CN210270940U - 紧凑型光学传感器系统及含有该系统的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及紧凑型光学传感器系统及含有该系统的电子装置，所述光学传感器系统用于获取图像。该光学传感器在紧凑经济的结构中改善了透光率。具体而言，本实用新型所公开的光学传感器可以被置于电子装置(如智能手机)的显示面板下方。一个具体实施方式涉及用于获取图像的光学传感器系统，所述光学传感器系统包括微型透镜结构和光学检测器的传感器阵列，所述微型透镜结构具有前侧和挡光层，所述前侧具有光聚焦元件阵列，所述挡光层具有与所述聚焦元件对齐的光学透明孔阵列，所述传感器阵列被置于所述挡光层下方，其中所述微型透镜结构被配置为从所述微型透镜结构上方朝向所述孔收拢光学信号，通过所述孔将所述光学信号发射至所述传感器阵列。

Description

紧凑型光学传感器系统及含有该系统的电子装置
技术领域
本实用新型涉及用于图像识别装置(诸如生物特征识别系统，例如指纹检测器)的紧凑型光学传感器系统及含有该系统的电子装置。本实用新型所公开的光学传感器在紧凑经济的结构中实现了更好的光传导。具体而言，本实用新型所公开的光学传感器可以被置于电子装置(如智能手机)的显示面板的下方。
背景技术
指纹传感器已经被广泛的集成于带显示屏的电子装置(如智能手机、平板电脑和笔记本电脑)中，用于保护隐私和数据以及进行身份认证。目前最常见的指纹传感器是独立于装置显示屏工作的电容传感器。几乎覆盖装置整个前表面的显示屏是当前的趋势，这导致将指纹传感器集成于前表面很困难，因为电容传感器无法轻易的与电子显示屏集成。
光学指纹传感器可以被置于显示器的保护玻璃之下，因为来自手指的反射光可以通过保护玻璃和显示屏被散射回指纹传感器。但是为了避免指纹图像模糊，光学指纹传感器一般需要在光线撞击传感器阵列的像素之前将来自手指的大角度反向散射反射光过滤掉。
现在的过滤技术提供了位于显示屏和传感器阵列之间的光吸收通道作为准直仪，参见US2017/270342和US2018/012069。为了能充分过滤非目标背景光，通道的厚度必须为约300微米，每个通道的直径为约30微米，带有50微米的沟(ditch)。
实用新型内容
这些吸收通道的问题在于所需光的大部分被吸收。而且目前制造吸收通道的技术昂贵，无法提供高产量。因此，本发明的一个目的是提供经济并且可以与电子装置中的透明显示屏集成的用于指纹检测的光学传感器方案。
本实用新型通过微型透镜结构解决了这些问题，所述结构包括微型透镜阵列，所述微型透镜阵列用于将目标光聚焦于传感器阵列的像素上，而非目标光则被散射或吸收。本实用新型因此涉及光学传感器，亦称为光学传感器系统，其用于被置于(透明)显示面板下方以检测位于显示面板顶部的物体(如指纹)返回的光。在第一具体实施方式中，所述光学传感器包括微型透镜结构，所述结构具有前侧和后侧，所述前侧具有光聚焦/成像元件阵列，所述后侧至少部分透明。所述后侧可以具有与所述聚焦元件对齐的光学透明/光透射孔阵列。在该优选具体实施方式中，这些孔是仅有的透明的部分，而所述后侧的其余区域都无法进行光透射，例如为不透明的，这使得光无法透射通过所述后侧的不透明部分。可以通过本领域内已知的不同方式来阻碍光透射，例如吸收、光阻着色、反射材料或表面具有特定粗糙度。
可以提供光学监测器传感器阵列，所述传感器阵列面向所述微型透镜结构的后侧。所述光学传感器优选地被配置为使得入射角小于或等于预定值的指纹光被聚焦至所述传感器阵列，而使入射角大于所述预定值的指纹光不被检测到。入射角的预定值可以例如为20度或15度，优选的为10度，更优选的为8度，更优选的为6度，更优选的为5度。或者在选定具体实施方式中甚至可以为4度或3度。本实用新型所公开的光学传感器可以被配置为与所述显示面板配合作为光源和/或与另一个单独光源配合。
本实用新型进一步涉及图像识别装置，例如指纹检测器，包括本实用新型所公开的光学传感器。所述指纹传感器可以包括处理单元，所述处理单元用于处理来自传感器阵列的信号从而识别图像，如检测指纹。所述指纹传感器可以进一步包括存储单元，所述存储单元用于存储指纹信息，优选地以加密方式存储。所述处理单元、所述存储单元和所述传感器阵列可以为一个集成电路/部件的一部分。
另一个具体实施方式涉及用于光学检测指纹的电子装置，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，包括显示面板和本实用新型所公开的光学传感器，所述显示面板包括上透明层，所述上透明层形成于所述显示面板上方并作为被用户触摸的界面。所述显示面板可以包括发光显示像素，其中各个像素被配置为发射光以形成显示图像的一部分；并且其中所述上透明层被配置为透射来自所述显示面板的光以显示图像。
本实用新型进一步涉及用于检测来自透明显示面板顶部的指纹所返回的光的方法，所述方法包括通过位于所述显示面板下方的微型透镜结构中的微型透镜将指纹光聚焦至光学检测器的传感器阵列并成像的步骤，其中在上文所述的预定入射角范围内的指纹光被接收。
附图说明
提供附图是为了方便对本实用新型的公开内容进一步理解，其被纳入本说明书并构成本说明书的一部分。
图1A显示了本实用新型所公开的微型透镜结构的示例性单个微型透镜及对应像素的切面侧视图。微型透镜前侧的聚焦元件通过凸起前表面将光聚焦至像素上。
图1B显示了作为本实用新型所公开的微型透镜结构一部分的具有凹陷前表面的示例性单个微型透镜及对应像素的切面侧视图。
图1C显示了作为本实用新型所公开的微型透镜结构一部分的具有凸起前表面和弯曲后侧的示例性单个微型透镜及对应像素的切面侧视图。
图1D显示了作为本实用新型所公开的微型透镜结构一部分的具有凸起前表面和反射后侧的示例性单个微型透镜及对应指纹的切面侧视图。
图2显示了包括配置在阵列中的十一个毗连微型透镜的微型透镜结构的一部分的示意图的切面图。
图3显示了图1A所示的微型透镜+像素的立体图例。
图4显示了配置在阵列中的图3所示的多个微型透镜在像素阵列前方形成微型透镜结构的一部分。
图5显示了微型透镜阵列的前侧的另一个立体图例。
图6显示了图5微型透镜阵列的后侧。圆圈表示透明孔。后侧的剩余部分不透明。
图7显示了与图5-6的微型透镜阵列对应的像素阵列的示例。黑色方块表示像素。
图8显示了对应微型透镜、透明孔和像素之间关系的图例。
图9显示了微型透镜结构的微型透镜另一种设置，其中微型透镜以六角形配置。
图10显示了手机、智能手机的轮廓，其显示位于手机显示屏下方的指纹传感器的示例性位置。
图11显示了图10配置的切面侧视图，其中用于被手机用户触摸的保护玻璃位于OLED显示屏的上方。指纹传感器位于OLED显示屏的下方。
图12显示了本实用新型所公开的光学传感器的一个具体实施方式的工作图例。来自指纹、入射角为0度的反射光被微型透镜聚焦至像素。
图13对应于图12，但是入射角现在为6度。结果是光被微型透镜聚焦并透射通过微型透镜结构的后侧，但是入射角较大的聚焦光由于传感器阵列和微型透镜结构后侧纸件的间隔没有击中像素，即入射角较大的非目标光没有被检测到。
图14对应于图12，但是入射角现在为13度。结果是光被微型透镜聚焦但是被微型透镜结构中位于透明孔外侧的不透明后侧所吸收，即入射角较大的非目标光没有被检测到。
图15A是图12-14的组合。所使用的光源为OLED显示屏。
图15B对应于图15A，但是吸光涂料替换了反射材料。
图16是图15A的放大图。
图17是图12的放大图。
图18是图13的放大图。
图19是图14的放大图。
图20显示了投射在图2所示的微型透镜阵列上的入射角为30度的光的波阵面。光被微型透镜聚焦但是之后就被不透明表面所吸收。
图21显示了投射在图2所示的微型透镜阵列上的入射角为30度的光的波阵面，但是由于没有孔，整个后表面都是透明的。
图22显示了安装在指纹传感器旁作为指纹传感器光源的红外LED的示例性配置。
图23是图22的光源配置的放大图。
图24显示了单个微型透镜的切面侧视图，其中光源与像素集成以提供同轴照明。
图25显示了安装在指纹传感器周围的作为光源的四个红外LED的示例。
图26显示了集成在指纹传感器中的红外LED。
图27显示了集成在单个像素中的微型LED，用于进行图24所示的同轴照明。
具体实施方式
本实用新型的主要优点在于微型透镜结构可以将目标光聚焦使得预定入射角范围内的目标光可以在传感器阵列的像素上成像。相较于现有技术中的解决方案，这意味着检测到更多的目标光，即该微型透镜结构具有更高的目标透光率。检测器收到的光越多，就可以更快和/或更精确的检测指纹。
利用根据本实用新型的微型透镜结构，也可以将光聚焦使得仅有部分像素(例如在标准CCD或CMOS阵列中)被用于检测，可能仅有三分之一的像素被使用。这使得使用具有少得多的像素的传感器阵列成为可能，读取会快得多，即指纹传感器可以更快的检测指纹。像素可以为CCD(电荷耦合装置)像素、CMOS(互补金属氧化物半导体)像素或发光二极管。
本实用新型的另一个优点是本实用新型所公开的结构可以非常紧凑。现有技术中的技术方案需要特定高度的吸收通道以正常工作。吸收通道一般高度为300-500µm，而本实用新型所公开的微型透镜结构的高度可以仅为50-100µm。这更加符合当前将电子显示装置造的越来越薄的趋势。
微型透镜结构的各个聚焦元件可以针对特定光学设计和布置被定制。聚焦元件可以为球形、非球形、金字塔形、凸面、凹面等。其设计取决于围绕微型透镜的介质。举例而言，如果交界区域为空气，聚焦元件一般为球形。如果交界区域为胶，则聚焦元件一般为非球形。后侧可以是平面但是也可以被设计为辅助光聚焦、后焦距调整、像差校正等，例如球形、非球形、金字塔形、凸面、凹面等。
为了降低成本，根据本实用新型的微型透镜结构可以采用使所有聚焦元件都相同的制造方式。
如前所述，微型透镜结构可以包括后侧，指纹光可通过所述后侧透射。在优选具体实施方式中，微型透镜阵列并非整个后侧都是透明的，而是只有对应于聚焦元件阵列的孔(如透明孔阵列)是透明的。后侧的剩余部分可以是不透明的。图6示例性展示了透明孔。微型透镜结构优选的被配置为使得所述聚焦元件中的每一个都与所述透明孔之一在光学上相对应。这些透明孔辅助确保只有在预定入射角范围内的光被透射至传感器阵列。非目标光可以例如被散射或吸收使得其不会撞击检测器/传感器阵列。微型透镜结构可以例如被配置为吸收或散射入射角大于所述预定值的指纹光中至少一部分。举例而言，微型透镜结构可以被配置为除了可透光的前侧、聚焦元件和透明孔之外的部分都具有光吸收性。这可以例如通过向微型透镜结构上的本应为吸光材料的表面部分施加深颜色来实现。也可以通过将后侧表面粗糙化来实现不透明。另一个解决方案是使后侧表面至少一部分具有反射性，例如通过用至少部分反射性材料覆盖后侧表面的至少一部分。
在优选具体实施方式中，本实用新型所公开的光学传感器被配置为使得指纹光被聚焦至传感器阵列并成像，即各个微型透镜都可以被配置为将指纹光聚焦和/或成像至传感器阵列上的对应像素。因此，微型透镜结构可以被配置为使得各个聚焦元件能够将指纹光聚拢穿过微型透镜结构的后侧的对应透明孔。聚焦可以例如通过提供至少一部分或全部是球形表面的聚焦元件来实现。
在优选具体实施方式中，微型透镜结构中的单个微型透镜元件之间没有交界区域，微型透镜内部优选的为透明材料制成的均匀固体块。如果各单独微型透镜元件的侧表面(即连接前侧和后侧的表面)是不透明的使得非目标光不会被侧表面吸收，那么本实用新型所公开的光学传感器的光学性质还能得到改善。但是，那将使微型透镜结构的制造复杂和昂贵得多。相反，可以通过能经济设计和制造的孔来控制光学性质。
如前文所述，传感器阵列可以为标准CCD传感器阵列。但是，由于在该设置中一般只有1/4到1/2（甚至可能是1/10到1/2）的像素在标准传感器中被实际用到，此处所使用的传感器阵列可以被配置为每个微型透镜仅包括一个像素。较少的像素使得传感器阵列的读取更加迅速，这使得指纹检测器更加高效。
本实用新型所公开的光学传感器一般被光学设计为与预定显示面板匹配，其中触摸表面至微型透镜结构的距离对微型透镜结构和传感器阵列的设计提出了光学限制。在使用现有的标准传感器阵列时，像素尺寸是预定的，这导致了另一个光学限制。而使用定制传感器阵列时，像素尺寸可以是光学设计空间的一部分。
在另一个具体实施方式中，本实用新型所公开的光学传感器包括至少一个光学过滤器。此类光学过滤器可以为滤色器，其可以被配置为过滤预定波长范围的光，例如非目标背景光。过滤器也可以被配置使得仅有光源波长范围被允许通过。举例而言，如果使用红外光源，滤色器可以被配置为仅透射红外光。OLED显示面板一般使用具有三种不同波长范围的光。滤色器可以被配置为仅透射这些波长范围中的一种或两种。过滤器可以类如被设置在微型透镜结构的后侧与传感器阵列之间，例如图1A-C和图12-19所例举的刚好在传感器阵列的前方。
本实用新型所公开的光学传感器可以被配置为例如通过使用一般为显示面板一部分的OLED光源来使用来自发光显示面板(例如电子装置的显示面板)的光。但是，OLED一般同时向上朝向显示屏表面和向下朝向指纹传感器发光。因此，这不是一种优选的方案，因为必须将向下的OLED光与来自指纹的反射光区分开。因此，优选的方案提供至少一个(单独)光源用于透射光，使得光从指纹所在的触摸表面透射出去。光源可以优选的被配置为发射红外光(例如约700-900nm或800-900nm)或/及绿色光。但是，其它波长范围也是可能的。光源可以为可经济紧凑提供的至少一个激光源或LED。存在许多将一个或多个光源集成的方案，使得光从触摸表面透射出去。附图例举了各种实施例。优选的方案是图25所例举的分布在传感器阵列周围的四个光源。光源也可以集成于传感器阵列中。光源甚至可以被集成于传感器阵列的各个像素中，所述各个像素与微型透镜结构的孔在光学上相对应。这是一种确保同轴照明的方式。光源还可以被集成为使得显示面板上的保护玻璃被用作分配光的波导介质，如图22-23所示。
在优选具体实施方式中，微型透镜结构在聚合材料(例如PMMA或PC)中优选的通过注模或膜压来制造。微型透镜结构可以以大型单元制造，每个单元都包括多个微型透镜结构。用于光学传感器的单个微型透镜结构可以通过将大单元切割为较小的结构来获取。
透明孔可以通过将微型透镜结构的后侧除了孔之外的部分涂为吸收色，从而形成透明孔，所述吸收色优选的为深色，如黑色。涂覆可以通过在微型透镜结构上印刷来实现，可以结合遮罩。透明孔可以为任意几何形状，但是出于光学成像的原因，圆形孔是优选的。透明孔的面积可以优选的小于800 µm2，更优选的小于400 µm2，更优选的小于200 µm2，最优选的小于或约为100 µm2，即孔为圆柱形。
透明孔也可以通过使微型透镜结构的后侧的至少一部分具有至少部分反射性来实现，例如全反射或部分反射部分吸收。这可以通过如图15B所示的向微型透镜结构的后侧附着反射材料来实现，当反射材料已经被附着至微型透镜结构的后侧时，即位于微型透镜结构下方时，在反射材料元件之间形成透明孔。该解决方案的优点是入射在反射性后侧的光可以被反射回显示面板，从而用于照明物体，例如显示面板上的指纹，即由于微型透镜结构的吸收，较少的光子被浪费，而是被重新用于照明，从而提高了光源的利用率并改善了装置的效率。
在根据本实用新型的一个具体实施方式中，微型透镜结构的反射性后侧通过金属(如金属箔，例如铝箔)来实现，所述金属可以附着于微型透镜结构的后侧。透明孔可以通过在金属箔中切割和/或冲压孔洞来实现，从而实现与微型透镜结构的单个微型透镜在光学上相对应。
在本实用新型所公开的光学传感器的一个具体实施方式中，微型透镜结构前侧和后侧的距离小于400 µm，更优选的小于300 µm，更优选的小于200 µm，更有选的小于100 µm，更优选的小于75 µm，更优选的小于60 µm，最优选的小于55 µm。微型透镜结构的聚焦元件（即微型透镜）的直径小于100 µm，更优选的小于50 µm，更优选的小于30 µm,，最优选的小于或约为25 µm。单个聚焦元件可以被配置为所具有的后焦距小于30 µm，更优选的小于20 µm，更优选的小于15 µm，最优选的小于或约为10 µm。因此，微型透镜结构在传感器矩阵中的投影面积(footprint)可以因此小于400 mm2，更优选的小于200 mm2，最优选的小于或约为100 mm2。
在本实用新型所公开的光学传感器的一个具体实施方式中，传感器阵列被胶粘至微型透镜结构。为了进一步改善本实用新型所公开的光学传感器的光学性质，传感器阵列可以与微型透镜结构的后侧间隔开，如附图中的许多张所示。这种间隔可以通过胶来实现。微型透镜结构与传感器阵列之间的这种附着方式可以被设置，使得微型透镜结构与传感器阵列之间的交界区域为空气或是为透明胶。举例而言，传感器阵列与微型透镜结构的后侧间隔预定距离安装，例如预定距离为5-30 µm，优选的为10-15 µm。该距离通常对应于聚焦元件的后焦距。该间隔确保非目标光中透射过透明孔的部分，即入射角稍大于预定角的进入光，不会撞击对应的像素。
本实用新型所公开的光学传感器的总高度可以为小于500 µm，更优选的小于300µm，更优选的小于200 µm，更优选的小于150 µm，最优选的小于100 µm。
光学传感器可以大致为正方形或矩形。但是，大体细长的具体实施方式也是可选项，这使得传感器变为行扫描仪。
实施例
图1A显示了本实用新型所公开的微型透镜结构的示例性单个微型透镜即对应像素的切面侧视图。位于微型透镜前侧的聚焦元件通过凸起前表面将光聚焦在像素上。凸起前表面在位于折射指数小于自身的介质(如空气)中时发挥聚焦元件的功能。后侧的一部分被涂成不透明。未涂覆部分为透明孔。目标光穿过孔，然后撞击作为光学检测器的像素。非目标光被涂料吸收，被过滤器过滤或撞击像素之外区域。图1A中的微型透镜的前侧为球形，其曲率半径为24微米，而后侧为平面。微型透镜的长度为54微米，宽度和高度均为24微米。后焦距为13微米。后侧中心的透明孔为圆形，通过将后侧其它区域涂为不透明或变得粗糙而形成。对应像素的尺寸为8x8微米。前侧、后侧和像素的中心一一对应。换言之，它们是同轴的。微型透镜被设计为暴露于空气，即微型透镜的前侧与后侧交界区域应当为空气。像素前方的过滤器用于通过例如允许具有信号波长的光通过来过滤具有非目标波长的光。合适的过滤器可以显著减少背景光。
对指纹敏感的区域的尺寸取决于实际需要。为了提供10mmx10mm的对指纹敏感的区域，图1A所示的417x417微型透镜和像素阵列是合适的。
在另一个实施例中，微型透镜的前侧是球形，其曲率半径为50微米，而后侧为平面。微型透镜的长度为100微米，宽度和高度均为50微米。后焦距为20微米。后侧中心的(即同轴的)透明孔为圆形，直径为20微米。对应像素的尺寸为15x15微米。微型透镜被设计为暴露于空气。
图1B显示了本实用新型所公开的微型透镜结构的示例性单个微型透镜及对应像素的切面侧视图。微型透镜前侧的凹陷聚焦元件将光聚焦于像素上。凹陷前表面在位于折射指数高于自身的介质中时发挥聚焦元件的功能。
图1C显示了本实用新型所公开的微型透镜结构的示例性单个微型透镜及对应像素的切面侧视图。微型透镜前侧的聚焦元件将光聚焦于像素上。微型透镜的前侧是凸起的，而微型透镜的后侧是非平坦的，它弯曲以辅助聚焦光。这样可以实现后焦距调整、像差校正等。
图1D显示了微型透镜后侧上的一种反射性材料被用于形成透明孔。在图例中，具有较大入射角的光入射在反射性材料上。光没有被吸收，而是被反射回显示面板从而提高指纹的亮度，即指纹被原始光源以及微型透镜反射性后侧反射的光照亮。
图2显示了包括设置在矩阵中的十一个毗连微型透镜的微型透镜结构的一部分的示意图的切面图。虽然单个微型透镜被显示为水平设置，微型透镜之间没有交界区域，因为微型透镜之间的光学隔离没有必要，这降低了制造成本。这与现有技术中的光学通道方案是相反的，在现有技术方案中相邻通道之间的光学隔离是必要的。
图3是图1A所示的微型透镜+像素的立体图例。透明侧表面已被注明。
图4显示了图3的多个微型透镜设置于阵列中在像素阵列前方形成微型透镜结构一部分的立体图例。因为实用的实施方式一般包括数以千计的微型透镜，图示的121个微型透镜的阵列仅仅是实际微型透镜结构非常小的部分。
图5显示了微型透镜阵列的前侧的另一个立体图例。图5的实施例显示了圆形的前侧，但是只要能够形成一定区域，其它选择例如六角形、三角形等都是可以的。
图6显示了图5的微型透镜阵列的后侧。圆圈代表透明孔。后侧的剩余部分是不透明或粗糙的，这使得非目标光被吸收。孔的形状可以为正方形、六角形、其它正多边形，但是圆形是最优选的。由于相邻微型透镜之间没有光学隔离，透明孔对于过滤/吸收非目标光而言是很重要的。
图7显示了与图5-6所示的微型透镜阵列对应的像素阵列的实施例。黑色正方形代表所用的像素。每个正方形代表一个有效像素。单个像素的形状也可以不同，像素的尺寸是光学设计的一部分。有效像素可以为一个像素或多个像素，例如CCD像素、CMOS像素和发光二极管。可以通过软件来控制将数个(相邻)像素组装为传感器阵列中的一个有效像素。
图8显示了对应微型透镜、透明孔和像素之间关系的图例。在这种情况下，单个微型透镜是正方形。孔是圆形，面积小很多。像素是与孔直径相对应的正方形。图示的正方形微型透镜设置充分利用了微型透镜阵列的前侧。它收集尽可能多的光并因此相较于现有技术中的光学指纹检测器改善了透光率。
图9显示了微型透镜结构中的微型透镜的另一种设置，其中微型透镜成六角形配置。相较于图8所示的正方形设置，六角形设置一般具有较低的透光率，这是因为微型透镜的间隔设置在空间利用率上要低。
图10显示了手机/智能手机的轮廓，其显示了手机显示屏下方的指纹传感器的示例性位置。只要手机具有透明的显示屏，本实用新型所公开的光学传感器和指纹检测器就可以被安装在显示屏下方的任何位置。
图11显示了图10的设置的切面侧视图，其中适于被手机用户触摸的保护玻璃位于OLED显示屏的上方。指纹检测器位于OLED显示屏的下方。图11中的尺寸并未以现实的方式示出，因为本实用新型所公开的指纹检测器一般要比显示面板+保护玻璃薄得多。
图12显示了本实用新型所公开的光学传感器的一个具体实施方式工作的图例。来自指纹、入射角为0度的反射光被微型透镜聚焦至对应的像素。在它到达微型透镜阵列之前，反射光穿过保护玻璃和透明或半透明显示面板。在其他方法中，本实用新型所公开的光学传感器和图像识别装置可以被安装在其它透明或半透明材料下方。
图13对应于图12但是反射光的入射角现在为6度。结果是光被微型透镜聚焦并透射穿过微型透镜结构的后侧，但是入射角较大的聚焦光由于传感器阵列与微型透镜结构后侧之间的间隔未能击中像素，即入射角较大的非目标光没有被检测到。
图14对应于图12但是反射光的入射角现在为13度。结果是光被微型透镜聚焦但是被微型透镜结构中位于透明孔外侧的不透明后侧所吸收，即入射角较大的非目标光没有被检测到。
图15A是图12-14的组合，其显示了入射角分别为0度、6度、13度的指纹反射光。所使用的光源为OLED显示屏。OLED对本实用新型所公开的指纹传感器而言是常规光源。它发出足够强的光，通过适当的控制它可以提供均匀的照明。但是OLED也提供了大量背景光。另外，OLED显示屏发射可见光。因此，环境光也变成了像素的背景光。这是红外光源为什么是优选的原因之一。
图15B图示了反射材料元件如何被利用以替代图15A所示的微型透镜结构的吸光后侧表面。结果是光可以被反射回指纹从而增加指纹的亮度，而不是让光子被微型透镜结构的后侧吸收。
图16是图15A的放大图，其显示了光透射通过微型透镜和孔。入射角为0度的光被聚焦至像素，入射角为6度的光被微型透镜聚焦并透射穿过孔，但是由于微型透镜后侧与传感器阵列之间的间隔未能击中像素。入射角为13度的光被微型透镜聚焦但是被微型透镜后侧的不透明部分所吸收。
图17是图12的放大图，其显示了入射角为0度的情况。
图18是图13的放大图，其显示了入射角为6度的情况。部分聚焦光被微型透镜后侧吸收，部分聚焦光透射穿过孔但是未能击中像素并因此未被检测到。
图19是图14的放大图，其显示了入射角为13度的情况。
图20显示了入射角为30度的光入射在图2所示的微型透镜阵列上的波阵面。光被微型透镜聚焦，但之后被涂色的后侧表面所吸收。
图21显示了入射角为30度的光入射在图2所示的微型透镜阵列上的波阵面，但是由于没有孔，整个后表面都是透明的。然后光被微型透镜聚焦并透射至临近像素，即入射角较大的非目标光被透射至传感器阵列。该实施例图示了不透明后侧中透明孔的重要性，即它们辅助确保仅有目标光透射至传感器阵列。
图22显示了红外LED作为指纹传感器的光源被安装在微型透镜结构+传感器阵列旁的示例性配置。红外LED可以被配置为照射必须对指纹敏感的触摸区域。红外LED在特定光学结构中具有大发散角。光可以被保护玻璃引导并因此被适当分布，使得有足够的光用于指纹检测。
图23显示了靠近显示面板+保护玻璃一角或一侧安装的红外LED的实施例。提供反射器以将来自红外LED的光反射回保护玻璃。在该实施例中，红外LED与指纹传感器间隔安装，而保护玻璃被用作红外光的波导介质。
图24是单个微型透镜的切面侧视图，其中光源与像素集成以提供同轴照明，光源例如为微型LED。这就为指纹提供了最佳照明，但并不一定是经济的方案，因为这要求每个活动像素都有光源。在这种情况下，如果如图1D和15B所示的孔由反射性材料形成，那么朝向像素、由反射性材料制成的后侧应当被吸光材料覆盖。
图25显示了具有安装在传感器阵列周围作为光源的四个红外LED的实施例。这是优选的方案，因为为触摸敏感表面提供大量的均匀照明，并且该方案仍然很经济。
图26显示了集成在指纹传感器中的红外LED。这可以仅用一个光源就为触摸敏感表面提供良好的基本同轴的照明。但是，这将减弱检测，因为光源所需的空间将占据传感器阵列的一部分。
图27显示了集成在单个像素中的微型LED，其可以提供图24已有所示的同轴照明。
进一步细节
本实用新型将结合以下各编号项在下文描述进一步细节。
1.放置于显示面板下方、用于对从位于显示面板上方的物体(如指纹)返回的光进行检测、成像的光学传感器，所述光学传感器包括：
-微型透镜结构，所述微型透镜结构具有前侧和后侧，所述前侧具有光聚焦元件阵列，所述后侧是不透明的并具有与所述聚焦元件对齐的光学透明孔阵列；和
-光学检测器的传感器阵列，所述传感器阵列面对所述微型透镜结构的所述后侧；
其中所述光学传感器被配置为使得入射角小于或等于预定值的指纹光被所述微型透镜结构聚焦至所述传感器阵列，而入射角大于所述预定值的指纹光则不被检测到。
2.根据第1项所述的光学传感器，其中所述入射角的预定值为10度，更优选的为8度，更优选的为6度，最优选的为5度。
3.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜都是相同的。
4.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜阵列被配置使得所述聚焦元件中的每一个都与所述透明孔中的一个在光学上相对应。
5.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述光学传感器被配置为使得指纹光在所述传感器阵列上成像。
6.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中各个微型透镜被配置为将指纹光聚焦和/或成像至所述传感器阵列上的对应像素。
7.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构被配置为使得各个聚焦元件能够聚拢指纹光穿过对应的透明孔。
8.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中至少部分或所有聚焦元件都具有球形表面。
9.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构被配置为吸收入射角大于所述预定值的指纹光中的一部分。
10.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构(的表面)被配置为具有吸光性，但可透光的所述聚焦元件和所述透明孔除外。
11.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜阵列的所述后侧的不透明是通过光反射和/或光吸收来实现的。
12.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构被配置为反射入射角大于所述预定值的指纹光中至少一部分，并优选地朝向所述微型透镜阵列的前侧。
13.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中反射性材料(如金属箔)附着于微型透镜结构的后侧以形成所述透明孔。
14.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中入射于所述微型透镜(内侧)的后侧上的光透射穿过所述透明孔或被所述反射性材料反射。
15.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中金属箔(例如铝箔)附着于所述微型透镜结构的后侧，使得所述微型透镜结构的后侧可朝向所述微型透镜结构的前侧反射。
16.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述透明孔通过金属箔上的孔洞来实现。
17.根据上述第15-16项中任一项所述的光学传感器，其中所述透明孔是通过在所述金属箔中切割和/或冲压孔洞来实现的。
18.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述传感器阵列对于每个微型透镜仅包括一个像素。
19.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中多个相邻像素被成批组装，并且其中每批像素都被配置作为一个活动像素。
20.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述传感器阵列为CCD、CMOS或发光二极管阵列。
21.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构前侧和后侧的距离小于400 µm，更有选的小于100 µm，更优选的小于75 µm，更优选的小于60 µm，最有选的小于than 55 µm。
22.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述聚焦元件的直径小于100µm，更优选的小于30 µm,，最优选的小于或约为25 µm。
23.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述聚焦元件被配置为所具有的后焦距小于30 µm，更优选的小于15 µm，最优选的小于或约为10 µm。
24.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构中的所述孔的面积小于800 µm2，更优选的小于400 µm2，最优选的小于或约为100 µm2。
25.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述微型透镜结构的投影面积小于400 mm2，更优选的小于200 mm2，最优选的小于或约为100 mm2。
26.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述传感器阵列与所述微型透镜阵列的后侧间隔预定距离安装，使得所述传感器阵列与所述孔间隔开，例如预定距离为5-30 µm，优选的为10-15 µm。
27.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中所述传感器阵列胶粘至所述微型透镜结构。
28.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，所述光学传感器包括至少一个光学过滤器，所述光学过滤器被配置为滤出预定波长范围的光。
29.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，所述光学传感器进一步包括至少一个光源，所述至少一个光源用于朝向所述微型透镜结构的前侧发射光。
30.根据第29项所述的光学传感器，其中所述光源被配置为发射红外光。
31.根据第29项所述的光学传感器，其中所述光源被配置为发射绿色光。
32.根据第29-31项中任一项所述的光学传感器，其中所述至少一个光源为激光源或LED。
33.根据第29-32项中任一项所述的光学传感器，其中所述至少一个光源被集成于所述传感器阵列中。
34.根据第29-33项中任一项所述的光学传感器，其中光源被集成于所述传感器阵列的每个像素中，所述像素与所述微型透镜结构的孔在光学上相对应。
35.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，所述光学传感器被配置为利用来自发光显示面板的光。
36.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中以注模方式在聚合材料中制造所述微型透镜结构。
37.根据上述各项中任一项所述的光学传感器，其中以膜压方式制造所述微型透镜结构。
38.用于光学检测图像的图像识别装置，所述图像识别装置包括上述各项中任一项所述的光学传感器和用于处理来自所述传感器阵列的信号的处理单元。
39.根据第38项所述的图像识别装置，所述图像识别装置包括存储单元，所述存储单元用于存储图像数据。
40.用于光学检测指纹的电子装置，所述电子装置包括：
-显示面板，所述显示面板包括上透明层，所述上透明层形成于所述显示面板上方并作为供用户触摸的界面；
-根据上述第1-37项中任一项所述的光学传感器或根据第38-39项中任一项所述的图像识别装置。
41.根据第40项所述的电子装置，其中所述显示面板包括发光显示像素，其中各像素被配置为发射光以形成显示图像的一部分；并且其中所述上透明层被配置从而使来自所述显示面板的光透射以显示图像。
42.用于检测来自显示面板顶部的指纹所返回的光的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过位于所述显示面板下方的设置在微型透镜结构中的微型透镜将指纹光聚焦至光学检测器的传感器阵列并成像，其中在预定入射角范围内的指纹光被接收。
43.根据第42项所述的方法，其中所述预定入射角为10度，更优选的为8度，更优选的为6度，最优选的为5度。

Claims (22)

1.紧凑型光学传感器系统，用于获取图像，其特征在于，所述紧凑型光学传感器系统包括：微型透镜结构，所述微型透镜结构具有前侧和挡光层，所述前侧具有光聚焦元件阵列，所述挡光层具有与所述聚焦元件对齐的光学透明孔阵列；和光学检测器的传感器阵列，所述传感器阵列被置于所述挡光层下方；其中，所述微型透镜结构被配置为从所述微型透镜结构上方朝向所述孔收拢光学信号，通过所述孔将所述光学信号传送至所述传感器阵列。
2.根据权利要求1所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述微型透镜结构的焦点位于所述孔内。
3.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述孔为圆柱形。
4.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述微型透镜结构中的微型透镜的数量不少于121。
5.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述紧凑型光学传感器系统包括至少一个光学过滤器，所述至少一个光学过滤器被配置为滤出预定波长范围内的光。
6.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述紧凑型光学传感器系统被配置为使得入射角小于或等于预定值的光被所述微型透镜结构聚焦至所述传感器阵列，而入射角大于所述预定值的光则不被检测到，所述预定值小于10度。
7.根据权利要求6所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述入射角的预定值为5度。
8.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，各个聚焦元件被配置为将光聚焦和/或成像至所述传感器阵列的对应像素上。
9.根据权利要求6所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述微型透镜结构被配置为吸收入射角大于所述预定值的光中的至少一部分。
10.根据权利要求6所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述微型透镜结构被配置为反射入射角大于所述预定值的光中的至少一部分，所述反射朝向所述微型透镜阵列的前侧。
11.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，反射性材料附着于所述微型透镜结构的后侧以形成所述透明孔，使得入射于所述微型透镜内侧的后侧上的光透射穿过所述透明孔或被所述反射性材料反射。
12.根据权利要求1所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，金属箔附着于所述微型透镜结构的后侧，使得所述微型透镜结构的后侧可朝向所述微型透镜结构的前侧反射。
13.根据权利要求12所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述透明孔通过所述金属箔上的孔洞来实现。
14.根据权利要求12或13所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述金属箔为铝箔。
15.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述微型透镜结构的前侧和后侧之间的距离小于100 µm。
16.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述聚焦元件的直径小于30 µm。
17.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述聚焦元件被配置为后焦距小于15 µm。
18.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述微型透镜结构中的孔的面积小于200 µm2。
19.根据权利要求1或2所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述紧凑型光学传感器系统是生物特征识别系统。
20.根据权利要求19所述的紧凑型光学传感器系统，其特征在于，所述生物特征识别系统为指纹检测器系统。
21.含有紧凑型光学传感器系统的电子装置，所述电子装置包括显示屏和权利要求1-20中任一项所述紧凑型光学传感器系统，其特征在于所述紧凑型光学传感器系统被置于所述显示屏下方。
22.根据权利要求21所述的含有紧凑型光学传感器系统的电子装置，其特征在于，所述显示屏为OLED显示屏，所述显示屏的发光层包括多个有机发光二极管，其中所述紧凑型光学传感器系统为指纹监测系统，所述系统使用至少一部分OLED光源作为指纹检测的激励源。
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WO (1) WO2019215192A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113627227A (zh) * 2020-05-08 2021-11-09 采钰科技股份有限公司 光学成像装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210117980A1 (en) * 2017-04-25 2021-04-22 All It Top Co., Ltd. Wired or wireless integrated biometric authentication terminal having multiple safety lock function and advertisement method using the same
CN108256409A (zh) * 2017-10-27 2018-07-06 京东方科技集团股份有限公司 显示器件及其指纹识别方法
US10900776B2 (en) * 2018-02-06 2021-01-26 Saudi Arabian Oil Company Sensor device for distance offset measurements
US20200034643A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 Innolux Corporation Electronic device
WO2020029867A1 (en) * 2018-08-07 2020-02-13 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical sensing of fingerprints or other patterns on or near display screen using optical detectors integrated to display screen
DE102018128669A1 (de) 2018-11-15 2020-05-20 Sick Ag Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems
US11308309B2 (en) * 2018-12-10 2022-04-19 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor having an increased sensing area
CN111860452B (zh) * 2019-02-02 2022-03-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备
EP3928282A4 (en) * 2019-02-18 2022-04-13 Fingerprint Cards Anacatum IP AB OPTICAL BIOMETRIC IMAGING DEVICE AND METHODS OF OPTICAL BIOMETRIC IMAGING DEVICE OPERATION
CN112097675A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 香港科技大学 触觉传感器
US20200410202A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-31 Visera Technologies Company Limited Optical fingerprint sensors
US11448891B2 (en) * 2019-10-17 2022-09-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multifunctional collimator for contact image sensors
CN111095277B (zh) * 2019-11-04 2021-06-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 光学指纹装置和电子设备
JP2021105548A (ja) * 2019-12-26 2021-07-26 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 情報処理装置
EP4118571A4 (en) * 2020-03-13 2023-07-26 Fingerprint Cards Anacatum IP AB UNDER-DISPLAY PASSIVE BIOMETRIC TERAHERTZ IMAGING DEVICE
EP4118570A4 (en) 2020-03-13 2023-10-25 Fingerprint Cards Anacatum IP AB UNDER-SCREEN TERAHERTZ BIOMETRIC IMAGING ARRANGEMENT
DE102020109596B4 (de) 2020-04-07 2023-06-07 Sick Ag Optoelektronischer Sensor mit Blende und Herstellungsverfahren dafür
WO2021205248A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14 3M Innovative Properties Company Optical systems including collimating films
EP4147164A4 (en) * 2020-05-07 2023-10-04 Fingerprint Cards Anacatum IP AB BIOMETRIC IMAGING DEVICE COMPRISING COLLIMATION STRUCTURES AND IMAGING METHOD IN THE BIOMETRIC IMAGING DEVICE
CN111752028A (zh) * 2020-07-09 2020-10-09 武汉华星光电技术有限公司 液晶显示面板
EP3971763B1 (en) * 2020-07-24 2023-11-29 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Fingerprint recognition apparatus and electronic device
JPWO2022244354A1 (zh) * 2021-05-17 2022-11-24
CN117881988A (zh) * 2021-07-22 2024-04-12 3M创新有限公司 光控膜及其制造方法
EP4213116A1 (en) 2022-01-14 2023-07-19 WaveTouch Denmark A/S Compact optical sensor
WO2023156826A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 Zhang Chuanrui 2d transparent display device

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10225995A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Sharp Corp マイクロレンズアレイ、その製造方法、及び光導波路型イメージセンサ
US6057540A (en) * 1998-04-30 2000-05-02 Hewlett-Packard Co Mouseless optical and position translation type screen pointer control for a computer system
US20040252867A1 (en) * 2000-01-05 2004-12-16 Je-Hsiung Lan Biometric sensor
KR100629866B1 (ko) 2003-12-23 2006-09-29 엘지전자 주식회사 제어된 비구면 계수를 갖는 마이크로렌즈 배열 시트의 제조 방법
DE102004003013B3 (de) 2004-01-20 2005-06-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bilderfassungssystem und dessen Verwendung
KR100651740B1 (ko) 2005-07-13 2006-12-01 한국전자통신연구원 마이크로렌즈를 이용한 지문센서
US20090017914A1 (en) 2006-01-20 2009-01-15 Wms Gaming Inc. Interperipheral usb in a wagering game machine
DE102006004802B4 (de) 2006-01-23 2008-09-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bilderfassungssystem und Verfahren zur Herstellung mindestens eines Bilderfassungssystems
JP5007082B2 (ja) * 2006-08-04 2012-08-22 日立マクセル株式会社 撮像装置および生体認証装置
DE102007050167A1 (de) * 2007-10-19 2009-04-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikrolinsen-Array mit integrierter Beleuchtung
US8408775B1 (en) 2008-03-12 2013-04-02 Fusion Optix, Inc. Light recycling directional control element and light emitting device using the same
JP2011022860A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Sony Corp 生体認証装置
US20120170072A1 (en) * 2009-09-18 2012-07-05 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
KR101632311B1 (ko) * 2010-12-30 2016-06-22 삼성전자주식회사 패널 형태의 면 카메라, 이를 적용한 광 터치스크린 및 디스플레이 장치
JP2012168768A (ja) * 2011-02-15 2012-09-06 Nec Casio Mobile Communications Ltd 情報端末装置及びその指紋認証方法
WO2014143234A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Integrated Plasmonics Corporation Self-aligned spatial filter
DE102013209246B4 (de) 2013-05-17 2019-07-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung einer falschlichtunterdrückenden Struktur und Vorrichtung mit derselben
JP6340793B2 (ja) * 2013-12-27 2018-06-13 セイコーエプソン株式会社 光学装置
CN104318205A (zh) * 2014-09-29 2015-01-28 上海箩箕技术有限公司 信息检测显示装置及其检测方法和显示方法
US10410033B2 (en) 2015-06-18 2019-09-10 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
US10410037B2 (en) 2015-06-18 2019-09-10 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing implementing imaging lens, extra illumination or optical collimator array
US10346672B2 (en) * 2015-11-23 2019-07-09 Eric Dean Jensen Fingerprint reader
US10169630B2 (en) * 2015-12-03 2019-01-01 Synaptics Incorporated Optical sensor for integration over a display backplane
US10176355B2 (en) * 2015-12-03 2019-01-08 Synaptics Incorporated Optical sensor for integration in a display
US10229316B2 (en) * 2016-01-29 2019-03-12 Synaptics Incorporated Compound collimating system using apertures and collimators
US10108841B2 (en) * 2016-03-31 2018-10-23 Synaptics Incorporated Biometric sensor with diverging optical element
CN107437047A (zh) 2016-05-25 2017-12-05 深圳印象认知技术有限公司 感光像元、图像采集器、指纹采集设备及显示设备
CN107451518A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 深圳印象认知技术有限公司 一种显示屏
CN109154869B (zh) 2016-06-07 2021-02-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏上指纹感应的屏下光学传感器模块的光学准直器
US10331932B2 (en) * 2016-06-08 2019-06-25 Novatek Microelectronics Corp. Optical sensor device and a fingerprint sensor apparatus
CN109475328A (zh) * 2016-06-09 2019-03-15 因赛特系统公司 用于检测生物特性的集成发光显示器及传感器
CN109416732B (zh) * 2016-06-28 2022-06-14 虹软科技股份有限公司 能够检测指纹的显示器
US20180012069A1 (en) 2016-07-06 2018-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Fingerprint sensor, fingerprint sensor package, and fingerprint sensing system using light sources of display panel
CN106022324B (zh) 2016-08-04 2019-04-30 京东方科技集团股份有限公司 一种纹路识别显示装置
CN106228147B (zh) 2016-08-04 2023-04-18 京东方科技集团股份有限公司 一种纹路采集器、其纹路采集方法及显示装置
US10627937B2 (en) 2016-08-05 2020-04-21 Shanghai Oxi Technology Co., Ltd Display module
CN106778598A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 红蝶科技(深圳)有限公司 具有背光的指纹识别模组
CN106847872B (zh) 2017-03-24 2020-03-20 京东方科技集团股份有限公司 显示装置
KR102350605B1 (ko) 2017-04-17 2022-01-14 삼성전자주식회사 이미지 센서
CN107844767B (zh) 2017-10-31 2020-03-17 维沃移动通信有限公司 一种准直器、光学指纹识别器以及全面屏
SE1751613A1 (en) 2017-12-21 2019-06-22 Fingerprint Cards Ab Biometric imaging device and method for manufacturing the biometric imaging device
KR20190085258A (ko) 2018-01-10 2019-07-18 삼성전자주식회사 이미지 센서
CN108960208B (zh) 2018-08-09 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 光线准直结构及其制造方法以及光学指纹识别装置
CN210038821U (zh) 2019-04-10 2020-02-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 光学指纹识别装置和电子设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113627227A (zh) * 2020-05-08 2021-11-09 采钰科技股份有限公司 光学成像装置

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