JP2021005354A - 光学指紋センサー - Google Patents

光学指紋センサー Download PDF

Info

Publication number
JP2021005354A
JP2021005354A JP2019228926A JP2019228926A JP2021005354A JP 2021005354 A JP2021005354 A JP 2021005354A JP 2019228926 A JP2019228926 A JP 2019228926A JP 2019228926 A JP2019228926 A JP 2019228926A JP 2021005354 A JP2021005354 A JP 2021005354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sub
filtering unit
filtering
fingerprint sensor
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019228926A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6934038B2 (ja
Inventor
和泰 林
Kazuyasu Hayashi
和泰 林
信宏 陳
Shinko Chin
信宏 陳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VisEra Technologies Co Ltd
Original Assignee
VisEra Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VisEra Technologies Co Ltd filed Critical VisEra Technologies Co Ltd
Publication of JP2021005354A publication Critical patent/JP2021005354A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6934038B2 publication Critical patent/JP6934038B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1324Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/208Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/143Sensing or illuminating at different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/145Illumination specially adapted for pattern recognition, e.g. using gratings
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1318Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1382Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger
    • G06V40/1394Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger using acquisition arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B2207/00Coding scheme for general features or characteristics of optical elements and systems of subclass G02B, but not including elements and systems which would be classified in G02B6/00 and subgroups
    • G02B2207/123Optical louvre elements, e.g. for directional light blocking
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

【課題】 生体識別機能を備えた光学指紋センサーを提供する。【解決手段】 光学指紋センサーは、基板と、遮光層と、光学材料層を含む。遮光層は、基板の上に配置される。光学材料層は、遮光層と接触している。光学材料層は、非フィルタリング部とフィルタリング部を含む。【選択図】 図1

Description

本発明は、光学指紋センサーに関するものであり、特に、生体信号を識別できる光学指紋センサーに関するものである。
従来の光学指紋センサーでは、センサーが指紋の写真を撮った後、光学画像が比較されて、指紋が正しいかどうかを判定する。しかしながら、生体の指紋ではなく偽の指紋写真が用いられた場合、これも識別検査をパスし、認識率を低下させ、セキュリティリスクを構成する。
従って、生体識別機能を備えた光学指紋センサーの開発が望まれている。
生体識別機能を備えた光学指紋センサーを提供する。
本発明の一実施形態による、光学指紋センサーが提供される。光学指紋センサーは、基板、遮光層、および光学材料層を含む。遮光層は、基板の上に配置される。光学材料層は、遮光層と接触している。具体的には、光学材料層は、非フィルタリング部とフィルタリング部を含む。
いくつかの実施形態では、基板は複数の光電変換ユニットを含む。いくつかの実施形態では、遮光層は、複数の貫通孔を更に含む。貫通孔は光電変換ユニットと整列する。
いくつかの実施形態では、光学材料層は、基板と遮光層との間に配置される。いくつかの実施形態では、光学材料層は、遮光層の上に配置される。いくつかの実施形態では、遮光層は上部と下部を含み、上部は光学材料層によって下部から分離されている。
いくつかの実施形態では、非フィルタリング部に対応する光電変換ユニットは、生体信号を検出する。いくつかの実施形態では、フィルタリング部に対応する光電変換ユニットは、指紋信号を検出する。
いくつかの実施形態では、非フィルタリング部は、フィルタリング部の面積と実質的に等しい面積を有し、非フィルタリング部およびフィルタリング部は、基板の長手軸に平行な方向に配置される。いくつかの実施形態では、非フィルタリング部は、フィルタリング部の面積と実質的に等しい面積を有し、非フィルタリング部およびフィルタリング部は、基板の長手軸に垂直な方向に配置される。
いくつかの実施形態では、非フィルタリング部は、マトリクス状に配置されて、フィルタリング部に囲まれた複数の分離したサブ部分(sub portion)を含む。いくつかの実施形態では、非フィルタリング部は、千鳥状に配置されて、フィルタリング部に囲まれた複数の分離したサブ部分を含む。いくつかの実施形態では、フィルタリング部は、マトリクス状に配置されて、非フィルタリング部に囲まれた複数の分離したサブ部分を含む。いくつかの実施形態では、フィルタリング部は、千鳥状に配置されて、フィルタリング部に囲まれた複数の分離したサブ部分を含む。
いくつかの実施形態では、フィルタリング部は、非フィルタリング部に囲まれる。いくつかの実施形態では、非フィルタリング部は、フィルタリング部に囲まれる。
いくつかの実施形態では、フィルタリング部は第1のサブ部分と第2のサブ部分を含み、非フィルタリング部は第1のサブ部分と第2のサブ部分を含み、フィルタリング部の第1のサブ部分は、非フィルタリング部の第1のサブ部分によって囲まれ、非フィルタリング部の第1のサブ部分は、フィルタリング部の第2のサブ部分によって囲まれ、フィルタリング部の第2のサブ部分は、非フィルタリング部の第2のサブ部分によって囲まれる。いくつかの実施形態では、フィルタリング部は第1のサブ部分と第2のサブ部分を含み、非フィルタリング部は第1のサブ部分と第2のサブ部分を含み、非フィルタリング部の第1のサブ部分は、フィルタリング部の第1のサブ部分に囲まれ、フィルタリング部の第1のサブ部分は、非フィルタリング部の第2のサブ部分に囲まれ、非フィルタリング部の第2のサブ部分は、フィルタリング部の第2のサブ部分に囲まれる。
いくつかの実施形態では、フィルタリング部は、IRカットフィルター、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、または青色カラーフィルターを含む。いくつかの実施形態では、非フィルタリング部は透明有機材料を含む。いくつかの実施形態では、光学指紋センサーは、遮光層の上に配置された第1の光源を更に含む。いくつかの実施形態では、第1の光源はOLEDを含む。いくつかの実施形態では、光学指紋センサーは、第1の光源に隣接して配置された第2の光源を更に含む。いくつかの実施形態では、第2の光源はIR LEDを含む。
本発明では、特定の適切な分布パターン(例えば、図2、図3および図5〜図12に示される)は、光学指紋センサーの適切な位置(例えば、光学材料層が基板と遮光層との間に配置される、光学材料層が遮光層の上に配置される、または光学材料層が遮光層の上部と下部の間に配置される位置)に光学材料層(即ち、非フィルタリング部とフィルタリング部の組み合わせ)を配置することにより提示される。光が光学材料層を通過するとき、非フィルタリング部とフィルタリング部に対応する光電変換部は、IRと可視光の信号をそれぞれ受信し、最適な品質の信号比較により、正確な指紋を判定し、その指紋が生体からのものかどうかを判定する。本発明は、例えば携帯電話などのさまざまな電子デバイスの光学指紋識別に広く適用されることができる。従来の指紋認証システムと比較して、本発明は、生体識別機能および認識の正確性を向上させる。
詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態で説明する。
本発明は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明及び例を読むことで、より完全に理解することができる。
図1は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの断面図である。 図2は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図3は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図4は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの断面図である。 図5は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図6は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図7は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図8は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図9は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図10は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図11は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図12は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの一部の上面図である。 図13は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの断面図である。 図14は、本発明の一実施形態による光学指紋センサーの断面図である。
以下の説明では、本発明を実施するベストモードを開示している。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のものであり、本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参考にして決定される。
図1に示すように、本発明の一実施形態による光学指紋センサー10が提供される。図1は、光学指紋センサー10の断面図を示している。
図1では、光学指紋センサー10は、基板12、複数の光電変換ユニット14、遮光層16、および光学材料層18を含む。光電変換ユニット14、例えば、第1の光電変換ユニット14a、第2の光電変換ユニット14b、第3の光電変換ユニット14c、第4の光電変換ユニット14d、第5の光電変換ユニット14e、および第6の光電変換ユニット14fは、基板12に配置される。遮光層16は、基板12の上に配置される。光学材料層18は、遮光層16と接触している。例えば、光学材料層18は、遮光層16と「物理的に(または直接)」接触している。具体的には、光学材料層18は、1つの非フィルタリング部20と1つのフィルタリング部22を含む。
いくつかの実施形態では、基板12は、例えば、シリコンまたは他の適切な半導体材料を含む。いくつかの実施形態では、光電変換ユニット14は、光を電気信号に変換することができる適切なコンポーネント、例えば、さまざまなフォトダイオード(PD)を含む。いくつかの実施形態では、遮光層16は、例えば、適切な不透明な有機材料または無機材料を含む。図1では、遮光層16は、その中に形成された複数の貫通孔24を更に含む。貫通孔24は、光電変換ユニット14と整列する。いくつかの実施形態では、貫通孔24の直径Dは、例えば、光電変換ユニット14の幅W以下の適切なサイズである。ここでは、遮光層16は、「コリメータ」と見なされ、特定の角度で光が通過できるようにする。
図1では、光学材料層18は、基板12と遮光層16との間に配置される。いくつかの実施形態では、光学材料層18の非フィルタリング部20は、例えば、適切な透明有機材料を含む。いくつかの実施形態では、光学材料層18のフィルタリング部22は、例えば、赤外光(IR)カットフィルター、赤色(R)カラーフィルター、緑色(G)カラーフィルター、または青色(B)カラーフィルターを含む。いくつかの実施形態では、フィルタリング部22は、例えば、吸収型材料または反射型材料を含む。いくつかの実施形態では、フィルタリング部22は、例えば、単層または多層を含む。ここでは、フィルタリング部22は、IRを除去して、可視光が通過するように用いられる。
光学材料層18の非フィルタリング部20およびフィルタリング部22は、それぞれいくつかの光電変換ユニット14の上に重なる。図1では、非フィルタリング部20は、特定の光電変換部14、例えば、第1の光電変換部14a、第2の光電変換部14b、および第3の光電変換部14cの上に重なる。フィルタリング部22は、特定の光電変換ユニット14、例えば、第4の光電変換ユニット14d、第5の光電変換ユニット14e、および第6の光電変換ユニット14fの上に重なる。具体的には、非フィルタリング部20および非フィルタリング部20の下の特定の光電変換ユニット14(即ち、第1の光電変換ユニット14a、第2の光電変換ユニット14b、および第3の光電変換ユニット14c)は、IR範囲(例えば、940nmの波長の静脈信号)に属する生体信号を検出するための1つの第1の検出領域26を構成する。フィルタリング部22およびフィルタリング部22の下の特定の光電変換ユニット14(即ち、第4の光電変換ユニット14d、第5の光電変換ユニット14e、および第6の光電変換ユニット14f)は、可視光範囲に属する指紋信号を検出するための1つの第2の検出領域28を構成する。
光学材料層18(非フィルタリング部20およびフィルタリング部22を含む)の上面図(図2)によれば、基板12の第1の検出領域26および第2の検出領域28の分布パターンがより明確に明らかになる。図1の光学材料層18の断面プロファイルは、図2の断面線A―A’に沿って得られる。図2では、第1の検出領域26の面積A26は、第2の検出領域28の面積A28と実質的に等しい。第1の検出領域26および第2の検出領域28は、基板12の長手軸32に平行な方向30に配置される。
いくつかの実施形態では、図3に示されるように、第1の検出領域26および第2の検出領域28の他の適切な分布パターンも明らかにされる。図3では、第1の検出領域26の面積A26は、第2の検出領域28の面積A28と実質的に等しい。第1の検出領域26および第2の検出領域28は、基板12の長手軸32に垂直な方向34に配置される。いくつかの実施形態では、第1の検出領域26および第2の検出領域28の他の適切な分布パターンも明らかにされ(図示せず)、例えば、第1の検出領域の面積が第2の検出領域の面積と異なる、または第1の検出領域と第2の検出領域が基板上で斜めに配置される。
図1では、光学指紋センサー10は、遮光層16の上に配置された第1の光源36を更に含む。いくつかの実施形態では、第1の光源36は、例えば、OLEDアレイを含む。いくつかの実施形態では、第1の光源36は、例えば、約400nmから約700nmの波長範囲を有する可視光、または約700nmから約1100nmの波長範囲を有するIR、例えば850nmまたは940nmを放射する。光学指紋センサー10は、第1の光源36に隣接して配置された第2の光源38を更に含む。いくつかの実施形態では、第2の光源38は、例えば、IR LEDを含む。いくつかの実施形態では、第2の光源38は、例えば、約700nmから約1100nm、例えば850nmまたは940nmの波長範囲を有するIRを放射する。光学指紋センサー10は、第1の光源36および第2の光源38の上に配置されたカバーガラス40を更に含む。ここでは、第2の光源38は、カバーガラス40の縁部40’の下に配置される。いくつかの実施形態では、第1の光源36と第2の光源38は同時に光を放射する。いくつかの実施形態では、第1の光源36および第2の光源38は、順次に光を放射する。例えば、第1の光源36が最初に放射し、続いて第2の光源38が放射する、または第2の光源38が最初に放射し、続いて第1の光源36が放射する。
生体の指(図示せず)がカバーガラス40に触れたとき、第1の光源36(即ち、OLEDアレイ)が、例えば660nmの波長の可視光を最初に放射し、続いて第2の光源38(即ち、IR LED)が、例えば940nmの波長のIRを放射する。放射された可視光とIRはカバーガラス40で全反射して、光が指によって検出領域に反射される。検出領域はこれらの光信号を受信し、それらを電気信号に変換して、画像比較をする。その中の光学材料層18のフィルタリング部22で構成された第2の検出領域28は、比較するための可視光の信号(例えば、660nm)を受信し、それが正確な指紋であるかどうかを判定する。同時に、その中の光学材料層18の非フィルタリング部20で構成された第1の検出領域26がIR信号(例えば、940nm; 静脈信号)を受信した場合、検査された指紋は、生体からのものであることを意味する。
図4に示すように、本発明の一実施形態による、光学指紋センサー10が提供される。図4は、光学指紋センサー10の断面図を示している。
図4では、光学指紋センサー10は、基板12、複数の光電変換ユニット14、遮光層16、および光学材料層18を含む。光電変換ユニット14、例えば、第1の光電変換ユニット14a、第2の光電変換ユニット14b、第3の光電変換ユニット14c、第4の光電変換ユニット14d、第5の光電変換ユニット14e、および第6の光電変換ユニット14fは、基板12に配置される。遮光層16は、基板12の上に配置される。光学材料層18は、遮光層16と接触している。例えば、光学材料層18は、遮光層16と「物理的に(または直接)」接触している。具体的には、光学材料層18は、1つの非フィルタリング部20と複数のフィルタリング部22を含む。
いくつかの実施形態では、基板12は、例えば、シリコンまたは他の適切な半導体材料を含む。いくつかの実施形態では、光電変換ユニット14は、光を電気信号に変換することができる適切なコンポーネント、例えば、さまざまなフォトダイオード(PD)を含む。いくつかの実施形態では、遮光層16は、例えば、適切な不透明な有機材料または無機材料を含む。図4では、遮光層16は、その中に形成された複数の貫通孔24を更に含む。貫通孔24は、光電変換ユニット14と整列する。いくつかの実施形態では、貫通孔24の直径Dは、例えば、光電変換ユニット14の幅W以下の適切なサイズである。ここでは、遮光層16は、「コリメータ」と見なされ、特定の角度で光が通過できるようにする。
図4では、光学材料層18は、基板12と遮光層16との間に配置される。いくつかの実施形態では、光学材料層18の非フィルタリング部20は、例えば、適切な透明有機材料を含む。いくつかの実施形態では、光学材料層18のフィルタリング部22は、例えば、赤外光(IR)カットフィルター、赤色(R)カラーフィルター、緑色(G)カラーフィルター、または青色(B)カラーフィルターを含む。いくつかの実施形態では、フィルタリング部22は、例えば、吸収型材料または反射型材料を含む。いくつかの実施形態では、フィルタリング部22は、例えば、単層または多層を含む。ここでは、フィルタリング部22は、IRを除去して、可視光が通過するように用いられる。
光学材料層18の非フィルタリング部20およびフィルタリング部22は、それぞれいくつかの光電変換ユニット14の上に重なる。図4では、非フィルタリング部20は、特定の光電変換部14、例えば、第2の光電変換部14b、第4の光電変換部14d、および第6の光電変換部14fの上に重なる。フィルタリング部22は、特定の光電変換ユニット14、例えば、第1の光電変換ユニット14a、第3の光電変換ユニット14c、および第5の光電変換部14eの上に重なる。具体的には、非フィルタリング部20および非フィルタリング部20の下の特定の光電変換ユニット14(即ち、第2の光電変換ユニット14b、第4の光電変換ユニット14d、および第6の光電変換ユニット14f)は、IR範囲(例えば、940nmの波長の静脈信号)に属する生体信号を検出するための1つの第1の検出領域26を構成する。フィルタリング部22およびフィルタリング部22の下の特定の光電変換ユニット14(即ち、第1の光電変換ユニット14a、第3の光電変換ユニット14c、および第5の光電変換ユニット14e)は、可視光範囲に属する指紋信号を検出するための複数の第2の検出領域28を構成する。
光学材料層18(非フィルタリング部20およびフィルタリング部22を含む)の上面図(図5)によれば、基板12の第1の検出領域26および第2の検出領域28の分布パターンがより明確に明らかになる。図4の光学材料層18の断面プロファイルは、図5の断面線B―B’に沿って得られる。図5では、第2の検出領域28は、「千鳥状」に配置され、第1の検出領域26に囲まれている。いくつかの実施形態では、第2の検出領域のサイズ(つまり面積)は互いに同じか異なる。
いくつかの実施形態では、図6〜図8に示されるように第1の検出領域26および第2の検出領域28の他の適切な分布パターンも、明らかにされる。図6では、複数の第1の検出領域26は、「マトリクス状」に配置され、第2の検出領域28に囲まれている。いくつかの実施形態では、第1の検出領域のサイズ(つまり面積)は、互いに同じか異なる。図7では、複数の第1の検出領域26は、「千鳥状」に配置され、第2の検出領域28に囲まれている。いくつかの実施形態では、第1の検出領域のサイズ(つまり面積)は互いに同じか異なる。図8では、複数の第2の検出領域28は、「マトリクス状」に配置され、第1の検出領域26に囲まれている。いくつかの実施形態では、第2の検出領域のサイズ(つまり面積)は、互いに同じか異なる。
図4では、光学指紋センサー10は、遮光層16の上に配置された第1の光源36を更に含む。いくつかの実施形態では、第1の光源36は、例えば、OLEDアレイを含む。いくつかの実施形態では、第1の光源36は、例えば、約400nmから約700nmの波長範囲を有する可視光、または約700nmから約1100nmの波長範囲を有するIR、例えば850nmまたは940nmを放射する。光学指紋センサー10は、第1の光源36に隣接して配置された第2の光源38を更に含む。いくつかの実施形態では、第2の光源38は、例えば、IR LEDを含む。いくつかの実施形態では、第2の光源38は、例えば、約700nmから約1100nm、例えば850nmまたは940nmの波長範囲を有するIRを放射する。光学指紋センサー10は、第1の光源36および第2の光源38の上に配置されたカバーガラス40を更に含む。ここでは、第2の光源38は、カバーガラス40の縁部40’の下に配置される。いくつかの実施形態では、第1の光源36と第2の光源38は同時に光を放射する。いくつかの実施形態では、第1の光源36および第2の光源38は、順次に光を放射する。例えば、第1の光源36が最初に放射し、続いて第2の光源38が放射する、または第2の光源38が最初に放射し、続いて第1の光源36が放射する。
生体の指(図示せず)がカバーガラス40に触れたとき、第1の光源36(即ち、OLEDアレイ)が、例えば660nmの波長の可視光を最初に放射し、続いて第2の光源38(即ち、IR LED)が、例えば940nmの波長のIRを放射する。放射された可視光とIRはカバーガラス40で全反射して、光が指によって検出領域に反射される。検出領域はこれらの光信号を受信し、それらを電気信号に変換して、画像比較をする。その中の光学材料層18のフィルタリング部22で構成された第2の検出領域28は、比較するための可視光の信号(例えば、660nm)を受信し、それが正確な指紋であるかどうかを判定する。同時に、その中の光学材料層18の非フィルタリング部20で構成された第1の検出領域26がIR信号(例えば、940nm; 静脈信号)を受信した場合、検査された指紋は、生体からのものであることを意味する。
いくつかの実施形態では、図9〜図12に示されるように第1の検出領域26および第2の検出領域28の他の適切な分布パターンも、明らかにされる。
図9では、第2の検出領域28は、第1の検出領域26に囲まれている。第1の検出領域26は、基板12の縁部12’に沿って延伸する。いくつかの実施形態では、第2の検出領域の一部は、第1の検出領域に囲まれている。図10では、基板12の上に配置された2つの第1の検出領域(26aおよび26b)および2つの第2の検出領域(28aおよび28b)がある。第2の検出領域28aは、第1の検出領域26aに囲まれている。第1の検出領域26aは、第2の検出領域28bに囲まれている。第2の検出領域28bは、第1の検出領域26bに囲まれている。図11では、第1の検出領域26は、第2の検出領域28に囲まれている。第2の検出領域28は、基板12の縁部12’に沿って延伸する。いくつかの実施形態では、第1の検出領域の一部は、第2の検出領域に囲まれている。図12では、基板12の上に配置された2つの第1の検出領域(26aおよび26b)および2つの第2の検出領域(28aおよび28b)がある。第1の検出領域26aは、第2の検出領域28aに囲まれている。第2の検出領域28aは、第1の検出領域26bに囲まれている。第1の検出領域26bは、第2の検出領域28bに囲まれている。いくつかの実施形態では、第1の検出領域26および第2の検出領域28の他の適切な分布パターンも、明らかにされる。焦点は、第1の検出領域26と第2の検出領域28の異なる分布パターンにより信号比較の最適な品質を達成することにある。
図1では、光学材料層18は、基板12と遮光層16の間に配置されている。いくつかの実施形態では、光学指紋センサー10内の光学材料層18の他の適切な位置も明らかにされる。例えば、光学材料層18は、図13に示されるように、遮光層16の上に配置されるか、または図14に示されるように、光学材料層18は、遮光層16に挿入される(即ち、遮光層16の上部と下部は、光学材料層18によって分離されている)。重要なことは、光信号が光電変換ユニットに到達する前に、光学指紋センサーの適切な位置に配置された光学材料層(即ち、非フィルター部とフィルター部の組み合わせ)によって、フィルタリング効果が生成されて、正確な指紋を判定し、その指紋が生体からのものかどうかを判定するということである。
本発明では、第1の検出領域および第2の検出領域の特定の適切な分布パターン(例えば、図2、図3および図5〜図12に示される)は、光学指紋センサーの適切な位置(例えば、光学材料層が基板と遮光層との間に配置される、光学材料層が遮光層の上に配置される、または光学材料層が遮光層に挿入される位置)に光学材料層(即ち、非フィルタリング部とフィルタリング部の組み合わせ)を配置することにより提示される。光が光学材料層を通過するとき、第1の検出領域と第2の検出領域はIRと可視光の信号をそれぞれ受信し、最適な品質の信号比較により、正確な指紋を判定し、その指紋が生体からのものかどうかを判定する。本発明は、例えば携帯電話などのさまざまな電子デバイスの光学指紋識別に広く適用されることができる。従来の指紋認証システムと比較して、本発明は、生体識別機能および認識の正確性を向上させる。
本発明は、例として及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。逆に、当業者には自明の種々の変更及び同様の配置をカバーするものである。よって、添付の特許請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
10 光学指紋センサー
12 基板
14 光電変換ユニット
14 光電変換ユニット
14a 第1の光電変換ユニット
14b 第2の光電変換ユニット
14c 第3の光電変換ユニット
14d 第4の光電変換ユニット
14e 第5の光電変換ユニット
14f 第6の光電変換ユニット
16 遮光層
18 光学材料層
20 非フィルタリング部
22 フィルタリング部
24 貫通孔
26 第1の検出領域
28 第2の検出領域
36 第1の光源
38 第2の光源
40 カバーガラス
40’ 縁部
D 貫通孔の直径
W 光電変換ユニットの幅

Claims (10)

  1. 基板、
    前記基板の上に配置された遮光層、および
    前記遮光層と接触しており、非フィルタリング部とフィルタリング部を含む光学材料層を含む光学指紋センサー。
  2. 前記基板は複数の光電変換ユニットを含み、前記遮光層は、光電変換ユニットと整列する複数の貫通孔を含み、前記非フィルタリング部に対応する前記光電変換ユニットは、生体信号を検出し、前記フィルタリング部に対応する前記光電変換ユニットは、指紋信号を検出する請求項1に記載の光学指紋センサー。
  3. 前記光学材料層は、前記基板と前記遮光層との間に配置されるか、または前記遮光層の上に配置される請求項1に記載の光学指紋センサー。
  4. 前記遮光層は上部と下部を含み、前記上部は前記光学材料層によって前記下部から分離される請求項1に記載の光学指紋センサー。
  5. 前記非フィルタリング部は、前記フィルタリング部の面積と実質的に等しい面積を有し、前記非フィルタリング部および前記フィルタリング部は、前記基板の長手軸に平行または垂直な方向に配置される請求項1に記載の光学指紋センサー。
  6. 前記フィルタリング部は、前記非フィルタリング部に囲まれ、前記フィルタリング部は、マトリクス状に配置された、または千鳥状に配置された複数の分離したサブ部分を含む請求項1に記載の光学指紋センサー。
  7. 前記非フィルタリング部は、前記フィルタリング部に囲まれ、前記非フィルタリング部は、千鳥状に配置された、またはマトリクス状に配置された複数の分離したサブ部分を含む請求項1に記載の光学指紋センサー。
  8. 前記フィルタリング部は第1のサブ部分と第2のサブ部分を含み、前記非フィルタリング部は第1のサブ部分と第2のサブ部分を含み、前記フィルタリング部の前記第1のサブ部分は、前記非フィルタリング部の前記第1のサブ部分によって囲まれ、前記非フィルタリング部の前記第1のサブ部分は、前記フィルタリング部の前記第2のサブ部分によって囲まれ、前記フィルタリング部の前記第2のサブ部分は、前記非フィルタリング部の前記第2のサブ部分によって囲まれるか、または前記非フィルタリング部の第1のサブ部分は、前記フィルタリング部の前記第1のサブ部分に囲まれ、前記フィルタリング部の前記第1のサブ部分は、前記非フィルタリング部の前記第2のサブ部分に囲まれ、前記非フィルタリング部の前記第2のサブ部分は、前記フィルタリング部の前記第2のサブ部分に囲まれる請求項1に記載の光学指紋センサー。
  9. 前記フィルタリング部は、IRカットフィルター、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、または青色カラーフィルターを含むか、前記非フィルタリング部は透明有機材料を含む請求項1に記載の光学指紋センサー。
  10. 第1の光源および第2の光源を更に含み、前記第1の光源はOLEDを含み、前記遮光層の上に配置され、前記第2の光源はIR LEDを含み、前記第1の光源に隣接して配置される請求項1に記載の光学指紋センサー。



JP2019228926A 2019-06-25 2019-12-19 光学指紋センサー Active JP6934038B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/451,130 2019-06-25
US16/451,130 US11988855B2 (en) 2019-06-25 2019-06-25 Optical fingerprint sensors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021005354A true JP2021005354A (ja) 2021-01-14
JP6934038B2 JP6934038B2 (ja) 2021-09-08

Family

ID=73849163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019228926A Active JP6934038B2 (ja) 2019-06-25 2019-12-19 光学指紋センサー

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11988855B2 (ja)
JP (1) JP6934038B2 (ja)
CN (1) CN112131918B (ja)
TW (1) TWI776098B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110534031B (zh) * 2019-08-29 2021-12-28 上海天马微电子有限公司 一种显示装置及指纹识别方法
CN112446271A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 指纹卡有限公司 生物特征光学反欺骗
WO2021184269A1 (zh) 2020-03-18 2021-09-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备
EP3920087A4 (en) 2020-04-08 2022-03-02 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. FINGERPRINT IDENTIFICATION METHOD AND EQUIPMENT AND ELECTRONIC DEVICE
KR20220014441A (ko) * 2020-07-27 2022-02-07 삼성디스플레이 주식회사 지문 인증 장치, 이를 포함하는 표시 장치, 및 지문 인증 방법

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01158769A (ja) * 1987-12-15 1989-06-21 Seiko Epson Corp 固体撮像装置
JP2002042117A (ja) * 2000-07-25 2002-02-08 Nec Corp 指紋認証装置
JP2008091753A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Sony Corp 固体撮像装置、撮像装置、固体撮像装置の製造方法
JP2009003821A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Hitachi Ltd 撮像装置及びこれを搭載した装置
JP2010231336A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Seiko Epson Corp 撮像装置及び認証装置
JP2011198855A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Fujifilm Corp 光電変換膜積層型固体撮像素子及び撮像装置
CN102609694A (zh) * 2012-02-13 2012-07-25 深圳市中控生物识别技术有限公司 一种指纹与静脉采集装置
US20120187513A1 (en) * 2011-01-26 2012-07-26 Maxim Integrated Products, Inc. Light sensor having ir cut and color pass interference filter integrated on-chip
JP2014017468A (ja) * 2012-06-14 2014-01-30 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の校正方法、シャッタ装置及び電子機器
JP2015125663A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 セイコーエプソン株式会社 光学装置
US20150381907A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-31 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems for infrared and visible imaging with patterned infrared cutoff filters
CN107004126A (zh) * 2015-11-02 2017-08-01 深圳市汇顶科技股份有限公司 具有反指纹欺骗光学传感的多功能指纹传感器
US20190019000A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Optics-based fingerprint sensor, electric device including optics-based fingerprint sensor, and operation method of electric device
CN109409249A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 联想(北京)有限公司 信息处理方法及电子设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000047190A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Sony Corp 電気光学装置及びその製造方法
NL2011507C2 (en) * 2013-09-26 2015-03-30 Univ Delft Tech Tm2+ luminescent materials for solar radiation conversion devices.
TWI534717B (zh) 2014-05-30 2016-05-21 正崴精密工業股份有限公司 指紋感測器
KR20160117861A (ko) * 2015-03-31 2016-10-11 서울바이오시스 주식회사 지문 인식 장치 및 지문 인식 방법
US10462431B2 (en) * 2015-04-10 2019-10-29 Visera Technologies Company Limited Image sensors
US10410033B2 (en) * 2015-06-18 2019-09-10 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
CN105205446B (zh) * 2015-08-19 2019-03-12 南昌欧菲生物识别技术有限公司 指纹检测装置
US10056417B2 (en) * 2016-03-10 2018-08-21 Visera Technologies Company Limited Image-sensor structures
CN107203732A (zh) 2016-03-16 2017-09-26 上海箩箕技术有限公司 光学指纹传感器模组
CN108024035B (zh) * 2016-10-31 2020-02-04 比亚迪股份有限公司 成像装置和方法
US10796128B2 (en) * 2017-12-12 2020-10-06 Fingerprint Cards Ab Optical sensor with ambient light filter
EP3701420B1 (en) * 2018-05-07 2021-04-14 WaveTouch Limited Compact optical sensor for fingerprint detection
CN108846392B (zh) * 2018-08-31 2022-08-19 京东方科技集团股份有限公司 光学指纹识别单元及其制造方法、显示面板和识别指纹的方法
EP3693887B1 (en) * 2018-12-13 2022-02-16 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Fingerprint recognition apparatus and method, and electronic device

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01158769A (ja) * 1987-12-15 1989-06-21 Seiko Epson Corp 固体撮像装置
JP2002042117A (ja) * 2000-07-25 2002-02-08 Nec Corp 指紋認証装置
JP2008091753A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Sony Corp 固体撮像装置、撮像装置、固体撮像装置の製造方法
JP2009003821A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Hitachi Ltd 撮像装置及びこれを搭載した装置
JP2010231336A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Seiko Epson Corp 撮像装置及び認証装置
JP2011198855A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Fujifilm Corp 光電変換膜積層型固体撮像素子及び撮像装置
US20120187513A1 (en) * 2011-01-26 2012-07-26 Maxim Integrated Products, Inc. Light sensor having ir cut and color pass interference filter integrated on-chip
CN102609694A (zh) * 2012-02-13 2012-07-25 深圳市中控生物识别技术有限公司 一种指纹与静脉采集装置
JP2014017468A (ja) * 2012-06-14 2014-01-30 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の校正方法、シャッタ装置及び電子機器
JP2015125663A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 セイコーエプソン株式会社 光学装置
US20150381907A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-31 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems for infrared and visible imaging with patterned infrared cutoff filters
CN107004126A (zh) * 2015-11-02 2017-08-01 深圳市汇顶科技股份有限公司 具有反指纹欺骗光学传感的多功能指纹传感器
US20190019000A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Optics-based fingerprint sensor, electric device including optics-based fingerprint sensor, and operation method of electric device
CN109409249A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 联想(北京)有限公司 信息处理方法及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112131918B (zh) 2024-03-29
US11988855B2 (en) 2024-05-21
TWI776098B (zh) 2022-09-01
TW202101284A (zh) 2021-01-01
JP6934038B2 (ja) 2021-09-08
US20200410202A1 (en) 2020-12-31
CN112131918A (zh) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6934038B2 (ja) 光学指紋センサー
US11101390B2 (en) Manufacturing method of sensing module for optical fingerprint sensor
US10198650B2 (en) Image capture apparatus
US10056439B2 (en) Image capturing apparatus
TWI633494B (zh) 取像裝置
CN109863506A (zh) 指纹识别装置和电子设备
KR102582986B1 (ko) 지문 인식 장치 및 전자 장치
CN111133444B (zh) 指纹识别装置和电子设备
US20080205711A1 (en) Biometric information acquisition device
US11776305B2 (en) Biometric optical antispoofing
CN111837132B (zh) 指纹检测的装置和电子设备
US20090041391A1 (en) Image sensing device
US20190387141A1 (en) Image capture apparatus
CN111801684A (zh) 指纹检测的装置和电子设备
CN110858299A (zh) 生物识别传感器及具备其的显示装置
CN111611952A (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN211742126U (zh) 指纹检测的装置和电子设备
TW201909035A (zh) 具有輔助光源之指紋辨識裝置以及使用其之行動裝置
CN209543374U (zh) 指纹识别装置和电子设备
TWI727550B (zh) 光學識別模組
CN211787124U (zh) 生物识别成像装置和电子装置
CN220383493U (zh) 显示面板、生物信息采集装置及电子设备
WO2022183511A1 (zh) 指纹识别装置和电子设备
TWI758093B (zh) 生物特徵辨識裝置
WO2021168672A1 (zh) 指纹识别装置和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6934038

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250