光學(xué)裝置及其光學(xué)掃描方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種光學(xué)裝置;具體而言，本發(fā)明關(guān)于一種具有可選擇性允許或阻擋外部光的結(jié)構(gòu)的光學(xué)掃描裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著掃描科技的持續(xù)進(jìn)化以及掃描科技在工作環(huán)境中迅速普及使用來提升工作效率，掃描裝置(例如光學(xué)掃描儀)的廠商，不斷的在尋找可幫助讓他們的產(chǎn)品在市場(chǎng)上有進(jìn)步及競(jìng)爭(zhēng)力。為了符合產(chǎn)品的需求，研發(fā)已傾向?qū)⒐鈱W(xué)掃描儀應(yīng)用于顯示器中以提供掃描及觸控的功能的方向研發(fā)。然而，傳統(tǒng)上以光學(xué)掃描技術(shù)擷取精確的掃描影像，例如指紋影像，并非為很可靠的方法。
[0003]以傳統(tǒng)的光學(xué)掃描裝置5而言，如圖1A所示，通常包含具有一檢測(cè)單元S的一檢測(cè)陣列A。設(shè)于光學(xué)掃描裝置5下方的背光模塊所發(fā)出的光線可穿透光學(xué)掃描裝置5，其中在該光線抵達(dá)觸碰檢測(cè)陣列A上的保護(hù)片P的使用者手指時(shí)，該光線會(huì)被反射回光學(xué)掃描裝置5中。此時(shí)，檢測(cè)單元S會(huì)檢測(cè)被反射回來的光線并依此產(chǎn)生影像。借此方式，光學(xué)掃描裝置5可掃描使用者的手指并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的指紋影像。然而，如圖1B所示，由于在進(jìn)行手指掃描過程時(shí)有外部光照耀在光學(xué)掃描裝置5上，檢測(cè)單元S會(huì)接收過多的光線而使指紋影像中區(qū)域E的部分不清楚。故此，勢(shì)必需要有產(chǎn)生更好、更準(zhǔn)確的掃描影像的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)裝置及其光學(xué)掃描方法，可提高影像掃描的質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有可控制以選擇性允許或阻擋外部光的濾光層的光學(xué)裝置，借以提高影像掃描的質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明提供一種光學(xué)裝置，包含第一基板、檢測(cè)層、濾光層及控制模塊。該檢測(cè)層設(shè)置于該基板上并產(chǎn)生一預(yù)掃描影像。濾光層設(shè)置于檢測(cè)層上方并且允許或阻擋外部光抵達(dá)檢測(cè)層?？刂颇K與檢測(cè)層及濾光層耦接，其中控制模塊依據(jù)預(yù)掃描影像控制濾光層以允許或阻擋外部光。
[0007]其中，該控制模塊進(jìn)一步包含一儲(chǔ)存單元，該控制模塊儲(chǔ)存該預(yù)掃描影像于該儲(chǔ)存單元中，該控制模塊在接收一掃描指令后依據(jù)該儲(chǔ)存單元中最新版的該預(yù)掃描影像控制該濾光層以選擇性允許或阻擋外部光。
[0008]其中，該濾光層包含:
[0009]—液晶層；
[0010]—上基板，設(shè)置于該液晶層上方；以及[0011 ] 一像素電極層，設(shè)置該液晶層下方；
[0012]其中，該控制模塊依據(jù)該預(yù)掃描影像產(chǎn)生一光阻擋圖案信號(hào)并傳送該光阻擋圖案信號(hào)至該像素電極層以控制該液晶層的顯示。
[0013]其中，該檢測(cè)層具有多個(gè)檢測(cè)單元，該檢測(cè)層及該濾光層系與該控制模塊相關(guān)聯(lián)的一柵單元耦接，該柵單元具有至少一柵線，其中各該柵線相對(duì)于該第一基板上該些檢測(cè)單元及多個(gè)像素電極。
[0014]其中，該多個(gè)檢測(cè)單元及該多個(gè)像素電極分別經(jīng)由一檢測(cè)讀取線及一數(shù)據(jù)輸入線耦接至與該控制模塊相關(guān)聯(lián)的一數(shù)據(jù)讀寫單元，該數(shù)據(jù)讀寫單元從該控制模塊接收該光阻擋圖案信號(hào)并依據(jù)該光阻擋圖案信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)讀寫單元經(jīng)由該檢測(cè)讀取線接收該檢測(cè)單元的該預(yù)掃描影像，以及經(jīng)由該數(shù)據(jù)輸入線驅(qū)動(dòng)該數(shù)據(jù)信號(hào)至該些像素電極。
[0015]其中，該控制模塊包含一計(jì)時(shí)單元，用于以列順序啟動(dòng)該些柵線，以使得該數(shù)據(jù)讀寫單元可驅(qū)動(dòng)該數(shù)據(jù)信號(hào)至該濾光層的該些像素電極，并且該數(shù)據(jù)讀寫單元可自該檢測(cè)層接收并傳輸該預(yù)掃描影像至該控制模塊。
[0016]其中，相鄰的該些柵線間或相鄰的該些檢測(cè)讀取線間的一區(qū)域界定一像素區(qū)，該像素區(qū)中的該像素電極與在該像素區(qū)中的該檢測(cè)單元重迭。
[0017]其中，相鄰的該些柵線間及相鄰的該檢測(cè)讀取線和該數(shù)據(jù)輸入線間具有該檢測(cè)單元及該像素電極的一區(qū)域界定一像素區(qū)；其中，在該檢測(cè)單元于該像素區(qū)中該像素電極上的投影范圍，該像素電極為中空;或該像素電極圍繞該像素區(qū)中該像素電極上該檢測(cè)單元的投影范圍。
[0018]其中，在該第一基板上，與一條該柵線相對(duì)應(yīng)的一對(duì)相鄰該檢測(cè)單元及該像素電極系與相鄰的另一條該柵線相對(duì)應(yīng)的一對(duì)相鄰的該像素電極及該檢測(cè)單元相鄰;在其中一對(duì)中，連接該檢測(cè)單元至該檢測(cè)讀取線的一電路系與連接該像素電極至該數(shù)據(jù)輸入線的另一電路交錯(cuò)。
[0019]其中，該濾光層進(jìn)一步包含一第二基板位于該檢測(cè)層上方，該第二基板承載該像素電極層及該液晶層。
[0020]其中，該檢測(cè)層及該濾光層分別耦接至與該控制模塊相關(guān)聯(lián)的一第一柵單元及一第二柵單元;該第一柵單元具有至少一柵線分別對(duì)應(yīng)于不同列的該些檢測(cè)單元，該第二柵單元具有至少一柵線分別對(duì)應(yīng)于不同列的該些像素電極。
[0021]其中，該多個(gè)檢測(cè)單元及多個(gè)像素電極分別經(jīng)由一檢測(cè)讀取線及一數(shù)據(jù)輸入線耦接至與該控制模塊相關(guān)聯(lián)的一數(shù)據(jù)讀取單元及一數(shù)據(jù)寫入單元，該數(shù)據(jù)讀取單元經(jīng)由該檢測(cè)讀取線從該些檢測(cè)單元接收該預(yù)掃描影像，該數(shù)據(jù)寫入單元從該控制模塊接收該光阻擋圖案信號(hào)且依據(jù)該光阻擋圖案信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)寫入單元經(jīng)由該數(shù)據(jù)輸入線驅(qū)動(dòng)該數(shù)據(jù)信號(hào)至該些像素電極。
[0022]其中，該控制模塊包含一計(jì)時(shí)單元，用于以先后順序啟動(dòng)該檢測(cè)層中的該些柵線，以使得該數(shù)據(jù)讀取單元接收并傳輸該預(yù)掃描影像至該控制模塊。
[0023]其中，該光學(xué)裝置進(jìn)一步包含一第三基板設(shè)置于該第二基板下方，其中該第三基板與該第一基板夾合該檢測(cè)層。
[0024]本案提供一種光學(xué)掃描方法，用于一光學(xué)裝置，該方法包含:(A)在控制模塊中接收檢測(cè)層所產(chǎn)生的預(yù)掃描影像；(B)在控制模塊接收掃描指令；以及(C)根據(jù)掃描指令，以控制模塊依據(jù)預(yù)掃描影像控制濾光層以選擇性允許或阻擋外部光。
[0025]其中，該檢測(cè)層包含至少一檢測(cè)單元分別連接至一數(shù)據(jù)讀取單元，該步驟(A)進(jìn)一步包含:
[0026](al)在該檢測(cè)單元中產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)；
[0027](a2)在該數(shù)據(jù)讀取單元中接收并綜合該檢測(cè)信號(hào)；以及
[0028](a3)在該控制模塊將自該數(shù)據(jù)讀取單元的該檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為該預(yù)掃描影像。
[0029]其中，該光學(xué)掃描方法進(jìn)一步包含重復(fù)步驟(al)至(a3)直到該控制模塊接收到該掃描指令，該步驟(C)包含該控制模塊依據(jù)最新的該預(yù)掃描影像控制該濾光層以選擇性允許或阻擋外部光。
[0030]其中，該光學(xué)掃描方法進(jìn)一步包含在步驟(C)之后重復(fù)步驟(A)以產(chǎn)生該預(yù)掃描影像為一結(jié)果掃描影像。
[0031]其中，該步驟(C)進(jìn)一步包含:
[0032](Cl)根據(jù)該預(yù)掃描影像，產(chǎn)生一光阻擋圖案信號(hào)；以及
[0033](c2)傳輸該光阻擋圖案信號(hào)至該像素電極層以控制該濾光層的顯示。
[0034]本發(fā)明的光學(xué)裝置及其光學(xué)掃描方法，該光學(xué)裝置且具有可控制以選擇性允許或阻擋外部光的濾光層，借以提高影像掃描的質(zhì)量。
[0035]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0036]圖1A為傳統(tǒng)光學(xué)掃描裝置的示意圖；
[0037]圖1B為圖1A的光學(xué)掃描裝置所產(chǎn)生的掃描影像；
[0038]圖2A為本發(fā)明的光學(xué)裝置的一實(shí)施例的示意圖；
[0039]圖2B為光學(xué)裝置內(nèi)元件之間的互動(dòng)的一實(shí)施例的示意圖；
[0040]圖2C為本發(fā)明的光學(xué)裝置所產(chǎn)生的較佳影像畫質(zhì)的掃描影像的一實(shí)施例的示意圖；
[0041 ]圖3A為圖2A中的光學(xué)裝置的剖面示意圖；
[0042]圖3B為圖3A中像素電極及檢測(cè)單元的電路圖的一實(shí)施例的示意圖；
[0043]圖4A為圖3B的另一實(shí)施例的像素電極及檢測(cè)單兀的電路圖的不意圖；
[0044]圖4B為圖4A的光學(xué)裝置的剖面示意圖；
[0045]圖5A及5B為電路圖及其光學(xué)裝置的另一實(shí)施例的示意圖；
[0046]圖6A至7B為光學(xué)裝置的像素電極及檢測(cè)單元的其它不同實(shí)施例的電路圖的示意圖；
[0047]圖8A為圖2A光學(xué)裝置具有濾光層且檢測(cè)層設(shè)于不同基板的另一實(shí)施例的示意圖；
[0048]圖8B為圖8A的光學(xué)裝置的剖面圖的示意圖；
[0049]圖8C為圖8B的另一實(shí)施例的不意圖；以及
[0050]圖9至11為本發(fā)明光學(xué)掃描方法的流程圖。
[0051 ]其中，附圖標(biāo)記:
[0052]A:檢測(cè)陣列
[0053]DL:數(shù)據(jù)輸入線
[0054]DM1:預(yù)設(shè)模式指令
[0055]E:手指影像中區(qū)域
[0056]GL:柵線
[0057]LBP:光阻擋圖案信號(hào)
[0058]P:保護(hù)片
[0059]PA:像素區(qū)
[0060]PAl ?PA6:像素區(qū)
[0061]P1:預(yù)掃描影像
[0062]R1:結(jié)果掃描影像
[0063]S:檢測(cè)單元
[0064]SL:檢測(cè)讀取線
[0065]TS:信號(hào)
[0066]5:光學(xué)掃描裝置
[0067]10:第一基板
[0068]20:檢測(cè)層
[0069]21:檢測(cè)單元
[0070]30:濾光層
[0071]31:液晶層
[0072]32:像素電極層
[0073]4