[实用新型]生物特征成像装置及电子装置

说明书

公开了一种生物特征成像装置(100)和包括其的电子装置。所述生物特征成像装置(100)包括：图像传感器(102)，其包括形成光电检测器像素阵列的多个像素(104)；不透明层(106)，其包括位于与像素阵列的像素对准的位置的开口(108)，其中，不透明层中的开口填充有被配置成阻挡预定波长范围内的光的透明材料(110)；透明间隔层(112)，其被布置在不透明层上；以及微透镜(114)的阵列，其被布置在透明间隔层上，其中，微透镜与不透明层中的开口对准。

技术领域

本实用新型涉及适于集成在显示面板中的光学生物特征成像装置。特别地，本实用新型涉及适于指纹感测的光学生物特征成像装置，其中，感测装置包括多个微透镜。

背景技术

生物特征系统被广泛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。特别是指纹感测系统现在被包括在所有新近发布的诸如移动电话的消费电子装置中的大部分中。

光学指纹传感器为人所知已有一段时间，并且在某些应用中，光学指纹传感器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小孔成像原理并且/或者可以采用微通道(即，准直器或微透镜)来将入射光聚焦到图像传感器上。

US 2007/0109438描述了一种可以用作指纹传感器的光学成像系统，在该系统中，微透镜被布置成将光重定向到检测器上。在所描述的成像系统中，每个微透镜构成采样点，并且微透镜被彼此靠近地布置以提高图像分辨率。为了避免混合从相邻微透镜接收到的光，在微透镜与检测器之间布置微通道或孔径。

然而，为了实现高分辨率传感器，必须使微透镜要小并且以高精度制造微透镜，使得制造工艺复杂且对变化敏感，并且包括小的微透镜的所描述类型的传感器也将对覆盖传感器的任何层的透射率的空间差异敏感。

因此，期望提供一种改进的光学指纹感测装置。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述和其他缺点，本实用新型的目的是提供一种适于在电子用户装置中的显示器盖玻璃下方使用的改进的生物特征成像装置。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种生物特征成像装置，其特征在于，包括：图像传感器，其包括形成光电检测器像素阵列的多个像素；不透明层，其包括位于与像素阵列的像素对准的位置的开口，其中，不透明层中的开口填充有被配置成阻挡预定波长范围内的光的透明材料；透明间隔层，其被布置在不透明层上；以及微透镜的阵列，其被布置在透明间隔层上，其中，微透镜与不透明层中的开口对准。

此处，除开口之外，不透明层应被认为对可见光是非可穿透的，开口被配置成使得允许的波长范围内的光能够在没有损失或损失最小的情况下穿过孔径。优选地，阻光层的厚度大于阻光层中的开口的尺寸，其中，开口的尺寸可以被限定为圆形开口的直径。

阻光层是被布置为透明间隔层上的掩模的层。阻光层被配置成防止尚未穿过微透镜的光到达成像装置。因此，阻光掩模层优选地覆盖除微透镜的位置之外的、成像装置的最上表面的全部。阻光层也可以与微透镜略微交叠，这意味着阻光层中的开口小于微透镜。

可以例如以六边形或直线网格布置来布置位于透明间隔层上的微透镜，以形成阵列。

位于不透明层的开口中的透明材料优选地是阻挡IR区域中的光的层，并且该材料因此可以被称为IR截止材料。因此，该材料用作滤光器，在日光下使用生物特征成像装置时，该滤光器特别重要。根据本实用新型的一个实施方式，透明材料被配置成阻挡具有高于约550nm至600nm的波长的光，从而减少到达图像传感器的红外波长范围内的光的量。

根据本实用新型的一个实施方式，不透明层中的开口的尺寸与图像传感器中的像素的尺寸相同。此外，不透明层中的开口小于微透镜的尺寸。由此，穿过微透镜的光束在其穿过不透明层时变窄。