[实用新型]光学图像采集单元、光学图像采集系统和电子设备

说明书

一种光学图像采集单元、光学图像采集系统和电子设备，该光学图像采集单元包括：光学会聚器件；光阑，设置在光学会聚器件的后焦平面上，光阑设置有窗口，窗口不正对所述光学会聚器件的光轴，光学会聚器件用于将特定入射角范围的光信号会聚至窗口；光电感应单元，设置在光阑的下方，用于接收从显示屏上方的人体手指返回的特定入射角范围的光信号以获取人体手指的指纹图像，光电感应单元所采集的光信号形成指纹图像的一个像素；第一介质层、金属层和第二介质层，设置于光学会聚器件和光阑之间，第二介质层设置在第一介质层和光电感应单元之间，金属层位于所述第二介质层中并且不遮挡所述特定入射角范围的光信号在第二介质层中的光路。

本申请要求于2019年2月28日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/076569、申请名称为“光学图像采集单元、光学图像采集系统和电子设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及图像采集技术领域，并且更具体地，涉及一种光学图像采集单元、光学图像采集系统和电子设备。

背景技术

随着终端行业的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，对屏下生物特征识别技术，例如屏下指纹识别技术的性能的要求也越来越高。

目前的屏下指纹识别技术，主要有两种：一种是基于准直孔阵列的指纹识别技术，具体地，准直孔阵列是由周期性分布的准直孔组成，其中，准直孔的孔径直径与孔径深度的比值称为深宽比，基于准直孔阵列的屏下指纹识别装置的光学分辨率由准直孔的周期与深宽比决定，这就导致基于准直孔阵列的屏下指纹识别装置的尺寸较大；第二种是基于小孔成像的屏下指纹识别技术，基于小孔成像原理的屏下指纹识别装置需要采用镜头模组来实现屏下指纹检测，这也导致整个屏下指纹识别装置的厚度较大，无法应用在对厚度和尺寸有要求的电子设备中。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种光学图像采集单元、光学图像采集系统和电子设备，有利于减小采用该光学图像采集系统的指纹识别装置的厚度。

第一方面，提供了一种光学图像采集单元，用于设置在电子设备的显示屏下方，包括：

光学会聚器件；

光阑，设置在所述光学会聚器件的后焦平面上，其中，所述光阑设置有窗口，所述窗口不正对所述光学会聚器件的光轴，所述光学会聚器件用于将特定入射角范围的光信号会聚至所述窗口，所述光信号经由所述窗口传输至光电感应单元，所述特定入射角范围为θ±Δθ，其中，所述θ不为零，Δθ根据所述窗口的尺寸确定；

所述光电感应单元，设置在所述光阑的下方，用于接收从所述显示屏上方的人体手指返回的所述特定入射角范围的光信号以获取所述人体手指的指纹图像，所述光电感应单元所采集的光信号形成所述指纹图像的一个像素，多个光电感应单元构成的光学图像传感器所采集的光信号用于形成所述指纹图像；第一介质层、金属层和第二介质层，其中，所述第一介质层用于传输光信号，设置于所述光学会聚器件和所述光阑之间，所述第二介质层设置在所述第一介质层和所述光电感应单元之间，所述金属层位于所述第二介质层中，并且不遮挡所述特定入射角范围的光信号在第二介质层中的光路。

在一些可能的实现方式中，所述金属层中的顶层金属层中设置有开窗用作所述光阑。

在一些可能的实现方式中，所述光阑中的所述窗口的宽度为D，则Δθ可以为：

其中，所述光学会聚器件为透镜，r为所述透镜的曲率半径，F_b0F_b1为所述透镜的聚焦点F_b1与后焦点F_b0之间的距离。

在一些可能的实现方式中，所述光阑中的窗口为圆柱形，所述窗口的尺寸配置使得成像所需的光信号最大化地传输至所述光电感应单元，而不需要的光被最大化地阻挡。