CN110458105B - 指纹识别装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种指纹识别装置及电子设备。所述指纹识别装置包括壳体、成像模组和补光件,所述壳体具有收容腔以及间隔设置的入光部及出光部;所述成像模组位于所述收容腔内,且所述成像模组对应所述入光部设置;所述补光件位于所述收容腔内,且所述补光件对应所述出光部设置,所述补光件用于向电子设备的指纹识别区发射光线,所述成像模组用于接收经由所述指纹识别区内的目标对象的手指反射的光线,并根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。本申请实施例提供的指纹识别装置集成有补光件,可以灵活调节补光的强度,有助于提高指纹识别装置的成像质量。
Description
技术领域
本申请涉及指纹识别技术领域,尤其涉及一种指纹识别装置及电子设备。
背景技术
目前一些电子设备厂商在积极开发光学成像式、用于普通LCD显示屏的屏下指纹识别装置,指纹识别装置的成像质量与LCD显示屏上指纹识别区的光线强度有关,相关技术中,采用背光源为LCD显示屏的指纹识别区提供光线,当需要对指纹识别区的光线强度进行调节时,对背光源的依赖性较大,无法达到指纹识别装置的成像要求,导致指纹识别装置成像质量较差。
发明内容
本申请实施例提供一种指纹识别装置及电子设备,可以对指纹识别区的亮度进行灵活调节,进而提高指纹识别装置的成像质量。
本申请实施例提供一种指纹识别装置,应用于电子设备,所述指纹识别装置包括:
壳体,所述壳体具有收容腔以及间隔设置的入光部及出光部;
成像模组,所述成像模组位于所述收容腔内,且所述成像模组对应所述入光部设置;及
补光件,所述补光件位于所述收容腔内,且所述补光件对应所述出光部设置,所述补光件用于向电子设备的指纹识别区发射光线,所述成像模组用于接收经由所述指纹识别区内的目标对象的手指反射的光线,并根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
本申请实施例提供的指纹识别装置,将补光件和成像模组均收容于壳体的收容腔内,提高了指纹识别装置的集成度,且补光件不额外占用指纹识别装置的空间,有助于实现指纹识别装置的紧凑化排布。通过补光件对电子设备的指纹识别区进行补光,可以提高指纹识别区的亮度,当目标对象的手指贴合于指纹识别区时,成像模组可以得到较为清晰的目标对象的指纹图像,从而可以提高指纹识别装置的成像质量,进而提高指纹识别装置的指纹识别灵敏度。
本申请实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括液晶面板、背光模组以及如上任意实施例提供的指纹识别装置,所述电子设备具有显示区,所述显示区具有指纹识别区;所述背光模组与所述液晶面板层叠设置,所述背光模组具有透光孔,所述透光孔至少部分对应所述指纹识别区设置;所述指纹识别装置位于所述背光模组背离所述液晶面板的一侧,所述指纹识别装置至少部分对应所述透光孔设置,当进行指纹识别时,所述补光件朝向所述透光孔发射光线,所述光线穿过所述指纹识别区后被所述目标对象的手指反射,所述成像模组接收经过所述目标对象的手指反射后的光线,并根据所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图2是图1提供的电子设备的一种A-A剖视图的结构示意图。
图3是图1提供的电子设备的另一种A-A剖视图的结构示意图。
图4是图3的俯视图的一种结构示意图。
图5是图3的俯视图的另一种结构示意图。
图6是图3的俯视图的又一种结构示意图。
图7是图1提供的电子设备的又一种A-A剖视图的结构示意图。
图8是图1提供的电子设备的又一种A-A剖视图的结构示意图。
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图10是图9提供的电子设备的一种B-B剖视图的结构示意图。
图11是图9提供的电子设备的另一种B-B剖视图的结构示意图。
图12是图9提供的电子设备的又一种B-B剖视图的结构示意图。
图13是图9提供的电子设备的又一种B-B剖视图的结构示意图。
图14是图9提供的电子设备的又一种B-B剖视图的结构示意图。
图15是图9提供的电子设备的又一种B-B剖视图的结构示意图。
图16是图9提供的电子设备的又一种B-B剖视图的结构示意图。
图17是本申请实施例提供的电子设备的局部结构示意图。
图18是图17提供的电子设备中指纹识别装置的俯视图的结构示意图。
图19是图9提供的电子设备的又一种B-B剖视图的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。且下面的实施例并非独立的,实施例之间可以进行任意方式的组合,技术特征之间可以组合后形成新的技术方案。
请一并参阅图1和图2,本申请实施例提供的指纹识别装置10应用于电子设备1,指纹识别装置10包括壳体100、成像模组200和补光件300,所述壳体100具有收容腔100a以及间隔设置的入光部100b及出光部100c;所述成像模组200位于所述收容腔100a内,且所述成像模组200对应所述入光部100b设置;所述补光件300位于所述收容腔100a内,且所述补光件300对应所述出光部100c设置,所述补光件300用于向电子设备1的指纹识别区20a发射光线,以提升所述指纹识别区20a的亮度,所述成像模组200用于接收经由所述指纹识别区20a内的目标对象的手指反射的光线,并根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
其中,所述壳体100可以为金属壳体100,所述壳体100构成所述指纹识别装置10的封装部件,所述壳体100具有收容腔100a、入光部100b和出光部100c,入光部100b和出光部100c可以为虚拟结构,在一种实施方式中,所述入光部100b为入光孔,所述出光部100c为出光孔,所述入光孔连通所述收容腔100a,所述出光孔连通所述收容腔100a,所述成像模组200安装于所述入光部100b,且位于所述收容腔100a内,所述补光件300安装于所述出光部100c,且位于所述收容腔100a内。所述电子设备1具有液晶面板20,所述指纹识别区20a位于所述液晶面板20。所述补光件300用于朝向液晶面板20发射光线,以提高液晶面板20的指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于所述液晶面板20的指纹识别区20a时,所述目标对象的手指可以对补光件300发出的光线进行反射,以使得经过反射后的光线被成像模组200接收,所述成像模组200根据接收到的光线得到目标对象的指纹图像。通过补光件300对液晶面板20的指纹识别区20a进行补光,当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时,可以使得指纹图像更加清晰,有助于提高指纹识别装置10的成像质量。可以理解的,在其他实施方式中,入光部100b和出光部100c可以为实体结构,入光部100b和出光部100c可以为透明基板。
所述补光件300可以为LED灯,所述LED灯的数量可以为一个,也可以为多个,所述LED灯的出光面朝向同一个方向,且均朝向所述液晶面板20的指纹识别区20a。在一种实施方式中,所有的LED灯可以同时发出光线,以提高液晶面板20的指纹识别区20a的亮度。可以理解的,在其他实施方式中,部分LED灯发出光线,部分LED灯处于熄灭状态,以提升液晶面板20的局部区域的亮度。进一步的,所述补光件300可以为红外LED灯,具有较强的穿透能力,以助于减小光线传输的损耗,进而可以提高指纹识别装置10的指纹识别灵敏度。
本申请实施例提供的指纹识别装置10,将补光件300和成像模组200均收容于壳体100的收容腔100a内,提高了指纹识别装置10的集成度,且补光件300不额外占用指纹识别装置10的空间,有助于实现指纹识别装置10的紧凑化排布。通过补光件300对液晶面板20的指纹识别区20a进行补光,可以提高指纹识别区20a的亮度,当目标对象的手指贴合于液晶面板20时,成像模组200可以得到较为清晰的目标对象的指纹图像,从而可以提高指纹识别装置10的成像质量,进而提高指纹识别装置10的指纹识别灵敏度。
请继续参阅图3和图4,所述入光部100b和所述出光部100c位于形成所述收容腔100a的同一个侧壁上,所述补光件300包括若干个补光灯310,若干个所述补光灯310环绕所述成像模组200设置,所述补光灯310和所述成像模组200之间设置有隔离件400,所述隔离件400用于阻挡所述补光灯310发出的光线直接传输至所述成像模组200。
其中,所述补光灯310可以为LED灯。所述补光灯310环绕于所述成像模组200的周侧,所述补光灯310和所述成像模组200之间设置有隔离件400,所述隔离件400用于对补光灯310发出的光线进行隔离,以避免补光灯310朝向成像模组200的一侧漏光,若补光灯310发出的光线朝向成像模组200漏光,则会对成像模组200接收到的反射光线造成串扰,影响指纹识别装置10的成像质量。通过隔离件400阻挡补光灯310发出的光线直接传输至成像模组200,有助于改善指纹识别装置10的成像质量。
请继续参阅图5,所述壳体100为导热材质,所述指纹识别装置10还包括散热基板450,所述散热基板450位于所述收容腔100a内,所述散热基板450用于承载所述补光件300,以将所述补光件300产生的热量传导至所述壳体100。
其中,所述壳体100可以为金属壳体100。具体的,所述散热基板450固定于所述壳体100的内壁,所述散热基板450用于承载补光件300,所述散热基板450一方面用于将补光件300产生的热量朝向壳体100传导,以避免指纹识别装置10的局部温度过高;另一方面用于将补光件300产生的光线朝向液晶面板20的一侧反射,以提高补光件300的光线利用率。
请继续参阅图6,在一种实施方式中,所述散热基板450为一个整体结构,所述补光件300包括若干个补光灯310,若干个补光灯310承载于所述散热基板450,所述散热基板450呈环形具有开口450a,所述成像模组200收容于所述开口450a内,所述散热基板450的表面设置有遮光层451和绝热层452,所述遮光层451和所述绝热层452依次间隔排布,且环绕于所述成像模组200的周侧,所述补光灯310对应所述绝热层452设置,所述绝热层452用于将所述补光灯310产生的热量传导至所述壳体100,从而避免指纹识别装置10出现局部温度过高的问题。所述遮光层451用于对补光灯310发出的光线形成反射,以使得经过反射后的光线朝向所述液晶面板20的指纹识别区20a传输,从而提高补光灯310发出光线的利用率,通过提升液晶面板20的指纹识别区20a的亮度进而提高指纹识别装置10的成像质量。
请继续参阅图7,所述成像模组200包括成像透镜210、滤波片220和感光芯片230,所述感光芯片230、所述滤波片220和所述成像透镜210依次层叠设置且对应所述入光部100b设置,所述成像透镜210相对于所述感光芯片230背离所述入光部100b设置,所述成像透镜210用于透过经由所述指纹识别区20a内的目标对象的手指反射的光线,所述滤波片220用于对预设波长的光线进行过滤,所述感光芯片230用于根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
其中,成像透镜210、滤波片220和感光芯片230均收容于壳体100的收容腔100a内,所述成像透镜210为光学成像透镜210,所述成像透镜210的上下表面均为非球面透镜。其将指纹表皮的沟壑纹理结构,成像到位于成像透镜210下方的感光芯片230上,形成一个清晰的指纹图像。所述滤波片220用于对预设波长的光线进行过滤,所述滤波片220为红外滤波片,其将红外光线过滤掉(譬如手指的热辐射),只让波长380~760mm之内的光线可以通过并进行成像。所述壳体100用来阻止外面的杂光进入到里面的感光芯片230上干扰成像。
指纹识别装置10的工作原理如下:当指纹识别装置10中的补光件300朝向液晶面板20的指纹识别区20a发出光线时,液晶面板20的指纹识别区20a可以被补光件300照亮,当目标对象的手指贴合于液晶面板20的指纹识别区20a时,手指的谷和脊纹理特征的反射光线穿过所述入光部100b进入到成像模组200中,然后依次穿过成像透镜210、滤波片220和感光芯片230,经过成像透镜210、滤波片220之后成像到感光芯片230上。感光芯片230上设置有若干个阵列排布的图像传感器231,图像传感器231将所成的指纹图像进行图像处理和特征识别,提取所需的指纹信息,实现指纹识别的功能。
在一种实施方式中,所述入光部100b为入光孔,所述成像透镜210包括若干个镜片211,所述若干个镜片211沿所述入光孔的延伸方向层叠设置。
其中,所述成像透镜210用于将经由所述指纹识别区20a内的目标对象的手指反射的光线进行汇聚,以使得更多的光线进入到感光芯片230中,以提升指纹图像的清晰度。具体的,若干个所述镜片211在所述滤波片220背离所述感光芯片230的一侧自靠近滤波片220的方向朝向远离滤波片220的方向依次间隔排布,经由所述指纹识别区20a内的目标对象的手指反射的光线进入到成像透镜210中,被多个镜片211进行多次的折射以及反射后,可以在感光芯片230上呈现清晰的图像,有助于提升指纹识别装置10的成像质量。
请继续参阅图8,所述成像模组200包括基板240和感光芯片230,所述基板240相对于所述感光芯片230邻近所述入光部100b设置,所述基板240具有若干个阵列排布的准直孔241,所述感光芯片230具有若干个阵列排布的图像传感器231,所述准直孔241和所述图像传感器231一一对应,所述基板240用于透过经由所述指纹识别区20a内的目标对象的手指反射的光线,所述感光芯片230用于根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
其中,所述准直孔241利用的是光线的直线传播原理,类似于小孔成像,准直孔241的深度和准直孔241的口径的比例是20:1。经由所述指纹识别区20a内的目标对象的手指反射的光线进入到准直孔241后,准直孔241可以改变光线的传输路径,所述准直孔241与所述图像传感器231之间为一一对应的关系,穿过准直孔241的光线被图像传感器231接收后,可以在图像传感器231上形成清晰的指纹图像,图像传感器231将所成的指纹图像进行图像处理和特征识别,提取所需的指纹信息,实现指纹识别的功能。
请继续参阅图9和图10,本申请实施例还提供一种电子设备1,所述电子设备1包括液晶面板20、背光模组30以及如上任意实施例提供的指纹识别装置10,所述电子设备1具有显示区20A,所述显示区20A具有指纹识别区20a;所述背光模组30与所述液晶面板20层叠设置,所述背光模组30具有透光孔30a,所述透光孔30a至少部分对应所述指纹识别区20a设置;所述指纹识别装置10位于所述背光模组30背离所述液晶面板20的一侧,所述指纹识别装置10至少部分对应所述透光孔30a设置,当进行指纹识别时,所述补光件300朝向所述透光孔30a发射光线,所述光线穿过所述指纹识别区20a后被所述目标对象的手指反射,所述成像模组200接收经过所述目标对象的手指反射后的光线,并根据所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
其中,所述电子设备1可以是任何具备通信和存储功能的设备。例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。
其中,液晶面板20用于显示图像以及文字信息。所述背光模组30与所述液晶面板20层叠设置,所述背光模组30用于为所述液晶面板20提供光线,以使得所述液晶面板20显示图像以及文字信息。
关于指纹识别装置10参见前面的描述,此处不再赘述。
液晶面板20具有显示区20A,显示区20A具有指纹识别区20a。在一种实施方式中,所述指纹识别区20a的面积大小与所述显示区20A的面积大小保持一致,此时,可以实现全面屏指纹,即液晶面板20的整个显示区20A均可以作为指纹识别区20a,以识别目标对象的指纹图像,可以提高指纹盲识别的灵敏度。
背光模组30具有透光孔30a,所述透光孔30a可以为通孔,所述透光孔30a用于透过补光件300发出的光线,透光孔30a至少部分正对所述指纹识别区20a,指纹识别装置10位于背光模组30背离液晶面板20的一侧,当补光件300朝向透光孔30a发出光线时,光线可穿过透光孔30a进入到指纹识别区20a内。在目标对象的手指贴合于液晶面板20的指纹识别区20a的情况下,目标对象的手指可以对补光件300发出的光线进行反射,以使得经过反射后的光线进入到成像模组200中,从而在成像模组200中形成指纹图像,完成对目标对象的指纹图像的得到过程。
在一种实施方式中,所述透光孔30a正对所述指纹识别区20a设置,且所述透光孔30a的径向尺寸与所述指纹识别区20a的径向尺寸保持一致。当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时,补光件300发出的光线穿透所述透光孔30a进入到指纹识别区20a,当指纹识别区20a的面积大小与透光孔30a所在区域的面积大小保持一致时,透过所述透光孔30a的光线可以较好的对指纹识别区20a进行补光,从而使得目标对象的手指图像较为清晰,当经由目标对象的手指反射后的光线被成像模组200接收时,可以在成像模组200上得到清晰的指纹图像,有助于提高指纹识别装置10的成像质量,进而提高指纹识别装置10的识别灵敏度。
在一种实施方式中,所述入光部100b至少部分正对所述透光孔30a设置,且所述出光部100c至少部分正对所述透光孔30a设置。此时,出光部100c中补光件300发出的光线可以很好的进入透光孔30a,且穿透所述透光孔30a进入到指纹识别区20a,并被位于指纹识别区20a的目标对象的手指反射后的光线可以很好的进入到入光部100b内的成像模组200,有助于提高光线的利用率,可以使得更好的光线进入到成像模组200内,从而避免有效光线丢失导致指纹图像缺失,进而引起指纹识别灵敏度降低的问题。其中,有效光线是指携带有目标对象的指纹图像的光线。
本申请实施例提供的电子设备1,将指纹识别装置10设置在背光模组30背离液晶面板20的一侧,将指纹识别装置10的补光件300和成像模组200均收容于壳体100的收容腔100a内,提高了指纹识别装置10的集成度,且补光件300不额外占用指纹识别装置10的空间,有助于实现指纹识别装置10的紧凑化排布,进而节省电子设备1的内部空间。此外,通过补光件300对液晶面板20的指纹识别区20a进行补光,可以提高指纹识别区20a的亮度,当目标对象的手指贴合于液晶面板20时,经过目标对象的手指反射后的光线进入到成像模组200,成像模组200可以得到较为清晰的目标对象的指纹图像,从而可以提高指纹识别装置10的成像质量,进而提高指纹识别装置10的指纹识别灵敏度。
请继续参阅图11,所述壳体100至少部分收容于所述透光孔30a,所述壳体100和所述透光孔30a之间设置有遮光胶500,所述遮光胶500用于阻挡所述补光件300发出的光线朝向所述液晶面板20邻近所述指纹识别装置10的一侧传输,所述遮光胶500还用于将所述壳体100固定于所述背光模组30。
具体的,所述遮光胶500设置于壳体100和指纹识别装置10之间的间隙内,遮光胶500具有粘性,可用于将壳体100和指纹识别装置10进行固定。所述遮光胶500还具有较低的透光率,可以阻挡补光件300发出的光线朝向液晶面板20邻近指纹识别装置10的一侧传输。即遮光胶500可使得补光件300发出的光线更多的进入到液晶面板20的指纹识别区20a内,以提高指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于液晶面板20的指纹识别区20a时,目标对象的手指纹路可以被光线照亮,当手指纹路将光线反射,以使得反射后的光线进入到成像模组200内时,可以在成像模组200内形成较为清晰的指纹图像,从而有助于提高指纹识别装置10的指纹识别灵敏度。
请继续参阅图12,所述电子设备1还包括导光柱550,所述导光柱550的一端至少部分正对所述补光件300的出光面,所述导光柱550相对的另一端延伸至所述透光孔30a内,所述导光柱550用于将所述补光件300发出的光线导向至所述透光孔30a内,以提升对应所述指纹识别区20a的液晶面板20的亮度。
其中,导光柱550用于将补光件300发出的光线朝向所述透光孔30a传导,以使得光线透过所述透光孔30a进入到指纹识别区20a,进而提升指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于液晶面板20的指纹识别区20a时,手指会对进入到指纹识别区20a内的光线产生反射作用,以使得经过反射后的光线被成像模组200接收,以完成对目标对象的指纹图像的得到。
具体的,所述导光柱550包括相对的第一端551和第二端552,所述第一端551至少部分正对所述补光件300的出光面,所述第二端552延伸至所述透光孔30a内,补光件300发出的光线从第一端551传输至第二端552,进而穿过透光孔30a进入到指纹识别区20a内,以提升指纹识别区20a的亮度。
在一种实施方式中,所述导光柱550垂直于所述液晶面板20所在的平面,且所述导光柱550避开所述入光部100b设置。具体的,当导光柱550垂直于液晶面板20所在的平面,且补光件300发出的光线经由导光件32传导至透光孔30a内时,补光件300发出的光线的传输路径最短,光线损失最少,有助于提高补光件300发出的光线的利用率。
请继续参阅图13,在另一种实施方式中,所述导光柱550相对于液晶面板20所在的平面倾斜设置,且所述导光柱550在所述壳体100上的投影位于所述壳体100内,此时,补光件300发出的光线经过导光柱550的导向作用进入透光孔30a,被指纹识别区20a内的目标对象的手指反射回来后,可以使得更多的反射光线进入到成像模组200内,提高了光线的利用率,有助于提高指纹识别装置10的识别精度。
在其他实施方式中,所述补光件300包括多个补光灯310,所述电子设备1包括多个导光柱550,所述导光柱550和所述补光灯310为一一对应,即一个补光灯310对应设置一个导光柱550,从而将补光灯310发出的光线通过导光柱550传导至透光孔30a内,进而提升指纹识别区20a的亮度。
请继续参阅图14,所述背光模组30包括支撑板31和承载于所述支撑板31的导光件32,所述透光孔30a为通孔,所述透光孔30a位于所述支撑板31上,,所述透光孔30a部分对应所述指纹识别区20a设置,所述透光孔30a的另外部分位于所述指纹识别区20a之外。
具体的,在本实施方式中,所述透光孔30a为通孔,所述支撑板31开设所述透光孔30a,当补光件300发出的光线传输至透光孔30a内时,光线可穿过导光件32以及液晶面板20进入到指纹识别区20a,从而提高指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于液晶面板20的指纹识别区20a时,可以使得手指的指纹纹路呈现更加清晰的图像,也就是说,可以使得成像模组200得到较为清晰的指纹图像,从而提高指纹识别装置10的识别精度。
进一步的,所述透光孔30a所在的区域在所述液晶面板20上的投影覆盖所述指纹识别区20a是指透光孔30a所在区域的面积大于指纹识别区20a的面积,透光孔30a的形状可以为圆形,所述指纹识别区20a的形状可以为椭圆形或者是异形,穿过透光孔30a的光线也可以充分将指纹识别区20a照亮,当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时,穿过透光孔30a的光线可以将目标对象的指纹纹路照亮,从而使得目标对象的手指呈现出较为清晰的指纹图像,以便于更好的在成像模组200上形成指纹图像。
请继续参阅图15,所述背光模组30包括支撑板31和承载于所述支撑板31的导光件32,所述支撑板31具有第一通孔31a,所述导光件32具有第二通孔32a,所述第一通孔31a至少部分正对所述第二通孔32a,所述透光孔30a至少包括所述第一通孔31a和所述第二通孔32a。
具体的,在一种实施方式中,第一通孔31a正对第二通孔32a,且第一通孔31a和第二通孔32a共同构成所述透光孔30a,补光件300发出的光线可一次穿过第一通孔31a、第二通孔32a进入到指纹识别区20a,从而可以提升指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时,可以使得目标对象的手指呈现清晰的指纹纹路,通过手指对补光件300发出的光线进行反射,以使得经过反射后的光线被成像模组200接收,可以在成像模组200上呈现清晰的指纹图像,进而可以提高指纹识别装置10的识别精度。
进一步的,所述第一通孔31a的径向尺寸小于所述第二通孔32a的径向尺寸,所述第一通孔31a的中心轴线与所述第二通孔32a的中心轴线保持重合。由于补光件300发出的光线会呈现一个锥形,且支撑板31相对于导光件32邻近补光件300设置,为此,当所述第一通孔31a的径向尺寸小于所述第二通孔32a的径向尺寸时,可以使得补光件300发出的光线更多的经过第一通孔31a、第二通孔32a进入到指纹识别区20a内,以便于提高指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时,可以使得目标对象的手指呈现清晰的指纹纹路,通过手指对补光件300发出的光线进行反射,以使得经过反射后的光线被成像模组200接收,可以在成像模组200上呈现清晰的指纹图像,进而可以提高指纹识别装置10的识别精度。
请继续参阅图16、图17和图18,所述背光模组30还包括背光源33,所述背光源33包括若干个子光源34,所述导光件32包括侧壁321以及相邻的第一导光部322和第二导光部323,所述侧壁321位于所述第一导光部322背离所述第二导光部323的一侧,所述壳体100包括相邻的第一部分101和第二部分102,所述第一部分101在所述导光件32上的投影位于所述第一导光部322,所述第二部分102在所述导光件32上的投影位于所述第二导光部323,若干个所述子光源34在所述侧壁321上间隔排布,所述补光件300包括若干个补光灯310,所述补光灯310在所述第二部分102排布的密集程度大于所述补光灯310在所述第一部分101排布的密集程度。
其中,背光源33和补光件300为独立控制的发光器件。当背光源33关闭,仅仅开启补光件300时,指纹识别区20a发光,液晶面板20除去指纹识别区20a的其他区域处于黑屏状态,即液晶面板20除去指纹识别区20a的其他区域不显示。此时,无需液晶面板20全部亮起,仅仅指纹识别区20a亮起,可以完成指纹图像得到的过程。当背光源33开启,补光件300关闭时,可通过背光源33为指纹识别区20a提供光线,背光源33一方面用于为液晶面板20的显示提供光线,另一方面用于为指纹识别区20a提供光线,对液晶面板20的亮度调节以及指纹识别区20a的亮度调节之间的协调性提出了挑战。且由于背光模组30会对背光源33发出的光线产生一定程度的遮挡,无法较好的提高指纹识别区20a的亮度。当背光源33开启,且补光件300开启时,此时,液晶面板20的全部区域均处于亮屏状态,且通过补光件300可以对指纹识别区20a的亮度进行灵活的调节,有助于改善指纹识别装置10的成像质量。
导光件32具有侧壁321以及邻近所述侧壁321的第一导光部322,所述第二导光部323位于所述第一导光部322背离所述侧壁321的一侧,所述第一导光部322和所述第二导光部323相邻,所述壳体100的第一部分101在所述导光件32上的投影位于第一导光部322内,所述壳体100的第二部分102在所述导光件32上的投影位于第二导光部323内,当若干个子光源34在导光件32的侧壁321上间隔排布时,由于导光件32的第一导光部322邻近导光件32的侧壁321设置,导光件32侧壁321上设置的若干个子光源34可以较好的将第一导光部322点亮,使得第一导光部322的亮度大于第二导光部323的亮度,为此,指纹识别区20a靠近第一导光部322一侧的亮度也会大于指纹识别区20a靠近第二导光部323一侧的亮度,不利于较好的得到目标对象的指纹图像。为了解决这个问题,补光灯310在壳体100的第二部分102上排布的密集程度大于补光灯310在壳体100的第一部分101上排布的密集程度,可以使得补光灯310发出的光线较多的传输至与第二部分102对应设置的第二导光部323,进而可以对指纹识别区20a靠近第二导光部323一侧的部位进行较多的补光,使得指纹识别区20a的亮度较为均匀,当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时可以得到较为清晰的指纹图像,有助于提升指纹识别装置10的识别精度。
进一步的,第二部分102的子光源34呈现月牙状分布,且子光源34从两端朝向中间排布的密集程度逐渐增加,可以充分弥补由于导光件32开孔引起的暗区问题,可以使得指纹识别区20a的亮度较为均匀,当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时可以得到较为清晰的指纹图像,有助于提升指纹识别装置10的识别精度。
请继续参阅图19,所述电子设备1还包括中框40,所述液晶面板20和所述背光模组30承载于所述中框40,所述中框40具有安装孔41,所述指纹识别装置10位于所述安装孔41内,所述安装孔41的径向尺寸小于所述透光孔30a的径向尺寸。
具体的,所述指纹识别装置10固定于所述中框40,且液晶面板20和背光模组30承载于中框40,以使得指纹识别装置10至少部分正对液晶面板20的指纹识别区20a,当指纹识别装置10中的补光件300朝向背光模组30的透光孔30a发射光线,光线穿过透光孔30a进入到指纹识别区20a时,可以提升指纹识别区20a的亮度。当目标对象的手指贴合于指纹识别区20a时,手指纹路可以较为清晰的呈现出来,以便于成像模组200得到较为清晰的指纹图像,进而提升指纹识别装置10的指纹识别精度。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (14)
1.一种指纹识别装置,应用于电子设备,其特征在于,所述指纹识别装置包括:
壳体,所述壳体具有收容腔以及间隔设置的入光部及出光部;
成像模组,所述成像模组位于所述收容腔内,且所述成像模组对应所述入光部设置;及
补光件,所述补光件位于所述收容腔内,且所述补光件对应所述出光部设置,所述补光件用于向电子设备的指纹识别区发射光线,所述成像模组用于通过所述入光部接收经由所述指纹识别区内的目标对象的手指反射的光线,并根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像;
所述壳体为导热材质,所述指纹识别装置还包括散热基板,所述散热基板位于所述收容腔内,所述散热基板用于承载所述补光件,以将所述补光件产生的热量传导至所述壳体,并用于将补光件产生的光线朝向电子设备的指纹识别区的一侧反射。
2.如权利要求1所述的指纹识别装置,其特征在于,所述入光部和所述出光部位于形成所述收容腔的同一个侧壁上,所述补光件包括若干个补光灯,若干个所述补光灯环绕所述成像模组设置,所述补光灯和所述成像模组之间设置有隔离件,所述隔离件用于阻挡所述补光灯发出的光线直接传输至所述成像模组。
3.如权利要求1-2任意一项所述的指纹识别装置,其特征在于,所述成像模组包括成像透镜、滤波片和感光芯片,所述感光芯片、所述滤波片和所述成像透镜依次层叠且对应所述入光部设置,所述成像透镜相对于所述感光芯片背离所述入光部,所述成像透镜用于透过经由所述指纹识别区内的目标对象的手指反射的光线,所述滤波片用于对预设波长的光线进行过滤,所述感光芯片用于根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
4.如权利要求3所述的指纹识别装置,其特征在于,所述入光部为入光孔,所述成像透镜包括若干个镜片,所述若干个镜片沿所述入光孔的延伸方向层叠设置。
5.如权利要求1-2任意一项所述的指纹识别装置,其特征在于,所述成像模组包括基板和感光芯片,所述基板相对于所述感光芯片邻近所述入光部设置,所述基板具有若干个阵列排布的准直孔,所述感光芯片具有若干个阵列排布的图像传感器,所述准直孔和所述图像传感器一一对应,所述基板用于透过经由所述指纹识别区内的目标对象的手指反射的光线,所述感光芯片用于根据接收到的所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
6.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括液晶面板、背光模组以及如权利要求1-5任意一项所述的指纹识别装置,所述电子设备具有显示区,所述显示区具有指纹识别区;所述背光模组与所述液晶面板层叠设置,所述背光模组具有透光孔,所述透光孔至少部分对应所述指纹识别区设置;所述指纹识别装置位于所述背光模组背离所述液晶面板的一侧,所述指纹识别装置至少部分对应所述透光孔设置,当进行指纹识别时,所述补光件朝向所述透光孔发射光线,所述光线穿过所述指纹识别区后被所述目标对象的手指反射,所述成像模组接收经过所述目标对象的手指反射后的光线,并根据所述光线得到所述目标对象的指纹图像。
7.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述入光部至少部分正对所述透光孔设置,且所述出光部至少部分正对所述透光孔设置。
8.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述壳体至少部分收容于所述透光孔,所述壳体和所述透光孔之间设置有遮光胶,所述遮光胶用于阻挡所述补光件发出的光线朝向所述液晶面板邻近所述指纹识别装置的一侧传输,所述遮光胶还用于将所述壳体固定于所述背光模组。
9.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括导光柱,所述导光柱的一端至少部分正对所述补光件的出光面,所述导光柱相对的另一端延伸至所述透光孔内,所述导光柱用于将所述补光件发出的光线导向至所述透光孔内,以提升对应所述指纹识别区的液晶面板的亮度。
10.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述导光柱垂直于所述液晶面板所在的平面,且所述导光柱避开所述入光部设置。
11.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述背光模组包括支撑板和承载于所述支撑板的导光件,所述透光孔为通孔,所述透光孔位于所述支撑板上,所述透光孔部分对应所述指纹识别区设置,所述透光孔的另外部分位于所述指纹识别区之外。
12.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述背光模组包括支撑板和承载于所述支撑板的导光件,所述支撑板具有第一通孔,所述导光件具有第二通孔,所述第一通孔至少部分正对所述第二通孔,所述透光孔至少包括所述第一通孔和所述第二通孔。
13.如权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述背光模组还包括背光源,所述背光源包括若干个子光源,所述导光件包括侧壁以及相邻的第一导光部和第二导光部,所述侧壁位于所述第一导光部背离所述第二导光部的一侧,所述壳体包括相邻的第一部分和第二部分,所述第一部分在所述导光件上的投影位于所述第一导光部,所述第二部分在所述导光件上的投影位于所述第二导光部,若干个所述子光源在所述侧壁上间隔排布,所述补光件包括若干个补光灯,所述补光灯在所述第二部分排布的密集程度大于所述补光灯在所述第一部分排布的密集程度。
14.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括中框,所述液晶面板和所述背光模组承载于所述中框,所述中框具有安装孔,所述指纹识别装置位于所述安装孔内,所述安装孔的径向尺寸小于所述透光孔的径向尺寸。
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