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生物特征识别模块及其驱动方法

文献发布时间:2024-01-17 01:27:33


生物特征识别模块及其驱动方法

技术领域

本公开涉及一种生物特征识别模块及其驱动方法。

背景技术

TFT光学式指纹识别装置逐渐转向户外的便携式电子产品,因指纹影像是通过发光源出光经过手指反射到感光元件,而在户外环境下除了装置的发光源,亦存在环境光的影响容易使指纹影像过曝。如何提出一种可以解决上述问题的生物特征识别模块及其驱动方法,是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此,本公开的一目的在于提出一种可有解决上述问题的生物特征识别模块及其驱动方法。

为了达到上述目的,依据本公开的一实施方式,一种生物特征识别模块包含光源模块、感测模块以及处理模块。光源模块包含数个发光单元配置以发射光。感测模块邻近光源模块。感测模块包含光感测元件以及薄膜晶体管。薄膜晶体管连接光感测元件。光感测元件配置以感测经由生物特征反射的光并产生与生物特征相关联的光电流。处理模块连接感测模块。处理模块配置以将由与生物特征相关联的光电流产生的输出电压转换为生物特征相关联的数字信号。发光单元的亮度随着与生物特征相关联的数字信号而变化,且数字信号包含对比度。

于本公开的一或多个实施方式中,光感测元件进一步包含电极、感光层以及第一遮蔽层。电极电性连接薄膜晶体管。感光层连接电极。感光层配置以将经由生物特征反射的光转换为与生物特征相关联的光电流。第一遮蔽层具有第一开口。第一开口位于感光层正上方。

于本公开的一或多个实施方式中,生物特征识别模块进一步包含覆盖层位于感测模块上方。

于本公开的一或多个实施方式中,生物特征识别模块进一步包含第二遮蔽层位于感测模块与覆盖层之间。

于本公开的一或多个实施方式中,第二遮蔽层具有第二开口。第二开口与第一开口的收光角度大于41度。

于本公开的一或多个实施方式中,覆盖层包含滤光层。滤光层为整面覆盖,使得波长大于600纳米的光穿透滤光层的穿透率大于90%。

于本公开的一或多个实施方式中,发光单元排列于光源模块的两侧。

于本公开的一或多个实施方式中,光源模块进一步包含导光元件位于该些发光单元之间。

于本公开的一或多个实施方式中,光源模块进一步包含反射式偏光增光层位于导光元件上方。

于本公开的一或多个实施方式中,发光单元排列于光源模块中。

为了达到上述目的,依据本公开的一实施方式,一种生物特征识别模块的驱动方法包含:利用感测模块感测经由生物特征反射的光并产生与生物特征相关联的光电流;利用处理模块将由与生物特征相关联的光电流产生的输出电压转换为与生物特征相关联的数字信号,且数字信号包含对比度;以及利用处理模块基于与生物特征相关联的数字信号驱动光源模块的对应于生物特征的数个发光单元,以个别控制发光单元的亮度。

于本公开的一或多个实施方式中,发光单元排列于光源模块的两侧。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:控制靠近环境光源的发光单元降低亮度。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:控制靠近环境光源的发光单元关闭。

于本公开的一或多个实施方式中,发光单元排列于光源模块中。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:控制对应于生物特征的周边区域的发光单元降低亮度。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:控制对应于生物特征的周边区域的发光单元关闭。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:控制对应于生物特征的靠近环境光源的发光单元降低亮度。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:控制对应于生物特征的靠近环境光源的发光单元关闭。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:当数字信号的对比度低于阈值,控制对应于对比度低于阈值的数字信号的发光单元降低亮度。

于本公开的一或多个实施方式中,处理模块配置以:当数字信号的对比度低于阈值,控制对应于对比度低于阈值的数字信号的发光单元关闭。

于本公开的一或多个实施方式中,生物特征包含凸部以及凹部。处理模块配置以根据与生物特征的凸部以及凹部相关联的数字信号产生包含对比度的数字信号。

综上所述,在本公开的生物特征识别模块及其驱动方法中,由于生物特征识别模块包含生物特征识别装置以及处理模块,使得处理模块可以根据环境光源或生物特征的周边区域控制光源模块的发光单元关闭或降低亮度。在本公开的生物特征识别模块及其驱动方法中,由于第一遮蔽层和第二遮蔽层个别具有开口,可限制穿透生物特征以及直接入射的环境光源角度,从而减少生物特征的影像过曝的问题。通过本公开的生物特征识别模块及其驱动方法,可以根据环境光源或生物特征的周边区域调整生物特征的影像,并达到使生物特征的影像清晰度提升的技术效果。

以上所述仅是用以阐述本公开所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的技术效果等等,本公开的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附图式的说明如下:

图1示出根据本公开的一实施方式的生物特征识别模块的功能方框图。

图2示出根据本公开的一实施方式的生物特征识别模块的驱动方法的流程图。

图3示出根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置的示意图。

图4示出根据本公开的另一实施方式的生物特征识别装置的示意图。

图5示出根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置的剖面图。

图6示出根据本公开的一实施方式的生物特征及其色阶值的示意图以及表格。

图7示出根据本公开的一实施方式的生物特征的取样区域与环境光源的示意图。

图8示出根据本公开的一实施方式的感测模块、覆盖层以及第二遮蔽层的示意图。

图9示出根据本公开的一实施方式的感测模块、覆盖层、第二遮蔽层以及滤光层的示意图。

图10示出根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置的俯视图。

图11示出根据本公开的一实施方式的基于图10的剖面线A-A’的生物特征识别装置的剖面示意图。

图12示出根据本公开的另一实施方式的基于图10的剖面线A-A’的生物特征识别装置的剖面示意图。

图13示出根据本公开的另一实施方式的生物特征识别装置的俯视图。

图14示出根据本公开的另一实施方式的基于图13的剖面线B-B’的生物特征识别装置的剖面示意图。

图15示出根据本公开的再一实施方式的生物特征识别装置的俯视图。

图16示出根据本公开的再一实施方式的基于图15的剖面线C-C’的生物特征识别装置的剖面示意图。

附图标记说明:

100,100A,100A1,100A2,100B:生物特征识别装置

110,110A,110A1,110B:光源模块

110A1’:暗态光源模块

110A2:发光单元

110A2’:暗态发光单元

120:感测模块

121:缓冲层

122:栅极绝缘层

123:层间介电质层

124:电极

125:第一遮蔽层

130:覆盖层

140:第二遮蔽层

150:滤光层

200:驱动方法

A-A’,B-B’,C-C’:剖面线

AL:环境光源

AL1:直射环境光源

AL2:反射/透射环境光源

AL’,AL1’,L1’:反射光

AR:取样区域

BF:生物特征

BFIM:生物特征识别模块

BL:方块

BP1,BP2:阻障层

CH:通道层

D:漏极

DBEF:反射式偏光增光层

F1:亮部

F2:暗部

FG:生物体部位

GE:栅极

L1:出射光

LG:导光元件

LS:光感测元件

O1,O2:开口

PL1,PL2:平坦层

PM:处理模块

RF:反射层

S:源极

S201,S202,S203:步骤

SM:遮光层

SRO:感光层

T:薄膜晶体管

T

V

X,Y,Z:方向

具体实施方式

以下将以附图公开本公开的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本公开。也就是说,在本公开部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。在所有附图中相同的标号将用于表示相同或相似的元件。

在附图中,为了清楚起见,放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。应当理解,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时,其可以直接在另一元件上或与另一元件连接,或者中间元件可以也存在。相反,当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时,不存在中间元件。如本文所使用的,“连接”可以指物理及/或电性连接。再者,“电性连接”或“耦合”是可为二元件间存在其它元件。

应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分,但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的,而不是限制性的。如本文所使用的,除非内容清楚地指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式,包括“至少一个”。“或”表示“及/或”。如本文所使用的,术语“及/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解,当在本说明书中使用时,术语“包含”及/或“包括”指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件的存在及/或部件,但不排除一个或多个其它特征、区域整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。

此外,诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系,如图所示。应当理解,相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如,如果一个附图中的装置翻转,则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此,示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向,取决于附图的特定取向。类似地,如果一个附图中的装置翻转,则被描述为在其它元件“下方”或“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此,示例性术语“下面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。

本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值,考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即,测量系统的限制)。例如,“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内,或±30%、±20%、±10%、±5%内。再者,本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质,来选择较可接受的偏差范围或标准偏差,而可不用一个标准偏差适用全部性质。

除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义,并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义,除非本文中明确地这样定义。

请参考图1。图1为根据本公开的一实施方式的生物特征识别模块BFIM的功能方框图。如图1所示,在本实施方式中,生物特征识别模块BFIM包含生物特征识别装置100以及处理模块PM,且处理模块PM连接至生物特征识别装置100。在一些实施方式中,处理模块PM是通信连接及/或电性连接至生物特征识别装置100。在一些实施方式中,处理模块PM包含集成电路(未示出)以及电路板(未示出)以通信连接及/或电性连接至生物特征识别装置100。如图1所示,生物特征识别装置100进一步包含光源模块110以及感测模块120。光源模块110配置以发射光。感测模块120配置以感测生物特征(未示出)。具体来说,感测模块120配置以感测与生物特征相关联的光电信号。处理模块PM配置以基于上述与生物特征相关联的光电信号控制光源模块110的亮度,以提升生物特征的影像清晰度,从而有利于识别生物特征的影像。

请参考图2。图2为根据本公开的一实施方式的生物特征识别模块BFIM的驱动方法200的流程图。如图2所示,在本实施方式中,生物特征识别模块BFIM的驱动方法200包含了步骤S201、步骤S202以及步骤S203。为了更佳理解步骤S201以及步骤S202,请参考图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8以及图9。为了更佳理解步骤S203,请参考图1、图10、图11、图12、图13、图14、图15以及图16。

在详细叙述生物特征识别模块BFIM的驱动方法200之前,请先参考图3、图4以及图5。

请参考图3。图3为根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置100A的示意图。图3提供了一种生物特征识别装置100A。在本实施方式中,如图3所示,生物特征识别装置100A包含光源模块110A、感测模块120以及覆盖层130。感测模块120邻近光源模块110A。更详细地说,如图3所示,感测模块120设置于光源模块110A上。覆盖层130设置于感测模块120上。在本实施方式中,光源模块110A配置以发射光。感测模块120配置以感测经由生物特征(未示出)反射的光。在一些实施方式中,环境光源AL亦可进入生物特征识别装置100A以受感测模块120的感测。覆盖层130配置以供上述生物特征接触于其表面。在本实施方式中,光源模块110A的亮度可以基于环境光源AL产生变化。

在一些实施方式中,光源模块110A可以是背光模块(Back Light Module)。

请参考图4。图4为根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置100B的示意图。图4提供了一种生物特征识别装置100B。在本实施方式中,如图4所示,生物特征识别装置100B包含光源模块110B、感测模块120以及覆盖层130。图4的生物特征识别装置100B的结构配置与图1的生物特征识别装置100A的结构配置大致相似,其不同之处在于,如图4所示,光源模块110B设置于感测模块120上。覆盖层130设置于光源模块110B上。在本实施方式中,光源模块110B的亮度可以基于环境光源AL产生变化。

在一些实施方式中,光源模块110B可以是主动式发光元件。举例来说,主动式发光元件可以是例如发光二极管显示器(LED Display)、有机发光二极管显示器(OLEDDisplay)或其他类似的主动式发光元件。

在一些实施方式中,覆盖层130可以是例如玻璃(Glass)、硬涂层(Hard Coating)或其他类似的透光材料。在一些实施方式中,环境光源AL可以是例如太阳光或其他类似的来自外部的环境光源。

请参考图5。图5为根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置100A的剖面图。图5示出了基于图3更详细的生物特征识别装置100A所包含的各元件的结构、功能以及各元件之间的连接关系。在本实施方式中,生物特征识别装置100A配置以在环境光源AL下识别生物体部位FG的生物特征BF。在本实施方式中,光源模块110A配置以发射出射光L1,且出射光L1经由生物特征BF的反射成为反射光L1’以接受感测模块120的感测。如图5所示,来自环境光源AL的直射环境光源AL1可以直接进入生物特征识别装置100A以接受感测模块120的感测。或者,来自环境光源AL并经由生物特征BF反射或穿透生物特征BF的反射/透射环境光源AL2可以进入生物特征识别装置100A以接受感测模块120的感测。在本实施方式中,如图5所示,生物特征识别装置100A的感测模块120进一步包含遮光层SM、缓冲层121、栅极绝缘层122、层间介电质层123、薄膜晶体管T以及光感测元件LS。薄膜晶体管T进一步包含栅极GE、通道层CH、源极S以及漏极D。光感测元件LS进一步包含电极124、感光层SRO以及第一遮蔽层125。在一些实施方式中,遮光层SM设置于光源模块110A上。缓冲层121设置于光源模块110A上,且缓冲层121位于薄膜晶体管T与遮光层SM之间。栅极绝缘层122设置于缓冲层121上,且栅极绝缘层122位于栅极GE与通道层CH之间。层间介电质层123设置于栅极绝缘层122上,且层间介电质层123位于源极S与栅极GE之间,并位于漏极D与栅极GE之间。电极124设置于层间介电质层123上,且电极124电性连接薄膜晶体管T。在一些实施方式中,如图5所示,电极124电性连接源极S。感光层SRO连接电极124,且感光层SRO配置以将经由生物特征BF反射的反射光L1’转换为与生物特征BF相关联的光电流。第一遮蔽层125设置于感光层SRO上方,且第一遮蔽层125具有开口O1位于感光层SRO正上方。在一些实施方式中,开口O1配置以供反射光L1’通过,限制直射环境光源AL1以及反射/透射环境光源AL2通过,降低环境光源对于入射感光层SRO的影响。在一些实施方式中,第一遮蔽层125以及遮光层SM可以避免光源照射到薄膜晶体管T所产生的漏电问题。

请继续参考图5。在本实施方式中,生物特征识别装置100A进一步包含阻障层BP1、阻障层BP2、平坦层PL1以及平坦层PL2。在一些实施方式中,如图5所示,阻障层BP1以及阻障层BP2位于第一遮蔽层125与感光层SRO之间。平坦层PL1以及平坦层PL2配置以提供各元件之间的绝缘以及保护。在一些实施方式中,平坦层PL1设置于层间介电质层123上,且平坦层PL1位于第一遮蔽层125与源极S之间以及第一遮蔽层125与漏极D之间。在一些实施方式中,平坦层PL2设置于第一遮蔽层125上,且平坦层PL2位于覆盖层130与第一遮蔽层125之间。

在一些实施方式中,生物体部位FG可以是例如手指(Finger)、脚趾(Toe)或其他类似的生物体部位。在一些实施方式中,生物特征BF可以是分布于生物体部位FG上的指纹(Fingerprint)。

在一些实施方式中,栅极绝缘层122的材料可以是例如氮化硅(Si

以下详细叙述步骤S201、步骤S202以及步骤S203。

在步骤S201中,感测模块感测经由生物特征反射的光并产生与生物特征相关联的光电流。

请参考图1以及图5。通过前述结构配置,如图5所示,光源模块110A发射的出射光L1可以经由生物特征BF的反射而产生与生物特征BF相关联的反射光L1’。接着,光感测元件LS的感光层SRO感测通过第一遮蔽层125的开口O1的上述反射光L1’。在一些实施方式中,光感测元件LS的感光层SRO实际上可以感测通过第一遮蔽层125的开口O1的反射光L1’、直射环境光源AL1以及反射/透射环境光源AL2。接着,感光层SRO产生与生物特征BF相关联的光电流,光电流使处理模块上形成一跨压,并通过处理模块时序上的积分时间得出与生物特征相关联的输出电压。因此,可以至少达到利用感测模块120感测经由生物特征BF反射的反射光L1’并产生与生物特征BF相关联的光电流的目的。

在步骤S202中,处理模块将与生物特征相关联的输出电压转换为与生物特征相关联的数字信号(Digital Signal)。

请参考图1以及图6。图6为根据本公开的一实施方式的生物特征BF及其色阶值的示意图以及表格T

请参考图7。图7是根据本公开的一实施方式的生物特征BF的取样区域AR与环境光源AL的示意图。图7中的取样区域AR可以作为图6中的取样区域AR的一个例示性实施方式。在一使用情境中,如图7所示,处理模块PM可以在上述生物特征BF的影像中获取出取样区域AR,且处理模块PM可以将取样区域AR分割为数个方块BL,并根据如图6所示的方法分别计算每个方块BL中的影像的动态对比度。举例来说,处理模块PM可以将取样区域AR分割为25个方块BL。在一些实施方式中,如图7所示,每个方块BL中的数字代表了处理模块PM针对25个方块BL中的每一个所分别计算得到的色阶值的差值(即,影像的动态对比度),其中方块BL中的数字愈大代表了影像的动态对比度愈大,反之则代表了影像的动态对比度愈小。在一使用情境中,如图7所示,当环境光源AL位于取样区域AR(或者,生物特征BF)的右侧时,将导致生物特征BF的影像的右侧过曝,因此位于取样区域AR中靠近右侧的数个方块BL计算出的影像的动态对比度相较于位于取样区域AR中靠近左侧的数个方块BL计算出的影像的动态对比度更低。

在一些实施方式中,每个方块BL的尺寸可以是边长为558.8微米的正方形。但本公开不意欲限制每个方块BL的尺寸。在一些实施方式中,方块BL的尺寸需至少大于500微米,才可至少包含一组生物特征的凸部和凹部。

请参考图8。图8为根据本公开的一实施方式的感测模块120、覆盖层130以及第二遮蔽层140的示意图。图8示出了基于图5的生物特征识别装置100A的另一实施例。为了简单说明,图8省略了光源模块110A。图8的生物特征识别装置100A的结构配置与图5的生物特征识别装置100A的结构配置大致相似。图8的生物特征识别装置100A与图5的生物特征识别装置100A的不同之处,在于图8的生物特征识别装置100A进一步包含第二遮蔽层140。如图8所示,第二遮蔽层140设置于感测模块120与覆盖层130之间,且第二遮蔽层140具有开口O2。开口O2与开口O1配置形成的光线入射角度需满足在42度至80度的范围内,以供经由生物特征BF反射的反射光L1’通过。更详细地说,在覆盖层130为玻璃材料的实施方式中,根据司乃耳定律(Snell’s Law),由于空气的折射率约为1,覆盖层130的折射率约为1.5,可以得出当直射环境光源AL1由空气进入覆盖层130时,在覆盖层130中的角度会受限于约0度至约41度之间,故可以使感测模块120设计为接受角度42度以上的光,其目的主要是先滤除直接入射感测模块120的直射环境光源AL1。

请参考图9。图9为根据本公开的一实施方式的感测模块120、覆盖层130、第二遮蔽层140以及滤光层150的示意图。图9示出了基于图5的生物特征识别装置100A的另一实施例。图9的生物特征识别装置100A的结构配置与图8的生物特征识别装置100A的结构配置大致相似。图9的生物特征识别装置100A与图8的生物特征识别装置100A的不同之处,在于图9的生物特征识别装置100A进一步包含滤光层150。如图9所示,滤光层150包含在覆盖层130中。在一些实施方式中,滤光层150为整面覆盖,使得波长大于600纳米的光穿透滤光层150的穿透率大于90%。

通过前述结构配置,由于第二遮蔽层140及/或滤光层150设置于感测模块120与覆盖层130之间,故在执行步骤S201以及步骤S202的期间能够减少环境光源AL及/或直射环境光源AL1进入感测模块120而导致的生物特征BF的影像的过曝问题,进而提升生物特征BF的影像的品质。

在步骤S203中,处理模块基于与生物特征相关联的数字信号驱动光源模块的对应于生物特征的数个发光单元,以个别控制发光单元的亮度。

请参考图10。图10为根据本公开的一实施方式的生物特征识别装置100A1的俯视图。如图10所示,生物特征识别装置100A1的结构配置与生物特征识别装置100A的结构配置大致相似。生物特征识别装置100A1与生物特征识别装置100A的不同之处,在于生物特征识别装置100A1包含数个光源模块110A1。在一些实施方式中,如图10所示,光源模块110A1分别设置于生物特征识别装置100A1的两侧。上述两个光源模块110A1的亮度可以个别接受如图1所示的生物特征识别模块BFIM的处理模块PM的控制。在一些实施方式中,光源模块110A1包含数个发光单元,且发光单元可以是例如发光二极管(Light Emitting Diode;LED)。

请参考图11。图11为根据本公开的一实施方式的基于图10的剖面线A-A’的生物特征识别装置100A1的剖面示意图。在一些实施方式中,如图11所示,生物特征识别装置100A1进一步包含反射层RF、导光元件LG以及反射式偏光增光层DBEF。反射层RF、导光元件LG以及反射式偏光增光层DBEF三者配置以提升光源模块110A1的出光效率。在一些实施方式中,光源模块110A1设置于反射层RF上。在一些实施方式中,导光元件LG设置于反射层RF上并位于两个光源模块110A1之间。在一些实施方式中,反射式偏光增光层DBEF设置于光源模块110A1与感测模块120之间。

请同时参考图1以及图11。在本实施方式中,当执行在步骤S202中的处理模块PM将携带生物特征BF的信号的光电流转换为包含动态对比度的数字信号之后,处理模块PM基于上述数字信号个别控制数个光源模块110A1的亮度。在一使用情境中,如图11所示,当环境光源AL位于生物特征识别装置100A1的正上方(即,环境光源AL沿着第三方向(例如,方向Z)进入生物特征识别装置100A1)时,处理模块PM可以同时驱动分别位于生物特征识别装置100A1的两侧的两个光源模块110A1,以同时降低上述两个光源模块110A1的亮度。在这种情况下,光源模块110A1因降低亮度转变为暗态光源模块110A1’(如图11所示)。因此,可以降低生物特征BF的影像的过曝问题。或者,在一些实施方式中,处理模块PM可以同时驱动分别位于生物特征识别装置100A1的两侧的两个光源模块110A1,以同时关闭上述两个光源模块110A1。在这种情况下,暗态光源模块110A1’不发射光。

请同时参考图1以及图12。图12为根据本公开的另一实施方式的基于图10的剖面线A-A’的生物特征识别装置100A1的剖面示意图。在另一使用情境中,如图12所示,当环境光源AL自生物特征识别装置100A1的右上方进入生物特征识别装置100A1时,处理模块PM可以个别驱动分别位于生物特征识别装置100A1的两侧的两个光源模块110A1,以降低靠近环境光源AL的一侧的光源模块110A1的亮度。在这种情况下,靠近环境光源AL的一侧的光源模块110A1因降低亮度转变为暗态光源模块110A1’(如图12所示)。因此,可以降低生物特征BF的影像的过曝问题。或者,在一些实施方式中,处理模块PM可以个别驱动分别位于生物特征识别装置100A1的两侧的两个光源模块110A1,以选择性关闭上述两个光源模块110A1。在这种情况下,暗态光源模块110A1’不发射光。或者,在一些实施方式中,靠近环境光源AL的一侧的光源模块110A1以及远离环境光源AL的一侧的光源模块110A1的亮度皆降低,并使得靠近环境光源AL的一侧的光源模块110A1(即,图12中的暗态光源模块110A1’)的亮度小于远离环境光源AL的一侧的光源模块110A1的亮度。

请再同时参考图1、图7以及图12。更具体地说,当环境光源AL自生物特征识别装置100A1的右上方进入生物特征识别装置100A1时,处理模块PM可以根据步骤S202中例如图7所示的动态对比度个别驱动分别位于生物特征识别装置100A1的两侧的两个光源模块110A1降低亮度或关闭。在一具体实施方式中,如图7所示,当数字信号的动态对比度低于一个阈值(例如,图7中的方块BL中的动态对比度低于50),控制对应于动态对比度低于上述阈值(例如,动态对比度低于50)的数字信号的光源模块110A1中的发光单元降低亮度。或者,在另一具体实施方式中,当数字信号的动态对比度低于一个阈值(例如,图7中的方块BL中的动态对比度低于50),控制对应于动态对比度低于上述阈值(例如,动态对比度低于50)的数字信号的光源模块110A1中的发光单元关闭。因此,可以降低生物特征BF的影像的过曝问题。

请参考图13。图13为根据本公开的另一实施方式的生物特征识别装置100A2的俯视图。如图13所示,生物特征识别装置100A2的结构配置与生物特征识别装置100A的结构配置大致相似。生物特征识别装置100A2与生物特征识别装置100A的不同之处,在于生物特征识别装置100A2包含数个发光单元110A2。在一些实施方式中,如图13所示,发光单元110A2在由第一方向(例如:方向X)以及第二方向(例如,方向Y)延伸的平面上排列。上述发光单元110A2的亮度可以个别接受如图1所示的生物特征识别模块BFIM的处理模块PM的控制。在一些实施方式中,发光单元110A2可以是例如发光二极管(Light Emitting Diode;LED)。

请参考图14。图14为根据本公开的另一实施方式的基于图13的剖面线B-B’的生物特征识别装置100A2的剖面示意图。如图14所示,数个发光单元110A2位于光源模块110中,且发光单元110A2配置以发射出射光L1。

请同时参考图1、图13以及图14。在本实施方式中,当执行在步骤S202中的处理模块PM将携带生物特征BF的信号的光电流转换为包含动态对比度的数字信号之后,处理模块PM基于上述数字信号个别控制数个发光单元110A2的亮度。具体来说,由于生物特征BF的影像过曝时通常以生物特征BF的周边区域为最先饱和,故在数个发光单元110A2可分区显示的条件下可以进一步将生物特征BF的周边区域的发光单元110A2的亮度降低甚至关闭。在一使用情境中,如图13以及图14所示,当环境光源AL位于生物特征识别装置100A2的正上方(即,环境光源AL沿着第三方向(例如,方向Z)进入生物特征识别装置100A2)时,处理模块PM还可以个别控制对应于生物特征BF的周边区域的发光单元110A2降低亮度。具体来说,处理模块PM可以个别驱动位于生物特征BF的周边区域的发光单元110A2,以降低位于生物特征BF的周边区域的发光单元110A2的亮度。在这种情况下,发光单元110A2因降低亮度转变为暗态发光单元110A2’(如图13以及图14所示)。因此,可以降低生物特征BF的影像的过曝问题。或者,在一些实施方式中,处理模块PM还可以个别控制对应于生物特征BF的周边区域的发光单元110A2,以关闭位于生物特征BF的周边区域的发光单元110A2。在这种情况下,暗态发光单元110A2’不发射出射光L1。

请参考图15以及图16。图15为根据本公开的再一实施方式的生物特征识别装置100A2的俯视图。图16为根据本公开的再一实施方式的基于图15的剖面线C-C’的生物特征识别装置100A2的剖面示意图。需要说明的是,由于图15以及图16所示的生物特征识别装置100A2的结构配置与图13以及图14所示的生物特征识别装置100A2的结构配置相同,故此处不再赘述。

请同时参考图1、图15以及图16。具体来说,当环境光源AL入射角度较大,会使生物特征BF的影像的内侧区域过曝,故在数个发光单元110A2可分区显示的条件下可以进一步将整个生物特征BF的半边的发光单元110A2的亮度降低甚至关闭,其调整发光单元110A2的亮度的程度则视前述包含动态对比度的数字信号决定。在一使用情境中,如图15以及图16所示,当环境光源AL自生物特征识别装置100A2的右上方进入生物特征识别装置100A2时,处理模块PM还可以个别控制对应于生物特征BF的靠近环境光源AL的发光单元110A2降低亮度。具体来说,处理模块PM还可以个别驱动位于生物特征BF下方且靠近环境光源AL的一侧的发光单元110A2,以降低其亮度。在这种情况下,位于生物特征BF下方且靠近环境光源AL的一侧的发光单元110A2因降低亮度转变为暗态发光单元110A2’(如图15以及图16所示)。因此,可以降低生物特征BF的影像的过曝问题。或者,在一些实施方式中,处理模块PM还可以个别控制对应于生物特征BF的靠近环境光源AL的发光单元110A2,以关闭位于生物特征BF下方且靠近环境光源AL的一侧的发光单元110A2。在这种情况下,暗态发光单元110A2’不发射出射光L1。

综上所述,通过执行生物特征识别模块BFIM的驱动方法200,处理模块PM可以至少基于环境光源AL或生物特征BF的周边区域控制光源模块110、光源模块110A、光源模块110A1、光源模块110B以及发光单元110A2关闭或降低亮度,以解决生物特征BF的影像过曝的问题。

由以上对于本公开的具体实施方式的详述,可以明显地看出,在本公开的生物特征识别模块及其驱动方法中,由于生物特征识别模块包含生物特征识别装置以及处理模块,使得处理模块可以根据环境光源或生物特征的周边区域控制光源模块的发光单元关闭或降低亮度。在本公开的生物特征识别模块及其驱动方法中,由于第一遮蔽层和第二遮蔽层个别具有开口,使得穿透生物特征以及直接入射的环境光源可以被减少,从而避免生物特征的影像过曝的问题。通过本公开的生物特征识别模块及其驱动方法,可以根据环境光源或生物特征的周边区域调整生物特征的影像,并达到使生物特征的影像清晰度提升的技术效果。

虽然本公开已以实施方式公开如上,然其并不用以限定本公开,任何本领域技术人员,在不脱离本公开的构思和范围内,当可作各种的变动与润饰,因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。

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