[发明专利]具有成角度的反射器的光学传感器

说明书

描述了用于在显示器的活动区域中使用光学传感器进行光学成像的系统和方法。光学传感器包括定位在检测器平面中的一组检测器元件；透明层；以及在透明层中的一组第一反射表面。第一组反射表面中的每个反射表面被定位成接收来自显示器的一部分感测区的光且反射所接收的光。光学传感器还包括第二组反射表面，第二组反射表面中的每个反射表面被定位成接收来自第一组反射表面的所传送的光，并且还朝向该组检测器元件中的一个反射所接收的光。

技术领域

本公开一般涉及光学传感器，并且更具体地涉及具有成角度的反射器的光学传感器。

背景技术

对象成像在各种应用中是有用的。作为示例，生物计量识别系统对生物计量对象成像以用于认证和/或检验结合识别系统的设备的用户。生物计量成像提供可靠的、非入侵的方式来检验个体身份以用于识别的目的。各种类型的传感器可以被用于生物计量成像。

如同各种其他生物计量特性，指纹基于有区别的个人特性并因而提供可靠的机制来识别个体。因而，指纹传感器具有许多潜在的应用。例如，指纹传感器可以用来提供固定应用中的访问控制，所述固定应用诸如为安全检查点。指纹传感器也可以用来提供移动设备中的访问控制，所述移动设备诸如为蜂窝电话、可穿戴智能设备(例如，智能手表和活动跟踪器)、平板计算机、个人数据助理(PDA)、导航设备以及便携式游戏设备。因此，一些应用，特别是关于移动设备的应用，可能要求不但在尺寸上小而且高度可靠的识别系统。

大多数市售的指纹传感器基于光学感测技术或电容性感测技术。尽管电容性指纹传感器提供某些优点，但大多数市售的电容性指纹传感器难以通过远距离感测精细的脊和谷的特征，从而要求指纹接触接近于感测阵列的感测表面。对于电容性传感器，通过厚层检测指纹仍然是巨大的挑战，所述厚层诸如是保护许多智能电话和其他移动设备的显示器的厚护罩玻璃(在本文中有时称为“护罩透镜”)。为了解决此问题，常常在显示器旁边的区域中的护罩玻璃中形成切口，并且将分立的电容性指纹传感器(常常与机械按钮集成)放置在切口区域中，使得其可以在不必通过护罩玻璃进行感测的情况下检测指纹。对于切口的需要使得难以在设备的正面形成齐平的表面，从而减损用户体验并且使制造复杂化。设备外壳中的孔也可以允许湿气或污染物进入设备。机械按钮的存在也占据宝贵的设备实体资源。

使用光学指纹传感器的解决方案通常要求光学元件在光到达传感器元件之前对光进行调节。遗憾的是，将常规的光学元件适配进相对小的空间中的有限的可用高度内(诸如电子设备的显示堆叠中所见的那样)仍然是个挑战。

发明内容

一方面提供了用于对显示器的活动区域中的生物计量输入对象进行成像的光学传感器。光学传感器包括多个成像像素，每个成像像素对要被成像的生物计量输入对象的一部分进行成像。每个成像像素包括被定位在检测器平面中的第一检测器元件；第一反射表面，第一反射表面被定位成接收来自显示器的第一感测区的光并且反射所接收的光；以及第二反射表面，第二反射表面被定位成接收来自第一反射表面的所反射的光，并且还以基本上垂直于检测器平面的路径且朝向第一检测器元件反射该光。

另一方面提供一种显示器，该显示器具有用于对显示器的活动区域中的生物计量输入对象进行成像的光学传感器。光学传感器包括定位在检测器平面中的一组检测器元件；透明层；在透明层中的一组第一反射表面，第一组反射表面中的每个反射表面被定位成接收来自显示器的一部分感测区的光并且反射所接收的光；以及第二组反射表面，第二组反射表面中的每个反射表面被定位成接收来自第一组反射表面的所反射的光，并且还以基本上垂直于检测器平面的路径且朝向该组检测器元件中的检测器元件反射所接收的光。