[发明专利]基于利用离轴针孔进行透镜-针孔成像的屏下光学指纹传感器

权利要求书

1.一种光学指纹传感器模块，包括：

光电二极管阵列，所述光电二极管阵列具有一个表面；

具有光轴的透镜，所述光轴相对于所述光电二极管阵列的表面的法线形成介于45度到135度之间的角度，所述透镜用于接收信号光，并使所述信号光发生折射，其中所述信号光是光源提供的照射光在手指发生散射或反射而形成的；

具有一个针孔的构件，所述针孔的对称线与所述透镜的光轴平行，且所述针孔位于所述透镜的光轴之外，并用于将所述透镜折射的所述信号光透射到所述光电二极管阵列的表面；以及

电耦合到所述光电二极管阵列的电子电路，其中所述光电二极管阵列用于将入射在其上的所述信号光转换成电信号，所述电信号用于被处理以产生所述手指的指纹图案的图像。

2.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，其中所述针孔位于远离所述光电二极管阵列的表面的所述透镜的光轴之外。

3.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，其中所述透镜的光轴与所述光电二极管阵列的表面的法线之间的角度在80度和95度之间。

4.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，其中所述透镜的光轴与所述光电二极管阵列的表面的法线之间的角度为90度。

5.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，其中所述光源包括激光二极管或垂直腔面发射激光器VCSEL，用于提供向所述手指传输的照明光。

6.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，还包括第一反射镜，所述第一反射镜设置在所述透镜的前面，并用于将所述信号光朝向所述透镜反射。

7.根据权利要求6所述的光学指纹传感器模块，还包括第一消光区域，所述第一消光区域邻近所述针孔设置且邻接所述第一反射镜，并用于衰减入射在其上的所述信号光的一部分。

8.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，还包括设置在所述光电二极管阵列上方的保护层；所述保护层包括带通滤波器。

9.根据权利要求8所述的光学指纹传感器模块，还包括设置在所述保护层上方的光学透明间隔物；所述光学透明间隔物包括空气间隙。

10.根据权利要求9所述的光学指纹传感器模块，其中，所述光学透明间隔物和所述保护层分别配置成具有第一折射率和第二折射率，以减少所述光电二极管阵列的表面处的图像失真。

11.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，还包括设置在所述光电二极管阵列上方的光学透明间隔物；和

第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述针孔后面并且位于所述光学透明间隔物上方，并用于将所述针孔透射的所述信号光朝向所述光电二极管阵列反射。

12.根据权利要求11所述的光学指纹传感器模块，还包括第二消光区域，所述第二消光区域邻近所述针孔设置且邻接所述第二反射镜，并用于衰减入射在其上的所述信号光的一部分；和，

设置在所述光学透明间隔物上方并邻接所述第二反射镜的光吸收层。

13.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模块，其中，所述具有针孔的所述构件包括针孔基板或孔板，并且所述针孔形成在所述针孔基板或所述孔板上。