[发明专利]光学指纹传感器及封装

权利要求书

1.一种指纹传感器装置，包括：

触摸传感器模块，包括：

感测电路，用于响应于检测到与指纹相关联的接触输入而生成传感器信号，所述感测电路包括：

光学指纹传感器，包括光电二极管阵列，用于检测所述接触输入并生成指示所述指纹的图像的第一信号，以及生成指示与所述指纹不同的生物学标记的第二信号，

其中所生成的所述传感器信号包括指示所述指纹的图像的所述第一信号和指示与所述指纹不同的所述生物学标记的所述第二信号，

其中所述光学指纹传感器包括耦合器和间隔物，所述耦合器设置于所述间隔物的下方，所述间隔物设置于盖板玻璃的下方，所述耦合器、所述间隔物和所述盖板玻璃的形状和折射率被匹配为控制光源发出的探测光束在所述盖板玻璃的顶部的感测表面被全部反射或部分反射，并且被匹配为控制所述探测光束在所述耦合器的入射端处的尺寸H小于所述探测光束在所述感测表面处的尺寸W，使得所述光电二极管阵列的尺寸小于所述感测表面的尺寸，以在不依赖成像透镜的情况下通过小检测器阵列实现大区域成像；以及

处理电路，通信地耦接到所述感测电路以对所生成的所述传感器信号进行处理，从而确定与所述指纹相关联的所述接触输入是否来自活人的手指。

2.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述光学指纹传感器还包括所述光源和所述盖板玻璃。

3.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述间隔物包括玻璃材料、粘合材料、气隙或真空间隙。

4.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述耦合器包括玻璃材料、粘合材料、气隙或真空间隙。

5.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述盖板玻璃是与覆盖主机装置的显示器的其他盖板玻璃分离的单独盖板玻璃。

6.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述耦合器、所述间隔物或所述盖板玻璃包括单个层或多个层。

7.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述耦合器、所述间隔物和所述盖板玻璃在形状或折射率至少其中一个方面匹配。

8.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述光学指纹传感器被配置为匹配所述光源发射的探测光束的探测光束入射角、发散角以及所述耦合器、所述间隔物和所述盖板玻璃的材料，以将所述探测光束控制为针对不同的触摸材料、在感测表面处被全部反射或部分反射。

9.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述光学指纹传感器被配置为过滤掉由所述盖板玻璃上的水引起的反射光。

10.根据权利要求9所述的指纹传感器装置，其中所述耦合器包括低折射率材料。

11.根据权利要求10所述的指纹传感器装置，其中所述低折射率材料包括MgF₂、CaF₂、环氧树脂或聚合物。

12.根据权利要求9所述的指纹传感器装置，其中所述光源被配置为将发射的所述探测光束在感测表面处的入射角控制为适当的角度。

13.根据权利要求9所述的指纹传感器装置，其中所述光源被配置为使得发射的所述探测光束被有水存在的所述感测表面全部反射到所述光电二极管阵列；在所述感测表面的指纹脊触摸位置，只有一小部分所述探测光束被反射到所述光电二极管阵列；而在干的指纹沟位置，所述探测光束被全部反射到所述光电二极管阵列，使得所述指纹脊产生被良好检测的信号。

14.根据权利要求1所述的指纹传感器装置，其中所述光学指纹传感器被配置为基于汗的折射率低于手指的皮肤的折射率来区分所述指纹中的汗孔。