[发明专利]用于减轻莫尔效应的显示器下光学指纹传感器布置结构

说明书

本发明涉及一种用于减轻莫尔效应的显示器下光学指纹传感器布置结构，具体公开了用于使具有感兴趣的结构特征的生物辨识特征对象成像的电子装置的系统和方法。所述电子装置包括：显示器，所述显示器包括成行的像素元件，所述成行的像素元件平行于沿第一轴线的第一主要方向；以及光学传感器，所述光学传感器被安装在所述显示器下方，所述光学传感器平行于沿第二轴线的第二主要方向。第二轴线相对于第一轴线以一角度旋转以将莫尔图案调整成在所述感兴趣的结构特征的频率范围之外。

技术领域

本公开大体涉及光学传感器，并且更具体地涉及减轻莫尔效应的显示器下光学指纹传感器布置结构。

背景技术

物体成像被用于各种应用中。例如，生物辨识特征识别系统使生物辨识特征对象成像以用于鉴别和/或验证包括识别系统的装置的用户。生物辨识特征成像提供了可靠的非侵入方式来出于识别目的验证个体身份。各种类型的传感器可被用于生物辨识特征成像。

指纹像其他生物辨识特征一样是基于独特的个人特征并且因此为识别个体提供了可靠机制。因此，指纹传感器具有许多潜在应用。例如，指纹传感器可被用于提供在静止应用（例如安全检查站）中的访问控制。指纹传感器也可被用于提供在移动装置中的访问控制，该移动装置例如手机、可穿戴智能装置（例如，智能手表和活动追踪器）、平板电脑、个人数据助理（PDA）、导航装置、以及便携式游戏装置。因此，一些应用，特别是与移动装置有关的应用，会需要既尺寸小又非常可靠的识别系统。

在大多数移动装置中的指纹传感器是电容性传感器，其具有被构造成感测指纹的脊和谷特征的感测阵列。典型地，这些指纹传感器或者检测绝对电容（有时被称为“自电容”）或者检测转移电容（有时被称为“互电容”）。在任一情况下，在阵列中的每个感测元件处的电容根据是否存在脊或谷而变化，并且这些变化被电学检测以形成指纹的图像。

虽然电容性指纹传感器提供某些优点，不过大多数商业可获得的电容性指纹传感器难以遍及较大距离感测到精细的脊和谷特征，从而需要指纹接触靠近感测阵列的感测表面。电容式传感器穿过厚的层来检测指纹仍然是一个重大的挑战，该厚的层例如是保护许多智能手机和其他移动装置的显示器的厚的玻璃盖片（cover glass）（有时被称为“盖板玻璃（cover lens）”）。

光学指纹传感器提供对于电容性指纹传感器而言的替代品。最近，已经试图在显示器的活动区域中（例如在移动装置的显示器下）实施光学指纹传感器。例如像素和子像素的显示部件通常将由于显示部件的重复性而具有周期性。类似地，在可被安装在显示器下方的光学传感器上的各个光学传感器元件将具有它们自身的周期性。光学传感器元件和显示部件的组合周期性会导致莫尔效应，从而导致指纹图像的一些部分具有亮区和暗区，这进而会干扰分析例如脊和谷的指纹特征。

发明内容

一种实施例提供了一种用于使具有感兴趣的结构特征的生物辨识特征对象成像的电子装置。所述电子装置包括：显示器，所述显示器具有成行的像素元件，所述成行的像素元件平行于沿第一轴线的第一主要方向；以及光学传感器，所述光学传感器被设置在所述显示器下方，所述光学传感器平行于沿第二轴线的第二主要方向。所述第二轴线相对于所述第一轴线具有角度，并且其中，所述角度将莫尔图案频率调整成在对应于所述感兴趣的结构特征的频率范围之外。

另一实施例提供一种电子装置。所述电子装置包括：显示器，所述显示器具有成行的像素元件，所述成行的像素元件平行于第一主要轴线；以及光学传感器，所述光学传感器具有成行的感测元件，所述成行的感测元件平行于第二主要轴线，所述光学传感器被构造成使指纹成像。所述光学传感器被设置在所述显示器下方并且被定向成使得所述第二主要轴线相对于所述第一主要轴线以角度Ɵ旋转，当使所述指纹成像时，所述角度Ɵ足以降低图像上的莫尔效应。