[发明专利]光学指纹感测器

说明书

一种光学指纹感测器，包括：一影像感测器阵列；一准直层，配置于影像感测器阵列上，准直层具有第一孔的阵列；一导光层，配置于准直层上；一光源，发射光至导光层；以及一感测区域，配置于导光层上。导光层允许来自光源的一部分的光进入感测区域，并且导引剩余部分的光前进。

技术领域

本公开涉及一种光学指纹感测器，且特别有关于具有能够减低光在传输中耗损并且输出均匀光的导光层的光学指纹感测器。

背景技术

生物辨识技术在这几年相当热门。有一种生物辨识系统是指纹辨识系统。指纹辨识系统拍摄使用者的指纹来认证使用者并且决定是否让使用者存取内建该指纹辨识系统的装置。指纹辨识系统也可以用来做例如移动电话、可穿戴式电子装置(如智能手表)、平板电脑等的各个移动装置的存取控制。

电容指纹感测器最普遍地用于指纹辨识系统中。然而，电容指纹感测器在距离手指距离长的情况下很难感测到精细的指纹的脊线和谷线特征。因此如果电容指纹感测器埋在装置的厚玻璃外壳下的话就会成为一个问题。对这个问题的一个解决方案是采用光学指纹感测器来取代电容指纹感测器。即使手指所接触到玻璃外壳的表面并不靠近感测器阵列，光学指纹感测器还是能够感测到清楚的指纹。

现有的光学指纹感测器具有光源来照射手指碰触的感测区域，并且利用影像感测器阵列来接收来自感测区域的反射光。从手指的脊线反射的光与从手指的谷线反射的光具有不同的强度。因此，影像感测器阵列能够拍摄手指的脊线和谷线特征。然而，光源要均匀地照射感测区域并不容易。如果光源没有均匀地照射感测区域的话，就无法获得精细的影像品质或高辨识正确度。

发明内容

本公开提出一种光学指纹感测器，包括：一影像感测器阵列；一准直层，配置于该影像感测器阵列上，该准直层具有第一孔的阵列；一导光层，配置于该准直层上；一光源，发射光至该导光层；以及一感测区域，配置于该导光层上，其中该导光层允许来自该光源的一部分的光进入该感测区域，并且导引剩余部分的光前进。

在上述光学指纹感测器中，该导光层包括：一底部导光层；一中间导光层，配置于该底部导光层上；一顶部导光层，配置于该中间导光层上，该顶部导光层具有第二孔的阵列，其中该底部导光层与该顶部导光层的折射率低于该中间导光层的折射率。

在上述光学指纹感测器中，每一个该第二孔分别位于一个该第一孔正上方。

在上述光学指纹感测器中，该影像感测器阵列包括多个的影像感测器单元，该影像感测器单元接收被该感测区域反射且通过一个该第二孔及一个该第一孔的光。

在上述光学指纹感测器中，每一个该第一孔具有由第一材料组成的侧壁，并且填满第二材料，其中该第一材料的折射率低于该第二材料。在一个实施例中，该底部导光层与该顶部导光层是由该第一材料组成，该中间导光层是由该第二材料组成。

根据本公开另一个观点，在上述光学指纹感测器中，该导光层具有棱镜的阵列。

在上述光学指纹感测器中，每一个该棱镜位于一个该第一孔的正上方。

在上述光学指纹感测器中，每一个该棱镜反射一部分的入射光至该感测区域，并且使剩余部分的该入射光通过。

在上述光学指纹感测器中，该影像感测器阵列包括多个的影像感测器单元，该影像感测器单元接收被该感测区域反射且通过一个该第一孔的光。在另一实施例中，每一个该第一孔具有由第一材料组成的侧壁，并且填满第二材料，其中该第一材料的折射率低于该第二材料。

根据本公开另一个观点，在上述光学指纹感测器中，该导光层包括材料块的阵列，其中介于任两相邻的该材料块的界面是一倾斜面，并且每一个该倾斜面位于一个该第一孔的正上方。

在上述光学指纹感测器中，每一个该倾斜面反射一部分的入射光至该感测区域，并且使剩余部分的该入射光通过。