CN209086953U - 指纹模组以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种指纹模组，应用于包括屏幕和指纹模组的电子设备，指纹模组设于屏幕的预设区域的下方，屏幕设有第一偏光片，指纹模组包括准直透镜和光学指纹传感器，准直透镜设于光学指纹传感器靠近屏幕的一侧，准直透镜设有第二偏光片，第一偏光片和第二偏光片的偏光方向一致；第一偏光片和第二偏光片用于对第一光线进行滤光，第一光线为屏幕向第一方向发射的光线经屏幕反射的光线；第二偏光片用于对第二光线进行滤光，第二光线为屏幕向第二方向发射的光线。本实用新型还提供了一种电子设备。采用本实用新型实施例可过滤光学噪声，以提升采集到的指纹图像的质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种指纹模组以及电子设备。
背景技术
屏下指纹采集原理是利用屏幕发出的光来照射放在屏幕上的手指，屏幕发出的光达到手指时发生反射，设置在屏幕下方的光学指纹模组接收到反射的光信号，由于指纹凹凸不平的纹路，光线吸收幅度不同，从而得到明暗不同的指纹图像。目前，光学指纹模组会因一些光学噪声而影响采集到的指纹图像的质量。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种指纹模组以及电子设备，用于过滤光学噪声，以提升采集到的指纹图像的质量。
第一方面，本实用新型实施例提供一种指纹模组，应用于电子设备，所述电子设备包括屏幕和所述指纹模组，所述指纹模组设于所述屏幕的预设区域的下方，所述屏幕设有第一偏光片，所述指纹模组包括准直透镜和光学指纹传感器，所述准直透镜设于所述光学指纹传感器靠近所述屏幕的一侧，所述准直透镜设有第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光方向一致；
所述第一偏光片和所述第二偏光片用于对第一光线进行滤光，所述第一光线为所述屏幕向第一方向发射的光线经所述屏幕反射的光线；
所述第二偏光片用于对第二光线进行滤光，所述第二光线为所述屏幕向第二方向发射的光线，所述第一方向和所述第二方向均垂直所述屏幕，所述第一方向指向所述电子设备的外部，所述第二方向指向所述电子设备的内部。
第二方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，包括屏幕和指纹模组，所述指纹模组设于所述屏幕的预设区域的下方；所述屏幕设有第一偏光片，所述指纹模组包括准直透镜和光学指纹传感器，所述准直透镜设于所述光学指纹传感器靠近所述屏幕的一侧，所述准直透镜设有第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光方向一致；
所述第一偏光片和所述第二偏光片用于对第一光线进行滤光，所述第一光线为所述屏幕向第一方向发射的光线经所述屏幕反射的光线；
所述第二偏光片用于对第二光线进行滤光，所述第二光线为所述屏幕向第二方向发射的光线，所述第一方向和所述第二方向均垂直所述屏幕，所述第一方向指向所述电子设备的外部，所述第二方向指向所述电子设备的内部。
本实用新型实施例中，影响指纹模组的光学噪声通常有第一光线和第二光线，第一光线为屏幕向第一方向发射的光线经屏幕反射的光线，第二光线为屏幕向第二方向发射的光线,第一方向和第二方向均垂直屏幕，第一方向指向电子设备的外部，第二方向指向电子设备的内部，通过屏幕上设有的第一偏光片和准直透镜上设有的第二偏光片对第一光线进行滤光，通过第二偏光片对第二光线进行滤光，以使得在采集指纹时指纹模组受到上述两种光学噪声的影响减小，进而提升采集到的指纹图像的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种指纹模组的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的三种准直透镜的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种指纹采集方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或科学术语应对作为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序、数量或者重要性。同样，“一个”、“一”或“该”等类似词语也不表示数量限制，而只是用来表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词语前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或物件。“连接”或者相连等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包含电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了清晰起见，在附图中层或区域的厚度被放大，而非根据实际的比例绘制。当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”时，该元件可以“直接”位于另一个元件“上”，或者可以存在中间元件。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
电子设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(UserEquipment，UE)，移动台(Mobile Station，MS)，终端设备(terminal device)等等。
请参见图1和图2，图1是本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的一种指纹模组的结构示意图。本实用新型提供的指纹模组应用于电子设备，所述电子设备包括屏幕和所述指纹模组，所述指纹模组设于所述屏幕的预设区域的下方，所述屏幕设有第一偏光片，所述指纹模组包括准直透镜和光学指纹传感器，所述准直透镜设于所述光学指纹传感器靠近所述屏幕的一侧，所述准直透镜设有第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光方向一致；
所述第一偏光片和所述第二偏光片用于对第一光线进行滤光，所述第一光线为所述屏幕向第一方向发射的光线经所述屏幕反射的光线；
所述第二偏光片用于对第二光线进行滤光，所述第二光线为所述屏幕向第二方向发射的光线，所述第一方向和所述第二方向均垂直所述屏幕，所述第一方向指向所述电子设备的外部，所述第二方向指向所述电子设备的内部。
其中，在图1的基础上，第一方向垂直屏幕，并指向电子设备的外部，即第一方向为垂直屏幕向上的方向，第二方向垂直屏幕，并指向电子设备的内部，即第二方向为垂直屏幕向下的方向。
其中，该预设区域可以是屏幕的一部分、也可以是整个屏幕，在此不作限定。在预设区域是屏幕的一部分的情况下，该预设区域所在的位置可以是屏幕的中间、屏幕的左上角、屏幕的右上角、屏幕的左下角等，在此不作限定。在预设区域是屏幕的一部分的情况下，该预设区域的大小可以是5mm*5mm、8mm*8mm、1cm*1cm或是其他值。在预设区域是屏幕的一部分的情况下，该预设区域的形状可以是正方形、长方形、椭圆形、多边形等，在此不作限定。
其中，第一偏光片设置在屏幕的显示层的上方，该偏光片的作用是减小外部光线反射。屏幕包括盖板玻璃、显示屏和触控屏，那么第一偏光片在显示屏的上方。
其中，所述第一光线为所述屏幕向第一方向发射的光线经所述屏幕的上表面(即屏幕的外侧玻璃，即盖板玻璃)反射的光线。
其中，偏光片(Polarizer)全称为偏振光片，可控制特定光束的偏振方向。自然光在通过偏光片时，振动方向与偏光片透过轴垂直的光将被吸收，透过光只剩下振动方向与偏光片透过轴平行的偏振光。
可以看出，在本实用新型实施例中，第二光线是屏幕垂直向下发射的光线，在第二光线经过第二偏光片后，仅允许与第二偏光片偏振方向相同的光线经过，因此在经过第二偏光片后，第二光线也会衰减，第一光线是屏幕垂直向上发射的光线经过屏幕反射回来的光线，第一光线已经是经过第一偏光片得到的偏振方向与第一偏光片相同的光线，第一光线经过介质后偏振方向会发生变化，这样经过第一偏振片和第二偏振偏后，第一光线也会衰减，经用户指纹反射的光线由于与偏光片的偏光方向一致，所以经过偏光片光线影响较少，使得在采集指纹时指纹模组受到上述两种光学噪声的影响减小，进而提升采集到的指纹图像的质量。
在本实用新型的一实现方式中，所述准直透镜设有第二偏光片，包括：所述准直透镜的上表面设有第二偏光片；或者，所述准直透镜的中间设有第二偏光片；或者，所述准直透镜的下表面设有第二偏光片。具体如图3所示。
在本实用新型的一实现方式中，所述准直透镜和所述第二偏光片集成设置，或者叠层设置。
其中，在准直透镜的上表面或下表面设有第二偏光片，集成设置指的是将偏光片嵌入准直透镜的上表面或下表面，形成具有偏光功能的准直透镜，或者在准直透镜的上表面或下表面以光学镀膜的方式镀制偏光膜，形成具有偏光功能的准直透镜。
其中，在准直透镜的中间设有第二偏光片，集成设置指的是将偏光片嵌入准直透镜的中间，形成具有偏光功能的准直透镜。
其中，在准直透镜的上表面或下表面设有第二偏光片，叠层设置指的是在准直透镜的上表面或下表面叠加一层偏光片。
在本实用新型的一实现方式中，所述光学指纹传感器的表面设有红外(InfraredRadiation，IR)膜。IR膜功能主要是截止红外光线，透过可见光线，IR膜可以通过光学镀膜来实现制造。
在本实用新型的一实现方式中，所述准直透镜的表面设有IR膜。
具体有：在准直透镜的中间设有第二偏光片，可以在准直透镜的上表面或下表面设有IR膜；在准直透镜的上表面设有第二偏光片，该第二偏光片是以光学镀膜的方式设置在准直透镜上的，可以在准直透镜的下表面设有IR膜；在准直透镜的上表面设有第二偏光片，该第二偏光片是以叠层设置在准直透镜上的，可以在准直透镜的上表面或下表面设有IR膜；在准直透镜的下表面设有第二偏光片，该第二偏光片是以光学镀膜的方式设置在准直透镜上的，可以在准直透镜的上表面设有IR膜；在准直透镜的下表面设有第二偏光片，该第二偏光片是以叠层设置在准直透镜上的，可以在准直透镜的上表面或下表面设有IR膜。
可以看出，在光学指纹传感器或准直透镜的表面设有IR膜，可过滤掉红外光，进一步提升采集到的指纹图像的质量。
在本实用新型的一实现方式中，所述屏幕包括液晶显示(Liquid CrystalDisplay，LCD)屏幕或者有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示幕。
在本实用新型的一实现方式中，所述第一光线和所述第二光线为所述预设区域发出的光线。
可以看出，在采集指纹图像时，仅点亮预设区域，可降低电子设备的功耗，提升电子设备的使用时长。
在本实用新型的一实现方式中，所述第一光线和所述第二光线为单一颜色的光线，所述单一颜色包括单一绿色、单一红色或单一蓝色。
进一步地，在单一颜色为单一绿色时，所述第一光线和所述第二光线为所述预设区域中的绿色像素发出的光线。在单一颜色为单一红色时，所述第一光线和所述第二光线为所述预设区域中的红色像素发出的光线。在单一颜色为单一蓝色时，所述第一光线和所述第二光线为所述预设区域中的蓝色像素发出的光线。
进一步地，在采集指纹图像时，预设区域中的红绿蓝像素轮流使用。如本次使用预设区域中的绿色像素、下次使用预设区域中的红色像素、下下次使用预设区域中的蓝色像素，下下下次使用预设区域中的绿色像素，以此类推。
由于预设区域总是被使用，会影响预设区域的寿命，在本实用新型实施例中，轮流使用红绿蓝像素，进而延长预设区域的寿命。
请参见图4，图4是本实用新型实施例提供的一种指纹采集方法的流程示意图，应用于上述电子设备，方法包括：
步骤401：在检测到指纹采集指令时，电子设备点亮所述屏幕，启用所述指纹模组，所述屏幕向第一方向发射的光线经过所述屏幕反射的第一光线被所述第一偏光片和所述第二偏光片滤光，所述屏幕向第二方向发射的第二光线被所述第二偏光片滤光，所述第一方向和所述第二方向均垂直所述屏幕，所述第一方向指向所述电子设备的外部，所述第二方向指向所述电子设备的内部；
步骤402：电子设备通过所述指纹模组采集第三光线，处理后得到指纹图像，所述第三光线为所述屏幕向所述第一方向发射的光线经用户指纹反射的光线。
可以看出，在本实用新型实施例中，第二光线是屏幕垂直向下发射的光线，在第二光线经过第二偏光片后，仅允许与第二偏光片偏振方向相同的光线经过，因此在经过第二偏光片后，第二光线也会衰减，第一光线是屏幕垂直向上发射的光线经过屏幕反射回来的光线，第一光线已经是经过第一偏光片得到的偏振方向与第一偏光片相同的光线，第一光线经过介质后偏振方向会发生变化，这样经过第一偏振片和第二偏振偏后，第一光线也会衰减，经用户指纹反射的光线由于与偏光片的偏光方向一致，所以经过偏光片光线影响较少，使得在采集指纹时指纹模组受到上述两种光学噪声的影响减小，进而提升采集到的指纹图像的质量。
进一步地，电子设备点亮所述屏幕，包括：电子设备点亮所述屏幕的所述预设区域。
进一步地，电子设备点亮所述屏幕的所述预设区域，包括：电子设备将所述预设区域点亮至目标亮度。
其中，目标亮度是预先设定的一个亮度；或者目标亮度是电子设备根据电子设备当前所处环境的环境光亮度确定的，如根据环境光亮度与预设区域亮度的映射关系确定所述环境光亮度对应的目标亮度；或者目标亮度是电子设备根据电子设备当前地理位置确定的，如根据地理位置与预设区域亮度的映射关系确定所述当前地理位置对应的目标亮度；等等。
可以看出，在采集指纹图像时，仅调亮预设区域的亮度，可降低功耗。
进一步地，所述检测到指纹采集指令，包括：在检测到针对所述预设区域的长按操作的情况下，或者在先检测到针对所述预设区域的第一区域的点击操作，以及后检测到针对所述预设区域的第二区域的长按操作的情况下，或者，在先检测到针对所述屏幕除所述预设区域之外的区域的点击操作，以及后检测到针对所述预设区域的长按操作的情况下，电子设备检测到指纹采集指令，第一区域不同于第二区域。
可以看出，通过较复杂的操作来触发指纹采集指令，避免了用户误操作。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种指纹模组，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括屏幕和所述指纹模组，所述指纹模组设于所述屏幕的预设区域的下方，所述屏幕设有第一偏光片，所述指纹模组包括准直透镜和光学指纹传感器，所述准直透镜设于所述光学指纹传感器靠近所述屏幕的一侧，所述准直透镜设有第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光方向一致；
所述第一偏光片和所述第二偏光片用于对第一光线进行滤光，所述第一光线为所述屏幕向第一方向发射的光线经所述屏幕反射的光线；
所述第二偏光片用于对第二光线进行滤光，所述第二光线为所述屏幕向第二方向发射的光线，所述第一方向和所述第二方向均垂直所述屏幕，所述第一方向指向所述电子设备的外部，所述第二方向指向所述电子设备的内部。
2.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述准直透镜设有第二偏光片，包括：所述准直透镜的上表面设有第二偏光片。
3.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述准直透镜设有第二偏光片，包括：所述准直透镜的中间设有第二偏光片。
4.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述准直透镜设有第二偏光片，包括：所述准直透镜的下表面设有第二偏光片。
5.根据权利要求1-4任一项所述的指纹模组，其特征在于，所述准直透镜和所述第二偏光片集成设置，或者叠层设置。
6.根据权利要求1-4任一项所述的指纹模组，其特征在于，所述光学指纹传感器的表面设有红外IR膜。
7.根据权利要求1-4任一项所述的指纹模组，其特征在于，所述准直透镜的表面设有IR膜。
8.一种电子设备，其特征在于，包括屏幕和所述指纹模组，所述指纹模组设于所述屏幕的预设区域的下方，所述屏幕设有第一偏光片，所述指纹模组包括准直透镜和光学指纹传感器，所述准直透镜设于所述光学指纹传感器靠近所述屏幕的一侧，所述准直透镜设有第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光方向一致；
所述第一偏光片和所述第二偏光片用于对第一光线进行滤光，所述第一光线为所述屏幕向第一方向发射的光线经所述屏幕反射的光线；
所述第二偏光片用于对第二光线进行滤光，所述第二光线为所述屏幕向第二方向发射的光线，所述第一方向和所述第二方向均垂直所述屏幕，所述第一方向指向所述电子设备的外部，所述第二方向指向所述电子设备的内部。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述屏幕包括液晶显示LCD屏幕或者有机发光二极管OLED显示幕。
10.根据权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述第一光线和所述第二光线为所述预设区域发出的光线。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| CN201821777832.4U CN209086953U (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 指纹模组以及电子设备 |
| EP19879208.7A EP3862915A4 (en) | 2019-09-16 | Fingerprint module, electronic device and fingerprint acquisition method | |
| PCT/CN2019/105991 WO2020088129A1 (zh) | 2018-10-30 | 2019-09-16 | 指纹模组、电子设备以及指纹采集方法 |
| US17/243,424 US20210248345A1 (en) | 2018-10-30 | 2021-04-28 | Fingerprint Assembly, Electronic Device and Fingerprint Acquisition Method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821777832.4U CN209086953U (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 指纹模组以及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN209086953U true CN209086953U (zh) | 2019-07-09 |
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ID=67121693
Family Applications (1)
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| CN201821777832.4U Active CN209086953U (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 指纹模组以及电子设备 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020088129A1 (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 指纹模组、电子设备以及指纹采集方法 |
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2018
- 2018-10-30 CN CN201821777832.4U patent/CN209086953U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020088129A1 (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 指纹模组、电子设备以及指纹采集方法 |
| US11798313B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-10-24 | Vivo Mobile Communication Co., Ltd | Fingerprint identification module and electronic device |
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