[发明专利]生物辨识装置

说明书

本发明公开一种生物辨识装置，其包含照明单元以及成像模块。照明单元用以发出光线至生物体，且成像模块设置于照明单元的一侧。成像模块包含入射光角度筛选结构以及感光层。光筛选结构包含微透镜阵列、折射聚焦层以及遮光层。折射聚焦层介于微透镜阵列与遮光层之间。微透镜阵列包含多个微透镜单元，且遮光层具有多个通光部。感光层用以接收自生物体反射的光线并且具有间隔配置的多个感光区。遮光层介于折射聚焦层与感光层之间。感光区对应通光部，且遮光层与感光层之间具有角度筛选间距。

技术领域

本发明涉及一种生物辨识装置，特别是涉及一种薄型化的生物辨识装置。

背景技术

生物辨识(识别)技术是指利用人体的生理特征或行为特征来达到身份辨识与认证授权的目的，其中人体的生理特征包含有指纹、掌纹、静脉分布、虹膜、视网膜及脸部特征等。现今，生物辨识技术已被应用在数字助理、智能型手机、笔记型电脑、金融卡、电子钱包和海关通行等对于信息隐密与人身安全有高度需求的领域中。

一般而言，被广泛应用的生物辨识技术有指纹辨识与静脉辨识。现有的指纹辨识装置与静脉辨识装置为了将手指或静脉反射的光线聚焦到感光器上，内部的光学系统必须满足成像公式(1/f＝1/u+1/v。其中f为焦距，u为物距，v为像距)，配置焦距足够的透镜，导致装置整体有体积过大的缺点，而不利于应用在小型化或可携式的电子装置。若将透镜省略，则被感光器接收的光线会不足，同时手指或静脉的单一特征点所反射的光线会朝向各方向发散而可能被多个感光器接收，进而输出的影像信号分辨率不佳，影响到装置的辨识精准度。目前有利用遮光层形成高深宽比(大于10)的通光部来避免光线发散，达成点对点成像效果，但遮光层的通光孔径小导致感光单元的入光量很低，抑或通光孔径大但必须有足够厚度来满足通光部的高深宽比，导致装置厚度增加与制作工艺变困难等问题。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明公开一种生物辨识装置，有助于解决现有生物辨识装置体积过大的问题。

本发明所公开的生物辨识装置包含一照明单元以及一成像模块。照明单元用以发出光线至生物体，且成像模块用以接收照明单元的光线。成像模块包含一光筛选结构以及一感光层。光筛选结构包含一微透镜阵列、一折射聚焦层以及一遮光层。折射聚焦层介于微透镜阵列与遮光层之间。微透镜阵列包含多个微透镜单元，且遮光层具有多个通光部。感光层用以接收自生物体反射的光线。感光层具有间隔配置的多个感光区。遮光层介于折射聚焦层与感光层之间。这些感光区分别对应这些通光部，且遮光层与感光层之间具有一角度筛选间距。微透镜单元的曲率半径为R，微透镜单元的直径为D，微透镜单元的最大厚度为LH，相邻的其中二微透镜单元的中心间距为P，折射聚焦层的厚度为H，通光部的孔径为WO，通光部的深宽比为AR，角度筛选间距为S，感光区的宽度为WS，其满足下列条件：

AR1.0；

0.5≤R/D≤2.86；

0.02WO/P0.3；以及

(H+LH)×(WS-WO)/(2×P+WO)≤S≤(H+LH)×(2×P-WS-WO)/(2×P+WO)。

本发明另公开的生物辨识装置包含一照明单元以及一成像模块。照明单元用以发出光线至生物体，且成像模块用以接收照明单元的光线。成像模块包含一光筛选结构以及一感光层。光筛选结构包含一微透镜阵列、一折射聚焦层以及一遮光层。折射聚焦层介于微透镜阵列与遮光层之间。微透镜阵列包含多个微透镜单元，且遮光层具有多个通光部。感光层用以接收自生物体反射的光线。遮光层介于折射聚焦层与感光层之间，且遮光层与感光层之间具有一角度筛选间距。微透镜单元的曲率半径为R，微透镜单元的直径为D，相邻的其中二微透镜单元的中心间距为P，通光部的孔径为WO，通光部的深宽比为AR，角度筛选间距为S，其满足下列条件：

1.0≤AR5.0；

0.6R/D≤2.86；

0.02≤WO/P≤0.5；以及