光学感测装置和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种光学感测装置和电子设备，所述光学感测装置包括：图像传感器，包括多个像素单元，用于接收从显示屏的上方的外部对象返回的检测光束；镜头阵列，设置在所述图像传感器上方，包括多个镜头，所述每个镜头与所述多个像素单元一一对应，或，每个镜头对应多个像素单元；第一遮光结构，包括遮光部和贯穿遮光部的多个开孔，每个镜头对应一个开孔，所述每个镜头对应的一个开孔用于透过所述镜头所会聚的检测光束，并且遮光部用于阻挡同一镜头会聚的检测光束传输至与所述同一镜头非对应的开孔；其中，所述多个镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至所述第一遮光结构中所述镜头对应的开孔，并通过所述开孔传输至对应的像素单元。

【技术实现步骤摘要】
光学感测装置和电子设备
本申请涉及光学检测
，并且更具体地，涉及光学感测装置和电子设备。
技术介绍
随着终端行业的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，更加便捷的屏下生物特征识别技术的实用化已成为大众所需。屏下生物特征识别技术是将光学感测模组设置于显示屏下，通过光学感测模组采集外部对象的图像，来实现生物特征识别。随着终端产品的发展，对识别性能的要求越来越高，相应地，对光学感测模组的成像质量要求也越来越高。因此，如何提升光学感测模组的成像质量以提升识别性能，成为一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请提供一种光学感测装置和电子设备，能够提升光学感测模组的光通量，从而能够提升光学感测模组的成像质量。第一方面，提供一种光学感测装置，应用于具有显示屏的电子设备，所述光学感测装置用于设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征检测，所述光学感测装置包括：图像传感器，包括多个像素单元，用于接收从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束，所述检测光束用于获取所述外部对象的生物特征信息；镜头阵列，设置在所述图像传感器上方，所述镜头阵列包括多个镜头，所述每个镜头与所述多个像素单元一一对应，或，每个镜头对应多个像素单元；第一遮光结构，设置在所述镜头阵列和所述图像传感器之间，所述第一遮光结构包括遮光部和贯穿遮光部的多个开孔，每个镜头对应一个开孔，所述每个镜头对应的一个开孔用于透过所述镜头所会聚的检测光束，并且遮光部用于阻挡同一镜头会聚的检测光束传输至与所述同一镜头非对应的开孔；其中，所述多个镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至所述第一遮光结构中所述镜头对应的开孔，并通过所述开孔传输至对应的像素单元。在一些可能的实现方式中，所述第一遮光结构设置在所述图像传感器中，所述第一遮光结构通过对所述图像传感器中的金属层开孔形成。在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：第二遮光结构，设置在所述镜头阵列和所述第一遮光结构之间，所述第二遮光结构包括遮光部和贯穿遮光部的多组开孔，其中，所述每个镜头对应所述第二遮光结构中的一组开孔，所述第二遮光结构中所述每个镜头对应的开孔用于透过所述镜头所会聚的检测光束，并且所述第二遮光结构的遮光部用于阻挡同一镜头所会聚的检测光束传输至与所述同一镜头非对应的开口。在一些可能的实现方式中，同一镜头在所述第一遮光结构中对应的开孔的孔径小于在所述第二遮光结构中对应的开孔的孔径。在一些可能的实现方式中，所述第二遮光结构包括至少两层遮光层，所述至少两层遮光层中的每层遮光层中设置有所述每个镜头对应的一个开孔，同一镜头在所述至少两层遮光层中对应的开孔的孔径由上到下依次减小。在一些可能的实现方式中，所述第二遮光结构包括第一遮光层，所述第一遮光层中设置有所述多个镜头分别对应的开孔，所述镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元；或者所述第一遮光层中的多个开孔的数量少于所述多个镜头的数量，所述多个开孔对应处于中间区域中的镜头，所述处于中间区域的镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元。在一些可能的实现方式中，所述第二遮光结构设置在所述图像传感器中，所述第二遮光结构通过对所述图像传感器中的金属层开孔形成。在一些可能的实现方式中，每个像素单元对应一个镜头区域，相邻的像素单元对应的镜头区域不重叠，所述每个像素单元对应的镜头设置在所述像素单元所对应的镜头区域的中间区域中，并且所述像素单元对应的镜头区域的边缘区域不设置镜头，以避免边缘区域中的镜头所会聚的检测光束被所述相邻的像素单元接收。在一些可能的实现方式中，所述镜头区域中不设置镜头的区域设置遮光层。在一些可能的实现方式中，所述第一遮光结构中的所述多个开孔和所述多个镜头一一对应，每个所述镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元。在一些可能的实现方式中，每个像素单元对应一个镜头区域，相邻的像素单元对应的镜头区域不重叠，所述像素单元对应的镜头设置在所述像素单元对应的整个镜头区域中。在一些可能的实现方式中，所述第一遮光结构中的所述多个开孔的数量少于和所述多个镜头的数量，所述多个开孔对应处于中间区域的镜头，所述处于中间区域的镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元。在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：光学介质层，设置在所述镜头阵列和所述第一遮光结构之间，用于将经相邻的镜头会聚的检测光束中大于或等于预设倾斜角度的部分光束向所述镜头阵列的上方全反射。在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：透明介质层，包括相对的上表面和下表面，所述镜头阵列设置在所述透明介质层的上表面。在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：第一滤光层，设置在从所述镜头阵列到所述图像传感器之间的光路中，用于透过用于生物特征检测的目标波段的光线，并滤除非目标波段的光线。在一些可能的实现方式中，所述第一滤光层位于所述透明介质层的下方，所述光学介质层设置在所述透明介质层和所述第一滤波层之间，并且所述透明介质层的折射率大于所述光学介质层的折射率，并且所述透明介质层的折射率和所述光学介质层的折射率的比例关系被配置为使得大于或等于所述预设倾斜角度的光束在所述透明介质层和所述光学介质层之间的界面发生全反射；或者，所述第一滤光层位于所述透明介质层的下方，所述光学介质层设置在所述第一滤光层的下表面，并且所述第一滤光层的折射率大于所述光学介质层的折射率，并且所述第一滤光层的折射率和所述光学介质层的折射率的比例关系被配置为使得大于或等于所述预设倾斜角度的光束在所述第一滤光层和所述光学介质层之间的界面发生全反射。在一些可能的实现方式中，所述光学介质层设置在所述透明介质层的下方，并且所述透明介质层的折射率大于所述光学介质层的折射率，并且所述透明介质层的折射率和所述光学介质层的折射率的比例关系被配置为使得大于或等于所述预设倾斜角度的光束在所述透明介质层和所述光学介质层之间的界面发生全反射。在一些可能的实现方式中，所述预设倾斜角度由镜头阵列所在平面到所述图像传感器的感光面之间的垂直距离，所述镜头阵列中的相邻镜头之间的间距确定。在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：第一滤光层，设置在从所述镜头阵列到所述图像传感器之间的光路中，用于透过用于生物特征检测的目标波段的光线，并滤除非目标波段的光线。在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：第二滤光层，设置在所述镜头阵列中镜头之间的间隔区域或所述间隔区域的下方，用于滤除通过所述间隔区域进入的光束。在一些可能的实现方式中，所述第二滤光层设置在透明介质层中，所述镜头阵列设置在所述透明介质层的上表面。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学感测装置，其特征在于，应用于具有显示屏的电子设备，所述光学感测装置用于设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征检测，所述光学感测装置包括：/n图像传感器，包括多个像素单元，用于接收从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束，所述检测光束用于获取所述外部对象的生物特征信息；/n镜头阵列，设置在所述图像传感器上方，所述镜头阵列包括多个镜头，所述每个镜头与所述多个像素单元一一对应，或，每个镜头对应多个像素单元；/n第一遮光结构，设置在所述镜头阵列和所述图像传感器之间，所述第一遮光结构包括遮光部和贯穿遮光部的多个开孔，每个镜头对应一个开孔，所述每个镜头对应的一个开孔用于透过所述镜头所会聚的检测光束，并且遮光部用于阻挡同一镜头会聚的检测光束传输至与所述同一镜头非对应的开孔；/n其中，所述多个镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至所述第一遮光结构中所述镜头对应的开孔，并通过所述开孔传输至对应的像素单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学感测装置，其特征在于，应用于具有显示屏的电子设备，所述光学感测装置用于设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征检测，所述光学感测装置包括：
图像传感器，包括多个像素单元，用于接收从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束，所述检测光束用于获取所述外部对象的生物特征信息；
镜头阵列，设置在所述图像传感器上方，所述镜头阵列包括多个镜头，所述每个镜头与所述多个像素单元一一对应，或，每个镜头对应多个像素单元；
第一遮光结构，设置在所述镜头阵列和所述图像传感器之间，所述第一遮光结构包括遮光部和贯穿遮光部的多个开孔，每个镜头对应一个开孔，所述每个镜头对应的一个开孔用于透过所述镜头所会聚的检测光束，并且遮光部用于阻挡同一镜头会聚的检测光束传输至与所述同一镜头非对应的开孔；
其中，所述多个镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至所述第一遮光结构中所述镜头对应的开孔，并通过所述开孔传输至对应的像素单元。


2.根据权利要求1所述的光学感测装置，其特征在于，所述第一遮光结构设置在所述图像传感器中，所述第一遮光结构通过对所述图像传感器中的金属层开孔形成。


3.根据权利要求1或2所述的光学感测装置，其特征在于，所述光学感测装置还包括：
第二遮光结构，设置在所述镜头阵列和所述第一遮光结构之间，所述第二遮光结构包括遮光部和贯穿遮光部的多组开孔，其中，所述每个镜头对应所述第二遮光结构中的一组开孔，所述第二遮光结构中所述每个镜头对应的开孔用于透过所述镜头所会聚的检测光束，并且所述第二遮光结构的遮光部用于阻挡同一镜头所会聚的检测光束传输至与所述同一镜头非对应的开口。


4.根据权利要求3所述的光学感测装置，其特征在于，同一镜头在所述第一遮光结构中对应的开孔的孔径小于在所述第二遮光结构中对应的开孔的孔径。


5.根据权利要求3所述的光学感测装置，其特征在于，所述第二遮光结构包括至少两层遮光层，所述至少两层遮光层中的每层遮光层中设置有所述每个镜头对应的一个开孔，同一镜头在所述至少两层遮光层中对应的开孔的孔径由上到下依次减小。


6.根据权利要求3所述的光学感测装置，其特征在于，所述第二遮光结构包括第一遮光层，所述第一遮光层中设置有所述多个镜头分别对应的开孔，所述镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元；或者
所述第一遮光层中的多个开孔的数量少于所述多个镜头的数量，所述多个开孔对应处于中间区域中的镜头，所述处于中间区域的镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元。


7.根据权利要求6所述的光学感测装置，其特征在于，所述第二遮光结构设置在所述图像传感器中，所述第二遮光结构通过对所述图像传感器中的金属层开孔形成。


8.根据权利要求1所述的光学感测装置，其特征在于，每个像素单元对应一个镜头区域，相邻的像素单元对应的镜头区域不重叠，所述每个像素单元对应的镜头设置在所述像素单元所对应的镜头区域的中间区域中，并且所述像素单元对应的镜头区域的边缘区域不设置镜头，以避免边缘区域中的镜头所会聚的检测光束被所述相邻的像素单元接收。


9.根据权利要求8所述的光学感测装置，其特征在于，所述镜头区域中不设置镜头的区域设置遮光层。


10.根据权利要求1所述的光学感测装置，其特征在于，所述第一遮光结构中的所述多个开孔和所述多个镜头一一对应，每个所述镜头用于将从所述外部对象返回的检测光束会聚至对应的开孔并通过所述对应的开孔传输至对应的像素单元。


11.根据权利要求1所述的光学感测装置，其特征在于，每个像...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小明，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44