[实用新型]生物识别成像装置和电子装置

说明书

本实用新型提供了生物识别成像装置和电子装置。该生物识别成像装置(100)包括：图像传感器(102)，其包括光电探测器像素(104)阵列；第一孔层(106)，其被布置在图像传感器上方，第一孔层包括具有第一孔尺寸的多个孔(108)；第一透明间隔层(110)，其被布置在第一孔层上；第二孔层(112)，其被布置在第一透明间隔层上方，第二孔层包括具有第二孔尺寸的多个孔(114)，第二孔层中的孔与第一孔层中的孔对准，其中，第二孔尺寸大于第一孔尺寸；第二透明间隔层(116)，其被布置在第二孔层上方；微透镜阵列(118)，其被布置在第二间隔层上；以及不透明掩模层(120)，其被布置在相邻微透镜之间。

技术领域

本实用新型涉及适于集成在显示面板中的光学生物识别成像装置。具体地，本实用新型涉及适于指纹感测的光学生物识别成像装置，其中，感测装置包括多个微透镜。

背景技术

生物识别系统被广泛地用作用于增加诸如移动电话等的个人电子装置的便利性和安全性的装置。特别是指纹感测系统现在被包括在诸如移动电话的所有新近发布的消费电子装置中的大部分消费电子装置中。

光学指纹传感器为人所知已有一段时间，并且在某些应用中，光学指纹传感器可以是例如电容式指纹传感器的可行的替代品。光学指纹传感器可以例如基于小孔成像原理以及/或者可以采用微通道即准直器或微透镜来将入射光聚焦到图像传感器上。

US 2007/0109438描述了可以用作指纹传感器的光学成像系统，在该光学成像系统中，微透镜被布置成将光重定向到检测器上。在所描述的成像系统中，每个微透镜构成采样点，并且微透镜被布置成彼此靠近以增加图像分辨率。为了避免混合从相邻微透镜接收到的光，在微透镜与检测器之间布置了微通道或孔。

然而，为了实现高分辨率传感器，必须使微透镜变小并且以高精度制造微透镜，从而使得制造工艺复杂且对变化敏感，而且包括小的微透镜的所描述类型的传感器也对覆盖传感器的任何层中透射率的空间差异敏感。

因此，期望提供改进的光学指纹感测装置。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述缺点和其他缺点，本实用新型的目的是提供一种适于在电子用户装置中在显示盖玻璃下使用的改进的生物识别成像装置。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种生物识别成像装置，其特征在于，包括：图像传感器，其包括光电探测器像素阵列；第一孔层，其被布置在图像传感器上方，第一孔层包括具有第一孔尺寸的多个孔；第一透明间隔层，其被布置在第一孔层上；第二孔层，其被布置在第一间隔层上方，第二孔层包括具有第二孔尺寸的多个孔，第二孔层中的孔与第一孔层中的孔对准，其中，第二孔尺寸大于第一孔尺寸；第二透明间隔层，其被布置在第二孔层上方；微透镜阵列，其被布置在第二间隔层上；以及不透明掩模层，其被布置在相邻微透镜之间。

在此，除了孔之外，第一孔层和第二孔层应该被认为是不透明的，孔被配置成允许光没有损失或损失最小地通过孔。不透明掩模层是被布置为最上面的透明间隔层上的掩模的层，在此，所述最上面的透明间隔层是第二透明间隔层。不透明掩模层被配置成防止尚未通过微透镜的光到达成像装置。因此，除了微透镜的位置之外，不透明掩模层优选地覆盖成像装置的整个最上表面。

根据本实用新型的一个实施方式，不透明掩模层包括多个开口，并且其中，微透镜被布置在不透明掩模层的开口中。微透镜可以例如以六边形或直线格子布置进行布置以形成阵列。

根据本实用新型的一个实施方式，不透明掩模层中的开口大于第二孔尺寸。由此，通过微透镜的光束在它通过第二孔层时进一步变窄。然而，原则上也可以形成如下成像装置，在该成像装置中，第二孔层中的开口具有与不透明掩模层中的开口相同的尺寸。

根据本实用新型的一个实施方式，微透镜被配置成在图像传感器的表面处具有焦点。因此，来自生物识别对象的到达一个微透镜的那一部分的反射光被聚焦到图像传感器上，在该图像传感器上可以捕获该反射光。