本發明專利技術公開了一種整合式光學模塊及其手指掃描裝置，該整合式光學模塊設于一具有接觸面的窗模塊以及一具有光源及光感應單元的電子模塊之間。該整合式光學模塊包括一照明部及一成像部。該照明部包括有一導光陣列用以導引來自該光源的入射光于一預定的入射角對準于該窗模塊；該成像部包括有一微鏡片陣列安排于其上以對準來自該窗模塊的反射光且朝向該光感應單元。其中該微鏡片陣列包括一細長的識別單元具有一列軸大體垂直于該導光陣列；及一導航單元連接于該識別單元且與該列軸并列。本發明專利技術的整合式光學模塊設于一窗模塊及一電子模塊之間以提供手指導航及指紋識別的性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種適用于手指感應裝置的整合式光學模塊，且特別涉及一種應用于指紋成像裝置中提供手指導航以及生物特征掃描功能的整合式光學模塊。
技術介紹
現代化電子裝置不斷朝向小型化的趨勢發展，其所提供功能的多元性及復雜度也非昔日能比。傳統的人機界面裝置(human interface device, HID),例如滑鼠與鍵盤,若再用于現代多樣化多媒體功能的小型化電子裝置的控制界面，已明顯不敷使用。因此，提供緊密人機互動的精準且直覺式小型化控制界面一直為業界持續努力的研發目標。特別是，新式微型個人電子裝置已深刻地融入在現代日常生活中，這些裝置被應用在各種不同的環境中，其適用性變得格外重要。尤其是，用于其中的人性界面裝置不止要精準而敏銳，更是要小巧且耐用。另一面，隨著現代電子裝置的個人化，儲存于其中的數據及信息更是日趨私密且重要。因此，新式個人電子裝置更需要融入適當的保全機制以保護該等重要信息，尤在遺失遭竊的狀況下，來限制他人對該裝置的不當操作。其中，人類的指紋為一獨一無二的生物特征，并且已被長久用于識別目的。因此，將指紋掃描/辨識功能融入現代小型電子裝置以管理數據存取以加強安全是眾所期望的。光學手指導航(Optical finger navigation, 0FN)技術具有上述精準、小巧及可信度高的特色。因此，本身即具有掃描功能的光學手指導航裝置極適合生物識別方面的應用。具體地說，新式微型光學手指導航裝置結合了既有光學滑鼠的敏感度與信賴度，卻較沒有傳統實體應用上的空間限制。—般而言，光學手指導航裝置應用一光源及一系列相關光學鏡片安排成照明一偵測表面(sensing surface)以產生數位影像,進而形成動作數據計算的基礎。特別的是，導航裝置內的小型感測器可通過偵測放置于偵測表面上移動的手指而對應地產生一系列的數位影像，然后將其處理成相關的導航信號(navigation signals)來操控電子裝置或產生與電子裝置的互動。然而，現有的光學手指導航裝置通常將照明與成像光學元件分開安排于其偵測表面上，而占用寶貴的空間。再者，分開的光學設計導致在寬面積的偵測表面產生較不均勻的照明輸出，此舉將負面地影響光學手指導航裝置的性能。還有，手指導航及指紋辨識操作通常需要不同特性的光學元件。一般來說，具有寬向展延(wide-spanning)線性陣列的光學鏡片較適用以配合指紋辨識功能的運作。另一方面，具有定點集中(point-concentrated)偵測陣列的光學鏡片則較為適用在手指導航的應用上。因此，在單一裝置內分開置放的光學元件以應用于個別的操作模式，在成本效益方面以及空間利用方面都是缺乏效率的。于是，本專利技術的課題在于提出一種整合式光學模塊，能兼顧支援指紋識別及手指導航的運作，并且同時具有輕巧微小的外型，以便應用于小型化封裝(lower-profilepackage)結構中。此外，本專利技術還提出一種小巧且具成本效益的手指感應裝置，其既具指紋辨識且有手指導航功能，尤適用于小巧可攜式的電子裝置。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題，在于提供一種整合式光學模塊以適用于手指感應裝置。所述整合式光學模塊設于一窗模塊及一電子模塊之間以提供手指導航及指紋識別的性倉泛。為達上述目的，本專利技術提供一種整合式光學模塊，設于一具有接觸面的窗模塊以及一具有光源及光感應單元的電子模塊之間。該整合式光學模塊包括一照明部及一成像部。該照明部包括有一導光陣列用以導引來自該光源的入射光于一預定的入射角對準于該窗模塊；該成像部包括有一微鏡片陣列安排于其上以對準來自該窗模塊的反射光且朝向該光感應單元。其中該微鏡片陣列包括一細長的識別單元具有一列軸大體垂直于該導光陣列；及一導航單元連接于該識別單元且與該列軸并列。此外，本專利技術要解決的技術問題，還在于提供一種手指掃描裝置乃利用一整合的光學模塊以規劃兼有手指導航及指紋識別的性能。為了解決上述技術問題，根據本專利技術的其中一種方案，提供一種手指掃描裝置，包括一窗模塊、一電子模塊及一整合式光學模塊。該窗模塊具有一接觸面抵接于一置放而欲掃描的手指；該電子模塊包括一光源及一光感應單兀對應地安排朝向該窗模塊；該整合式光學模塊設置于該窗模塊及該電子模塊之間，該整合式光學模塊包括一照明部、一成像部、識別單元及導航單元。該照明部具有一導光陣列系用以導引來自該光源的光線于一預定的入射角對準該窗模塊；該成像部，具有一設置于其上的微鏡片陣列乃用以反射來自該窗模塊的光線朝向該光感應單元；其中該微鏡片陣列包括一細長的識別單元具有一列軸大體垂直于該導光陣列、及一導航單元連接于該識別單元且與該列軸并列。依據本專利技術實施例之一，進一步提供照明通道的設計可用在小而低外型的光學封裝，并且可提供安排的投射樣式以均勻照明一寬的掃描區域。附圖說明圖1為本專利技術的具有整合式光學模塊的光學手指感應裝置的立體分解圖。圖2為本專利技術的光學手指感應裝置的側面剖視圖。圖3為本專利技術的整合式光學模塊的立體圖。圖4為本專利技術的整合式光學模塊的照明部的示意圖。圖5為本專利技術的整合式光學模塊的成像部的示意圖。圖6為本專利技術的整合式光學模塊的另一照明部的示意圖。其中，附圖標記說明如下整合式光學模塊I導光陣列11導光件111a，111b，Illc成像部12微透鏡陣列121識別透鏡單元121a導航透鏡單元121b上光遮蔽件2窗模塊3電子模塊4光源41光源元件41a，41b，41c光感應單元42遮光結構43下光遮蔽件具體實施例方式為了能更進一步了解本專利技術為達成既定目的所采取的技術、方法及功效，請參閱以下有關本專利技術的詳細說明、圖式，相信本專利技術的目的、特征與特點，當可由此得以深入且具體的了解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本專利技術加以限制者。請參考圖1，顯示一光學手指感應裝置應用本專利技術概念的整合式光學模塊的分解圖。本實施例中的該整合式光學模塊(或簡稱光學模塊)連同相關的光學感應器安排，可有效率地兼顧支援手指導航以指紋識別操作。由下而上，該光學手指感應裝置作為感應封裝包括一電子模塊4、一整合式光學模塊1、及一窗模塊3。電子模塊4具有一光源單元及一光感應單兀；該整合式光學模塊I包括一照明部及一成像部系對應地安排在該電子模塊4上方；窗模塊3具有一接觸面至少一部份位于該整合式光學模塊I上方。上述元件乃垂直地安排成為一低外形小型的封裝(low-profile compact package)。此外,上光遮蔽件2及下光遮蔽件5可選擇性地適用于整合式光學模塊I的成像部以加強手指感應裝置的防串擾性能。本專利技術的光學手指感應裝置概念性的操作原則如下。請參圖2及圖3，分別顯示手指感應裝置的側面剖視圖及其整合式光學模塊I的立體圖。該整合式光學模塊I內部具有光源41及靠近光源41的照明部11。光源41可以是一個或多個發光二極管，被提供以發出光線朝向該整合式光學模塊I的照明部11 一預面的面積。該光學模塊I的照明部11形成有多個導光件111a，111b，111c，用以導引來自光源41的光束依預定的入射角朝向窗模塊3的掃描表面(或稱觸碰表面)，好照明靠近該觸碰表面的物體。通過窗模塊3的掃描表面(或稱觸碰表面)，使用者的手指可以置放其上以進行掃描。手指端面的反射光可被傳輸朝向該光學模塊I的成像部12。成像部本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種整合式光學模塊，設于一具有觸碰面的窗模塊以及一具有光源及光感應單元的電子模塊之間，其特征在于，該整合式光學模塊包括：一照明部，包括一導光陣列，用以朝向該窗模塊以一預定的入射角而導引來自該光源的入射光；及一成像部，包括一微鏡片陣列，安排于其上以引導來自該窗模塊的反射光朝向該光感應單元；其中該微鏡片陣列包括：一細長的識別單元，具有大體垂直于該導光陣列的列軸；及一導航單元，其鄰接于該識別單元且與該列軸并列。
【技術特征摘要】
1.一種整合式光學模塊，設于一具有觸碰面的窗模塊以及一具有光源及光感應單元的電子模塊之間，其特征在于，該整合式光學模塊包括一照明部，包括一導光陣列，用以朝向該窗模塊以一預定的入射角而導引來自該光源的入射光；及一成像部，包括一微鏡片陣列，安排于其上以引導來自該窗模塊的反射光朝向該光感應單元；其中該微鏡片陣列包括一細長的識別單元，具有大體垂直于該導光陣列的列軸；及一導航單元，其鄰接于該識別單元且與該列軸并列。2.如權利要求1所述的整合式光學模塊，其特征在于，該導光陣列包括鄰接地安排為朝向該成像部的至少三個導光件。3.如權利要求1所述的整合式光學模塊，其特征在于，該識別單元包括一呈單排列狀安置的微透鏡陣列。4.如權利要求1所述的整合式光學模塊，其特征在于，該導航單元包括一單一微透鏡。5.如權利要求4所述的整合式光學模塊，其特征在于，該導航單元設置于該細長的識別單元靠近中央的位置。6.如權利要求1所述的整合式光學模塊，其特征在于，該整合式光學模塊大體為一平坦體，其中該照明部及該成像部為一體成型的模塑結構。7.如權利要求1所述的整合式光學模塊，其特征在于，該成像部包括一遮蔽結構。8.如權利要求7所述的整合式光學模塊,其特征在于,該遮蔽結構包括一防串擾層。9.如權利要求1項所述的整合式光學模塊，其特征在于，該成像...
【專利技術屬性】
技術研發人員：庫爾迪普·庫瑪·沙賽納，
申請(專利權)人：光寶新加坡有限公司，
類型：發明
國別省市：
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