光學式指紋識別裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光學式指紋識別裝置，包括：一感光平面；一第一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭及一第一光學感測器；以及一第二光學檢測模塊，包括一第二鏡頭及一第二光學感測器，其中該第一光學檢測模塊及該第二光學檢測模塊并列于該光學式指紋識別裝置中，且分別用以取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。
【專利說明】
光學式指紋識別裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及光學系統(tǒng)，尤其涉及一種光學式指紋識別裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，指紋識別技術已被廣泛應用于移動裝置上，例如是智能手機、平板計算機、或筆記型計算機。指紋識別裝置主要利用電容式感測器或光學式感測器以取得使用者的指紋圖像。圖1顯示傳統(tǒng)的光學式指紋識別裝置。傳統(tǒng)的光學式指紋識別裝置100主要包括一感光平面110、一光學感測器120。光學感測器120用以取得在感光平面110上的一感光區(qū)域的使用者手指的指紋圖像。因為傳統(tǒng)的光學式指紋識別裝置100僅具有單一光學感測器120，其具有固定的一視角(Field of view, F0V)。因此，在感光平面110上的感光區(qū)域及光學感測器120之間的距離需要設計在一適當距離。然而，現(xiàn)今的移動裝置均愈來愈要求輕薄的特點，若使用傳統(tǒng)的光學式指紋識別裝置100，則無法再進一步拉近在感光平面110上的感光區(qū)域及光學感測器120之間的距離。若任意地將在感光平面110上的感光區(qū)域111及光學感測器120之間的距離拉近，即壓縮整個光學式指紋識別裝置100的模塊高度，此時，檢測視角加大會導致圖像失真，則光學感測器120將無法準確地取得指紋圖像，使得指紋特征判斷不易。
[0003]因此，需要一種光學式指紋識別裝置可解決上述傳統(tǒng)的光學式指紋識別裝置的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種光學式指紋識別裝置，包括:一感光平面；一第一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭及一第一光學感測器；以及一第二光學檢測模塊，包括一第二鏡頭及一第二光學感測器，其中該第一光學檢測模塊及該第二光學檢測模塊并列于該光學式指紋識別裝置中，且分別用以取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。
[0005]本發(fā)明還提供一種光學式指紋識別裝置，包括:一感光平面；一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭及相應的一第一光學感測器、以及一第二鏡頭及相應的一第二光學感測器，其中該第一光學感測器及該第二光學感測器分別通過該第一鏡頭及該第二鏡頭取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。
[0006]本發(fā)明還提供一種光學式指紋識別裝置，包括:一感光平面；一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭、一第二鏡頭、及一光學感測器，其中該光學感測器分別通過該第一鏡頭及該第二鏡頭取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。
[0007]本發(fā)明還提供一種光學式指紋識別裝置，包括:一感光平面；一光學檢測模塊，包括多個鏡頭、及一光學感測器，其中該光學感測器分別通過各鏡頭取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一指紋圖像以進行指紋驗證，其中通過各鏡頭在該光學感測器所取得的該指紋圖像為一圖像視窗的一部分，且各指紋圖像之間互不重迭。
【附圖說明】
[0008]圖1顯示傳統(tǒng)的光學式指紋識別裝置。
[0009]圖2顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例的光學式指紋識別裝置的框圖。
[0010]圖3顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例的光學式指紋識別裝置的框圖。
[0011]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明又一實施例的光學式指紋識別裝置的框圖。
[0012]圖5顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例中利用不同鏡頭取得不同視角的圖像的示意圖。
[0013]圖6顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例中利用不同鏡頭取得不同視角的圖像的示意圖。
[0014]附圖符號說明
[0015]100?傳統(tǒng)光學式識別裝置；
[0016]110?感光平面；
[0017]111?感光區(qū)域；
[0018]120?光學檢測器；
[0019]200、300、400?光學式識別裝置；
[0020]210?感光平面；
[0021]220、222、224、227 ?光學檢測模塊；
[0022]220A、222A、224A、226A、227A — 227D ?鏡頭；
[0023]220B、222B、224B、226B、228 ?光學檢測器；
[0024]230?運算單元；
[0025]240?儲存單元。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0027]圖2顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例的光學式指紋識別裝置的框圖。光學式指紋識別裝置200包括一感光平面210、光學檢測模塊220及222、一運算單元230、以及一儲存單元240。光學檢測模塊220及222均包括一鏡頭及一光學感測器，例如圖2所示的鏡頭220A及222k以及其相應的光學感測器220B及222B，其用以檢測接觸于感光平面210的一感光區(qū)域上的使用者手指的指紋圖像。舉例來說，上述感光區(qū)域可以在顯示屏幕的表面或是一特定區(qū)域。運算單元230分析來自光學感測器220B及222B所檢測的指紋圖像，并進行相應的圖像處理。儲存單元240包括一使用者指紋數(shù)據(jù)庫，其記錄了使用者指紋圖像或是相應的使用者指紋信息(例如是指紋圖像的特征點)。
[0028]舉例來說，因為運算單元230需要分析來自不同光學檢測模塊的不同指紋圖像，例如是來自光學檢測模塊220的第一指紋圖像及來自光學檢測模塊222的第二指紋圖像，運算單元230先將第一指紋圖像及第二指紋圖像進行圖像合成(image synthesis)以取得一合并指紋圖像，并對該合并指紋圖像進行圖像處理，例如二值化、平滑化及細化等處理。接著，運算單元230還計算合并指紋圖像中的特征點，例如是交叉點、分岔點、脊點等等。最后，運算單元230將所計算出的特征點與預先儲存于儲存單元240中的使用者指紋信息進行比對。當使用者指紋圖像的特征點與使用者指紋信息相符時，運算單元230判斷指紋認證通過。當使用者指紋圖像的特征點與使用者指紋信息不相符時，運算單元230判斷指紋認證不通過。
[0029]更進一步而言，光學檢測模塊220及222平行并列，意即整體的光學檢測裝置的視角可擴展至包括鏡頭220A及222A的視角范圍。舉例來說，鏡頭220A的視角范圍在虛線20及21之間，鏡頭220A的視角范圍在虛線22及23之間。對于合并指紋圖像來說中，整體的光學視角相較于原本的第一指紋圖像或第二指紋圖像均較大。因此，光學式指紋識別裝置200是模塊高度則可以相對地減低，除了可以達成較薄的模塊高度，也不會發(fā)生圖像失真的情況。
[0030]需注意的是，在圖2中的光學檢測模塊的數(shù)量可不限制于2個，本發(fā)明可將不同數(shù)量的光學檢測模塊以一預定方式進行排列，藉以取得視角更大的整體指紋圖像，同時亦可降低光學式指紋識別裝置200的模塊高度，也不會發(fā)生圖像失真的情況。
[0031]圖3顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例的光學式指紋識別裝置的框圖。光學式指紋識別裝置300類似于光學式指紋識別裝置200，其差別在于圖2中的光學檢測模塊220及222由圖3中的光學檢測模塊224所取代。光學檢測模塊224為一體成型的光學模塊，其包括兩個鏡頭224A及226A、以及相應的光學感測器224B及226B。需注意的是鏡頭224A及226A的光軸以平行的方式排列，且垂直于感光平面210的表面。
[0032]光學感測器224B及226B則通過鏡頭224A及226A分別取得第一指紋圖像及第二指紋圖像。運算單元進行相關圖像處理及特征點比對的細節(jié)可參考前述實施例，于此不再贅述。
[0033]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明又一實施例的光學式指紋識別裝置的框圖。光學式指紋識別裝置400類似于光學式指紋識別裝置300，其差別在于圖3中的光學檢測模塊224由圖4中的光學檢測模塊227所取代。
[0034]光學檢測模塊227與圖3中的光學檢測模塊224同樣為一體成型的光學模塊，其包括兩個鏡頭227A及227B、以及相應的光學感測器228。需注意的是鏡頭227A及227B的光軸是經(jīng)過設計而呈現(xiàn)一預定角度進行排列，且均是由光學感測器228取得指紋圖像。更進一步而言，使用者可設計讓鏡頭227A及227B分別取得在一預定視角范圍內(nèi)的指紋圖像。光學感測器2288則通過鏡頭227A及227B分別取得第一指紋圖像及第二指紋圖像。運算單元進行相關圖像處理及特征點比對的細節(jié)可參考前述實施例，于此不再贅述。
[0035]圖5顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例中利用不同鏡頭取得不同視角的圖像的示意圖。在一實施例中，如圖3所繪示的光學檢測模塊300可包括不同數(shù)量的鏡頭及不同的排列方式，例如可由1χ2、2χ2等方式進行排列，但本發(fā)明并不限于此。每個不同的鏡頭均用以取得預先設定的一特定視角的指紋圖像，且每個鏡頭均有相應的光學檢測器。
[0036]圖6顯示依據(jù)本發(fā)明另一實施例中利用不同鏡頭取得不同視角的圖像的示意圖。在一實施例中，如圖4所繪示的光學檢測模塊400可包括不同數(shù)量的鏡頭及不同的排列方式，例如可由Ix2、2x2等方式進行排列，但本發(fā)明并不限于此。每個不同的鏡頭均用以取得預先設定的一特定視角的指紋圖像，但是每個鏡頭均是對應到相同的光學檢測器。舉例來說，在圖6中的鏡頭227A、227B、227C及227D分別對應至圖像視窗中的一部分，且鏡頭227A、227B、227C及227D均是由同一光學檢測器228取得圖像。運算單元230可將通過不同鏡頭所取得的圖像組合為完整的圖像視窗，即合并指紋圖像，各指紋圖像之間互不重迭。
[0037]綜上所述，本發(fā)明提供一種光學式指紋識別裝置，其可利用多個光學檢測模塊或是具有多鏡頭的單一光學檢測模塊以擴展所能取得的指紋圖像的范圍，進而可降低光學式指紋識別裝置的整體的模塊高度，而不會造成圖像失真。
[0038]本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以本發(fā)明的權利要求為準。
【主權項】
1.一種光學式指紋識別裝置，包括: 一感光平面； 一第一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭及一第一光學感測器；以及 一第二光學檢測模塊，包括一第二鏡頭及一第二光學感測器， 其中該第一光學檢測模塊及該第二光學檢測模塊并列于該光學式指紋識別裝置中，且分別用以取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。2.如權利要求1所述的光學式指紋識別裝置，還包括: 一運算單元，用以將該第一指紋圖像及該第二指紋圖像合成為一合并指紋圖像，并對該合并指紋圖像進行一圖像處理以取得該合并指紋圖像的多個特征點。3.如權利要求2所述的光學式指紋識別裝置，還包括: 一儲存單元，用以儲存一使用者指紋信息， 其中該運算單元還判斷該多個特征點與該使用者指紋信息是否相符， 若是，該運算單元判斷該使用者手指的指紋驗證通過， 若否，該運算單元判斷該使用者手指的指紋驗證不通過。4.一種光學式指紋識別裝置，包括: 一感光平面； 一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭及相應的一第一光學感測器、以及一第二鏡頭及相應的一第二光學感測器， 其中該第一光學感測器及該第二光學感測器分別通過該第一鏡頭及該第二鏡頭取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。5.如權利要求4所述的光學式指紋識別裝置，其中該第一鏡頭及該第二鏡頭并列于該光學檢測模塊中，且該第一鏡頭及該第二鏡頭的光軸平行排列且垂直于該感光平面。6.一種光學式指紋識別裝置，包括: 一感光平面； 一光學檢測模塊，包括一第一鏡頭、一第二鏡頭、及一光學感測器， 其中該光學感測器分別通過該第一鏡頭及該第二鏡頭取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一第一指紋圖像及一第二指紋圖像以進行指紋驗證。7.如權利要求6所述的光學式指紋識別裝置，其中該第一鏡頭及該第二鏡頭并列于該光學檢測模塊中，且該第一鏡頭及該第二鏡頭的光軸之間具有一預定角度。8.如權利要求6所述的光學式指紋識別裝置，還包括: 一運算單元，用以將該第一指紋圖像及該第二指紋圖像合成為一合并指紋圖像，并對該合并指紋圖像進行一圖像處理以取得該合并指紋圖像的多個特征點。9.如權利要求6所述的光學式指紋識別裝置，還包括: 一儲存單元，用以儲存一使用者指紋信息， 其中該運算單元還判斷該多個特征點與該使用者指紋信息是否相符， 若是，該運算單元判斷該使用者手指的指紋驗證通過， 若否，該運算單元判斷該使用者手指的指紋驗證不通過。10.一種光學式指紋識別裝置，包括: 一感光平面； 一光學檢測模塊，包括多個鏡頭、及一光學感測器， 其中該光學感測器分別通過各鏡頭取得在該感光平面的一感光區(qū)域上的一使用者手指的一指紋圖像以進行指紋驗證， 其中通過各鏡頭在該光學感測器所取得的該指紋圖像為一圖像視窗的一部分，且各指紋圖像之間互不重迭。
【文檔編號】G06K9/00GK105844272SQ201510017598
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】柳昀呈, 張晉綱, 黃昭清
【申請人】廣達電腦股份有限公司