采用全息术的光学指纹成像制造技术

提供用于成像的各种系统。电子装置包括生物计量传感器和处理系统。生物计量传感器包括照明器、反光镜、生物计量传感器阵列以及分束器。分束器将从照明器接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束以及入射到反光镜的第二光束。分束器将来自生物计量感测区和反光镜的所反射光束组合。之后，处理系统从传感器阵列接收数据并重建生物计量图像。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及图像传感器，并且更具体地涉及诸如指纹传感器的生物计量传感器。
技术介绍
生物计量鉴定系统用于鉴定结合鉴定系统的装置的用户。生物计量感测技术提供可靠的、非侵入方式来验证个人身份用于鉴定目的。像某些其他生物计量特征一样，指纹是基于不能改变的个人特征并且从而是用来识别个人的可靠机制。存在针对生物计量和指纹传感器的使用的许多潜在应用。例如，指纹传感器可以用来提供固定应用（诸如安全检查站）中的访问控制。指纹传感器也可以用来提供便携式应用（诸如便携式计算机、个人数字助理（PDA）、蜂窝电话、游戏装置、导航装置、信息设备、数据存储装置等）中的访问控制。因此，一些应用，尤其便携式应用，可能需要紧凑的、高可靠的并且便宜的电子指纹感测系统。生物计量验证系统的分辨率越高，它从用户获得的信息越详细。例如，更高分辨率的指纹传感器，相比更低分辨率的指纹传感器，从用户的指纹获得更详细的信息。更详细的指纹信息允许更可靠的机制来识别个人。许多生物计量传感器是电容性的。然而，电容性传感器难以获得高于大约500像素每英寸的分辨率。此外，由于增加与电容性感测元件的距离易于降低信号强度并增加个体像素之间的模糊性，电容性传感器难以通过厚的材料层进行感测。期望获得一种能够通过厚的材料层更有效地进行感测的较高分辨率传感器。
技术实现思路
一个实施例提供电子装置。电子装置包括生物计量传感器。生物计量传感器包括照明器、反光镜、生物计量传感器阵列以及分束器。分束器配置成将从照明器接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束以及入射到反光镜的第二光束。分束器进一步配置成将从生物计量感测区反射的所反射第一光束以及从反光镜反射的所反射第二光束组合成入射到传感器阵列的第三光束。所反射第一光束和所反射第二光束相对于彼此离轴地组合在第三光束中。处理系统耦合到传感器阵列。处理系统配置成将来自传感器阵列的像素数据转换成频谱。频谱包括零阶图像、实像及虚像。处理系统还配置成对对应于实像的频率范围外的频谱进行滤波，并且将所滤波频谱重建成生物计量图像。在另一实施例中，提供生物计量传感器。生物计量传感器包括照明器、反光镜、生物计量传感器阵列以及分束器。分束器配置成将从照明器接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束以及入射到反光镜的第二光束。分束器进一步配置成将从生物计量感测区反射的所反射第一光束以及从反光镜反射的所反射第二光束组合成入射到传感器阵列的第三光束，其中所反射第一光束和所反射第二光束相对于彼此离轴地组合在第三光束中。处理系统耦合到传感器阵列。处理系统配置成重建生物计量图像。在又一实施例中，提供电子装置。电子装置包括生物计量传感器。生物计量传感器包括多个照明器、反光镜、生物计量传感器阵列以及多个分束器。每个分束器配置成将从多个照明器中的一个接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束以及入射到反光镜的第二光束。每个分束器进一步配置成将从生物计量感测区反射的所反射第一光束以及从反光镜反射的所反射第二光束组合成入射到传感器阵列的第三光束。所反射第一光束和所反射第二光束相对于彼此离轴地组合在第三光束中。处理系统耦合到传感器阵列。对于多个分束器中的每个，处理系统配置成将来自传感器阵列的像素数据转换成频谱。频谱包括零阶图像、实像及虚像。处理系统还配置成对对应于实像的频率范围外的频谱进行滤波，并且将所滤波频谱重建成生物计量图像。处理系统将来自分束器的每个的生物计量图像的每个组合成单个组合生物计量图像。附图说明图1是依照本公开实施例的、全息光学传感器的示例系统的框图。图2A是依照本公开实施例的、示出系统中光线传送的全息光学传感器的示例系统的框图。图2B是依照本公开另一实施例的、示出系统中光线传送的全息光学传感器的示例系统的框图。图2C是依照本公开又一实施例的、示出系统中光线传送的全息光学传感器的示例系统的框图。图3示出依照本公开各种实施例（诸如在图1中示出的实施例）的、由传感器捕获的图像的傅里叶变换。图4是依照本公开另一实施例的、用于使图像成四倍的全息光学传感器的示例系统的框图的顶视图。图5示出依照本公开实施例的、各种分束器配置。具体实施方式下列详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制本专利技术或本专利技术的应用和使用。而且，不存在由在先
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技术介绍
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技术实现思路
或下面具体实施方式中提出的、任何表达的或暗示的理论所约束的意图。本公开一般涉及用于成像的方法和系统。所公开系统的实施例能够实现高分辨率对象成像。在一些实施例中，系统通过使用全息成像传感器实现高分辨率成像。全息成像传感器使用分束器来将从光源发出的光分离为两个方向。光线的一部分（例如第一光束）按第一方向反射到要被成像的对象，并且光线的一部分（例如第二光束）按第二方向传送到反光镜。从反光镜反射的光线以及从要被成像的对象反射的光线随后在分束器组合，形成组合的所反射光线。组合的所反射光线随后入射到传感器上。在一个实施例中，处理系统配置成利用菲涅耳积分（Fresnelintegral）将来自传感器的像素数据重建成对象的图像。在另一实施例中，使用菲涅耳-基尔霍夫积分（Fresnel-Kirchhoffintegral）。在任一例子中，产生多个图像。零阶图像以及从虚像和实像形成的孪生像（twinimage）以及一些寄生像都被产生。处理器随后过滤多个图像，使得仅留下实像。依照这个公开，系统和方法可以用来对任何对象成像。如下更详细地解释，在某些实施例中，对诸如指纹的生物计量对象进行成像。通过使用全息图像传感器，可获得更高水平的细节。例如，在一些实施例中，诸如指纹中出汗孔（sweatpore）的精细细节可以被成像。在一些实施例中，通过例如允许精细特征的使用来验证生物计量对象的活跃度、虑及改进匹配准确性的更高质量图像、或者虑及用来匹配的附加可区别特征的使用，对精细细节成像增加生物计量安全系统（诸如指纹读出器）的安全性。所描述的系统、方法和传感器可以合并在各种电子系统中。电子系统的一些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如桌上型电脑、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理（PDA）。另外的示例电子装置包括复合型输入装置，诸如物理键盘以及独立操纵杆或按键开关。进一步的示例包括诸如数据输入装置（包括遥控器和鼠标）和数据输出装置（包括显示屏幕和打印机）之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭、以及视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置等）。其他示例包括通信装置（包括诸如智能电话之类的蜂窝电话）和媒体装置（包括录音机、编辑器和诸如电视机的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。现在转向附图，图1一般是依照本公开的生物计量传感器的框图。具体而言，所例示的生物计量传感器是全息光学传感器100。在一个实施例中，全息光学传感器100是指纹传感器。全息光学传感器100包括照明器102。照明器102包括诸如发光二极管104（LED）的光源和小孔106。在备选实施例中，光源包括有机发光二极管（OLED）和激光二极管。在其他实施例中，照明器包括窄带光源。在另一实施例中，照明器包括光源和通过窄带光的光谱过滤器。全息光学传感器100也包括分束器108以及成角度的反光镜110。要被成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子装置，包括：生物计量传感器，所述生物计量传感器包括：照明器；反光镜；生物计量传感器阵列；以及分束器，所述分束器配置成：将从所述照明器接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束和入射到所述反光镜的第二光束；以及将从所述生物计量感测区反射的所反射第一光束和从所述反光镜反射的所反射第二光束组合成入射到所述传感器阵列的第三光束，其中所述所反射第一光束和所述所反射第二光束相对于彼此离轴地组合在所述第三光束中，处理系统，耦合至所述传感器阵列，所述处理系统配置成：将来自所述传感器阵列的像素数据转换成频谱，所述频谱包括零阶图像、实像及虚像；对对应于所述实像的频率范围外的所述频谱进行滤波；以及将所滤波频谱重建成生物计量图像。

【技术特征摘要】
2015.06.30 US 14/7882981.一种电子装置，包括：生物计量传感器，所述生物计量传感器包括：照明器；反光镜；生物计量传感器阵列；以及分束器，所述分束器配置成：将从所述照明器接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束和入射到所述反光镜的第二光束；以及将从所述生物计量感测区反射的所反射第一光束和从所述反光镜反射的所反射第二光束组合成入射到所述传感器阵列的第三光束，其中所述所反射第一光束和所述所反射第二光束相对于彼此离轴地组合在所述第三光束中，处理系统，耦合至所述传感器阵列，所述处理系统配置成：将来自所述传感器阵列的像素数据转换成频谱，所述频谱包括零阶图像、实像及虚像；对对应于所述实像的频率范围外的所述频谱进行滤波；以及将所滤波频谱重建成生物计量图像。2.如权利要求1所述的电子装置，其中所述生物计量传感器是指纹传感器。3.如权利要求1所述的电子装置，还包括布置在所述分束器上方的保护层，其中所述生物计量感测区处于所述保护层的上表面。4.如权利要求3所述的电子装置，其中所述保护层是显示器的玻璃盖板。5.如权利要求3所述的电子装置，其中所述分束器安装到所述保护层的表面。6.一种生物计量传感器，包括：照明器；反光镜；生物计量传感器阵列；以及分束器，所述分束器配置成：将从所述照明器接收的光束分离为入射到生物计量感测区的第一光束和入射到所述反光镜的第二光束；以及将从所述生物计量感测区反射的所反射第一光束和从所述反光镜反射的所反射第二光束组合成入射到所述传感器阵列的第三光束，其中所述所反射第一光束和所述所反射第二光束相对于彼此离轴地组合在所述第三光束中。7.如权利要求6所述的生物计量传感器，其中所述生物计量传感器是指纹传感器。8.如权利要求6所述的生物计量传感器，还包括布置在所述分束器上方的保护层，其中所述生物计量感测区处于所述保护层的上表面。9.如权利要求8所述的生物计量传感器，其中所述保护层是显示器的玻璃盖板。10.如权利要求8所述的生物计量传感器，其中所述分束器是偏振分束器，其具有布置在所述生物计量感测区和所述偏振分束器之间的第一四分之一波片，以及布置在所述反光镜和所述偏振分束器之间的第二四分之一波片。...

【专利技术属性】
技术研发人员：S辛哈，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US