[发明专利]基于利用透镜-针孔模块和其他光学设计的光学成像的LCD屏上光学指纹感测

说明书

提供了设备和光学传感器模块，用于通过使用采集和检测来自屏幕的顶部上的手指的光的屏下光学传感器模块，提供指纹的屏上光学感测。提供了LCD下光学传感器模块的各种实现方式，包括：LCD下光学感测的不同光学成像模块设计，基于隐藏光学透射特征或区域于LCD不透明边界下方的不可见LCD下光学传感器模块，以及与手指的内部组织相关联的形貌特征的光学感测。

优先权要求和相关申请的交叉引用

本专利文件要求(1)深圳市汇顶科技股份有限公司于2018年2月26日提交的申请号为62/635,538、发明名称为“通过用于屏上指纹感测的LCD屏下光学传感器模块中的成像透镜和成像针孔的光学成像”的美国临时专利申请(代理案卷号为117641-8040.US00)，和(2)深圳市汇顶科技股份有限公司于2018年4月8日提交的申请号为62/654,525、发明名称为“具有成像透镜和成像针孔的、用于屏上指纹感测和三维光学形貌感测的不可见LCD屏下光学传感器”的美国临时专利申请(代理案卷号为117641-8040.US01)的权益和优先权。上述专利申请的全部内容通过引用并入本专利申请的公开内容的一部分。

技术领域

本专利文件涉及在电子设备或系统中感测指纹并执行其他参数测量值的一种或多种感测操作，该电子设备或系统包括诸如移动设备或可穿戴设备的便携式设备和较大系统。

背景技术

各种传感器可以在电子设备或系统中实现，以提供某些期望的功能。实现用户认证的传感器是传感器的一个示例，用于在各种设备或系统中保护个人数据并防止未经授权的访问，该设备和系统包括便携式或移动计算设备(例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机)、游戏系统、各种数据库、信息系统或较大的计算机控制的系统。

电子设备或系统上的用户认证可以通过生物标识符的一种或多种形式来执行，其可以单独使用，也可以和传统的密码认证方法一起使用。生物标识符的一种普遍形式是人的指纹图案。指纹传感器可以内置于电子设备中以读取用户的指纹图案，使得设备只能由该设备的授权用户通过认证该授权用户的指纹图案进行解锁。用于电子设备或系统的传感器的另一示例是生物医学传感器，其在例如腕带设备或手表等可穿戴设备中检测用户的生物特性，例如用户的血液特性、心跳。总之，可以在电子设备中提供不同的传感器以实现不同的感测操作和功能。

指纹可以用于对访问电子设备、计算机控制的系统、电子数据库或信息系统的用户进行认证，其既可以作为独立认证方法使用，也可以与一个或多个其他认证方法，例如密码认证方法组合使用。例如，包括便携式或移动计算设备的电子设备，例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机和游戏系统，可以采用用户认证机制来保护个人数据并防止未经授权的访问。又如，用于组织或企业的计算机或计算机控制的设备或系统应该被保护仅允许授权人员访问，以保护该组织或企业的设备或系统的信息或使用。存储在便携式设备和计算机控制的数据库、设备或系统中的信息性质上可以是个人信息，例如个人联系人或电话簿、个人照片、个人健康信息或其他个人信息，或是组织或企业专用的机密信息，例如商业财务信息、雇员数据、商业秘密以及其他专有信息。如果访问电子设备或系统的安全性受到损害，则这些数据可能会被其他人访问，造成个人隐私的丧失或有价值机密信息的丢失。除了信息的安全性之外，对计算机和计算机控制的设备或系统的安全访问还允许保障由计算机或计算机处理器控制的设备或系统的使用，例如计算机控制的汽车以及ATM等其他系统。

对(例如移动设备)设备或(例如电子数据库和计算机控制的系统)系统的安全访问可以以不同方式来实现，例如，使用用户密码。然而，密码可能很容易传播或获取，密码的这种性质会降低密码的安全级别。此外，由于用户在访问受密码保护的电子设备或系统时需要记住密码，在用户忘记密码的情况下，用户需要进行某些密码恢复程序以获得认证，或重新获得对设备或系统的访问的权限。这样的过程对于用户而言较为繁琐，并且具有各种实际限制和不便。可以利用个人指纹识别来实现用户认证，以增强数据安全性，同时减轻与密码相关联的某些不期望的影响。