光学指纹识别模组制造技术

本实用新型专利技术提供一种光学指纹识别模组，包括：至少两个镜头组件；与所述镜头组件相对设置的一个图像传感器芯片。本实用新型专利技术采用至少两个镜头组件代替现有技术中相机型指纹识别模组的单镜头组件设计，在指纹识别区域相似的情况下，每个镜头组件的视场角要小很多，从而降低镜头组件的设计难度，以此降低指纹识别模组的整体高度；并且由于每个镜头组件的视场角和主光角都会相应减小，图像中心、边缘照度差异降低，从而提高成像的一致性。与采用微透镜阵列的超薄指纹识别模组相比，进光量更大，图像质量更高，并且由于镜头组件的缩小作用，物像比得到提高，图像传感器芯片的面积可以大幅减小，从而降低模组的成本，提高光学指纹识别模组的整体性能。模组的整体性能。模组的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
光学指纹识别模组


[0001]本技术涉及一种光学指纹识别模组。

技术介绍

[0002]目前的指纹识别方案有光学技术，硅技术（电容式/射频式），超声波技术等。其中，光学指纹识别技术是利用图像传感器对指纹进行成像，已被广泛应用于便携式电子装置中。
[0003]传统的光学指纹识别系统基本都是利用光的全反射原理，光源发出的光线照到压有指纹的透光层（例如有机、无机玻璃）外表，反射光线由图像传感器去取得，反射光的量依赖于压在玻璃外表的指纹脊和谷的深度，以及皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃射到谷的中央后在玻璃与空气的界面发生全反射，光线被反射到图像传感器，而射向脊的光线不发生全反射，而是被脊与玻璃接触面吸收或者漫反射到别的中央，这样就在图像传感器上构成了指纹的图像。
[0004]而采用OLED（有机发光二极管）显示屏的屏下光学指纹系统的成像原理有所不同。OLED显示屏发出的光线照射到与显示屏直接接触或在显示屏附近的手指指纹后又返回到显示屏中，由于指纹谷脊与显示屏之间的距离不同，返回的光线中携带的信息可以包括指纹谷脊的空间图案和位置等，这些光线被位于显示屏下方的图像传感器的像素单元接收，从而形成包含指纹谷脊信息的图像。
[0005]目前的光学指纹识别模组主要有两种实现方式：
[0006]图1示出传统的相机型（Camera Type）光学指纹识别模组，其包括一个镜头组件101及其对应设置的图像传感器芯片102。由于采用传统的大面积镜头组件101，其优点是进光量大，图像质量好；物像比在5:1左右，图像传感器芯片102面积小，成本低。主要缺点由于其为近距成像的光学系统，镜头组件101设计难度较大，目前一般为三片透镜（3P）设计，即镜头组件101包括第一透镜111，第二透镜112，第三透镜113，使得模组整体高度比较高；另外由于视场角（FOV）较大，一般在120
°
左右，主光角（CRA）也比较大，一般大于20
°
，导致镜头阴影（lens shading）严重，即图像中心、边缘照度差异大，成像一致性差。
[0007]图2示出新型的超薄光学指纹识别模组，其包括微透镜阵列201及其对应设置的图像传感器芯片202。由于采用阵列排布的多个微透镜代替传统的大面积镜头组件，其优点是模组高度大幅降低；并且由于单个微透镜视场角小，主光角小，图像中心、边缘照度差异不大，成像一致性好。主要缺点是进光量低，图像质量差；物像比1:1左右，为了实现足够的指纹识别区域，图像传感器芯片202的面积要比相机型指纹识别模组的图像传感器芯片102大很多，因此增加了很多成本，限制了该技术的应用。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种光学指纹识别模组，能够在较低的模组高度和生产成本下，实现较高的图像质量以及成像一致性，从而提高光学指纹识别模组的整体性能。
[0009]基于以上考虑，本技术提供一种光学指纹识别模组，包括：至少两个镜头组件；与所述镜头组件相对设置的一个图像传感器芯片。
[0010]优选的，所述图像传感器芯片包括至少两个像素阵列区域，每个像素阵列区域对应一个镜头组件。
[0011]优选的，相邻像素阵列区域之间设置有图像传感器的部分读出电路，所述部分读出电路包括列读出电路和行译码电路。
[0012]优选的，所述图像传感器芯片镜像对称设置，所述列读出电路和行译码电路靠近芯片中央，所述像素阵列区域靠近芯片边缘。
[0013]优选的，相邻像素阵列区域之间设置有挡光结构。
[0014]优选的，每个镜头组件的主光轴与对应的像素阵列区域平面垂直。
[0015]优选的，所述光学指纹识别模组包括2*2设置的四个镜头组件。
[0016]优选的，相邻镜头组件的物方视场具有部分交叠。
[0017]本技术的光学指纹识别模组，采用至少两个镜头组件代替现有技术中相机型指纹识别模组的单镜头组件设计，在指纹识别区域相似的情况下，每个镜头组件的视场角要小很多，从而降低镜头组件的设计难度，以此降低指纹识别模组的整体高度；并且由于每个镜头组件的视场角和主光角都会相应减小，图像中心、边缘照度差异降低，从而提高成像的一致性。与采用微透镜阵列的超薄指纹识别模组相比，进光量更大，图像质量更高，并且由于镜头组件的缩小作用，物像比得到提高，图像传感器芯片的面积可以大幅减小，从而降低模组的成本。此外，通过采用多个镜头组件对应一个图像传感器芯片的设置，该图像传感器芯片上的每个像素阵列区域对应一个镜头组件，相邻像素阵列区域之间可以设置图像传感器的部分读出电路，节省芯片面积；每个镜头组件的主光轴与对应的像素阵列区域平面垂直，减小畸变。因此，本技术的光学指纹识别模组，能够在较低的模组高度和生产成本下，实现较高的图像质量以及成像一致性，从而提高光学指纹识别模组的整体性能。
附图说明
[0018]通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0019]图1为现有技术的相机型指纹识别模组的结构示意图；
[0020]图2为现有技术的超薄型指纹识别模组的结构示意图；
[0021]图3为本技术的光学指纹识别模组的结构示意图；
[0022]图4为本技术的光学指纹识别模组的俯视示意图；
[0023]图5为镜头组件的视场角与物面高度的关系图。
[0024]在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。
具体实施方式
[0025]为解决上述现有技术中的问题，本技术提供一种光学指纹识别模组，能够在较低的模组高度和生产成本下，实现较高的图像质量以及成像一致性，从而提高光学指纹识别模组的整体性能。
[0026]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本技术一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本技术的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本技术的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本技术的范围由所附的权利要求所限定。
[0027]下面结合具体实施例对本技术进行详细阐述。
[0028]图3示出本技术的光学指纹识别模组的一个实施例，该光学指纹识别模组包括至少两个镜头组件，优选的，该光学指纹识别模组包括2*2设置的四个镜头组件，即图3中示出的镜头组件310、320以及未示出的镜头组件330、340，以及与所述镜头组件310、320、330、340相对设置的一个图像传感器芯片302。
[0029]图4示出每个镜头组件310、320、330、340的物方视场范围F310、F320、F330、F340，其中，相邻镜头组件的物方视场范围具有部分交叠，共同构成指纹识别区域。
[0030]根据图5所示镜头组件的视场角与物面高度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学指纹识别模组，其特征在于，包括：至少两个镜头组件；与所述镜头组件相对设置的一个图像传感器芯片。2.如权利要求1所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述图像传感器芯片包括至少两个像素阵列区域，每个像素阵列区域对应一个镜头组件。3.如权利要求2所述的光学指纹识别模组，其特征在于，相邻像素阵列区域之间设置有图像传感器的部分读出电路，所述部分读出电路包括列读出电路和行译码电路。4.如权利要求3所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述图像传感器芯片镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，杜柯，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：