[實用新型]光學傳感器

有效

• 申請號: 201921364480.4
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN210349840U
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 范成至;黃振昌;傅同龍;黃郁湘
• 申請（專利權）人: 神盾股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 王宇航;黃艷

本實用新型提供一種光學傳感器。該光學傳感器包括：一基板，具有多個傳感像素，排列成陣列；一第一透明介質層，位于基板的上方；以及多個微透鏡，排列成陣列，并位于第一透明介質層上或上方。此些微透鏡分別將從外界進入微透鏡的多個平行的正向入射光通過第一透明介質層而入射于傳感像素總數的一部分或全部的內部，并將從外界進入微透鏡的多個平行的斜向入射光入射于傳感像素總數的一部分或全部的外部，借此傳感目標物的圖像。目標物產生平行的正向入射光以及平行的斜向入射光，正向入射光平行于微透鏡的多個光軸，各斜向入射光與各光軸夾出一角度。

技術領域

本實用新型涉及一種光學傳感(感測)器及光學傳感系統，特別涉及一種具可控角度準直結構(Angle Controllable Collimator)的光學傳感器、及應用此光學傳感器的光學傳感系統。

背景技術

現今的移動電子裝置(例如手機、平板電腦、筆記本電腦等)通常配備有使用者生物識別系統，包括了例如指紋、臉型、虹膜等等不同技術，用于保護個人數據安全，其中例如應用于手機或智能手表等攜帶型裝置，也兼具有移動支付的功能，對于使用者生物識別更是變成一種標準的功能，而手機等攜帶型裝置的發展更是朝向全屏幕(或超窄邊框)的趨勢，使得傳統電容式指紋按鍵(例如iphone 5到iphone 8的按鍵)無法再被繼續使用，進而演進出新的微小化光學成像裝置(非常類似傳統的相機模塊，具有互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS)Image Sensor(簡稱CIS))傳感元件及光學鏡頭模塊)。將微小化光學成像裝置設置于屏幕下方(可稱為屏下)，通過屏幕部分透光(特別是有機發光二極管(Organic Light Emitting Diode，OLED)屏幕)，可以擷取按壓于屏幕上方的物體的圖像，特別是指紋圖像，可以稱為屏幕下指紋傳感(Fingerprint OnDisplay，FOD)。

這種已知的微小化光學成像裝置設計成模塊后，其厚度大于3mm，而且為了配合使用者按壓位置的習慣，所述模塊的位置會與部分手機電池的區域重疊，因此就必須要縮小電池的尺寸以讓出空間設置所述微小化光學成像裝置。為此，手機電池就無法有較長的使用時間。又因為未來新的 5G手機的耗電量更大，對于電池的使用更是斤斤計較。

因此，如何提供超薄的光學成像裝置，特別是可以不犧牲電池的空間，而且可以設置于電池與屏幕之間的超窄區域(0.5mm)，正是本實用新型的重點。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是提供一種具有可控角度準直結構的光學傳感器、及應用此光學傳感器的光學傳感系統及其制造方法，以便消除不必要的雜散光，并可有效縮小光學傳感器的厚度而便于應用于光學傳感系統中。

為達上述目的，本實用新型的實施例提供一種光學傳感器，包括：一基板，具有多個傳感像素，排列成陣列；一第一透明介質層，位于基板的上方；以及多個微透鏡，排列成陣列，并位于第一透明介質層上或上方，其中此些微透鏡分別將從外界進入此些微透鏡的多個平行的正向入射光，通過第一透明介質層而入射于此些傳感像素總數的一部分或全部的內部，并將從外界進入此些微透鏡的多個平行的斜向入射光入射于此些傳感像素總數的一部分或全部的外部，借此傳感一目標物的一圖像。目標物產生此些平行的正向入射光以及此些平行的斜向入射光，此些正向入射光平行于此些微透鏡的多個光軸，各斜向入射光與各光軸夾出一個角度。

本實用新型的實施例更提供一種光學傳感器，包括：一基板，具有多個傳感像素，排列成陣列；一第一透明介質層，位于基板的上方；以及多個偏移微透鏡，排列成陣列，并位于第一透明介質層上或上方。此些偏移微透鏡分別將從外界進入此些偏移微透鏡的多個平行的正向入射光，通過第一透明介質層而入射于此些傳感像素總數的一部分或全部的外部，并將從外界進入此些偏移微透鏡的多個平行的斜向入射光入射于此些傳感像素總數的一部分或全部的內部，借此傳感一目標物的一圖像，目標物產生此些平行的正向入射光以及此些平行的斜向入射光，此些正向入射光平行于此些偏移微透鏡的多個光軸，各斜向入射光與各光軸夾出一個角度。