益透鏡或反射鏡組的光學元件層等。

另外，附帶一提的是，當物件為手指時，於此第十一實施例至第十五實施例中，生物特徵影像與第一至第三實施例一樣都是透過指內漫射取像的方式獲得。

再者，取像裝置201～204可以作為電子裝置的一部分（即電子裝置包括取像裝置201～204及多個硬體電路），其中電子裝置可以門鎖裝置、打卡裝置、自動提款裝置、筆電、手機、操作機台或其他類型的電子裝置，且本新型不以此為限制。另外，雖然蓋板130可以是顯示面板或觸控顯示面板，但在蓋板130非為顯示面板與觸控顯示面板的情況下，取像裝置201～204可以整合於液晶顯示面板的各層中（即電子裝置201～204作為液晶顯示面板的一部分），以形成嵌入式液晶顯示裝置。更進一步地說，擋牆210、微結構層230、準直層240與感光單元110可以形成於薄膜電晶體層中，蓋板130可以是前透明基板，遮光層131可以由油墨層形成的黑矩陣來構成，以及光源140可以形成薄膜電晶體層中，或者可以是透過其他導光元件引導背光源形成的光源。除此之外，為了使得物件反射的光束可以通過液晶層，彩色濾光片層更可以選擇性地開設有孔洞，以對應取像裝置201～204。或者，液晶層中對應取像裝置201～204的液晶可以被薄膜電晶體層的電晶體控制，以讓物件反射的光束可以順利地通過液晶層。較佳地，用於控制液晶層中對應取像裝置201～204的液晶之電晶體的可以是每隔數個幀才被開啟，以控制相應的液晶偏轉，而能夠充分透光。

另外，若外部環境的干擾光束太強（例如，太陽光），將導致感光單元110無法順利地進行感測，以獲取生物特徵影像。因此，第一實施例至第十五實施例的取像裝置100～109與200～204之頂面上更可以塗覆有抗強光鍍膜，以藉此移除外部環境的干擾光束對取像品質的影響。

總體來說，本新型提供了多個不同實施例的取像裝置，其分別透過遮光架、擋牆與光機元件來阻擋光源之光束中無法用於生成生物特徵影像者，以藉此減少串擾，從而提升取像品質。所述取像裝置的結構複雜度不高，且易於實現，甚至可以作為電子裝置的一部分，或整合至液晶顯示裝置以形成內嵌式液晶顯示裝置，以符合現有電子裝置輕薄短小的優勢。

本新型在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，上述實施例僅用於描繪本新型，而不應解讀為限制本新型之範圍。應注意的是，舉凡與前述實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本新型之範疇內。

100～109、200～204:取像裝置 110:感光單元 120:遮光架 130:蓋板 131、131A、162、230:遮光層 140:光源 150:蓋體 160:光機元件 161:光學機構 170:角度篩選元件 210:擋牆 220:微結構層 240:準直層 AD1、AD2:膠黏層 D1:第一方向 D2:第二方向 DD0、DD1、DD2:距離 F:手指 FP:指紋 LB、LT1、LT2、LTN、LTS、RTS:光束 NL:法線 O1、O2、O4:透光孔 O3:開口 RB:反射物 SPT:光斑 SUB:基板 α:入射角 β:夾角

圖1是本新型第一實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖2是本新型第二實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖3是本新型第三實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖4是本新型第四實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖5是本新型第五實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖6是本新型第六實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖7是本新型第七實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖8是本新型第八實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖9是本新型第九實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖10是本新型第十實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖11是本新型第十一實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖12是本新型第十二實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖13是光束散射的示意圖。

圖14是取像裝置未設置擋牆的堆疊結構示意圖。

圖15是取像裝置設置有擋牆的堆疊結構示意圖。

圖16是本新型第十三實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖17是本新型第十四實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

圖18是本新型第十五實施例之取像裝置之堆疊結構示意圖。

100:取像裝置

110:感光單元

120:遮光架

130:蓋板

131:遮光層

140:光源

D1:第一方向

D2:第二方向

O1、O2:透光孔

O3:開口

β:夾角

Claims

一種取像裝置，包括：蓋板；光源，設置於所述蓋板之下；感光單元，設置於所述蓋板之下；遮光結構，設置於所述蓋板之下；其中所述光源用於發射光束至所述蓋板，且所述遮光結構用於阻擋所述光源發出之光束中無法投射至所述蓋板上之物件以生成生物特徵影像者。
如請求項1所述之取像裝置，其中所述遮光結構包括：遮光架，設置於所述蓋板之下及所述感光單元之上，其頂部具有開口，且其底部具有第一透光孔以暴露所述感光單元；其中所述蓋板的底面具有遮光層，並形成第二透光孔於遮光架的一側與所述第一遮光層之間，且所述光源發出的部分光束通過所述第二透光孔後被所述物件反射後，接著進入所述遮光架內部並通過所述第一透光孔後，被所述感光單元接收。
如請求項2所述之取像裝置，其中所述遮光層設置於所述蓋板底面兩側。
如請求項3所述之取像裝置，其中所述遮光層更設置於所述蓋板底面一側與所述遮光架的一側之間。
如請求項2至4其中一項所述之取像裝置，更包括：蓋體，設置於所述蓋板上，用以阻擋外部環境的光束進入到所述遮光架的內部。
如請求項1所述之取像裝置，其中所述遮光結構包括：光機元件，設置於所述蓋板之下與所述感光單元之上，並形成有光學機構；其中所述光源位於所述光機元件的一側或底面，並對應於所述光學機構；其中所述蓋板的底面兩側設有遮光層，或者，所述光學機構上設有所述遮光層。
如請求項6所述之取像裝置，其中所述光源的光軸與所述光機元件的夾角實質上為垂直角度，以及所述光學機構經過設計使所述光機元件阻擋所述光源之非特定角度範圍之擴散角的光束投射至所述感光單元。
如請求項7所述之取像裝置，其中所述特定角度範圍為35度至70度。
如請求項8所述之取像裝置，其中所述特定角度範圍為42度至65度。
如請求項6所述之取像裝置，更包括：角度篩選元件，設置於所述光源與所述光機元件之間。
如請求項6所述之取像裝置，更包括：抗強光鍍膜，設置於所述感光單元之上。
如請求項6所述之取像裝置，其中所述感光單元設置於所述光機元件之底面一側的缺角處。
如請求項6所述之取像裝置，其中所述光學機構為凹凸圖樣結構、斜面面向上方的斜面結構或斜面面向下方的斜面結構。
如請求項6所述之取像裝置，其中所述感光單元與所述光機元件以第一膠黏層接合，以及所述蓋板與所述光機元件以第二膠黏層接合。
如請求項1所述之取像裝置，其中所述遮光結構包括：擋牆，設置於所述蓋板之下，並位於所述感光單元與所述光源之間。
如請求項15所述之取像裝置，更包括：微結構層，設置於所述蓋板之下；以及遮光層，設置於所述微結構層之下與所述感光單元之上，並形成有對應於所述感光單元的透光孔。
如請求項15所述之取像裝置，更包括：準直層，設置於所述感光單元之上與所述蓋板之下，並具有多個準直光通道對應於所述感光單元。
如請求項15所述之取像裝置，其中所述蓋板的底面兩側具有遮光層，且所述光源設置於所述遮光層於所述擋牆之間。
如請求項18所述之取像裝置，更包括：蓋體，設置於所述蓋板上，用以阻擋外部環境的光束被所述感光單元接收。
一種電子裝置，包括：多個硬體電路；以及如請求項1至19其中一項所述之取像裝置。
一種內嵌式顯示裝置，包括：一液晶顯示面板；以及如請求項1至19其中一項所述之取像裝置，其中所述感光單元形成於所述所述液晶顯示面板的薄膜電晶體層中，且所述取像裝置為所述液晶顯示面板的一部分。