An apparatus (200) and an optical sensor module (702) are provided for providing on-screen fingerprint optical sensing by using an off-screen optical sensor module (702), which captures and detects the return light emitted by the LCD display screen for displaying images and reflected by the top surface of the screen component (423).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块优先权要求和相关专利申请本专利文件要求以下在先专利申请的权益和优先权：(1)2016年9月17日提交的申请号为62/396,153、专利技术名称为“用于屏幕上指纹感应的LCD屏幕下光学传感器模块”的美国临时专利申请；(2)2016年10月25日提交的申请号为62/412,777、专利技术名称为“用于屏幕上指纹感应的LCD屏幕下光学传感器模块”的美国临时专利申请；以及(3)2017年3月7日提交的申请号为62/468,337、专利技术名称为“用于通过设备显示器中的外围任务栏显示区域进行屏幕上指纹感应的LCD屏幕下光学传感器模块”的美国临时专利申请。本专利文件还要求于2017年6月7日提交的申请号为15/616,856、专利技术名称为“用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块的光学准直器”的美国专利申请的权益和优先权，并且是上述美国专利申请的部分连续申请。上述美国专利申请15/616,856还要求以下在先专利申请的权益和优先权：(1)2016年6月7日提交的申请号为62/347,073的美国临时专利申请；(2)2016年7月18日...
【技术保护点】
1.一种能够通过光学感应检测指纹的电子设备，包括：液晶显示LCD屏幕，提供触摸感应操作并且包括LCD显示面板结构，以显示图像；顶部透明层，形成于所述设备屏幕之上，作为用于所述触摸感应操作的用户触摸界面并且作为用于传输来自所述显示面板结构的光以将图像显示给用户的界面；以及光学传感器模块，位于所述显示面板结构下方，以接收穿过所述LCD屏幕的探测光来检测指纹，其中所述光学传感器模块包括接收所述探测光的光学准直器的光学准直器阵列、以及接收来自所述光学准直器阵列的所述探测光的光学传感器的光学传感器阵列。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.17 US 62/396,153;2016.10.25 US 62/412,777;1.一种能够通过光学感应检测指纹的电子设备，包括：液晶显示LCD屏幕，提供触摸感应操作并且包括LCD显示面板结构，以显示图像；顶部透明层，形成于所述设备屏幕之上，作为用于所述触摸感应操作的用户触摸界面并且作为用于传输来自所述显示面板结构的光以将图像显示给用户的界面；以及光学传感器模块，位于所述显示面板结构下方，以接收穿过所述LCD屏幕的探测光来检测指纹，其中所述光学传感器模块包括接收所述探测光的光学准直器的光学准直器阵列、以及接收来自所述光学准直器阵列的所述探测光的光学传感器的光学传感器阵列。2.如权利要求1中所述的设备，其中：所述顶部透明层包括用于用户用手指触摸以进行指纹感应的指定的指纹感应区域；所述显示面板结构下方的所述光学传感器模块包括与显示面板基板接触的透明块，所述透明块接收来自所述LCD显示面板结构的并从所述顶部透明层返回的光，其中，所述光学传感器模块相对于所述指定的指纹感应区域放置，并且被构造成：当与人的皮肤接触时，通过所述光学准直器选择性地接收从所述顶部透明层的顶面返回的光。3.如权利要求2中所述的设备，其中：所述LCD显示面板结构包括对光进行漫射的光漫射层，并且所述光漫射层包括位于所述光学传感器模块上方选定区域处的孔，以允许光传输到所述光学传感器模块。4.如权利要求2中所述的设备，其中：所述LCD显示面板结构包括对光进行漫射的光漫射层，并且所述光漫射层包括位于所述光学传感器模块上方的对光进行漫射的选定区域，所述选定区域较所述光漫射层的其他部分允许一些光通过传输到达所述光学传感器模块。5.如权利要求1中所述的设备，包括：LCD照明光源，提供到所述LCD显示面板结构的背光，用于显示图像；光学反射层，形成于所述LCD显示面板的底部区域，以反射光到所述LCD显示面板结构；孔，形成在所述光学传感器模块上方的选定区域中，以允许光传输到所述光学传感器模块。6.如权利要求1中所述的设备，包括：LCD照明光源，提供到所述LCD显示面板结构的背光，用于显示图像；光学反射层，形成于所述LCD显示面板的底部区域，以反射光到所述LCD显示面板结构，其中所述光学反射层包括位于所述光学传感器模块上方的选定区域，以允许光传输到所述光学传感器模块。7.如权利要求1中所述的设备，包括：LCD照明光源，提供到所述LCD显示面板结构的背光，用于显示图像；一个或多个探测光源，形成于所述LCD显示面板结构下方，投射所述探测光穿过所述LCD显示面板结构，以照亮所述LCD显示面板结构的顶部或与顶面接触的物体或手指，进而将反射的探测光指向所述光学传感器模块；以及设备电子控制模块，耦合到所述显示面板结构，以向所述一个或多个探测光源提供电源，并在睡眠模式下关闭所述一个或多个探测光源的电源，并且其中，当所述光学传感器模块在所述顶部透明层的指定的指纹感应区域处检测到人的皮肤的存在时，所述设备电子控制模块用于将所述LCD显示面板结构从所述睡眠模式唤醒。8.如权利要求7中所述的设备，其中：当所述LCD显示面板结构处于所述睡眠模式时，所述设备电子控制模块用于操作一个或多个探测光源间歇地发出所述探测光，同时关闭所述LCD显示面板结构的电源，将间歇发出的所述探测光指向所述顶部透明层的所述指定的指纹感应区域，以监控是否存在与所述指定的指纹感应区域接触的、用于将所述设备从所述睡眠模式唤醒的人的皮肤。9.如权利要求8中所述的设备，其中：所述一个或多个探测光源发出不可见光。10.如权利要求1中所述的设备，还包括：设备电子控制模块，其中如果检测到的指纹与授权用户的指纹匹配，所述设备电子控制模块授权用户访问所述设备。11.如权利要求10中所述的设备，其中：所述光学传感器模块除了用于检测指纹外，还用于通过光学感应检测不同于指纹的生物特征参数，以表明在所述顶部透明层处与检测到的指纹相关联的触摸是否来自活人，以及如果(1)检测到的指纹与授权用户的指纹匹配并且(2)检测到的所述生物特征参数表明所述检测到的指纹来自活人，所述设备电子控制模块用于授权用户访问所述设备。12.如权利要求11中所述的设备，其中：所述生物特征参数包括心跳。13.如权利要求11中所述的设备，还包括生物表征传感器，所述生物表征传感器与所述光学传感器模块分离，并检测不同于指纹的生物特征参数，以表明在所述顶部透明层处与检测到的指纹相关联的触摸是否来自活人，以及如果(1)检测到的指纹与授权用户的指纹匹配并且(2)检测到的所述生物特征参数表明所述检测到的指纹来自活人，所述设备电子控制模块用于授权用户访问所述设备。14.如权利要求1中所述的设备，包括：设备电子控制模块，耦合到所述光学传感器模块，以接收通过感应手指的触摸获得的多个检测到的指纹的信息，其中所述设备电子控制模块测量所述多个检测到的指纹的变化并确定引起测量到的所述变化的触摸力。15.如权利要求14中所述的设备，其中：所述变化包括由于所述触摸力引起的指纹图像的变化、由于所述触摸力引起的触摸区域的变化或指纹脊的间距的变化。16.如权利要求1中所述的设备，其中所述设备是智能手机。17.如权利要求1中所述的设备，其中所述设备是便携式设备。18.如权利要求1中所述的设备，其中所述光学准直器用于收集来自所述LCD显示面板结构的返回的所述光，并且分离来自所述顶部透明层中的不同位置的光，同时将收集的返回的所述光指向所述光学传感器阵列。19.如权利要求1中所述的设备，其中：所述光学准直器包括基板，所述基板具有形成在所述基板中的作为所述光学准直器的通孔阵列。20.如权利要求1中所述的设备，其中：所述光学准直器包括光学波导阵列或光纤阵列。21.如权利要求1中所述的设备，其中：所述光学准直器包括微透镜组成的微透镜阵列，并且每个微透镜聚焦接收到的光而不对接收到的所述光成像。22.如权利要求21中所述的设备，其中：所述光学传感器模块包括光学滤波器阵列，所述光学滤波器阵列被空间布置以匹配所述微透镜阵列的所述微透镜，每个微透镜对应一个光学滤波器，以及所述光学滤波器过滤到达所述光学传感器阵列的光。23.如权利要求22中所述的设备，其中：所述光学传感器模块包括所述光学准直器共享的光学滤波层，以过滤到达所述光学传感器阵列的光。24.如权利要求1中所述的设备，其中：每个光学准直器被构造成在沿着或接近所述光学准直器的轴的方向传输光，同时阻挡其他方向的光，并且具有小的传输数值孔径以通过所述光学准直器阵列实现高空间分辨率。25.如权利要求1中所述的设备，其中：所述LCD屏幕包括光漫射层，所述光漫射层被配置为包括具有光传输路径的选定区域，以允许来自所述LCD屏幕上方的所述顶部透明层的反射光通过传输到达所述光学传感器模...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮波，何毅，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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