CN216014312U - 光学指纹识别装置和电子设备 - Google Patents
光学指纹识别装置和电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216014312U CN216014312U CN202122411026.3U CN202122411026U CN216014312U CN 216014312 U CN216014312 U CN 216014312U CN 202122411026 U CN202122411026 U CN 202122411026U CN 216014312 U CN216014312 U CN 216014312U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fingerprint
- optical
- fingerprint identification
- identification module
- detection area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Image Input (AREA)
Abstract
一种光学指纹识别装置和电子设备,光学指纹识别装置具有较大指纹检测区域,且具有较低的成本以及较小的安装空间。该光学指纹识别装置包括:第一光学指纹识别模组,包括光学镜头和第一指纹传感器,光学镜头用于将按压于显示屏中第一指纹检测区域的第一手指指纹缩小成像于第一指纹传感器,以检测第一手指指纹;第二光学指纹识别模组,包括微透镜层、至少一光阑层和第二指纹传感器,至少一光阑层设置于微透镜层与第二指纹传感器之间,至少一光阑层中每一光阑层均设置有多个通光孔,经过按压于显示屏中第二指纹检测区域的第二手指指纹反射或散射,且通过微透镜层会聚后的指纹光信号通过多个通光孔传导至第二指纹传感器,以检测第二手指指纹。
Description
技术领域
本申请涉及指纹识别领域,并且更为具体地,涉及一种光学指纹识别装置和电子设备。
背景技术
随着生物识别技术发展,光学指纹识别技术基于其独特的优势,广泛应用于移动终端设计、汽车电子、智能家居等领域。在移动终端领域中,例如在手机中,指纹识别技术的性能要求越来越高,一方面,光学指纹识别装置需要较高的性能,例如具有较大的视场以具有较大指纹检测区域,便于用户使用;另一方面,光学指纹识别装置还需要具有较低的制造成本、小型化和轻薄化等特点,适宜于安装于小型化的手持终端中,便于光学指纹识别装置的加工和推广。
因此,如何在实现光学指纹识别装置具有较大指纹检测区域的同时,兼顾降低光学指纹识别装置在电子设备中所需占用的空间,以及光学指纹识别装置的成本,是一项亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种光学指纹识别装置和电子设备,在实现光学指纹识别装置具有较大指纹检测区域的同时,兼顾降低光学指纹识别装置在电子设备中所需占用的空间,以及光学指纹识别装置的成本。
第一方面,提供一种光学指纹识别装置,该光学指纹识别装置用于设置在电子设备的显示屏的下方,该光学指纹识别装置包括:第一光学指纹识别模组,包括光学镜头和第一指纹传感器,该第一指纹传感器设置于光学镜头的下方,该光学镜头用于将按压于显示屏中第一指纹检测区域的第一手指指纹缩小成像于第一指纹传感器,该第一指纹传感器用于接收第一手指指纹缩小的像,以对该第一手指指纹进行检测;第二光学指纹识别模组,与第一光学指纹识别模组相邻设置,该第二光学指纹识别模组包括微透镜层、至少一光阑层和第二指纹传感器,其中,微透镜层包括多个微透镜,至少一光阑层设置于微透镜层与第二指纹传感器之间,至少一光阑层中每一光阑层均设置有多个通光孔,经过按压于显示屏中第二指纹检测区域的第二手指指纹反射或散射,且通过微透镜层会聚后的指纹光信号通过多个通光孔传导至第二指纹传感器,以对第二手指指纹进行检测。
通过该实施方式的技术方案,光学指纹识别装置中同时设置有两个不同类型的第一光学指纹识别模组和第二光学指纹识别模组,该第一光学指纹识别模组和第二光学指纹识别模组相邻设置,以使得第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域和第二光学指纹识别模组的第二指纹检测区域相邻设置,提高光学指纹识别装置整体的指纹检测区域。通过该实施方式,不仅可以方便用户手指的按压,还可以提高在用户手指的单次按压下,光学指纹识别装置能够检测到的指纹区域面积,以提高光学指纹识别装置的检测性能。
其中,第一光学指纹识别模组利用光学透镜成像原理进行成像,可将第一指纹检测区域中用户的指纹缩小成像于第一指纹传感器,因而,相比于第一指纹检测区域,该第一指纹传感器的面积较小,降低该第一指纹传感器及其所在第一光学指纹识别模组的制造成本。另外,第二光学指纹识别模组利用微透镜层和至少一光阑层进行成像,该微透镜层和至少一光阑层的整体厚度较小,可降低该第二光学指纹识别模组所需占用的屏下空间。
综上,通过本申请实施例的技术方案,可结合第一光学识别指纹模组以及第二光学指纹识别模组两者各自的优点,在光学指纹识别装置具有较大的指纹检测区域的基础上,平衡制造成本和空间,使得其适合于设置在显示屏紧凑的空间中也不会造成制造成本过高,有利于光学指纹识别装置的应用推广和发展。
在一些可能的实施方式中,第一光学指纹识别模组和第二光学指纹识别模组均设置于电子设备的中框;其中,中框具有开孔,第一光学指纹识别模组的至少部分位于开孔中;第二光学指纹识别模组位于中框朝向显示屏的表面。
在一些可能的实施方式中,中框朝向显示屏的表面设置有凹槽,第二光学指纹识别模组位于凹槽中。
在一些可能的实施方式中,在平行于显示屏的方向上,第一光学指纹识别模组位于电子设备的电池的一侧;在垂直于显示屏的方向上,第二光学指纹识别模组位于电池朝向显示屏的一侧。
在一些可能的实施方式中,第一光学指纹识别模组位于电池朝向显示屏的底部区域的一侧,第二光学指纹识别模组设置于第一光学指纹识别模组朝向显示屏的顶部区域的一侧。
在一些可能的实施方式中,第一光学指纹识别模组和第二光学指纹识别模组对应设置于显示屏的中部区域或者中下部区域的下方。
在一些可能的实施方式中,第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域和第二光学指纹识别模组的第二指纹检测区域相互连接。
在一些可能的实施方式中,第一指纹检测区域的第一边与第二光学指纹识别模组的第一边相邻;第一指纹检测区域的中心与第二指纹检测区域的中心之间的距离在(W1+W2)/2-1mm至(W1+W2)/2+2mm之间,其中,W1为第一指纹检测区域的垂直于其第一边的第二边的长度,W2为第二指纹检测区域的垂直于其第一边的第二边的长度。
在一些可能的实施方式中,第一指纹检测区域的中心与第二指纹检测区域的中心之间的距离在(W1+W2)/2-0.5mm至(W1+W2)/2+0.5mm之间。
在一些可能的实施方式中,第一指纹传感器的第一方向与显示屏的第一方向具有第一夹角,其中,显示屏的第一方向为与显示屏的第一边平行的方向,第一指纹传感器的第一方向为与第一指纹传感器的第一边平行的方向,第一夹角在3度到17度之间,或者,第一夹角在-3度到-17度之间。
在一些可能的实施方式中,第二指纹传感器的第一方向与显示屏的第一方向具有第二夹角,其中,显示屏的第一方向为与显示屏的第一边平行的方向,第二指纹传感器的第一方向为与第二指纹传感器的第一边平行的方向,第二夹角在-15度到15度之间,且第二夹角不等于0度。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置包括:至少一个第一光学指纹识别模组和至少一个第二光学指纹识别模组。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置包括:两个第一光学指纹识别模组和至少一个第二光学指纹识别模组,两个第一光学指纹识别模组的两个第一指纹检测区域互不交叠且相互连接,至少一个第二光学指纹识别模组的至少一个第二指纹检测区域连接于两个第一指纹检测区域形成的区域。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置包括:两个第二光学指纹识别模组和至少一个第一光学指纹识别模组,两个第二光学指纹识别模组的两个第二指纹检测区域之间的距离在1mm以内,至少一个第一光学指纹识别模组的至少一个第一指纹检测区域连接于两个第二指纹检测区域形成的区域。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置包括:两个第二光学指纹识别模组和一个第一光学指纹识别模组,两个第二光学指纹识别模组的两个第二指纹检测区域的中心距离在20mm至30mm之间,一个第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域位于两个第二指纹检测区域之间。
在一些可能的实施方式中,一个第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域的中心位于第一直线,该第一直线为两个第二指纹检测区域的中心连线的中轴线。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置包括:三个第二光学指纹识别模组和一个第一光学指纹识别模组,在三个第二光学指纹识别模组中,两个第二光学指纹识别模组的两个第二指纹检测区域的中心距离在20mm至30mm之间,另一个第二光学指纹识别模组的一个第二指纹检测区域和一个第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域位于两个第二指纹检测区域之间。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置还包括:中继器,包括多个输入接口和一个输出接口,该多个输入接口中用于分别接收第一指纹传感器的电信号和第二指纹传感器的电信号,该一个输出接口用于将第一指纹传感器的电信号和第二指纹传感器的电信号传输至电子设备的处理单元。
在一些可能的实施方式中,第一光学指纹识别模组还包括:第一柔性电路板,连接于第一指纹传感器和中继器的一个输入接口,用于传输第一指纹传感器的电信号;第一光学指纹识别模组还包括:第二柔性电路板,连接于第二指纹传感器和中继器的另一个输入接口,用于传输第二指纹传感器的电信号。
在一些可能的实施方式中,该光学指纹识别装置包括:两个第一光学指纹识别模组,两个第一光学指纹识别模组中的两个第一指纹传感器设置于同一柔性电路板。
在一些可能的实施方式中,第一指纹检测区域的面积大于等于36mm2;和/或,第二指纹检测区域的面积在20mm2至40mm2之间。
在一些可能的实施方式中,在第一光学指纹识别模组中,光学镜头包括多个光学透镜,第一光学指纹识别模组还包括:镜筒和支架,该镜筒用于收容多个光学透镜,该支架用于固定镜筒和第一指纹传感器。
在一些可能的实施方式中,在第二光学指纹识别模组中,第二指纹传感器包括感光单元阵列,微透镜层中的每个微透镜对应于感光单元阵列中的多个感光单元;在每个微透镜与其对应的多个感光单元之间,至少一光阑层形成有不同方向的多个导光通道,且该多个导光通道中每个导光通道底部均对应设置有一个感光单元;经过第二手指指纹反射或散射,且通过微透镜会聚后的指纹光信号中,不同方向的多个目标指纹光信号一一对应的经过多个导光通道传输至该多个感光单元,该多个目标指纹光信号用于第二手指指纹的检测。
第二方面,提供一种电子设备,包括:显示屏,以及第一方面或第一方面中任一可能的实施方式中的光学指纹识别装置,其中,该光学指纹识别装置设置于显示屏下方,以实现屏下指纹识别。
附图说明
图1为本申请实施例可以适用的一种电子设备的示意性俯视图。
图2为图1中所示的电子设备的A-A’截面的截面示意图。
图3为本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置的示意性结构图。
图6为本申请实施例提供的一种第一光学指纹识别模组的示意性结构图。
图7为本申请实施例提供的两种第二光学指纹识别模组的示意性结构图。
图8为本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置的示意性结构图。
图9为本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置的示意性结构图。
图10为本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置在显示屏下方的示意性俯视图。
图11为本申请实施例提供的一种第一指纹传感器和第二指纹传感器在显示屏下方的示意性俯视图以及放大示意图。
图12为本申请实施例提供的一种第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图13为本申请实施例提供的一种手指指纹覆盖第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图14为本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图15为本申请实施例提供的另一手指指纹覆盖第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图16为本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图17为本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图18为本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图19为本申请实施例提供的用户手指按压于图18所示的第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的两种示意图。
图20为本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图21为本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域和第二指纹检测区域的示意图。
图22为本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置的示意性结构框图。
图23为本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置的示意性结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备,尤其适用于电脑(Computer)及其周边、通讯(Communications)和消费电子(Consumer-Electronics)这三种类型相关的3C电子产品,例如,智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能穿戴设备、家电设备、游戏设备等等。此外,本申请实施例涉及的技术方案还涉及汽车电子等其他类型的电子设备,本申请实施例对此不做具体限定。
本申请实施例的技术方案可以用于屏下指纹识别技术。
屏下(Under Display)指纹识别技术是指将指纹识别装置安装在电子设的显示屏下方,从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作,不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。
具体地,指纹识别装置可为光学指纹识别装置,其可使用从电子设备的显示屏的顶面返回的光来进行指纹感应和其他感应操作。这种返回的光携带与显示屏的顶面接触或者接近的物体(例如手指)的信息,位于显示屏下方的指纹识别装置通过采集和检测这种返回的光以实现屏下指纹识别。其中,指纹识别装置的设计可以为通过恰当地配置用于采集和检测返回的光的光学元件来实现期望的光学成像,从而检测出所述手指的指纹信息。
图1和图2示出了本申请实施例可以适用的一种电子设备10的示意图,其中,图1为电子设备10的示意性俯视图,图2为图1所示的电子设置的A-A’截面的截面示意图。可选地,该电子设备10可以为手机。
如图1和图2所示,电子设备10可以包括显示屏120和光学指纹识别装置130。
其中,显示屏120可以为自发光显示屏,例如,可以为有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode,OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。在其他可替代实施例中,显示屏120也可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或者其他被动发光显示屏,本申请实施例对此不做限制。
光学指纹识别装置130包括指纹传感器134,该指纹传感器134包括有效阵列(Active Array,AA)区域133,或者也称有效感光区域133,用于感测光信号。在具体实现上,该有效感光区域133可为具有多个感光单元(也可以称为像素单元、光学感应单元等)的感光单元阵列(也可以称感光像素阵列、光学感应阵列等等)。具体地,感光单元可以包括光探测器(Photo detector),例如光电二极管等等,感光单元阵列具体可以为光探测器阵列,其包括多个呈阵列式分布的光探测器。
该指纹传感器134中的有效感光区域133在显示屏120上对应的感应区域为光学指纹识别装置130的指纹检测区域103(也称为指纹采集区域、指纹识别区域等)。在实际应用过程中,用户手指140可设置于指纹检测区域103,光源的光信号经过手指140后,形成携带有指纹信息的光信号被有效感光区域133接收,以实现指纹识别。
具体地,指纹传感器134除了可包括上述有效感光区域133以外,还可以包括与有效感光区域133电性连接的读取电路、处理电路及辅助电路等等,作为一种示例,在图2所示实施例中,有效感光区域133以及其它电路可通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)上,该指纹传感器134也可称之为指纹传感器芯片。在另一示例中,指纹传感器134可仅包括有效感光区域133以及部分辅助电路集成于一个指纹传感器芯片中,而处理电路可集成于另一个芯片(可称为处理芯片)中,该处理芯片与指纹传感器芯片进行电连接以实现信号传输。可选地,该处理芯片包括但不限于是微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)芯片。
如图1所示,光学指纹识别装置130可设置在所述显示屏120下方的局部区域。可选地,指纹检测区域103可以位于所述显示屏120的显示区域之中,光学指纹识别装置130可对应设置于指纹检测区域103的下方。
如图2所示,以显示屏120为OLED显示屏为例,光学指纹识别装置130可以利用OLED显示屏120位于指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在指纹检测区域103时,显示屏120向所述指纹检测区域103上方的手指140发出一束光111,该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过该手指140内部散射而形成散射光(透射光)。在本申请中,为便于描述,上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的脊(ridge)与谷(valley)对于光的反射能力不同,因此,来自指纹脊的反射光和来自指纹谷的反射光具有不同的光强,反射光被指纹传感器134中的有效感光区域133所接收并转换为相应的电信号,即指纹检测信号;基于该指纹检测信号便可以获得指纹图像数据,并且可以进一步进行指纹匹配验证,从而在电子设备10实现光学指纹识别功能。
为了优化光学指纹识别装置130的识别效果,请继续参见图2,光学指纹识别装置130除了可以包括上述指纹传感器134以外,还可以包括光学组件132。可选地,光学组件132可以设置在指纹传感器134的有效感光区域133的上方,其可以具体包括滤光层、光路引导结构、以及其他光学元件中的一种或多种,该滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光,而光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至有效感光区域133进行光学检测。
图3示出了本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置130的结构示意图。
如图3所示,光学组件132可包括光学镜头(Lens)1321,光学镜头1321设置于显示屏120与指纹传感器134之间。具体实现上,光学镜头1321可设置于支架135,通过支架135可将光学镜头1321悬空设置于显示屏120与指纹传感器134之间。
光学镜头1321中可包括凸透镜。利用透镜成像原理,该凸透镜可将位于指纹检测区域103中的指纹倒立成像于指纹传感器134中的有效感光区域133中,该有效感光区域133接收的指纹的像为原始指纹倒立缩小的实像。
由于光学镜头1321可对指纹检测区域103中的原始指纹进行缩小成像,因此,指纹传感器134中有效感光区域133的面积可小于显示屏120中的指纹检测区域103的面积,使得可利用较小尺寸的指纹传感器134实现较大指纹检测区域103中的指纹识别,且指纹传感器134的制造成本较低。
但在该实施例中,由于利用透镜成像原理进行成像,因此,指纹传感器134与指纹检测区域103之间会有成像距离的要求。为了实现较大的指纹检测区域103,整个光学指纹识别装置130的光路总厚度(Total Thickness of Light,TTL)也会较大,造成光学指纹识别装置130占用较大的屏下厚度空间。在本申请中,设置于显示屏下方的光学指纹识别装置130的光路总厚度TTL是指显示屏120的下表面至指纹传感器134中成像面之间的距离。
图4示出了本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置130的结构示意图。
如图4所示,在该实施例中,光学组件132可包括微透镜(Micro-Lens)层和至少一光阑层,该微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列,该至少一光阑层设置于微透镜层和指纹传感器134之间。可选地,该微透镜阵列和至少一光阑层可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在指纹传感器134的有效感光区域133上方。具体地,至少一光阑层中,每一个光阑层包括:光阻挡层和设置于该光阻挡层中的通光孔,至少一光阑层中的通光孔可形成多个导光通道,每个导光通道可对应于有效感光区域133中的一个感光单元,且具有特定的导向方向。导光通道用于将经过手指,并经微透镜会聚后的光信号中特定方向的指纹光信号导向其对应的感应单元。有效感光区域133中每个感光单元对应的导光通道的导向方向均相同。
在该实施例的技术方案中,光学指纹识别装置130不是基于光学透镜成像原理成像,而是通过微透镜和导光通道相互配合,使得指纹传感器134的有效感光区域133中每个感光单元能够接收相同方向的指纹光信号,以对位于指纹检测区域103中的手指指纹进行成像。在该技术方案中,微透镜不仅可以会聚光信号,使得每个感光单元接收的光信号强度更高,以提高指纹传感器134的指纹图像质量以外,配合于微透镜会聚后的光信号,在导光通道的较短的情况下,也能实现较好的光导向功能,从而可以降低光学组件132的整体厚度。因此,该技术方案中的光学指纹识别装置130可具有较薄的厚度,仅需占用较小的屏下厚度空间。
但在该实施例中,由于成像光路和指纹检测区域103之间没有缩放规律,指纹传感器134中有效感光区域133的面积与指纹检测区域103相当,因此,指纹传感器134的面积会大于指纹检测区域103的面积,造成指纹传感器134的尺寸会比较大,这就导致了光学指纹识别装置130整体的制造成本比较高。尤其在用户需求的指纹检测区域103较大时,该实施例中的光学指纹识别装置130的制造成本会很高,无法被用户接收,从而阻碍了光学指纹识别装置130的推广和使用。
综上,对于包括光学镜头(Lens)的光学指纹识别装置130,其虽可具有较小面积的指纹传感器134,使得其整体制造成本较低,但若需实现较大的指纹检测区域103,光学指纹识别装置130会占用较大的屏下厚度空间。
对于包括微透镜(Micro-Lens)层和至少一光阑层的光学指纹识别装置130,其虽厚度较小,不会占用较大的屏下厚度空间,但若需实现较大的指纹检测区域103,指纹传感器134的面积也会很大,造成整体制造成本很高。
因此,上述两种方案中,为了平衡空间和成本,光学指纹识别装置130的指纹检测区域103的面积大约在6mm×6mm左右,无法实现更高的指纹检测区域。
鉴于此,本申请提供一种成本低、占用空间小且具有较大指纹检测区域的光学指纹识别装置。
图5示出了本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置200的示意性结构图。该光学指纹识别装置200用于设置在电子设备的显示屏120下方,以实现屏下指纹识别。
如图5所示,该光学指纹识别装置200包括:
第一光学指纹识别模组210,包括:光学镜头211和第一指纹传感器212,该第一指纹传感器212设置于光学镜头211的下方,光学镜头211用于将按压于显示屏120中第一指纹检测区域201的第一手指指纹缩小成像于第一指纹传感器212,该第一指纹传感器212用于接收所述第一指纹缩小的像,以对该第一指纹进行检测;
第二光学指纹识别模组220,与该第一光学指纹识别模组210相邻设置,该第二光学指纹识别模组220包括:微透镜层221、至少一光阑层222和第二指纹传感器223,其中,微透镜层221包括多个微透镜;该至少一光阑层222设置于微透镜层221与第二指纹传感器223之间,该至少一光阑层222中每一光阑层222均设置有通光孔,经过按压于显示屏120中第二指纹检测区域202的第二手指指纹反射或散射,且通过微透镜层221会聚后的指纹光信号通过通光孔传导至第二指纹传感器223,对该第二手指指纹进行检测。
通过该实施方式的技术方案,光学指纹识别装置200中同时设置有两个不同类型的第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220,该第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220相邻设置,以使得第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201和第二光学指纹识别模组220的第二指纹检测区域202相邻设置,可提高光学指纹识别装置200整体的指纹检测区域。通过该实施方式,不仅可以方便用户手指的按压,还可以提高在用户手指的单次按压下,光学指纹识别装置200能够检测到的指纹区域面积,以提高光学指纹识别装置200的检测性能。
其中,第一光学指纹识别模组210利用光学透镜成像原理进行成像,可将第一指纹检测区域201中用户的指纹缩小成像于第一指纹传感器212,因而,相比于第一指纹检测区域201,该第一指纹传感器212的面积较小,降低该第一指纹传感器212及其所在第一光学指纹识别模组210的制造成本。
另外,第二光学指纹识别模组220利用微透镜层221和至少一光阑层222进行成像,该微透镜层221和至少一光阑层222的整体厚度较小,可降低该第二光学指纹识别模组210所需占用的屏下空间。
综上,通过本申请实施例的技术方案,可结合第一光学识别指纹模组210以及第二光学指纹识别模组220两者各自的优点,在光学指纹识别装置200具有较大的指纹检测区域的基础上,平衡制造成本和空间,使得其适合于设置在显示屏紧凑的空间中也不会造成制造成本过高,有利于光学指纹识别装置200的应用推广和发展。
可选地,图6示出了上述第一光学指纹识别模组210的一种示意性结构图。
如图6所示,在该第一光学指纹识别模组210中,光学镜头211可以包括非球面透镜或非球面透镜组,以减小指纹图像的成像畸变。
作为示例,该光学镜头211中可包括三个光学透镜,该三个光学透镜中可至少包括一个凸透镜。例如,在图6所示实施例中,从光学镜头211的物侧到像侧,三个光学透镜分别为凹透镜、凸透镜、凸透镜。其中,最靠近于物侧的第一镜头为像侧为凹面的弯月形凹透镜,中间的第二镜头和最靠近于像侧的第三镜头均为物侧与像侧都是凸面的凸透镜。
通过对该三个光学透镜的光学参数的配合设计,可以使得第一光学指纹识别模组210可具有较大的视场角(Field Of View,FOV),较小的光路总厚度TTL,较小的焦距等等,有利于提高第一光学指纹识别模组210的指纹识别性能,从而能够提升指纹识别的准确率和安全性。
当然,光学镜头211还可以仅包括一个或两个光学透镜,又或者是更多数量的光学透镜,本申请实施例对该光学镜头211中光学透镜的数量和具体结构不做限定,旨在使得光学镜头211能够对第一指纹检测区域201中的第一指纹进行缩小成像即可。
可选地,在本申请实施例中,第一光学指纹识别模组210的视场角FOV可大于等于110°,以便于增大第一光学指纹识别模组210在显示屏120中的第一指纹检测区域201。
在第一光学指纹识别模组210具有较大的视场角FOV的情况下,该第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201的面积可大于等于36mm2,例如,第一指纹检测区域201可大于等于6mm×6mm。
可选地,在具体安装方式上,上述光学镜头211可收容于固定于镜筒中,该镜筒可通过支架进行支撑固定。在图6所示实施例中,上述支架和镜筒的整体表示为支撑组件216。
具体地,在本申请实施例中,第一指纹传感器212可为传感器芯片,该第一指纹传感器212中具有第一有效感光区域2121,用于接收第一指纹检测区域201处第一手指指纹缩小的像,以对该第一手指指纹进行检测。该第一指纹传感器212及其第一有效感光区域2121的技术方案可参见上文指纹传感器134及其有效感光区域133的相关描述,此处不做过多赘述。
另外,如图6所示,除了支撑组件216以外,第一光学指纹识别模组210还包括:第一电路板,电连接于第一指纹传感器212,并用于传输该第一指纹传感器212的电信号。
作为示例而非限定,如图6所示,该第一电路板可为第一柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit,FPC)214,其可弯折,因而适合于作为连接件将第一指纹传感器212连接至其它电学部件。对应的,第一柔性电路板214下方可设置有第一补强板215,以对第一柔性电路板214以及第一指纹传感器212进行支撑和补强。
可选地,支撑组件216,例如支架,可用于固定第一指纹传感器212。作为一种示例,第一指纹传感器212固定与第一电路板上,而第一电路板与支架固定设置,从而使得第一指纹传感器212固定于支架,进而使得支架中的光学镜头211与第一指纹传感器212之间的光路距离较为稳定,有利于进行指纹成像。可选地,支架中可形成有腔体,第一指纹传感器212可位于该腔体中,腔体可用于保护该第一指纹传感器212,使得其处于相对稳定的工作环境。
可选地,第一光学指纹识别模组210还包括:滤光片213,该滤光片213可以为红外滤光片,用于滤除红外光,防止该红外光对指纹检测造成干扰。在图6所示实施例中,该滤光片213可设置于第一指纹传感器212的表面。
可选地,图7示出了上述第二光学指纹识别模组220的两种示意性结构图。
如图7中的(a)图和(b)图所示,第二光学指纹识别模组220包括微透镜层211、至少一光阑层222和第二指纹传感器223。微透镜层211可包括多个微透镜形成的微透镜阵列,第二指纹传感器223中包括第二有效感光区域2231,该第二有效感光区域2231中可包括多个感光单元。
可选地,在一些实施方式中,如图7中的(a)图所示,微透镜层211中的多个微透镜可与第二指纹传感器223中的多个感光单元一一对应,即微透镜层211中的每个微透镜对应于第二指纹传感器223中的一个感光单元。至少一光阑层222的每层光阑层中形成有通光孔,该通光孔对应位于微透镜与感光单元之间。微透镜层211中的每一个微透镜将接收到的目标方向的指纹光信号通过至少一光阑层222的通光孔聚焦至同一微透镜对应的感光单元中,而非目标方向的指纹光信号则会被至少一光阑层222中除通光孔以外的其它阻光区域阻挡或吸收。在具体实现中,至少一光阑层222中的阻光区域可对特定波段(比如可见光或者610nm以上波段)的光的透过率小于预设阈值(例如20%),以避免相应的光通过。且在上述技术方案中,每一个微透镜接收到的目标角度的指纹光信号可为近似单一方向的指纹光信号,从而使得第二指纹传感器223能够起到良好的指纹检测效果。
可选地,在一些实施方式中,如图7中的(b)图所示,微透镜层211中的每个微透镜对应于第二指纹传感器223中的多个感光单元。作为示例,微透镜层211中的每个微透镜可对应于第二指纹传感器223中的2×2个感光单元。具体地,该至少一光阑层222形成有微透镜层211中的每个微透镜对应的多个不同方向的导光通道,且多个不同方向的导光通道中每个导光通道底部均设置有一个感光单元。从显示屏上方的第二手指指纹反射或散射后返回并通过该微透镜会聚后的指纹光信号中,不同方向的多个目标指纹光信号分别经过该多个导光通道传输至多个感光单元,该多个目标指纹光信号用于进行第二手指指纹的检测。
在本申请实施例中,每个微透镜对应的多个导光通道以及多个导光通道底部设置的感光单元可以看成是一个第二光学指纹识别单元2201,本申请实施例中的第二光学指纹识别模组220可以看成是多个第二光学指纹识别单元2201阵列形成的模组。
通过该技术方案,能够利用微透镜层211中的同一微透镜,接收多个方向的目标指纹光信号,最终可以从第二指纹传感器223中获取多张指纹图像,每张图像是由第二指纹传感器223中接收同一方向的目标指纹光信号的感光单元形成的。利用本申请实施例中的光路结构,能够大幅提升第二指纹传感器223形成的图像的衬度和亮度,还可以具有较大的视场,以进一步提升光学指纹识别装置200的整体指纹识别性能。
如图7中的(a)图和(b)图所示,第二光学指纹识别模组220还包括:第二电路板,电连接于第二指纹传感器223,并用于传输该第二指纹传感器223的电信号。
作为示例而非限定,该第二电路板可为第二柔性电路板(FPC)224,其可弯折,因而适合于作为连接件将第二指纹传感器223连接至其它电学部件。对应的,第二柔性电路板224下方可设置有第二补强板225,以对第二柔性电路板224以及第二指纹传感器223进行支撑和补强。
可选地,在本申请实施例中,该第二光学指纹识别模组220的第二指纹检测区域202的面积可在20mm2至40mm2之间,例如,第二指纹检测区域202小于等于6mm×6mm,且大于等于5mm×5mm。
可以理解的是,在第二光学指纹识别模组220采用上述图7的(a)图的技术方案的情况下,则第二指纹检测区域202的面积可与第二指纹传感器223中的有效感光区域2231的面积相当。在第二光学指纹识别模组220采用上述图7的(b)图的技术方案的情况下,则第二指纹检测区域202的面积可略大于第二指纹传感器223中的有效感光区域2231的面积。
通过本申请实施例的技术方案,将第二光学指纹识别模组220的第二指纹检测区域202的面积控制在20mm2至40mm2之间,可以使得第二光学指纹识别模组220具有足够的指纹检测区域以检测用户的指纹,且第二指纹传感器223的面积也不会过大,造成光学指纹识别装置200的成本的上升。
由于第一光学指纹识别模组210中设置有光学镜头211,为了满足该光学镜头211的成像光路要求,且使得第一光学指纹识别模组210具有较大的指纹检测区域201,该第一光学指纹识别模组210可具有相对较厚的模组厚度。为了节约该第一光学指纹识别模组210在电子设备中的安装空间,可利用电子设备中其它部件的厚度空间,将第一光学指纹识别模组210嵌入至该电子设备的其它部件中。
作为示例,图8示出了本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置200的结构示意图。该光学指纹识别装置200所在的电子设备除了显示屏120外,还包括中框150。
可选地,在光学指纹识别装置200中,第一光学指纹识别模组210可固定设置于中框150中。具体地,该中框150设置于显示屏120和电子设备后盖之间,并作为用于承载电子设备内部各种组件的框架,该各种组件包括但不限于电池,主板,摄像头,排线,各种感应器,话筒,听筒等等零部件。
可选地,沿中框150的厚度方向(垂直于显示屏120的方向)设置有开孔151,第一光学指纹识别模组210的至少部分可设置于该开孔151中,以复用中框150的厚度,将该第一光学指纹识别模组210安装于显示屏120下方,从而节省第一光学指纹识别模组210的安装空间。
作为一种示例,如图8所示,开孔151靠近显示屏120的一端设置有朝向开孔151的内部凸起的凸起部,第一光学指纹识别模组210可通过固定件固定于该凸起部,以实现第一光学指纹识别模组210在开孔151内的安装。该安装方式下,第一光学指纹识别模组210便于安装、拆卸以及便于引出第一光学指纹识别模组210中第一柔性电路板214,使其与电子设备的其它电学部件连接,因而能够提高光学指纹识别装置的生产效率。
当然,第一光学指纹识别模组210还可通过相关技术中的其它安装方式,安装于上述开孔151中,本申请实施例对此不做具体限定。
另外,本申请实施例中,除了在中框150中设置开孔151以容纳第一光学指纹识别模组210以外,中框150中还可设置其它形式的容置空间,旨在能够复用中框150的空间收容容纳第一光学指纹识别模组210即可,本申请实施例对具体的容置空间形式不做具体限定。
另外,如图8所示,第一光学指纹识别模组210中,光学镜头211与显示屏120之间存在间隙,以保证光学镜头211在物侧的成像光路距离,以保证成像效果。且当显示屏120受到按压或者电子设备出现跌落或碰撞时,光学镜头211不会接触到该显示屏120的下表面,从而不会影响该第一光学指纹识别模组210的稳定性和指纹识别性能。
除了在中框150中设置开孔151等容置空间以容纳第一光学指纹识别模组210以外,若中框150厚度较薄,则也可将第一光学指纹识别模组210安装于中框150的下表面,即中框150远离于显示屏120一侧的表面。在此情况下,为了保证第一光学指纹识别模组210可以接收到经过手指后的光信号,中框150在该第一光学指纹识别模组210的安装区域同样也需形成有开孔,第一光学指纹识别模组210可设置于该开孔的下方。
请继续参见图8,除了第一光学指纹识别模组220可设置于中框150以外,第二光学指纹识别模组220也可设置于中框150以安装于显示屏120的下方。
由于第二光学指纹识别模组220没有光路距离要求且其自身的厚度较薄,因而可方便的设置于中框150中朝向显示屏120的表面,以便于第二光学指纹识别模组接收显示屏120上方的手指的指纹光信号,提高光信号检测性能。其中,中框150中朝向显示屏120的表面也可简称为中框150的上表面。
作为一种示例,中框150与显示屏120之间可存在一定的间隙,则第二光学指纹识别模组220可利用该间隙,直接设置于中框150的上表面。
作为另一示例,如图8所示,中框150的上表面可设置有凹槽,第二光学指纹识别模组220的至少部分可设置于该凹槽中,以复用中框150的局部厚度,安装第二光学指纹识别模组220。
由于第二光学指纹识别模组220可设置于中框150的表面,其不需要对中框150进行开孔处理,因此,该第二光学指纹识别模组220的安装设置对于中框150的影响很小或者无影响,该第二光学指纹识别模组220对应的中框150的部分区域具有足够的强度和挂靠面,可用于支撑挂靠电子设备中的其它部件。
因此,通过本申请实施例的技术方案,充分利用电子设备中中框150的空间,将光学指纹识别装置200中的第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220均安装于中框150中,在满足各自成像需求,保证指纹识别性能的基础上,节省在显示屏120的安装空间,从而有利于电子设备的小型化和轻薄化发展。
如上所述,在光学指纹识别装置200中,第二光学指纹识别模组220对应的中框150的部分区域具有足够的强度和挂靠面,可用于支撑挂靠电子设备中的其它部件,作为示例,该部分区域可用于支撑挂靠电子设备中的电池160。或者,换个角度来讲,电子设备中,电池160对应的中框150的部分区域可重复利用,用于安装光学指纹识别装置200中的第二光学指纹识别模组220。
图9示出了本申请实施例提供的另一光学指纹识别装置200的结构示意图。该光学指纹识别装置200所在的电子设备除了显示屏120和中框150以外,还包括电池160。
如图9所示,在本申请实施例中,在垂直于显示屏120的方向(z方向)上,电池160位于中框150中远离显示屏120的一侧,第二光学指纹识别模组220位于中框150中朝向显示屏120的一侧。因此,在垂直于显示屏120的方向(z方向)上,第二光学指纹识别模组220位于电池160朝向显示屏120的一侧。其中,第二光学指纹识别模组220在显示屏120所在平面的投影中的大部分区域,或者全部区域位于电池160在显示屏120所在平面的投影之中。
通俗来讲,若显示屏120沿水平面设置,中框150位于显示屏120的下方,第二光学指纹识别模组220和电池160分别设置于中框150中局部区域的上下表面,第二光学指纹识别模组220可对应设置于电池160的上方,且位于电池160与显示屏120之间。
进一步地,请继续参见图9,在本申请实施例中,在平行于显示屏120的方向(x方向)上,第一光学指纹识别模组210位于电池160的一侧。即,在本申请实施例中,第一光学指纹识别模组210与电池160可并排位于显示屏120的下方,二者在显示屏120所在平面上的投影互不交叠。因而,中框150可在第一光学指纹识别模组210所在区域设置开孔151,而不会影响电池160在中框150的设置安装。
通过本申请实施例的技术方案,可以合理的利用电子设备中电池160周边的空间,分别设置光学指纹识别装置200中的第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220。在满足光学指纹识别装置200的成像需求,保证指纹识别性能的基础上,使得电池160和光学指纹识别装置200可以紧凑合理的设置于显示屏120下方。
可选地,上述平行于显示屏120的方向(x方向)可以为平行于显示屏120中任一边的方向。作为示例,若显示屏120沿竖直面设置,显示屏120中的第一边平行于竖直方向,上述平行于显示屏120的方向(x方向)可为平行该第一边的方向,即上述平行于显示屏120的方向(x方向)可为竖直方向,在该情况下,第一光学指纹识别模组210可位于电池160的上方或下方。
图10示出了本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置200在显示屏120下方的示意性俯视图。
可选地,在本申请实施例中,在第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220相邻设置的基础上,第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220可对应设置于显示屏120的中部区域或者中下部区域的下方。
具体地,本申请实施例中,显示屏120的中部区域或者中下部区域是指显示屏120朝向用户时,用户观察到的显示屏120中的中部区域或者中下部区域。该部分区域便于用户手指操作,因而,为了便于用户操作提高用户体验,可将第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220设置该显示屏120的中部区域或者中下部区域的下方。
可选地,图10所示实施例中还示出了电子设备的电池160,该电池160设置于显示屏120的中部偏下位置,但电池160与显示屏120的底部区域还具有一定的距离,该部分距离对应的屏下空间可用于设置电子设备的排线等电学部件。
因此,参见上文第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220与电池160的位置关系,第一光学指纹识别模组210可设置于电池160朝向显示屏120的底部区域的一侧,第二光学指纹识别模组220可设置于第一光学指纹识别模组210朝向显示屏120的顶部区域的一侧。
与上文显示屏120的中部区域或中下部区域类似,本申请实施例中,该显示屏120的底部区域和顶部区域是指显示屏120朝向用户时,用户观察到的显示屏120中的底部区域或者顶部区域。
目前,在现有技术中,由于显示屏中的偏振片和屏幕点阵排列的影响,屏下指纹识别装置采集的指纹图像通常有对角清晰、局部模糊的问题,该模糊区域对于指纹检测的影响较大,严重可能造成指纹识别失败,影响用户体验。
因此,为了解决该问题,在上述光学指纹识别装置200中,可通过调整第一光学指纹识别模组210中第一指纹传感器212和/或第二光学指纹识别模组220中第二指纹传感器223的位置,使其和显示屏120呈一定的角度,能够有效降低显示屏120中的偏振片对光信号的影响,同时还可以显著减少或消除莫尔条纹。
图11示出了本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置200中第一指纹传感器212和第二指纹传感器223在显示屏120下方的示意性俯视图以及放大示意图。
如图11所示,在第一光学指纹识别模组210中,显示屏120的第一方向与第一指纹传感器212的第一方向具有第一夹角θ1,其中,显示屏120的第一方向为与显示屏120的第一边平行的方向,第一指纹传感器212的第一方向为与第一指纹传感器212的第一边平行的方向,该第一夹角θ1在3度到17度之间,或者,该第一夹角θ1在-3度到-17度之间。
在一些优选实施方式中,该第一夹角θ1可为15度或者-15度。
需要说明的是,常规情况下,第一指纹传感器212可为四边形芯片,该第一指纹传感器212的第一边可以为四边形芯片的任意一边。类似地,在常规情况下,显示屏120为四边形显示屏,显示屏120的第一边可以为四边形显示屏的任意一边。
另外,常规情况下,显示屏120包括显示像素阵列,且显示屏120的第一边平行于显示像素阵列的行方向或列方向,即显示屏120的第一方向为显示像素阵列的行方向或列方向;第一指纹传感器212包括感光单元阵列,第一指纹传感器212的第一边平行于感光单元阵列的行方向或列方向,即第一指纹传感器212的第一方向为感光单元阵列的行方向或列方向。在本申请实施例中,显示屏120的第一方向与第一指纹传感器212的第一方向具有的第一夹角θ1,实际可以为显示屏120中显示像素阵列与第一指纹传感器212中感光单元阵列之间的夹角。
例如,如图11所示,在一具体的实施方式中,显示屏120的第一边可为其短边,该显示屏120的第一方向为图中O-A方向;第一指纹传感器212的第一边为图中四边形传感器的上侧一边或者下侧一边,该第一指纹传感器212的第一方向为图中O-B方向,O-A方向与O-B方向的夹角为第一夹角θ1。
应理解,本申请实施例仅为明确表示该第一指纹传感器212与该显示屏120的位置关系,引入了第一边的概念,并不表示该显示屏120和该第一指纹传感器212的外形一定为标准的四边形,当该显示屏120或该第一指纹传感器212为其他不规则形状时,可以以该显示屏120或第一指纹传感器212的中心轴等虚拟的边或轴作为参考,本申请实施例对此不做限定,只要使得该第一指纹传感器212相对于该显示屏120具有第一夹角θ1的偏转即可。
在本申请实施例中,第一指纹传感器212与显示屏120具有一定的夹角,能够降低显示屏120中的偏振片对指纹图像的干扰,同时降低或消除莫尔条纹,从而使得第一指纹传感器212采集的指纹图像更清晰,能够提升指纹识别的性能。
可选地,作为示例,图11中第一指纹传感器212的偏转角度为3度到17度之间,将图11中的第一指纹传感器212镜像水平翻转后,第一指纹传感器212的偏转角度可为-3度到-17度之间。
除了上述第一指纹传感器212呈一定夹角设置于显示屏120下方以外,第二指纹传感器223也可呈一定夹角设置于显示屏120下方。
具体地,第二指纹传感器223的第一方向与显示屏的第一方向具有第二夹角θ2,其中,显示屏120的第一方向为与显示屏120的第一边平行的方向,第二指纹传感器223的第一方向为与第二指纹传感器223的第一边平行的方向,该第二夹角θ2在-15度到15度之间,且该第二夹角θ2不等于0度。
在一些优选实施方式中,该第二夹角θ2可为10度或者-10度。
例如,如图11所示,在一具体的实施方式中,显示屏120的第一边可为其短边,该显示屏120的第一方向为图中O-A方向;第二指纹传感器223的第一边为图中四边形传感器的上侧一边或者下侧一边,该第二指纹传感器223的第一方向为图中O-C方向,O-A方向与O-C方向的夹角为第二夹角θ2。
具体地,该第二指纹传感器223和显示屏120之间相对位置设置方案可以参考上文第一指纹传感器223和显示屏120之间的相对位置设置的技术方案,此处不做过多赘述。
可以理解的是,随着第一指纹传感器212和/或第二指纹传感器223的偏转,第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201和/或第二光学指纹识别模组220的第二指纹检测区域202也随之发生偏转。
为了优化指纹识别效果,可选地,第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201和第二光学指纹识别模组220的第二指纹检测区域202可相互连接,二者之间无缝隙,以使得用户手指按压时,指纹的中心区域和周边区域均能被光学指纹装置200检测,提高指纹识别效果。
图12示出了本申请实施例提供的一种第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。
如图12所示,x1方向可为显示屏120的第一方向,x2方向可为垂直于第一方向的显示屏120的第二方向。在第一指纹传感器212相对于显示屏120偏转时,第一指纹检测区域201也对应相对于显示屏120偏转。具体地,第一指纹检测区域201也可看成是四边形指纹检测区域,该第一指纹检测区域201的第一方向也可与显示屏120的第一方向x1呈第一夹角θ1,其中,第一指纹检测区域201的第一方向为平行于第一指纹检测区域201的第一边的方向。作为示例,第一指纹检测区域201的第一边可为图11中第一指纹检测区域201的下侧一边。
类似地,在第二指纹传感器223相对于显示屏120偏转时,第二指纹检测区域202也对应相对于显示屏120偏转。具体地,第二指纹检测区域202也可看成是四边形指纹检测区域,该第二指纹检测区域202的第一方向可与显示屏120的第一方向x1呈第二夹角θ2,其中,第二指纹检测区域202的第一方向为平行于第二指纹检测区域202的第一边的方向。作为示例,第二指纹检测区域202的第一边可为图12中第一指纹检测区域201的上侧一边。
可选地,如图12所示,第一指纹检测区域201的第一边(下侧一边)与第二光学指纹识别模组202的第一边(上侧一边)相邻,第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离D可在(W1+W2)/2-1mm至(W1+W2)/2+2mm之间,其中,W1为第一指纹检测区域201的第二边(左侧一边或右侧一边)的长度,W2为第二指纹检测区域202的第二边(左侧一边或右侧一边)的长度。
在一些优选的实施方式中,第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离D可在(W1+W2)/2-0.5mm至(W1+W2)/2+0.5mm之间。
需要说明的是,若第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离D在(W1+W2)/2左右,则第一指纹检测区域201的(下侧一边)的所在区域与第二光学指纹识别模组202的第一边(上侧一边)的所在区域可刚好相交,此时第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的总面积可较大,以形成光学指纹识别装置200较大的视场,提升光学指纹识别装置200的整体性能。
若第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离D小于(W1+W2)/2,则第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202具有一定的交叠面积,而若第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离D大于(W1+W2)/2,则第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202之间具有一定的间隙。
因此,通过本申请实施例的技术方案,将第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离D控制在(W1+W2)/2-1mm至(W1+W2)/2+2mm之间,可以使得第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202不会具有较大的交叠面积造成视场的损失,且第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202之间的间隙较小,对指纹识别的影响较小。
具体举例而言,第一指纹检测区域201的尺寸为6.8mm×8.8mm,第二指纹检测区域202的尺寸为5.5mm×5.5mm。若第一指纹检测区域201的长边与第二指纹检测区域202相邻设置,则第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离可控制在6mm左右,使得第一指纹检测区域201与第二指纹检测区域202相互连接。
此时,光学指纹识别装置200总的指纹检测区域的面积为第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的面积之和,约为87mm2。通常用户手指按压于显示屏120形成的单个手指指纹141是一个长度为20-25mm、宽度为10-15mm的椭圆。若以20mm×13mm的椭圆代表手指按压的指纹尺寸,这个椭圆面积约为204mm2。如图13中的(a)图和(b)图所示,用户手指从左右两个方向按压时,手指指纹141均能覆盖全第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202,因此,在用户单手指的单次按压下,光学指纹识别装置200可获得用户手指中约42%的面积,可提高指纹识别效果。
可以理解的是,在本申请实施例中,第一指纹检测区域201的中心可与第一指纹传感器212中的第一有效感光区域2121的中心对应,且第二指纹检测区域202的中心可与第二指纹传感器223中第二有效感光区域2231的中心对应,即第一指纹传感器212中有效感光区域的中心与第二指纹传感器223中有效感光区域的中心之间的距离,可近似等于或等于第一指纹检测区域201的中心与第二指纹检测区域202的中心之间的距离。
可选地,在本申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括:至少一个上述第一光学指纹识别模组210和至少一个上述第二光学指纹识别模组220。
例如,在上文申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括一个第一光学指纹识别模组210和一个第二光学指纹识别模组220。或者,在其它实施例中,光学指纹识别装置200还可包括一个第一光学指纹识别模组210和多个第二光学指纹识别模组220、多个第一光学指纹识别模组210和一个第二光学指纹识别模组220、或者是多个第一光学指纹识别模组210和多个第二光学指纹识别模组220,以进一步增大光学指纹识别装置200的指纹检测区域,提高指纹识别性能。
可选地,在光学指纹识别装置200包括多个第一光学指纹识别模组210的情况下,多个第一光学指纹识别模组210的结构可相同,例如,可与图6中所示的第一光学指纹识别模组210的结构相同。该多个第一光学指纹识别模组210均具有其各自的支撑组件216、第一柔性电路板214等部件,且该多个第一光学指纹识别模组210可一一对应的设置于中框150的多个开孔151中。
对于该多个第一光学指纹识别模组210的安装位置,可选地,在一些实施方式中,该多个第一光学指纹识别模组210中每个第一光学指纹识别模组210均可位于电池160朝向显示屏120的底部区域的一侧。
可选地,该多个第一光学指纹识别模组210可相邻设置。此外,为了提升显示屏120中横向的指纹检测区域,便于用户手指横向按压,作为示例,该多个第一光学指纹识别模组210可横向依次排列于显示屏120的下方。
可选地,在光学指纹识别装置200包括多个第二光学指纹识别模组220的情况下,该多个第二光学指纹识别模组220的结构也可相同,例如,可与图7中所示的第二光学指纹识别模组220的结构相同。可选地,为了节约制造成本,且便于精确控制多个第二光学指纹识别模组220中多个第二指纹传感器223之间的距离,该多个第二指纹传感器223可设置于同一电路板上,例如,设置于同一柔性电路板上。
对于该多个第二光学指纹识别模组220的安装位置,可选地,在一些实施方式中,该第二光学指纹识别模组220中每个第二光学指纹识别模组220均可位于第一光学指纹识别模组210朝向显示屏120的底部区域的一侧。可选地,多个第二光学指纹识别模组220中每个第二光学指纹识别模组220均可设置于电池160朝向显示屏的一侧。
可选地,该多个第二光学指纹识别模组220可相邻设置。此外,为了提升显示屏120中横向的指纹检测区域,便于用户手指横向按压,作为示例,该多个第二光学指纹识别模组220可横向依次排列于显示屏120的下方。
可选地,光学指纹识别装置200可包括:两个第二光学指纹识别模组220和至少一个第一光学指纹识别模组210,两个第二光学指纹识别模组220的两个第二指纹检测区域202之间的距离在1mm以内,至少一个第一光学指纹识别模组210的至少一个第一指纹检测区域201连接于两个第二指纹检测区域202形成的区域。
需要说明的是,上述两个第二指纹检测区域201为两个分立区域,在本申请实施例中,该两个分立区域的整体可称为两个第二指纹检测区域202形成的区域。
作为示例,图14示出了本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。
如图14所示,在本申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括:两个第二光学指纹识别模组220和一个第一光学指纹识别模组210,其中,一个第一光学指纹识别模组210对应一个第一指纹检测区域201,且两个第二光学指纹识别模组220对应两个第二指纹检测区域202。
具体地,该两个第二指纹检测区域202中每个第二指纹检测区域202可与第一指纹检测区域201相邻。进一步地,该每个第二指纹检测区域202可与第一指纹检测区域201相互连接。
另外,由于第二光学指纹识别模组220中,第二指纹检测区域202的面积仅等于或略大于第二指纹传感器223中有效感光区域的面积,而在第二指纹传感器223的安装过程中,两个第二指纹传感器223之间会有一定的安装间隙,因此,会造成两个第二指纹检测区域202之间也可能会产生一定的间隙。在本申请实施例中,可通过控制两个第二指纹传感器223之间的安装距离,以控制两个第二指纹检测区域202之间的距离在1mm以内,乃至在0.5mm以内,以降低对指纹识别的影响,提高光学指纹识别装置200的指纹识别性能。
具体举例而言,第一指纹检测区域201的尺寸为6.8mm×8.8mm,第二指纹检测区域202的尺寸为5.5mm×5.5mm。若第一指纹检测区域201的长边与两个第二指纹检测区域202相邻设置,如图14所示,该一个第一指纹检测区域201的中心和两个第二指纹检测区域202的中心,两两之间的距离如图中D11,D12和D13所示,该D11,D12和D13可分别为6.2mm、6.2mm和6.9mm左右。
此时,光学指纹识别装置200总的指纹检测区域的面积约为一个第一指纹检测区域201和两个第二指纹检测区域202的面积之和,约为117mm2,若减去一定的重叠面积,剩余的指纹检测面积也约有115mm2。对于20mm×13mm的手指指纹,如图15中的(a)图和(b)图所示,用户手指从左右两个方向按压时,整个指纹检测区域可覆盖大部分手指指纹141,因此,在用户的单手指的单次按压下,光学指纹识别装置200可获得用户手指中约56%的面积,可进一步提高指纹识别效果。
可选地,光学指纹识别装置200可包括:两个第一光学指纹识别模组210和至少一个第二光学指纹识别模组220,两个第一光学指纹识别模组210的两个第一指纹检测区域201互不交叠且相互连接,至少一个第二光学指纹识别模组220的至少一个第二指纹检测区域202连接于两个第一指纹检测区域201形成的区域。
作为示例,图16示出了本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。
如图16所示,在本申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括:两个第一光学指纹识别模组210和一个第二光学指纹识别模组220,其中,两个第一光学指纹识别模组210对应两个第一指纹检测区域201,且一个第二光学指纹识别模组220对应一个第二指纹检测区域202。
具体地,该两个第一指纹检测区域201中每个第一指纹检测区域201可与第二指纹检测区域202相邻。进一步地,该每个第一指纹检测区域201可与第二指纹检测区域202相互连接。
另外,由于第一光学指纹识别模组220中具有光学镜头211,使得第一光学指纹识别模组220的第一指纹检测区域201的面积远大于第一指纹传感器212中第一有效感光区域2121的面积。因此,两个第一指纹检测区域201之间可无缝连接,即两个第一指纹检测区域201互不交叠且相互连接。
具体举例而言,第一指纹检测区域201的尺寸为6.8mm×8.8mm,第二指纹检测区域202的尺寸为5.5mm×5.5mm。如图16所示,该两个第一指纹检测区域201的中心和一个第二指纹检测区域202的中心,两两之间的距离如图中D21,D22和D23所示,该D21,D22和D23可分别为6.4mm、8.6mm和7.7mm左右。
此时,光学指纹识别装置200总的指纹检测区域的面积约为一个第一指纹检测区域201和两个第二指纹检测区域202的面积之和,约为143mm2。对于20mm×13mm的手指指纹,用户手指从左右两个方向按压时,整个指纹检测区域可覆盖大部分手指指纹,因此,在用户的单手指的单次按压下,光学指纹识别装置200可获得用户手指中约65%的面积,可进一步提高指纹识别效果。
图17示出了本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。
如图17所示,在本申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括:两个第一光学指纹识别模组210和两个第二光学指纹识别模组220,两个第一光学指纹识别模组210对应两个第一指纹检测区域201,且两个第二光学指纹识别模组220对应两个第二指纹检测区域202。
具体地,在本申请实施例中,两个第一指纹检测区域201和两个第二指纹检测区域202的具体方案可参见上文图12至图16所示实施例中的相关描述,此处不做过多赘述。
具体举例而言,第一指纹检测区域201的尺寸为6.8mm×8.8mm,第二指纹检测区域202的尺寸为5.5mm×5.5mm。如图17所示,该两个第一指纹检测区域201的中心和两第二指纹检测区域202的中心,两两之间的距离如图中D31,D32、D33和D34所示,该D21,D22、D23和D34可分别为6.4mm、8.6mm、6.3mm和6mm左右。
此时,光学指纹识别装置200总的指纹检测区域的面积约为两个第一指纹检测区域201和两个第二指纹检测区域202的面积之和,约为173mm2。对于20mm×13mm的手指指纹,用户手指从左右两个方向按压时,整个指纹检测区域可覆盖大部分手指指纹,因此,在用户的单手指的单次按压下,光学指纹识别装置200可获得用户手指中约70-80%的面积,可进一步提高指纹识别效果。
在上文图12至图17所示实施例中,光学指纹识别装置200中多个光学指纹识别模组的指纹检测区域相互连接设计,旨在形成相对完整,面积较大,且其中缝隙较小的光学指纹识别装置200的整体指纹检测区域,较适合于用户的单手指的指纹识别的应用场景。
在另一些应用场景中,例如用户双手指的指纹识别场景中,为了提高光学指纹识别装置200的指纹识别性能,可选地,光学指纹识别装置200可包括:两个第二光学指纹识别模组220和一个第一光学指纹识别模组210,该两个第二光学指纹识别模组220的第二指纹检测区域202之间的距离在20mm至30mm之间,该一个第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201位于两个第二指纹检测区域202之间。
图18示出了本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。图19示出了用户手指按压于图18所示的第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的两种示意图。
如图18所示,在本申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括:两个第二光学指纹识别模组220和一个第一光学指纹识别模组210,其中,一个第一光学指纹识别模组210对应一个第一指纹检测区域201,且两个第二光学指纹识别模组220对应两个第二指纹检测区域202。
具体地,两个第二光学指纹识别模组220对应的两个第二指纹检测区域202的中心距离可大于等于一定阈值,例如大于等于20mm,适合于用户的两个手指同时在两个第二指纹检测区域上进行按压,方便光学指纹识别装置200同时获取用户的两个手指的指纹信息,增强指纹识别的准确度并提高指纹检测的性能。例如,图19中的(a)图示出了用户的两个手指同时按压于两个第二指纹检测区域202的示意图。
与此同时,由于两个第二光学指纹识别模组220对应的两个第二指纹检测区域202的中心具有一定的距离,该两个第二光学指纹识别模组220之间可设置一个第一光学指纹识别模组210,使得该第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201位于两个第二指纹检测区域202之间。可选地,两个第二光学指纹识别模组220对应的两个第二指纹检测区域202的中心距离可小于等于一定阈值,例如小于等于30mm,位于该两个第二指纹检测区域202之间的第一指纹检测区域201可与两个第二指纹检测区域202中任意一个第二指纹检测区域202共同检测用户的单手指指纹,即在用户的单手指按压下,光学指纹识别装置200仍可以具有较大的指纹检测区域,可提高指纹检测性能。例如,图19中的(b)图示出了用户的单个手指同时按压于一个第二指纹检测区域202和一个第一指纹检测区域201的示意图。
通过上述实施方案,在光学指纹识别装置200中,利用两个第二光学指纹识别模组220和一个第一光学指纹识别模组210,使得光学指纹识别装置200可同时适用于用户单手指的指纹识别的应用场景和双手指的指纹识别的应用场景,且在单手指的指纹识别的应用场景下,光学指纹识别装置200可具有较高的指纹检测性能。另外,第二光学指纹识别模组220在显示屏120下方占用的空间较小,较适合的采用第二光学指纹识别模组220进行用户双手指的指纹识别。
当然,在其它实施例中,光学指纹识别装置200也可包括两个第一光学指纹识别模组210和一个第二光学指纹识别模组220,该一个第二光学指纹识别模组220设置于两个第一光学指纹识别模组210之间,也能实现上述用户单手指的指纹识别和双手指的指纹识别。
可选地,在本申请实施例中,一个第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201的中心可位于第一直线,该第一直线为两个第二指纹检测区域202的中心连线的中轴线,且该第一直线平行于显示屏。
作为一种示例,如图18所示,线L’为两个第二指纹检测区域202的中心连线,下文也称为中心连线L’。可选地,该中心连线L’可平行于显示屏120的底边,该两个第二指纹检测区域202横向排列于显示屏120中。换言之,该两个第二光学指纹识别模组220可横向排列于显示屏120的下方。
在图18所示示例中,第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201的中心可位于中心连线L’的中心点。通过该示例的实施方式,两个第二指纹检测区域202分别等距离的位于第一指纹检测区域201的两侧,便于用户手指左右两个方向按压于显示屏120时,第一指纹检测区域201和两个第二指纹检测区域202中的一个用于接收用户手指指纹。
作为另一示例,图20示出了本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。如图20所示,线L为上述中心连线L’的中轴线,即中心连线L’相对于该线L对称,该线L穿过中心连线L’的中心且垂直于该中心连线L’,此外,该线L还平行于显示屏120的所在平面。下文也称该线L为第一直线L。
在图20所示示例中,第一光学指纹识别模组210的第一指纹检测区域201的中心可位于第一直线L中除中心连线L’的中心点以外的其它位置。
在一些电子设备中,在第一光学指纹识别模组210的所在区域四周,可能会设置电子设备的其它部件,例如排线等,为了避让该排线,相比于图18所示示例,在本示例中,两个第二光学指纹识别模组220与第一光学指纹识别模组210的距离稍远,可便于排线在电子设备中的设置安装。
可选地,在该示例中,第一光学指纹识别模组210可位于电子设备的电池160朝向显示屏120的底部区域的一侧,该两个第二光学指纹识别模组220可位于第一光学指纹识别模组210朝向显示屏120的顶部区域的一侧。可选地,在垂直于显示屏120的方向上,该两个第二光学指纹识别模组220可位于电池160朝向显示屏120的一侧。
通过该示例的技术方案,可在保证光学指纹识别装置200的指纹检测性能的基础上,兼顾电子设备中其它部件的安装,使得电子设备中各部件的布局更加紧凑和合理。
在上述图18至图20所示实施例的基础上,可选地,光学指纹识别装置200还可进一步包括上述第一光学指纹识别模组210或第二光学指纹识别模组220。
图21示出了本申请实施例提供的另一第一指纹检测区域201和第二指纹检测区域202的示意图。
如图21所示,在本申请实施例中,光学指纹识别装置200可包括:三个第二光学指纹识别模组220和一个第一光学指纹识别模组210,在三个第二光学指纹识别模组220中,两个第二光学指纹识别模组220的两个第二指纹检测区域202的中心距离在20mm至30mm之间,另一个第二光学指纹识别模组220的一个第二指纹检测区域202和一个第一光学指纹识别模组210的一个第一指纹检测区域201位于两个第二指纹检测区域202之间。
可选地,在本申请实施例中,位于两侧的两个第二光学指纹识别模组220和一个第一光学指纹识别模组210的技术方案可参见上文图18至图20所示实施例的相关描述。
对于新增的第三个第二光学指纹识别模组220,其同样可位于两个第二光学指纹识别模组220之间,便于增加用户单手指按压时,光学指纹识别装置200对应的指纹检测区域的面积,进一步提高指纹检测性能。
可选地,该第三个第二光学指纹识别模组220可设置于第一光学指纹识别模组210朝向显示屏120的顶部区域的一侧。
可选地,该第三个第二光学指纹识别模组220对应的第二指纹检测区域202的中心也可位于上述第一直线L上,便于用户手指左右两个方向按压于显示屏120时,第一指纹检测区域201和该第三个第二指纹检测区域202均能用于接收用户手指指纹。当然,本申请实施例仅为示例而非限定,在上文图18至图20所示实施例中,新增的第三个光学指纹识别模组除了可为第二光学指纹识别模组220以外,也可为第一光学指纹识别模组210。或者除了新增第三个光学指纹识别模组以外,还可以新增更多数量的光学指纹识别模组,本申请实施例对此不做具体限定。
图22示出了本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置的示意性结构框图。
如图22所示,在本申请实施例中,除了第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220以外,光学指纹识别装置200还可包括:中继器230,该中继器230包括多个输入接口231和一个输出接口231,该多个输入接口231用于分别接收第一指纹传感器212的电信号和第二指纹传感器223的电信号,该一个输出接口231用于将该第一指纹传感器112的电信号和第二指纹传感器223的电信号传输至电子设备的处理单元170。
具体地,在本申请实施例中,由于光学指纹识别装置200包括多个光学指纹识别模组,且第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220分立设置,因此,多个光学指纹识别模组需通过不同的接口将其各自的指纹传感器的电信号传输至处理单元170,可选地,该处理单元170包括但不限于是电子设备中的主控单元。
为了简化电子设备中的接口设计,本申请实施例中,通过设置中继器230,其包括多个输入接口231和一个输出接口232,可通过多个输入接口231接收多个光学指纹识别模组中多个指纹传感器的电信号,并通过一个输出接口231连接至处理单元170以传输多个指纹传感器的电信号。可选地,该中继器230中可包括缓存单元,其可用于缓存多个指纹传感器的电信号,并在合适的时机将该多个指纹传感器的电信号传输至处理单元170,以提高处理单元170的处理效率。
在具体实现方式上,返回参见图6和图7,第一光学指纹识别模组210和第二光学指纹识别模组220均可包括柔性电路板,用于电连接指纹传感器。
图23示出了本申请实施例提供的一种光学指纹识别装置的示意性结构框图。
可选地,如图23所示,第一光学指纹识别模组210中的第一柔性电路板214可连接于第一指纹传感器212和中继器230的一个输入接口231,用于传输第一指纹传感器212的电信号。第二光学指纹识别模组220中的第二柔性电路板224可连接于第二指纹传感器223和中继器230的另一个输入接口231,用于传输第二指纹传感器223的电信号。
可选地,在光学指纹识别装置200包括多个第一光学指纹识别模组210和/或多个第二光学指纹识别模组220的情况下,例如,如图23所示,多个第一光学指纹识别模组210中每个第一指纹传感器212通过其各自的第一柔性电路板214连接至中继器230中的一个输入接口231,即该多个第一指纹传感器212通过多个第一柔性电路板224一一对应的分别连接至中继器230的多个输入接口231。但多个第二光学指纹识别模组220中的多个第二指纹传感器223可共同设置于同一第二柔性电路板224,该多个第二指纹传感器223可通过同一第二柔性电路板224连接至中继器230的同一输入接口231。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式,但是,本申请并不限于上述实施方式中的具体细节,在本申请的技术构思范围内,可以对本申请的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本申请的保护范围。
例如,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
又例如,本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本申请的思想,其同样应当视为本申请所公开的内容。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括显示屏120以及上述任一申请实施例中的光学指纹识别装置200,其中,该光学指纹识别装置200设置于显示屏120下方,以实现屏下光学指纹识别。
该电子设备可以为任何具有显示屏的电子设备。例如,所述电子设备可以是图1中所示的电子设备10。
显示屏可以采用以上描述中的显示屏,例如OLED显示屏或其他显示屏,显示屏的相关说明可以参考以上描述中关于显示屏的描述,为了简洁,在此不再赘述。
另外,该电子设备还可以包括中框150、电池160和处理单元170。具体地,该中框150、电池160和处理单元170的相关技术方案可以参见上文实施例中的相关描述,此处不做过多赘述。
应理解,本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例,而非限制本申请实施例的范围。
应理解,在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请实施例。例如,在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的***、装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (24)
1.一种光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置用于设置在电子设备的显示屏的下方,所述光学指纹识别装置包括:
第一光学指纹识别模组,包括光学镜头和第一指纹传感器,所述第一指纹传感器设置于所述光学镜头的下方,所述光学镜头用于将按压于所述显示屏中第一指纹检测区域的第一手指指纹缩小成像于所述第一指纹传感器,所述第一指纹传感器用于接收所述第一手指指纹缩小的像,以对所述第一手指指纹进行检测;
第二光学指纹识别模组,与所述第一光学指纹识别模组相邻设置,所述第二光学指纹识别模组包括微透镜层、至少一光阑层和第二指纹传感器,其中,所述微透镜层包括多个微透镜,所述至少一光阑层设置于所述微透镜层与所述第二指纹传感器之间,所述至少一光阑层中每一光阑层均设置有多个通光孔,经过按压于所述显示屏中第二指纹检测区域的第二手指指纹反射或散射,且通过所述微透镜层会聚后的指纹光信号通过所述多个通光孔传导至所述第二指纹传感器,以对所述第二手指指纹进行检测。
2.根据权利要求1所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一光学指纹识别模组和所述第二光学指纹识别模组均设置于所述电子设备的中框;
其中,所述中框具有开孔,所述第一光学指纹识别模组的至少部分位于所述开孔中;所述第二光学指纹识别模组位于所述中框朝向所述显示屏的表面。
3.根据权利要求2所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述中框朝向所述显示屏的表面设置有凹槽,所述第二光学指纹识别模组位于所述凹槽中。
4.根据权利要求1所述的光学指纹识别装置,其特征在于,在平行于所述显示屏的方向上,所述第一光学指纹识别模组位于所述电子设备的电池的一侧;
在垂直于所述显示屏的方向上,所述第二光学指纹识别模组位于所述电池朝向所述显示屏的一侧。
5.根据权利要求4所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一光学指纹识别模组位于所述电池朝向所述显示屏的底部区域的一侧,所述第二光学指纹识别模组设置于所述第一光学指纹识别模组朝向所述显示屏的顶部区域的一侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一光学指纹识别模组和所述第二光学指纹识别模组对应设置于所述显示屏的中部区域或者中下部区域的下方。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域和所述第二光学指纹识别模组的第二指纹检测区域相互连接。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一指纹检测区域的第一边与所述第二光学指纹识别模组的第一边相邻;
所述第一指纹检测区域的中心与所述第二指纹检测区域的中心之间的距离在(W1+W2)/2-1mm至(W1+W2)/2+2mm之间,其中,W1为所述第一指纹检测区域的垂直于其第一边的第二边的长度,W2为所述第二指纹检测区域的垂直于其第一边的第二边的长度。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一指纹检测区域的中心与所述第二指纹检测区域的中心之间的距离在(W1+W2)/2-0.5mm至(W1+W2)/2+0.5mm之间。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一指纹传感器的第一方向与所述显示屏的第一方向具有第一夹角,其中,所述显示屏的第一方向为与所述显示屏的第一边平行的方向,所述第一指纹传感器的第一方向为与所述第一指纹传感器的第一边平行的方向,所述第一夹角在3度到17度之间,或者,所述第一夹角在-3度到-17度之间。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第二指纹传感器的第一方向与所述显示屏的第一方向具有第二夹角,其中,所述显示屏的第一方向为与所述显示屏的第一边平行的方向,所述第二指纹传感器的第一方向为与所述第二指纹传感器的第一边平行的方向,所述第二夹角在-15度到15度之间,且所述第二夹角不等于0度。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置包括:至少一个所述第一光学指纹识别模组和至少一个所述第二光学指纹识别模组。
13.根据权利要求12所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置包括:两个所述第一光学指纹识别模组和至少一个所述第二光学指纹识别模组,两个所述第一光学指纹识别模组的两个所述第一指纹检测区域互不交叠且相互连接,至少一个所述第二光学指纹识别模组的至少一个所述第二指纹检测区域连接于两个所述第一指纹检测区域形成的区域。
14.根据权利要求12所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置包括:两个所述第二光学指纹识别模组和至少一个所述第一光学指纹识别模组,两个所述第二光学指纹识别模组的两个所述第二指纹检测区域之间的距离在1mm以内,至少一个所述第一光学指纹识别模组的至少一个所述第一指纹检测区域连接于两个所述第二指纹检测区域形成的区域。
15.根据权利要求12所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置包括:两个所述第二光学指纹识别模组和一个所述第一光学指纹识别模组,两个所述第二光学指纹识别模组的两个所述第二指纹检测区域的中心距离在20mm至30mm之间,一个所述第一光学指纹识别模组的所述第一指纹检测区域位于两个所述第二指纹检测区域之间。
16.根据权利要求15所述的光学指纹识别装置,其特征在于,一个所述第一光学指纹识别模组的第一指纹检测区域的中心位于第一直线,所述第一直线为两个所述第二指纹检测区域的中心连线的中轴线。
17.根据权利要求12所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置包括:三个所述第二光学指纹识别模组和一个所述第一光学指纹识别模组,在三个所述第二光学指纹识别模组中,两个所述第二光学指纹识别模组的两个所述第二指纹检测区域的中心距离在20mm至30mm之间,另一个所述第二光学指纹识别模组的一个所述第二指纹检测区域和一个所述第一光学指纹识别模组的所述第一指纹检测区域位于两个所述第二指纹检测区域之间。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置还包括:
中继器,包括多个输入接口和一个输出接口,所述多个输入接口中用于分别接收所述第一指纹传感器的电信号和所述第二指纹传感器的电信号,所述一个输出接口用于将所述第一指纹传感器的电信号和所述第二指纹传感器的电信号传输至所述电子设备的处理单元。
19.根据权利要求18所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一光学指纹识别模组还包括:第一柔性电路板,连接于所述第一指纹传感器和所述中继器的一个输入接口,用于传输所述第一指纹传感器的电信号;
所述第一光学指纹识别模组还包括:第二柔性电路板,连接于所述第二指纹传感器和所述中继器的另一个输入接口,用于传输所述第二指纹传感器的电信号。
20.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述光学指纹识别装置包括:多个所述第一光学指纹识别模组,
多个所述第一光学指纹识别模组中的多个所述第一指纹传感器设置于同一柔性电路板。
21.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,所述第一指纹检测区域的面积大于等于36mm2;和/或,
所述第二指纹检测区域的面积在20mm2至40mm2之间。
22.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,在所述第一光学指纹识别模组中,所述光学镜头包括多个光学透镜,所述第一光学指纹识别模组还包括:镜筒和支架,所述镜筒用于***述多个光学透镜,所述支架用于固定所述镜筒和所述第一指纹传感器。
23.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹识别装置,其特征在于,在所述第二光学指纹识别模组中,所述第二指纹传感器包括感光单元阵列,所述微透镜层中的每个微透镜对应于所述感光单元阵列中的多个感光单元;
在所述每个微透镜与其对应的多个感光单元之间,所述至少一光阑层通过通光孔形成有不同方向的多个导光通道,且所述多个导光通道中每个导光通道底部均对应设置有一个感光单元;
经过所述第二手指指纹反射或散射,且通过微透镜会聚后的指纹光信号中,不同方向的多个目标指纹光信号一一对应的经过所述多个导光通道传输至所述多个感光单元,所述多个目标指纹光信号用于所述第二手指指纹的检测。
24.一种电子设备,其特征在于,包括:显示屏,以及如权利要求1至23中任一项所述的光学指纹识别装置,其中,所述光学指纹识别装置设置于所述显示屏下方,以实现屏下指纹识别。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202122411026.3U CN216014312U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 光学指纹识别装置和电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202122411026.3U CN216014312U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 光学指纹识别装置和电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN216014312U true CN216014312U (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=80523470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202122411026.3U Active CN216014312U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 光学指纹识别装置和电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN216014312U (zh) |
-
2021
- 2021-09-30 CN CN202122411026.3U patent/CN216014312U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111095286B (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
US11501555B2 (en) | Under-screen biometric identification apparatus and electronic device | |
CN110235143B (zh) | 屏下指纹识别装置和电子设备 | |
EP3699809A1 (en) | Fingerprint identification device and electronic device | |
CN109844765B (zh) | 指纹识别装置和电子设备 | |
EP3770802A1 (en) | Fingerprint recognition device and electronic device | |
WO2021072753A1 (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
EP3842991B1 (en) | Optical fingerprint apparatus and electronic device | |
WO2019178793A1 (zh) | 屏下生物特征识别装置和电子设备 | |
CN109863507B (zh) | 指纹识别装置和电子设备 | |
CN211319247U (zh) | 指纹识别装置、背光模组、液晶显示屏和电子设备 | |
CN111108510B (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
WO2021007964A1 (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
CN111801679A (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
CN210864747U (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
CN210864757U (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
CN211529180U (zh) | 指纹检测装置和电子设备 | |
CN216014312U (zh) | 光学指纹识别装置和电子设备 | |
CN215867892U (zh) | 指纹识别装置和电子设备 | |
CN211427358U (zh) | 光学式指纹感测装置和电子设备 | |
CN209897141U (zh) | 光学图像采集单元、光学图像采集***和电子设备 | |
WO2023024091A1 (zh) | 指纹识别装置和电子设备 | |
WO2022141606A1 (zh) | 光学指纹检测装置和电子设备 | |
CN210605522U (zh) | 具有显示屏的电子设备和光学指纹装置 | |
CN219695779U (zh) | 指纹识别装置和电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |