[發明專利]整合式光學模塊及其手指掃描裝置

無效

• 申請號: 201110307233.2
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN103049138A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 庫爾迪普·庫瑪·沙賽納
• 申請（專利權）人: 光寶新加坡有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06K9/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張龍哺;馮志云

技術領域

本發明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。

背景技術

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，OFN)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。

一般而言，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，本發明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-profile?package)結構中。此外，本發明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。

發明內容

本發明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能。

為達上述目的，本發明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，本發明要解決的技術問題，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。