具有伪造检测的光学指纹传感器和相关联的方法与流程

技术特征：
1.一种具有伪造检测的光学指纹传感器，包括：多个透镜l
m＝0
、l1、
……
l
j-1
，具有沿着正交于透镜l0的透镜轴线的水平方向的透镜间距，每个透镜具有一定宽度；图像传感器，所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括多个第一光电二极管i
m＝0
、i1、
……
i
j-1
，所述多个第一光电二极管在所述水平方向上具有等于所述透镜间距的第一光电二极管间距，每个第一光电二极管i
m
的光敏表面的中心与每个透镜l
m
的光学中心之间的线形成多个光轴o
m＝0
、o1、
……
o
j-1
中的光轴o
m
；位于所述图像传感器与所述多个透镜之间的至少一个有孔的挡板层，所述至少一个有孔的挡板层中的每一个位于所述像素阵列上方的相应高度z
k
处，并且每一个都具有相应的多个孔径光阑a
m＝0
、a1、
……
a
j-1
，每个孔径光阑a
m
与所述光轴o
m
成中心对准；以及包括在所述像素阵列中的多个第二光电二极管s
m＝0
、s1、
……
s
k-1
，所述多个第二光电二极管与所述多个第一光电二极管间插，使得第二光电二极管s
m
在所述水平方向上位于第一光电二极管i
m
与第一光电二极管i
m 1
之间，其中每个第二光电二极管被配置成检测已经穿过透镜l
m
和未沿着所述光轴o
m
与l
m
对准的至少一个孔径光阑a
x≠m
的电磁能量。2.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其中，在所述多个孔径光阑的相邻孔径光阑之间，所述至少一个有孔的挡板层中的每一个对于可见电磁能量是不透明的。3.根据权利要求2所述的光学指纹传感器，其中，所述至少一个孔径光阑a
m
沿着所述光轴o
m
对准，具有相应的宽度，使得至少一个孔径光阑a
m
共同传送落在接受角内的电磁能量，所述接受角被测量为入射在所述第一光电二极管i
m
的所述光敏表面中心的射线相对于所述光轴o
m
的角度发散。4.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其中，在所述至少一个有孔的挡板层的每一个上的所述多个孔径光阑的每个孔径光阑在水平面中是圆形的。5.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其中，所述至少一个有孔的挡板层之一具有等于或小于10微米的距离z
k
，并且具有多个第二孔径光阑sa
m＝0
、sa1、
……
sa
k-1
，每个第二光电二极管s
m
具有第二孔径光阑sa
m
，每个第二孔径光阑sa
m
在平行于所述光轴o
m
的方向上与每个第二光电二极管s
m
的光敏表面的中心成中心对准。6.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其中，所述至少一个有孔的挡板层包括四个挡板层。7.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其中，第一光电二极管的数量j等于第二光电二极管的数量k。8.根据权利要求1所述的光学指纹传感器，其中，所述多个第二光电二极管在所述水平方向上具有等于所述透镜间距的第二光电二极管间距。9.一种用于检测使用光学指纹传感器检测到的伪造指纹的方法，包括：检测入射到像素阵列的多个防伪造光电二极管上的大角度光，大角度电磁能量是相对于所述透镜的光轴以大于5度发散的入射角入射到所述像素阵列上方的透镜上的射入电磁能量；其中所述多个防伪造光电二极管与多个成像光电二极管交错，使得所述多个防伪造光电二极管中的每个防伪造光电二极管位于所述多个成像光电二极管中的相邻成像光电二
极管之间；至少部分地基于检测到的所述大角度光来确定电磁能量的角度分布；以及至少部分地基于所述电磁能量的角度分布来检测伪造指纹。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个防伪造光电二极管和所述多个成像光电二极管形成在单个像素阵列中。11.根据权利要求9所述的方法，还包括检测入射到所述像素阵列的所述多个成像光电二极管上的小角度光，小角度光是相对于所述透镜的所述光轴以小于5度发散的入射角入射到所述像素阵列上方的透镜上的射入电磁能量。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述确定步骤还包括至少部分地基于检测到的所述小角度光来确定所述电磁能量的角度分布。13.根据权利要求9所述的方法，还包括用多个有孔的挡板层防止较大角度的光照射所述多个成像光电二极管。14.根据权利要求9所述的方法，还包括用多个透镜引导小角度光，每个透镜将小角度光向所述多个成像光电二极管中的一个成像光电二极管引导。15.根据权利要求9所述的方法，还包括用来自显示器的电磁能量照亮指纹样本，所述多个防伪造光电二极管和所述多个成像光电二极管位于所述显示器的玻璃下方。16.根据权利要求15所述的方法，还包括用不均匀的照明图案来照亮所述指纹样本。17.根据权利要求9所述的方法，还包括将至少一种匹配算法应用于大角度光的检测。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述至少一种匹配算法包括机器学习算法。

技术总结
提供了一种具有伪造检测的光学指纹传感器和一种用于检测使用光学指纹传感器检测到的伪造指纹的方法。该光学指纹传感器包括：多个透镜；包括像素阵列的图像传感器，该像素阵列包括多个第一光电二极管和多个第二光电二极管；以及至少一个有孔的挡板层，有孔的挡板层具有多个孔径光阑，其中每个第二光电二极管被配置为检测已经穿过透镜和未沿着光轴与透镜对准的至少一个孔径光阑的光。用于检测使用光学指纹传感器检测到的伪造指纹的方法包括：检测入射在多个防伪造光电二极管上的大角度光，其中多个防伪造光电二极管与多个成像光电二极管交错；至少部分地基于大角度光来确定光的角度分布；以及至少部分地基于光的角度分布来检测伪造指纹。来检测伪造指纹。来检测伪造指纹。


技术研发人员：保罗
受保护的技术使用者：豪威科技股份有限公司
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2023/3/10