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专利号: 201980002772X
申请人: 深圳市汇顶科技股份有限公司
专利类型:其他
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光学指纹感应器模块,包括:

光源,被配置为提供指向手指的照射光,所述照射光的一部分被所述手指散射或反射,从而产生信号光;

光电二极管阵列,所述光电二极管阵列具有一个表面;

透光间隔物,设置在所述光电二极管阵列的所述表面上;

第一反射镜,被配置为反射所述信号光;

透镜,被配置为接收和折射由所述第一反射镜反射的所述信号光,所述透镜具有的光轴相对所述光电二极管阵列的所述表面的法线形成在45度和135度之间的角度;

界定出针孔的元件,设置在所述透镜后面,所述针孔被配置为透射被所述透镜折射的所述信号光;

第二反射镜,设置在所述针孔后面,并位于所述透光间隔物上方,所述第二反射镜被配置为将通过所述针孔透射的所述信号光反射到所述光电二极管阵列的所述表面;以及电耦合到所述光电二极管阵列的电子电路,其中所述光电二极管阵列被配置为将其上入射的所述信号光转换成电信号,并且所述电子电路被配置为处理所述电信号,以产生所述手指的指纹图案的图像。

2.根据权利要求1所述的光学指纹感应器模块,其中所述针孔的定位偏离所述透镜的所述光轴。

3.根据权利要求1或2所述的光学指纹感应器模块,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面的所述法线之间的所述角度在80度和95度之间。

4.根据权利要求1或2所述的光学指纹感应器模块,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面的所述法线之间的所述角度约为90度。

5.根据权利要求4所述的光学指纹感应器模块,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面之间的距离大于所述透镜的所述光轴与所述第二反射镜之间的距离。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光学指纹感应器模块,还包括消光区域,所述消光区域邻近所述针孔设置,并抵接所述第二反射镜,所述消光区域被配置为对所述信号光通过所述针孔透射并入射到所述消光区域上的部分进行衰减。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光学指纹感应器模块,还包括吸光层,所述吸光层设置在所述透光间隔物上,并抵接所述第二反射镜。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的光学指纹感应器模块,其中所述光源包括激光二极管或垂直腔面发射激光器VCSEL。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的光学指纹感应器模块,还包括设置在所述光电二极管阵列上的保护层。

10.根据权利要求9所述的光学指纹感应器模块,其中所述保护层包括带通滤光器。

11.根据权利要求9或10所述的光学指纹感应器模块,其中所述透光间隔物包括气隙。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的光学指纹感应器模块,其中所述透光间隔物和所述保护层被配置为分别具有第一折射率和第二折射率,以减少所述光电二极管阵列的所述表面处的图像失真。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的光学指纹感应器模块,其中所述元件包括针孔基底或光圈片,并且所述针孔形成在所述针孔基底或所述光圈片上。

14.一种光学指纹感应器模块,设置在显示屏的不透明边界下方,用于检测邻近所述显示屏的指纹感应区域放置的手指的指纹图案,所述光学指纹感应器模块包括:具有表面的光电二极管阵列;

透光间隔物,设置在所述光电二极管阵列的所述表面上;

第一反射镜,被配置为反射从所述手指散射或反射并通过所述显示屏透射的信号光;

透镜,被配置为接收和折射由所述第一反射镜反射的所述信号光,所述透镜具有的光轴相对所述光电二极管阵列的所述表面的法线形成在45度和135度之间的角度;

界定出针孔的元件,设置在所述透镜后面,所述针孔被配置为透射被所述透镜折射的所述信号光;

第二反射镜,设置在所述针孔后面,并位于所述透光间隔物上方,所述第二反射镜被配置为将通过所述针孔透射的所述信号光反射到所述光电二极管阵列的所述表面;以及电耦合到所述光电二极管阵列的电子电路,其中所述光电二极管阵列被配置为将其上入射的所述信号光转换成电信号,并且所述电子电路被配置为处理所述电信号,以产生所述手指的指纹图案的图像。

15.根据权利要求14所述的光学指纹感应器模块,其中所述针孔的定位偏离所述透镜的所述光轴。

16.根据权利要求14或15所述的光学指纹感应器模块,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面的所述法线之间的所述角度在80度和95度之间。

17.根据权利要求16所述的光学指纹感应器模块,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面之间的距离大于所述透镜的所述光轴与所述第二反射镜之间的距离。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的光学指纹感应器模块,还包括消光区域,所述消光区域邻近所述针孔设置,并抵接所述第二反射镜,所述消光区域被配置为对所述信号光通过所述针孔透射并入射到所述消光区域上的部分进行衰减。

19.根据权利要求14-18中任一项所述的光学指纹感应器模块,还包括吸光层,所述吸光层设置在所述透光间隔物上,并抵接所述第二反射镜。

20.根据权利要求14-19中任一项所述的光学指纹感应器模块,其中所述元件包括针孔基底或光圈片,并且所述针孔形成在所述针孔基底或所述光圈片上。

21.一种电子设备,包括:

显示屏,包括指纹感应区域和不透明边界;

光源,被配置为提供指向邻近所述指纹感应区域放置的手指的照射光,所述照射光的一部分被所述手指散射或反射,从而产生信号光,以通过所述显示屏透射;以及光学指纹感应器模块,定位低于所述显示屏,在所述不透明边界的下方,所述光学指纹感应器模块包括:具有表面的光电二极管阵列;

透光间隔物,设置在所述光电二极管阵列的所述表面上;

第一反射镜,被配置为反射所述信号光;

透镜,被配置为接收和折射由所述第一反射镜反射的所述信号光,所述透镜具有的光轴相对所述光电二极管阵列的所述表面的法线形成在45度和135度之间的角度;

界定出针孔的元件,设置在所述透镜后面,所述针孔被配置为透射被所述透镜折射的所述信号光;

第二反射镜,设置在所述针孔后面,并位于所述透光间隔物上方,所述第二反射镜被配置为将通过所述针孔透射的所述信号光反射到所述光电二极管阵列的所述表面;以及电耦合到所述光电二极管阵列的电子电路,其中所述光电二极管阵列被配置为将其上入射的所述信号光转换成电信号,并且所述电子电路被配置为处理所述电信号,以产生所述手指的指纹图案的图像。

22.根据权利要求21所述的电子设备,其中所述针孔的定位偏离所述透镜的所述光轴。

23.根据权利要求21或22所述的电子设备,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面的所述法线之间的所述角度在80度和95度之间。

24.根据权利要求23所述的电子设备,其中所述透镜的所述光轴与所述光电二极管阵列的所述表面之间的距离大于所述透镜的所述光轴与所述第二反射镜之间的距离。

25.根据权利要求21-24中任一项所述的电子设备,其中所述光学指纹感应器模块还包括消光区域,所述消光区域邻近所述针孔设置,并抵接所述第二反射镜,所述消光区域被配置为对所述信号光通过所述针孔透射并入射到所述消光区域上的部分进行衰减。

26.根据权利要求21-25中任一项所述的电子设备,其中所述光学指纹感应器模块还包括吸光层,所述吸光层设置在所述透光间隔物上,并抵接所述第二反射镜。

27.根据权利要求21-26中任一项所述的电子设备,其中所述元件包括针孔基底或光圈片,并且所述针孔形成在所述针孔基底或所述光圈片上。