[發明專利]指紋傳感器及利用其提升指紋圖像的對比度的方法

在審

• 申請號: 202011296534.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112364797A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 閔丙日
• 申請（專利權）人: 杭州芯格微電子有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 霍文娟

本申請提供了一種指紋傳感器及利用其提升指紋圖像的對比度的方法，該指紋傳感器包括：光選擇層，配置于顯示板的下部，形成第一光路徑及第二光路徑，第一光路徑將入射的向下的圓形偏光轉換為向下的線形偏光，將入射的非偏光轉換為第一傳感器線形偏光，第二光路徑阻斷向下的圓形偏光，將非偏光轉換為第二傳感器線形偏光；多個透鏡，以與光選擇層分離的方式配置于第一光路徑及第二光路徑的下部，使垂直入射的光匯集于焦點，并且使傾斜入射的光以偏離焦點的方式折射；圖像傳感器，配置于多個透鏡的各自的焦點上，由第一受光部及第二受光部構成，第一受光部接收向下的線形偏光及第一傳感器線形偏光，第二受光部接收第二傳感器線形偏光。

技術領域

本發明涉及指紋傳感器領域，具體而言，涉及一種顯示屏下方的指紋傳感器及利用其提升指紋圖像的對比度的方法。

背景技術

指紋傳感器對指紋的圖像進行拍攝從而轉換為電信號。為了實現指紋圖像拍攝，現有的光學式指紋傳感器具有向指紋照射光而使其反射的光學系統。但是，類似于棱鏡、反射鏡、透鏡的光學系統因為通常具有一定的體積，所以具有光學式指紋傳感器的電子設備難以實現小型化。

另外，以手機或平板電腦等便攜式電子設備為中心，安裝指紋傳感器的電子設備的種類和數量正在增加。為了在電子設備的正面安裝指紋傳感器，需使與指紋接觸的指紋傳感器的感應部向外部露出。因此，為了保護設計或顯示板(Display Panel)，在電子設備的整個正面覆蓋保護介質，例如蓋玻璃(cover glass)或透明膜等，此時難以在電子設備的正面安裝類似于感應靜電容量變化的電容方式的指紋傳感器。此外，也難以將指紋傳感器設置于顯示板下部。

發明內容

本發明的目的在于提供一種顯示屏下方的指紋傳感器及利用其提升指紋圖像的對比度的方法，所述顯示屏下方的指紋傳感器中，表示指紋脊線與谷線的光之間的對比度得以提升。

根據本發明的一方面，提供一種顯示屏下方的指紋傳感器，在蓋玻璃及顯示板上生成與所述蓋玻璃接觸的手指的指紋圖像，所述顯示板配置于所述蓋玻璃下部，所述顯示屏下方的指紋傳感器的特征在于，包括：光選擇層，配置于所述顯示板的下部，形成第一光路徑及第二光路徑，所述第一光路徑將入射的向下的圓形偏光轉換為向下的線形偏光，且將入射的非偏光轉換為第一傳感器線形偏光，所述第二光路徑阻斷所述向下的圓形偏光，且將所述非偏光轉換為第二傳感器線形偏光；多個透鏡，以與所述光選擇層分離的方式配置于所述第一光路徑及所述第二光路徑的下部，使所述向下的線形偏光、所述第一傳感器線形偏光以及所述第二傳感器線形偏光中垂直入射的光匯集于焦點，并且使傾斜入射的光以偏離所述焦點的方式折射；圖像傳感器，配置于所述多個透鏡的各自的焦點上，由第一受光部及第二受光部構成，所述第一受光部接收從所述第一光路徑射出的所述向下的線形偏光及所述第一傳感器線形偏光，所述第二受光部接收從所述第二光路徑射出的所述第二傳感器線形偏光，所述向下的圓形偏光是所述顯示板所生成的光中向上方行進而在位于蓋玻璃上表面的指紋的谷線下方區域反射從而向下方行進的光，所述非偏光是所述顯示板所生成的光中向下方行進的光。

可選地，所述光選擇層包括：第一傳感器延遲層，將所述向下的圓形偏光轉換為所述向下的線形偏光；第一傳感器偏光層及第二傳感器偏光層，配置于所述第一傳感器延遲層的下部，所述第一傳感器偏光層使所述向下的線形偏光通過，并將所述非偏光轉換為所述第一傳感器線形偏光，所述第二傳感器偏光層阻斷所述向下的線形偏光，并將所述非偏光轉換為所述第二傳感器線形偏光，所述第一傳感器延遲層和所述第一傳感器偏光層形成所述第一光路徑，所述第一傳感器延遲層和所述第二傳感器偏光層形成所述第二光路徑。

可選地，所述第一傳感器偏光層和所述第二傳感器偏光層均為四邊形形狀，并以矩陣方式接觸排列，任意一個所述第一傳感器偏光層的四周均為所述第二傳感器偏光層，且任意一個所述第二傳感器偏光層的四周均為所述第一傳感器偏光層。