CN104537349A - 光学指纹成像系统和电子产品 - Google Patents
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Abstract
一种光学指纹成像系统和电子产品。其中,所述光学指纹成像系统包括:光源;光学面阵传感器;聚焦透镜;成像窗口基板;所述光学面阵传感器位于所述光源与所述聚焦透镜之间;所述聚焦透镜位于所述光学面阵传感器与所述成像窗口基板之间;所述光学面阵传感器能够透光,所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜。所述光学指纹成像系统的体积减小,增加了所述光学指纹成像系统的运用范围。
Description
技术领域
本发明涉及光学指纹成像领域,尤其涉及一种光学指纹成像系统和电子产品。
背景技术
指纹成像识别技术是通过指纹传感器采集到人体的指纹图像,然后与系统里的已有指纹图像信息进行比对,进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性,以及人体指纹的唯一性,指纹识别技术已经大量应用于各个领域。比如公安局、海关等安检领域,楼宇的门禁系统以及个人电脑和手机等消费品领域等等。
指纹成像识别技术采用了指纹成像技术。现有指纹成像技术的实现方式有光学指纹成像、电容指纹成像、超声指纹成像等多种技术。其中,电容指纹成像和超声指纹成像中,外界环境的干扰因素较大。而光学指纹成像不会受到外界环境的电磁波和电信号的干扰,并且成像效果好,设备成本相对较低。因此光学指纹成像受到业界的青睐。
然而,现有光学指纹成像系统存在体积较大的问题,限制了其运用范围。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种光学指纹成像系统和电子产品,以减小光学指纹成像系统和电子产品的体积,增加光学指纹成像系统的运用范围。
为解决上述问题,本发明提供一种光学指纹成像系统,包括:
光源;
光学面阵传感器;
聚焦透镜;
成像窗口基板;
所述光学面阵传感器位于所述光源与所述聚焦透镜之间;
所述聚焦透镜位于所述光学面阵传感器与所述成像窗口基板之间;
所述光学面阵传感器能够透光,所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜。
可选的,所述光学面阵传感器与所述光源直接层叠在一起。
可选的,所述光学面阵传感器的光接收面到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍;所述成像窗口基板的承压表面到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍。
可选的,还包括固定机构,所述固定机构具有固定外壳和容置空间,所述光学面阵传感器和聚焦透镜设置在所述容置空间中。
可选的,所述固定机构的内侧壁为吸光的黑色非光滑表面。
可选的,所述聚焦透镜包括一个或多个菲涅尔凸透镜,或者所述聚焦透镜包括一个或多个凸透镜。
可选的,所述光学面阵传感器为制作在玻璃、蓝宝石或者透明塑料基板上的非晶硅、低温多晶硅或氧化物半导体光学面阵传感器,所述光学面阵传感器的像素具有透光区域,所述透光区域用于透过所述光源发出的光线。
可选的,所述光学面阵传感器为CMOS传感器或者CCD传感器,所述光学面阵传感器具有贯穿自身厚度的通孔,所述通孔用于透过所述光源发出的光线。
可选的,所述成像窗口基板的材料为玻璃、蓝宝石或者透明塑料。
可选的,所述成像窗口基板具有用于接受手指按压的接触面,所述成像窗口基板的俯视形状为圆形、椭圆形、三边形、四边形、五边形或者六边形。
本解决上述问题,本发明还提供了一种电子产品,所述电子产品包括如上所述的光学指纹成像系统。
可选的,所述电子产品为手机、平板电脑或者电子书。
可选的,所述电子产品的盖板作为所述光学指纹成像系统中的成像窗口基板。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明的技术方案中,提供光源、光学面阵传感器、聚焦透镜和成像窗口基板,所述光学面阵传感器位于所述光源与所述聚焦透镜之间,所述聚焦透镜位于所述光学面阵传感器与所述成像窗口基板之间,所述光学面阵传感器能够透光,所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜。由于所述光学面阵传感器能够透光,并且所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜,因此,所述光学面阵传感器可以直接设置在所述光源与所述聚焦透镜之间,而不必将光源设置在所述光学面阵传感器侧边,从而减小光学指纹成像系统的体积,提高光学指纹成像系统的集成度,,增加光学指纹成像系统的运用范围。
进一步,设置所述光学面阵传感器到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍;所述成像窗口基板到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍。此时,光学面阵传感器、聚焦透镜和成像窗口基板三者之前的总距离达到最小,从而使得光学指纹成像系统的体积大大减小,整个系统更加轻薄。
附图说明
图1是现有光学指纹成像系统结构示意图;
图2是本发明实施例提供的光学指纹成像系统结构示意图;
图3是图2所示光学指纹成像系统的俯视结构示意图;
图4是本发明实施例提供的电子产品结构示意图;
图5是本发明另一实施例提供的光学指纹成像系统结构示意图;
图6是本发明另一实施例提供的电子产品结构示意图。
具体实施方式
现有光学指纹成像系统如图1所示。所述光学指纹成像系统包括光源101、窗口基板102、聚焦透镜103和光学面阵传感器104。其中,窗口基板102的其中一个表面用于接受手指105的按压,此表面通常可以称为承压表面。而窗口基板102中与承压表面相对的表面为内表面。此窗口基板102的内表面与光学面阵传感器104正对。聚焦透镜103位于窗口基板102与光学面阵传感器104之间。光源101位于窗口基板102的内表面一侧,并且位于聚焦透镜103和光学面阵传感器104旁边。
当图1所示光学指纹成像系统采集指纹图像时,手指105按压在窗口基板102的承压表面上,光源101发出的出射光线从侧边直接照射到窗口基板102的内表面,再通过窗口基板102的内表面到达按压在窗口基板102承压表面上的手指105,并且所述出射光线在手指105的指纹表面发生反射,反射光线重新从窗口基板102的承压表面返回到窗口基板102内表面,并到达正对窗口基板102内表面的聚焦透镜103,此后,反射光线被聚焦透镜103所聚焦,并被汇集到光学面阵传感器104表面,从而被光学面阵传感器104所采集。光学面阵传感器104对采集到的光线进行光电转换和信号处理,从而实现指纹图像的采集。
由以上描述可知,现有光学指纹成像系统中,采用了光学聚焦的方式(即采用聚焦透镜103)对指纹的反射光线进行采集。
假设物距是υ,像距是ν,聚焦透镜103焦距是f,根据透镜成像原理,(1)当υ>2f时,f<ν<2f,成倒立缩小的像;(2)当υ=2f时,ν=2f,成倒立等大的像;(3)当f<υ<2f时,ν>2f,成倒立放大的像。且都满足透镜成像关系式:1/υ+1/ν=1/f。
在图1所示的现有光学指纹成像系统中,为了减小光学面阵传感器104接收光线的面积,以便降低成本,通常选用倒立缩小的成像方式,即选择上述情况(1),υ>2f的条件。但是,此时造成物距和像距之和比较大(即υ+ν较大),使得整个指纹成像系统的体积较大。
为了减小光学指纹成像系统的体积,提高光学指纹成像系统的集成度,本发明提供一种新的光学指纹成像系统,包括光源、光学面阵传感器、聚焦透镜和成像窗口基板,所述光学面阵传感器位于所述光源与所述聚焦透镜之间,所述聚焦透镜位于所述光学面阵传感器与所述成像窗口基板之间,所述光学面阵传感器能够透光,所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜。由于所述光学面阵传感器能够透光,并且所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜,因此,所述光学面阵传感器可以直接设置在所述光源与所述聚焦透镜之间,从而减小光学指纹成像系统的体积,提高光学指纹成像系统的集成度,增加光学指纹成像系统的运用范围。
同时,光学面阵传感器可以与光源直接层叠在一起,即两者贴附在一起,从而进一步减小光学指纹成像系统的体积。
此外,设置所述光学面阵传感器的光接收面到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍;所述成像窗口基板的承压表面到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍。此时,光学面阵传感器、聚焦透镜和成像窗口基板三者之前的总距离达到最小,从而使得光学指纹成像系统的体积大大减小,整个系统更加轻薄。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供一种光学指纹成像系统。
请参考图2,所述光学指纹成像系统包括光源201、光学面阵传感器202、聚焦透镜203和成像窗口基板204。其中,光学面阵传感器202位于光源201与聚焦透镜203之间。聚焦透镜203位于光学面阵传感器202与成像窗口基板204之间。光学面阵传感器202能够透光,光源201发出的光线能够透过光学面阵传感器202而到达聚焦透镜203,并且所述光线能够进一步通过聚焦透镜203到达成像窗口基板204,从而在按压在窗口基板承压表面上的手指206指纹面发生反射。反射后的光线重新返回成像窗口基板204,并到达聚焦透镜203,在聚焦透镜203的聚焦作用下,被光学面阵传感器202接受,从而实现对指纹反射光线的采集。
本实施例中,成像窗口基板204的承压表面也可称为物面,光学面阵传感器202的光接收面也可称为像面。
本实施例中,由于光学面阵传感器202可以透光,因此光学面阵传感器202可以与光源201直接层叠在一起,即两者贴附在一起,从而进一步减小光学指纹成像系统的体积。需要说明的是,在其它实施例中,光学面阵传感器202和光源201之间也可以存在一定间隙。
本实施例中,设置光学面阵传感器202的物面到聚焦透镜203的距离等于聚焦透镜203焦距的两倍;成像窗口基板204的像面到聚焦透镜203的距离等于聚焦透镜203焦距的两倍。由于所述光学指纹成像系统的体积通常主要由成像窗口基板204、聚焦透镜203和光学面阵传感器202三者之间的总距离决定。因此,当采用上述设置时(即υ=2f且ν=2f,如图2中所示),三者之间的距离能够达到最小(可以根据1/υ+1/ν=1/f得到),因此,体积大大减小,使轻薄化,进一步增加了运用范围。
请继续参考图2,所述光学指纹成像系统还包括固定机构205,固定机构205具有固定外壳和容置空间,固定外壳限定出容置空间。光学面阵传感器202和聚焦透镜203设置在容置空间中。固定机构的内侧壁是黑色非光滑表面,防止侧壁的反射光影响成像效果。并且,本实施例中,成像窗口基板204也设置在固定机构205的容置空间,并且成像窗口基板204封装在容置空间的其中一端,光学面阵传感器202设置在容置空间的另外一端。
本实施例中,光学面阵传感器202和聚焦透镜203设置在容置空间中,可以通过将光学面阵传感器202和聚焦透镜203固定在固定外壳的内壁实现。具体的,既可以通过采用粘胶剂将光学面阵传感器202和聚焦透镜203的侧面(或周边)分别粘贴在固定外壳的内壁,也可以通过在固定外壳的内壁设置相应的卡槽结构,然后将光学面阵传感器202和聚焦透镜203卡接在所述卡槽结构中,实现固定。在其它实施例中,还可以采用其它的固定方式将光学面阵传感器202和聚焦透镜203固定在固定机构205的容置空间内,本发明对此不作限定。
本实施例中,固定机构205的内侧壁为吸光的黑色非光滑表面。采用这种黑色非光滑表面作为固定机构205的内侧壁,能够防止从固定机构205内侧壁反射后的光线传播到光学面阵传感器202,从而消除这些反射光线对指纹图像的干扰。
需要说明的是,在本发明的其它实施例中,也可以不必采用图2中所示的固定机构205,而采用其它的组装结构将光学面阵传感器202和聚焦透镜203相对设置。所述组装结构与光源201和成像窗口基板204配合形成光学指纹成像系统,所述光学指纹成像系统同样能够利用光源201发出的光线透过光学面阵传感器202而到达聚焦透镜203,并通过聚焦透镜203到达光学面阵传感器202。
请参考图3,图3为图2所示光学指纹成像系统的俯视结构。从图3中可以看到,本实施例中,成像窗口基板204具有用于接受手指206按压的接触面,且成像窗口基板204的俯视形状为椭圆形。而固定机构205的固定外壳呈椭圆环形环扣在成像窗口基板204周边。
需要说明的是,在其它实施例中,成像窗口基板204的俯视形状也可以为圆形、、三边形、四边形、五边形或者六边形。对应的,此时固定机构205的俯视形状也可以相应作调整。
本实施例中,所述光学指纹成像系统,光学面阵传感器202具有贯穿自身厚度的通孔,通孔用于透过光源201发出的光线。
本实施例中,聚焦透镜203可以是一个或者多个凸透镜。凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜有会聚作用故又称会聚透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。凸透镜满足前述成像关系式。
聚焦透镜203可以是一个很薄的菲涅尔凸透镜,也可以是多个菲涅尔凸透镜组成的透镜组。采用菲涅尔凸透镜的优点是透镜轻薄,并且成本可以降低。菲涅尔凸透镜又名螺纹凸透镜,多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的,特性为面积大、厚度薄及侦测距离远,菲涅尔凸透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔凸透镜也满足前述成像关系式。
本实施例中,光学面阵传感器202可以为CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)传感器。光学面阵传感器202的像素具有透光特性。光学面阵传感器202可以通过打孔的方式实现透光,也可以是制作在玻璃基板上的非晶硅(Amorphous Silicon)、氧化物半导体(Oxide Semiconductor)或低温多温硅(Low Temperature Poly-silicon)传感器。其中,所述非晶传感器硅、氧化物半导体传感器和低温多温硅传感器是指根据不同工艺技术(例如非晶硅晶体管技术、氧化物半导体晶体管技术和低温多温硅晶体管技术)制作而成的相应传感器。
本实施例中,成像窗口基板204的材料可以为玻璃、蓝宝石或者透明塑料。
当光学指纹成像系统采集指纹图像时,手指206按压在成像窗口基板204的承压表面上,光源201发出的出射光线穿过光学面阵传感器202到过聚焦透镜203,再通过聚焦透镜203到达成像窗口基板204的内表面,并从所述内表面到达按压在成像窗口基板204承压表面上的手指206,并且所述出射光线在手指206的指纹表面发生反射,反射光线重新从成像窗口基板204的承压表面返回到成像窗口基板204内表面,并到达正对成像窗口基板204内表面的聚焦透镜203,此后,反射光线被聚焦透镜203所聚焦,并被汇集到光学面阵传感器202表面,从而被光学面阵传感器202所采集。光学面阵传感器202对采集到的光线进行光电转换和信号处理,从而实现指纹图像的采集。
本实施例所提供的光学指纹成像系统中,所述光学面阵传感器202位于所述光源201与所述聚焦透镜203之间,所述聚焦透镜203位于所述光学面阵传感器202与所述成像窗口基板204之间,所述光学面阵传感器202能够透光,所述光源201发出的光线能够透过所述光学面阵传感器202而到达所述聚焦透镜203。由于所述光学面阵传感器202能够透光,并且所述光源201发出的光线能够透过所述光学面阵传感器202而到达所述聚焦透镜203,因此,所述光学面阵传感器202可以直接设置在所述光源201与所述聚焦透镜203之间,从而减小光学指纹成像系统的体积,提高光学指纹成像系统的集成度,增加光学指纹成像系统的运用范围。
并且,由于光学指纹成像系统中,设置所述光学面阵传感器202的光接收面(像面)到所述聚焦透镜203的距离等于所述聚焦透镜203焦距的两倍;所述成像窗口基板204的承压表面(物面)到所述聚焦透镜203的距离等于所述聚焦透镜203焦距的两倍。此时,光学面阵传感器202、聚焦透镜203和成像窗口基板204三者之前的总距离达到最小,从而使得光学指纹成像系统的体积大大减小,整个系统更加轻薄。
本发明实施例还提供一种电子产品。
请参考图4,所述电子产品为手机300,手机300包括盖板301、屏幕(未标注)和前述实施你例所提供的光学指纹成像系统。本实施例中,所述光学指纹成像系统设置在盖板301开设有孔洞的位置。具体的,在手机的盖板301挖出一个洞(未示出),将前述实施例所提供的光学指纹成像系统通过这个洞漏出来,因此图4中,所述光学指纹成像系统的成像窗口基板204恰好封盖盖板301上的洞。需要说明的是,在本发明的其它实施例中,所述电子产品也可以为平板电脑或者电子书等。
由于本实施例所提供的电子产品采用前述实施例所提供的光学指纹成像系统,因此,所述电子产品只需要提供较小的内部空间就能够将光学指纹成像系统集成在电子产品中,从而保证所述电子产品的轻薄化,减小了电子产品的厚度和体积。
本发明另一实施例提供另一种光学指纹成像系统。
请参考图5,所述光学指纹成像系统包括光源401、光学面阵传感器402、聚焦透镜403和成像窗口基板404。其中,光学面阵传感器402位于光源401与聚焦透镜403之间。聚焦透镜403位于光学面阵传感器402与成像窗口基板404之间。光学面阵传感器402能够透光,光源401发出的光线能够透过光学面阵传感器402而到达聚焦透镜403,并且所述光线能够进一步通过聚焦透镜403到达成像窗口基板404,从而在按压在窗口基板承压表面上的手指406指纹面发生反射。反射后的光线重新返回成像窗口基板404,并到达聚焦透镜403,在聚焦透镜403的聚焦作用下,被光学面阵传感器402接受,从而实现对指纹反射光线的采集。
本实施例中,成像窗口基板404的承压表面也可称为物面,光学面阵传感器402的光接收面也可称为像面。
本实施例中,由于光学面阵传感器402可以透光,因此光学面阵传感器402可以与光源401直接层叠在一起,即两者贴附在一起,从而进一步减小光学指纹成像系统的体积。需要说明的是,在其它实施例中,光学面阵传感器402和光源401之间也可以存在一定间隙。
本实施例中,设置光学面阵传感器402的光接收面到聚焦透镜403的距离等于聚焦透镜403焦距的两倍;成像窗口基板404的承压表面到聚焦透镜403的距离等于聚焦透镜403焦距的两倍。由于所述光学指纹成像系统的体积通常主要由成像窗口基板404、聚焦透镜403和光学面阵传感器402三者之间的总距离决定。因此,当采用上述设置时(即υ=2f且ν=2f,如图5中所示),三者之间的距离能够达到最小,因此,体积大大减小,使轻薄化,进一步增加了运用范围。
请继续参考图5,所述光学指纹成像系统还包括固定机构405,固定机构405具有固定外壳和容置空间,固定外壳限定出容置空间。光学面阵传感器402和聚焦透镜403设置在容置空间中。
与前述实施例不同的是,本实施例中,成像窗口基板404并不设置在固定机构405的容置空间内,而是设置在固定机构405的外部,并且与固定机构405顶部贴合,从而将固定机构405的容置空间封合,即成像窗口基板404设置在图5所示固定机构405的顶端上方。
本实施例中,光学面阵传感器402设置在容置空间的另外一端,并且光源401也设置在容置空间的这一端,即光学面阵传感器402和光源401直接层叠后,设置在图5所示固定机构405的容置空间底端。
本实施例中,光学面阵传感器402和聚焦透镜403设置在容置空间中,可以通过将光学面阵传感器402和聚焦透镜403固定在固定外壳的内壁实现。具体的,既可以通过采用粘胶剂将光学面阵传感器402的颓和聚焦透镜403的侧面(或周边)分别粘贴在固定外壳的内壁,也可以通过在固定外壳的内壁设置相应的卡槽结构,然后将光学面阵传感器402和聚焦透镜403卡接在所述卡槽结构中,实现固定。在其它实施例中,还可以采用其它的固定方式将光学面阵传感器402和聚焦透镜403固定在固定机构405的容置空间内,本发明对此不作限定。
需要说明的是,在本发明的其它实施例中,也可以不必采用图5中所示的固定机构405,而的组装结构将光学面阵传感器402和聚焦透镜403相对设置,并与光源401和成像窗口基板404配合形成光学指纹成像系统,所述光学指纹成像系统同样能够利用光源401发出的光线透过光学面阵传感器402而到达聚焦透镜403,并通过聚焦透镜403到达
本实施例中,成像窗口基板404具有用于接受手指406按压的接触面,成像窗口基板404的俯视形状为椭圆形。而固定机构405的固定外壳呈椭圆环形环扣在成像窗口基板404周边。
需要说明的是,在其它实施例中,成像窗口基板404的俯视形状也可以为圆形、、三边形、四边形、五边形或者六边形。对应的,此时固定机构405的俯视形状也可以相应作调整。
本实施例中,所述光学指纹成像系统,光学面阵传感器402具有贯穿自身厚度的通孔,通孔用于透过光源401发出的光线。
本实施例中,聚焦透镜403可以是一个或者多个凸透镜。凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜有会聚作用故又称会聚透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。凸透镜满足前述成像关系式。
聚焦透镜403可以是一个很薄的菲涅尔凸透镜,也可以是多个菲涅尔凸透镜组成的透镜组。采用菲涅尔凸透镜的优点是透镜轻薄,并且成本可以降低。菲涅尔凸透镜又名螺纹透镜,多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的,特性为面积大、厚度薄及侦测距离远,菲涅尔凸透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔凸透镜也满足前述成像关系式。
本实施例中,光学面阵传感器402可以为CMOS传感器。光学面阵传感器402具有透光特性。光学面阵传感器402可以通过打孔的方式实现透光,也可以是制作在玻璃基板上的非晶硅、氧化物半导体或低温多温硅传感器。
本实施例中,成像窗口基板404的材料可以为玻璃、蓝宝石或者塑料。
当光学指纹成像系统采集指纹图像时,手指406按压在成像窗口基板404的承压表面上,光源401发出的出射光线穿过光学面阵传感器402到过聚焦透镜403,再通过聚焦透镜403到达成像窗口基板404的内表面,并从所述内表面到达按压在成像窗口基板404承压表面上的手指406,并且所述出射光线在手指406的指纹表面发生反射,反射光线重新从成像窗口基板404的承压表面返回到成像窗口基板404内表面,并到达正对成像窗口基板404内表面的聚焦透镜403,此后,反射光线被聚焦透镜403所聚焦,并被汇集到光学面阵传感器402表面,从而被光学面阵传感器402所采集。光学面阵传感器402对采集到的光线进行光电转换和信号处理,从而实现指纹图像的采集。
本实施例所提供的光学指纹成像系统中,所述光学面阵传感器402位于所述光源401与所述聚焦透镜403之间,所述聚焦透镜403位于所述光学面阵传感器402与所述成像窗口基板404之间,所述光学面阵传感器402能够透光,所述光源401发出的光线能够透过所述光学面阵传感器402而到达所述聚焦透镜403。由于所述光学面阵传感器402能够透光,并且所述光源401发出的光线能够透过所述光学面阵传感器402而到达所述聚焦透镜403,因此,所述光学面阵传感器402可以直接设置在所述光源401与所述聚焦透镜403之间,从而减小光学指纹成像系统的体积,提高光学指纹成像系统的集成度,增加光学指纹成像系统的运用范围。
并且,由于光学指纹成像系统中,设置所述光学面阵传感器402的光接收面到所述聚焦透镜403的距离等于所述聚焦透镜403焦距的两倍;所述成像窗口基板404的承压表面到所述聚焦透镜403的距离等于所述聚焦透镜403焦距的两倍。此时,光学面阵传感器402、聚焦透镜403和成像窗口基板404三者之前的总距离达到最小,从而使得光学指纹成像系统的体积大大减小,整个系统更加轻薄。
本发明另一实施例还提供了另一种电子产品。
请参考图6,所述电子产品为手机500,手机500包括盖板501、屏幕(未标注)和前述实施你例所提供的光学指纹成像系统。本实施例中,所述光学指纹成像系统设置在屏幕上方或下方的盖板501内表面。
本实施例中,手机500的盖板501不需要挖洞,而是直接将手机500的盖板501作为前一实施例所提供的光学指纹成像系统的成像窗口基板404,即图5所示的光学指纹成像系统紧贴在手机500的盖板501下面,其中盖板501亦即成像窗口基板404(请参考图5)。同样的,在本发明的其它实施例中,所述电子产品也可以为平板电脑或者电子书等。
由于本实施例所提供的电子产品采用前述实施例所提供的光学指纹成像系统,因此,所述电子产品只需要提供较小的内部空间就能够将光学指纹成像系统集成在电子产品中,从而保证所述电子产品的轻薄化,减小了电子产品的厚度和体积。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (13)
1.一种光学指纹成像系统,其特征在于,包括:
光源;
光学面阵传感器;
聚焦透镜;
成像窗口基板;
所述光学面阵传感器位于所述光源与所述聚焦透镜之间;
所述聚焦透镜位于所述光学面阵传感器与所述成像窗口基板之间;
所述光学面阵传感器能够透光,所述光源发出的光线能够透过所述光学面阵传感器而到达所述聚焦透镜。
2.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述光学面阵传感器与所述光源直接层叠在一起。
3.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述光学面阵传感器的光接收面到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍;所述成像窗口基板的承压表面到所述聚焦透镜的距离等于所述聚焦透镜焦距的两倍。
4.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,还包括固定机构,所述固定机构具有固定外壳和容置空间,所述光学面阵传感器和聚焦透镜设置在所述容置空间中。
5.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述固定机构的内侧壁为吸光的黑色非光滑表面。
6.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述聚焦透镜包括一个或多个菲涅尔凸透镜,或者所述聚焦透镜包括一个或多个凸透镜。
7.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述光学面阵传感器为制作在玻璃、蓝宝石或者透明塑料基板上的非晶硅、低温多晶硅或氧化物半导体光学面阵传感器,所述光学面阵传感器的像素具有透光区域,所述透光区域用于透过所述光源发出的光线。
8.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述光学面阵传感器为CMOS传感器或者CCD传感器,所述光学面阵传感器具有贯穿自身厚度的通孔,所述通孔用于透过所述光源发出的光线。
9.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述成像窗口基板的材料为玻璃、蓝宝石或者透明塑料。
10.如权利要求1所述的光学指纹成像系统,其特征在于,所述成像窗口基板具有用于接受手指按压的接触面,所述成像窗口基板的俯视形状为圆形、椭圆形、三边形、四边形、五边形或者六边形。
11.一种电子产品,其特征在于,所述电子产品包括如权利要求1至10所述的光学指纹成像系统。
12.如权利要求11所述的电子产品,其特征在于,所述电子产品为手机、平板电脑或者电子书。
13.如权利要求11所述的电子产品,其特征在于,所述电子产品的盖板作为所述光学指纹成像系统中的成像窗口基板。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016177174A1 (zh) * | 2015-11-25 | 2016-11-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 具有指纹识别功能的终端 |
CN106339660A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-18 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器 |
WO2017118030A1 (zh) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器模组 |
CN107292215A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器模组 |
CN107451554A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-08 | 维沃移动通信有限公司 | 一种指纹模组及移动终端 |
CN107516034A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-26 | 维沃移动通信有限公司 | 一种移动终端 |
CN108140125A (zh) * | 2015-09-15 | 2018-06-08 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹成像系统和面阵传感器 |
WO2018113120A1 (zh) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 创智能科技股份有限公司 | 生物特征辨识装置 |
WO2018113124A1 (zh) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 创智能科技股份有限公司 | 生物特征辨识装置 |
CN109690566A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-26 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种光学指纹识别模组及电子装置 |
US10528788B2 (en) | 2016-01-07 | 2020-01-07 | Shanghai Oxi Technology Co., Ltd | Optical fingerprint module |
CN111310521A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 上海耕岩智能科技有限公司 | 一种图像采集装置及电子设备 |
US11830281B2 (en) | 2021-08-12 | 2023-11-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device including a fingerprint sensor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020053857A1 (en) * | 2000-03-23 | 2002-05-09 | Scott Walter G. | Piezoelectric identification device and applications thereof |
CN101647030A (zh) * | 2007-03-19 | 2010-02-10 | (株)赛丽康 | 指纹识别设备以及包括指纹识别设备的卡的用户认证方法 |
-
2014
- 2014-12-25 CN CN201410838216.5A patent/CN104537349B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020053857A1 (en) * | 2000-03-23 | 2002-05-09 | Scott Walter G. | Piezoelectric identification device and applications thereof |
CN101647030A (zh) * | 2007-03-19 | 2010-02-10 | (株)赛丽康 | 指纹识别设备以及包括指纹识别设备的卡的用户认证方法 |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106339660A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-18 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器 |
CN106339660B (zh) * | 2015-07-16 | 2024-04-09 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器 |
CN108140125B (zh) * | 2015-09-15 | 2021-11-02 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹成像系统和面阵传感器 |
CN108140125A (zh) * | 2015-09-15 | 2018-06-08 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹成像系统和面阵传感器 |
WO2016177174A1 (zh) * | 2015-11-25 | 2016-11-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 具有指纹识别功能的终端 |
US10656340B2 (en) | 2015-11-25 | 2020-05-19 | Zte Corporation | Terminal having fingerprint identification function |
WO2017118030A1 (zh) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器模组 |
CN106951817A (zh) * | 2016-01-07 | 2017-07-14 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器模组 |
US10546175B2 (en) | 2016-01-07 | 2020-01-28 | Shanghai Oxi Technology Co., Ltd | Optical fingerprint module |
US10528788B2 (en) | 2016-01-07 | 2020-01-07 | Shanghai Oxi Technology Co., Ltd | Optical fingerprint module |
CN107292215A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 上海箩箕技术有限公司 | 光学指纹传感器模组 |
WO2018113124A1 (zh) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 创智能科技股份有限公司 | 生物特征辨识装置 |
WO2018113120A1 (zh) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 创智能科技股份有限公司 | 生物特征辨识装置 |
CN107451554A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-08 | 维沃移动通信有限公司 | 一种指纹模组及移动终端 |
CN107451554B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-07-21 | 维沃移动通信有限公司 | 一种指纹模组及移动终端 |
CN107516034B (zh) * | 2017-08-25 | 2020-03-24 | 维沃移动通信有限公司 | 一种移动终端 |
CN107516034A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-26 | 维沃移动通信有限公司 | 一种移动终端 |
CN109690566A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-26 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种光学指纹识别模组及电子装置 |
TWI731507B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-06-21 | 大陸商上海耕岩智能科技有限公司 | 圖像採集裝置及具有圖像採集裝置的電子設備 |
TWI782534B (zh) * | 2018-12-12 | 2022-11-01 | 大陸商上海耕岩智能科技有限公司 | 圖像採集裝置及具有圖像採集裝置的電子設備 |
CN111310521B (zh) * | 2018-12-12 | 2024-01-23 | 上海耕岩智能科技有限公司 | 一种图像采集装置及电子设备 |
CN111310521A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 上海耕岩智能科技有限公司 | 一种图像采集装置及电子设备 |
US11830281B2 (en) | 2021-08-12 | 2023-11-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device including a fingerprint sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104537349B (zh) | 2018-11-27 |
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