[發明專利]基于利用離軸針孔進行透鏡-針孔成像的屏下光學指紋傳感器

有效

• 申請號: 201880025302.0
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN110546647B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 何毅;皮波
• 申請（專利權）人: 深圳市匯頂科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 徐勇勇;孫濤

1.一種光學指紋傳感器模塊，包括：

光電二極管陣列，所述光電二極管陣列具有一個表面；

具有光軸的透鏡，所述光軸相對于所述光電二極管陣列的表面的法線形成介于45度到135度之間的角度，所述透鏡用于接收信號光，并使所述信號光發生折射，其中所述信號光是光源提供的照射光在手指發生散射或反射而形成的；

具有一個針孔的構件，所述針孔的對稱線與所述透鏡的光軸平行，且所述針孔位于所述透鏡的光軸之外，并用于將所述透鏡折射的所述信號光透射到所述光電二極管陣列的表面；以及

電耦合到所述光電二極管陣列的電子電路，其中所述光電二極管陣列用于將入射在其上的所述信號光轉換成電信號，所述電信號用于被處理以產生所述手指的指紋圖案的圖像。

2.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，其中所述針孔位于遠離所述光電二極管陣列的表面的所述透鏡的光軸之外。

3.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，其中所述透鏡的光軸與所述光電二極管陣列的表面的法線之間的角度在80度和95度之間。

4.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，其中所述透鏡的光軸與所述光電二極管陣列的表面的法線之間的角度為90度。

5.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，其中所述光源包括激光二極管或垂直腔面發射激光器VCSEL，用于提供向所述手指傳輸的照明光。

6.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，還包括第一反射鏡，所述第一反射鏡設置在所述透鏡的前面，并用于將所述信號光朝向所述透鏡反射。

7.根據權利要求6所述的光學指紋傳感器模塊，還包括第一消光區域，所述第一消光區域鄰近所述針孔設置且鄰接所述第一反射鏡，并用于衰減入射在其上的所述信號光的一部分。

8.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，還包括設置在所述光電二極管陣列上方的保護層；所述保護層包括帶通濾波器。

9.根據權利要求8所述的光學指紋傳感器模塊，還包括設置在所述保護層上方的光學透明間隔物；所述光學透明間隔物包括空氣間隙。

10.根據權利要求9所述的光學指紋傳感器模塊，其中，所述光學透明間隔物和所述保護層分別配置成具有第一折射率和第二折射率，以減少所述光電二極管陣列的表面處的圖像失真。

11.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，還包括設置在所述光電二極管陣列上方的光學透明間隔物；和

第二反射鏡，所述第二反射鏡設置在所述針孔后面并且位于所述光學透明間隔物上方，并用于將所述針孔透射的所述信號光朝向所述光電二極管陣列反射。

12.根據權利要求11所述的光學指紋傳感器模塊，還包括第二消光區域，所述第二消光區域鄰近所述針孔設置且鄰接所述第二反射鏡，并用于衰減入射在其上的所述信號光的一部分；和，

設置在所述光學透明間隔物上方并鄰接所述第二反射鏡的光吸收層。

13.根據權利要求1所述的光學指紋傳感器模塊，其中，所述具有針孔的所述構件包括針孔基板或孔板，并且所述針孔形成在所述針孔基板或所述孔板上。