[发明专利]生物特征成像装置

说明书

一种生物特征成像装置(100)，其被配置成被布置在至少部分透明的显示面板(102)下方，并且被配置成捕获位于透明显示面板(102)的相对侧的对象的图像。生物特征成像装置(100)包括：图像传感器(108)，其包括光电检测器像素阵列(109)；透明基板(112)，其覆盖光电检测器像素阵列(109)；第一组微透镜(118)，其被配置成使光重定向通过透明基板(112)并且到达光电检测器像素阵列(109)中的像素子阵列(120)上。第一组微透镜(118)中的透镜具有第一焦距。第二组微透镜(119)被配置成使光重定向通过透明基板(112)并且到达光电检测器像素阵列(109)中的像素子阵列(121)上。第二组微透镜(119)中的透镜的第二焦距与第一焦距不同。

技术领域

本发明涉及被配置成被布置在至少部分透明的显示面板下的生物特征成像装置。本发明还涉及电子装置。

背景技术

生物特征系统被广泛地用作用于提高诸如移动电话等的个人电子装置的便利性和安全性的手段。特别地，指纹感测系统现在被包括在所有新发布的消费者电子装置如移动电话的大部分中。

光学指纹传感器为人所知已经一段时间了，并且在某些应用中可以是例如电容式指纹传感器的可行的替选。光学指纹传感器可以例如基于针孔成像原理并且/或者可以采用微通道(即，准直器或微透镜)将入射光聚焦至图像传感器上。

US2015/0071648描述了一种能够在指纹感测模式下检测指纹并在另一模式下检测触摸或手势的光学触摸感测装置。光学触摸感测装置通过调整正在被积极使用的感测装置的光电导迹线和金属迹线的数量来以两种不同的分辨率工作。光电导迹线的电导率的变化指示入射光强度的变化。

然而，尽管在US2015/0071648中公开的光学触摸感测装置能够检测显示器上的活动，但是期望能够检测更宽范围的手势，从而使得能够经由手势进行更复杂的用户控制操作。

因此，期望提供一种改进的光学指纹感测装置。

发明内容

鉴于现有技术的以上提及的缺点和其他缺点，本发明的目的是提供一种允许不同焦平面中的手势识别和指纹检测的生物特征成像装置。还提供了一种包括这样的生物特征成像装置的电子装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种生物特征成像装置，其被配置成被布置在至少部分透明的显示面板下方，并且被配置成捕获位于透明显示面板的相对侧的对象的图像，该生物特征成像装置包括：图像传感器，其包括光电检测器像素阵列；透明基板，其覆盖光电检测器像素阵列；第一组微透镜，其中，第一组中的每个微透镜被配置成使光重定向通过透明基板并且到达光电检测器像素阵列中的像素子阵列上，其中，第一组透镜中的透镜具有第一焦距；第二组微透镜，其中，第二组中的每个微透镜被配置成使光重定向通过透明基板并且到达光电检测器像素阵列中的像素子阵列上，其中，第二组透镜中的透镜的第二焦距与第一焦距不同。

本发明基于以下认识：可以实现具有不同焦距的两组不同的透镜，以用于检测距生物特征成像装置不同距离处的对象。一组透镜相比于另一组透镜可以适于检测较大距离处的对象例如手和手指。替代地，另一组透镜适于检测例如相对靠近生物特征成像装置的手指或指纹。

下方布置有生物特征成像装置的显示面板的外表面也可以被称为感测表面。所描述的生物特征成像装置的操作原理是：由显示面板中的像素发出的光将被放置在感测表面上的手指反射，并且所反射的光被微透镜接收并随后被重定向到针对每个微透镜的光电检测器像素阵列中的相应的像素子阵列上。由此，可以针对每个子阵列捕获手指的一部分的图像，并且通过将来自所有微透镜的图像进行组合，可以形成表示指纹或手势的图像并且可以执行随后的生物特征验证或手势识别。

通过要求保护的发明，提供了一种生物特征成像装置，其容易集成在显示面板中以提供显示器内指纹感测功能，并且其中，成像装置还能够检测在生物特征成像装置前面执行的手指或手势，而不必触摸显示面板。