光学装置及其光学扫描方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种光学装置;具体而言，本发明关于一种具有可选择性允许或阻挡外部光的结构的光学扫描装置。
【背景技术】
[0002]随着扫描科技的持续进化以及扫描科技在工作环境中迅速普及使用来提升工作效率，扫描装置(例如光学扫描仪)的厂商，不断的在寻找可帮助让他们的产品在市场上有进步及竞争力。为了符合产品的需求，研发已倾向将光学扫描仪应用于显示器中以提供扫描及触控的功能的方向研发。然而，传统上以光学扫描技术撷取精确的扫描影像，例如指纹影像，并非为很可靠的方法。
[0003]以传统的光学扫描装置5而言，如图1A所示，通常包含具有一检测单元S的一检测阵列A。设于光学扫描装置5下方的背光模块所发出的光线可穿透光学扫描装置5，其中在该光线抵达触碰检测阵列A上的保护片P的使用者手指时，该光线会被反射回光学扫描装置5中。此时，检测单元S会检测被反射回来的光线并依此产生影像。借此方式，光学扫描装置5可扫描使用者的手指并且产生对应的指纹影像。然而，如图1B所示，由于在进行手指扫描过程时有外部光照耀在光学扫描装置5上，检测单元S会接收过多的光线而使指纹影像中区域E的部分不清楚。故此，势必需要有产生更好、更准确的扫描影像的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种光学装置及其光学扫描方法，可提高影像扫描的质量。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种具有可控制以选择性允许或阻挡外部光的滤光层的光学装置，借以提高影像扫描的质量。
[0006]本发明提供一种光学装置，包含第一基板、检测层、滤光层及控制模块。该检测层设置于该基板上并产生一预扫描影像。滤光层设置于检测层上方并且允许或阻挡外部光抵达检测层。控制模块与检测层及滤光层耦接，其中控制模块依据预扫描影像控制滤光层以允许或阻挡外部光。
[0007]其中，该控制模块进一步包含一储存单元，该控制模块储存该预扫描影像于该储存单元中，该控制模块在接收一扫描指令后依据该储存单元中最新版的该预扫描影像控制该滤光层以选择性允许或阻挡外部光。
[0008]其中，该滤光层包含:
[0009]—液晶层；
[0010]—上基板，设置于该液晶层上方；以及[0011 ] 一像素电极层，设置该液晶层下方；
[0012]其中，该控制模块依据该预扫描影像产生一光阻挡图案信号并传送该光阻挡图案信号至该像素电极层以控制该液晶层的显示。
[0013]其中，该检测层具有多个检测单元，该检测层及该滤光层系与该控制模块相关联的一栅单元耦接，该栅单元具有至少一栅线，其中各该栅线相对于该第一基板上该些检测单元及多个像素电极。
[0014]其中，该多个检测单元及该多个像素电极分别经由一检测读取线及一数据输入线耦接至与该控制模块相关联的一数据读写单元，该数据读写单元从该控制模块接收该光阻挡图案信号并依据该光阻挡图案信号产生一数据信号，该数据读写单元经由该检测读取线接收该检测单元的该预扫描影像，以及经由该数据输入线驱动该数据信号至该些像素电极。
[0015]其中，该控制模块包含一计时单元，用于以列顺序启动该些栅线，以使得该数据读写单元可驱动该数据信号至该滤光层的该些像素电极，并且该数据读写单元可自该检测层接收并传输该预扫描影像至该控制模块。
[0016]其中，相邻的该些栅线间或相邻的该些检测读取线间的一区域界定一像素区，该像素区中的该像素电极与在该像素区中的该检测单元重迭。
[0017]其中，相邻的该些栅线间及相邻的该检测读取线和该数据输入线间具有该检测单元及该像素电极的一区域界定一像素区；其中，在该检测单元于该像素区中该像素电极上的投影范围，该像素电极为中空;或该像素电极围绕该像素区中该像素电极上该检测单元的投影范围。
[0018]其中，在该第一基板上，与一条该栅线相对应的一对相邻该检测单元及该像素电极系与相邻的另一条该栅线相对应的一对相邻的该像素电极及该检测单元相邻;在其中一对中，连接该检测单元至该检测读取线的一电路系与连接该像素电极至该数据输入线的另一电路交错。
[0019]其中，该滤光层进一步包含一第二基板位于该检测层上方，该第二基板承载该像素电极层及该液晶层。
[0020]其中，该检测层及该滤光层分别耦接至与该控制模块相关联的一第一栅单元及一第二栅单元;该第一栅单元具有至少一栅线分别对应于不同列的该些检测单元，该第二栅单元具有至少一栅线分别对应于不同列的该些像素电极。
[0021]其中，该多个检测单元及多个像素电极分别经由一检测读取线及一数据输入线耦接至与该控制模块相关联的一数据读取单元及一数据写入单元，该数据读取单元经由该检测读取线从该些检测单元接收该预扫描影像，该数据写入单元从该控制模块接收该光阻挡图案信号且依据该光阻挡图案信号产生一数据信号，该数据写入单元经由该数据输入线驱动该数据信号至该些像素电极。
[0022]其中，该控制模块包含一计时单元，用于以先后顺序启动该检测层中的该些栅线，以使得该数据读取单元接收并传输该预扫描影像至该控制模块。
[0023]其中，该光学装置进一步包含一第三基板设置于该第二基板下方，其中该第三基板与该第一基板夹合该检测层。
[0024]本案提供一种光学扫描方法，用于一光学装置，该方法包含:(A)在控制模块中接收检测层所产生的预扫描影像；(B)在控制模块接收扫描指令；以及(C)根据扫描指令，以控制模块依据预扫描影像控制滤光层以选择性允许或阻挡外部光。
[0025]其中，该检测层包含至少一检测单元分别连接至一数据读取单元，该步骤(A)进一步包含:
[0026](al)在该检测单元中产生一检测信号；
[0027](a2)在该数据读取单元中接收并综合该检测信号；以及
[0028](a3)在该控制模块将自该数据读取单元的该检测信号转换为该预扫描影像。
[0029]其中，该光学扫描方法进一步包含重复步骤(al)至(a3)直到该控制模块接收到该扫描指令，该步骤(C)包含该控制模块依据最新的该预扫描影像控制该滤光层以选择性允许或阻挡外部光。
[0030]其中，该光学扫描方法进一步包含在步骤(C)之后重复步骤(A)以产生该预扫描影像为一结果扫描影像。
[0031]其中，该步骤(C)进一步包含:
[0032](Cl)根据该预扫描影像，产生一光阻挡图案信号；以及
[0033](c2)传输该光阻挡图案信号至该像素电极层以控制该滤光层的显示。
[0034]本发明的光学装置及其光学扫描方法，该光学装置且具有可控制以选择性允许或阻挡外部光的滤光层，借以提高影像扫描的质量。
[0035]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0036]图1A为传统光学扫描装置的示意图；
[0037]图1B为图1A的光学扫描装置所产生的扫描影像；
[0038]图2A为本发明的光学装置的一实施例的示意图；
[0039]图2B为光学装置内元件之间的互动的一实施例的示意图；
[0040]图2C为本发明的光学装置所产生的较佳影像画质的扫描影像的一实施例的示意图；
[0041 ]图3A为图2A中的光学装置的剖面示意图；
[0042]图3B为图3A中像素电极及检测单元的电路图的一实施例的示意图；
[0043]图4A为图3B的另一实施例的像素电极及检测单兀的电路图的不意图；
[0044]图4B为图4A的光学装置的剖面示意图；
[0045]图5A及5B为电路图及其光学装置的另一实施例的示意图；
[0046]图6A至7B为光学装置的像素电极及检测单元的其它不同实施例的电路图的示意图；
[0047]图8A为图2A光学装置具有滤光层且检测层设于不同基板的另一实施例的示意图；
[0048]图8B为图8A的光学装置的剖面图的示意图；
[0049]图8C为图8B的另一实施例的不意图；以及
[0050]图9至11为本发明光学扫描方法的流程图。
[0051 ]其中，附图标记:
[0052]A:检测阵列
[0053]DL:数据输入线
[0054]DM1:预设模式指令
[0055]E:手指影像中区域
[0056]GL:栅线
[0057]LBP:光阻挡图案信号
[0058]P:保护片
[0059]PA:像素区
[0060]PAl ?PA6:像素区
[0061]P1:预扫描影像
[0062]R1:结果扫描影像
[0063]S:检测单元
[0064]SL:检测读取线
[0065]TS:信号
[0066]5:光学扫描装置
[0067]10:第一基板
[0068]20:检测层
[0069]21:检测单元
[0070]30:滤光层
[0071]31:液晶层
[0072]32:像素电极层
[0073]4