指纹识别装置和显示设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种指纹识别装置，包括摄像模块，所述摄像模块包括采光镜头，所述指纹识别装置还包括发光模块和光波导模块；所述光波导模块具有入光面；所述发光模块朝向所述指纹识别装置的外部发光，且所述发光模块的至少一部分光线能够被所述发光模块出光侧的指纹反射至所述光波导模块的入光面，所述光波导模块用于将射入其入光面的光线进行多次全反射后，射向所述采光镜头。相应地，本发明专利技术还提供一种显示设备。本发明专利技术的显示设备在进行指纹识别时，能够防止因指纹沾水而错误识别的问题，且可以控制生成成本。

Fingerprint identification device and display device

The invention provides a fingerprint identification device, including an image pickup module, which includes a lighting lens, and the fingerprint identification device also includes a light emitting module and an optical waveguide module; the optical waveguide module has a light entering surface; the light emitting module emits light towards the outside of the fingerprint identification device, and the light emitting module. At least a part of the light can be reflected by the fingerprints on the light-emitting side of the light-emitting module to the light-entering surface of the light-emitting waveguide module, which is used to shoot light into the light-absorbing lens after multiple total reflection. Correspondingly, the invention also provides a display device. When fingerprint identification is carried out, the display device of the invention can prevent the problem of false identification caused by fingerprint water staining, and can control the generation cost.

【技术实现步骤摘要】
指纹识别装置和显示设备
本专利技术涉及智能设备领域，具体涉及一种指纹识别装置和显示设备。
技术介绍
指纹识别技术在诸多领域得到了广泛应用，日常所使用的手机等设备上越来越多地集成有指纹识别功能。目前手机上多采用电容式指纹识别技术，在手机背面或主键(Home键)上集成电容式指纹识别结构。而由于电容式指纹识别技术是通过检测电容来判断指纹的谷和脊，从而进行指纹识别的，因此，当手指上沾水时，容易导致识别错误或失灵。而对于利用光学式指纹识别技术的手机中，需要额外设置图像采集单元进行图像采集，这种方式则会增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种指纹识别装置和显示设备，以防止因指纹沾水而错误识别的问题，并控制生成成本。为了解决上述技术问题之一，本专利技术提供一种指纹识别装置，包括摄像模块，所述摄像模块包括采光镜头，所述指纹识别装置还包括发光模块和光波导模块；所述光波导模块具有入光面；所述发光模块朝向所述指纹识别装置的外部发光，且所述发光模块的至少一部分光线能够被所述发光模块出光侧的指纹反射至所述光波导模块的入光面，所述光波导模块用于将射入其入光面的光线进行多次全反射后，射向所述采光镜头。优选地，所述发光模块、所述光波导模块和所述采光镜头沿预定方向依次排列，所述预定方向垂直于所述采光镜头的光轴；所述光波导模块包括沿所述发光模块的出光方向依次叠置的第一光疏介质层、光密介质层和第二光疏介质层，所述第一光疏介质层和所述第二光疏介质层的折射率均小于所述光密介质层的折射率；所述光密介质层具有与所述第一光疏介质层贴合的底面、与所述第二光疏介质层贴合的顶面、朝向所述发光模块所在区域的入光面和朝向所述采光镜头所在区域的出光面，所述光密介质层的入光面为所述光波导模块的入光面，射入所述光密介质层入光面的至少一部分光线能够在所述光密介质层中发生多次全反射后，从所述出光面射出。优选地，所述光密介质层的出光面为斜面，且与底面之间的角度为锐角；所述光波导模块还包括设置在所述第二光疏介质层上的反射层，所述反射层朝向所述光密介质层的出光面设置，用于将从所述出光面射出的光线反射至所述采光镜头。优选地，所述反射层设置在所述第二光疏介质层背离所述第一光疏介质层的表面上。优选地，所述发光模块包括发光件、导光板和透光膜层，所述导光板设置在所述发光件的出光侧，所述导光板的入光面朝向所述发光件设置，所述导光板的出光面朝向所述透光膜层设置；所述透光膜层设置在所述导光板背离所述发光件的一侧，被所述指纹反射的至少一部分光线能够经过所述透光膜层而射入所述光密介质层的入光面。优选地，所述发光模块用于发射单色光。相应地，本专利技术还提供一种显示设备，包括显示面板和上述指纹识别装置，所述采光镜头、所述发光模块和所述光波导模块均位于所述显示面板所在区域外的周边区域。优选地，所述光密介质层与所述采光镜头之间以及所述发光模块与所述显示面板之间均设置有遮光块。优选地，所述显示设备还包括位于所述显示面板出光侧的盖板以及位于所述采光镜头入光侧的保护板，所述第二光疏介质层、所述盖板、所述保护板和所述透光膜层为一体结构。优选地，所述发光模块、所述光波导模块和所述采光镜头沿逐渐远离所述显示面板的方向依次排列。在本专利技术中，发光模块的光线被出光侧的指纹反射，反射光线的至少一部分最终进入采光镜头，以使得摄像模块采集到指纹图像，从而进行指纹识别。与电容式指纹识别的方式相比，这种光学式指纹识别的方式不会因为手指上沾水而发生识别错误或失灵；并且，由于利用了设备上已有的摄像模块采集指纹图像，因此，不需要再额外增加图像采集的结构，从而降低了整体成本。另外，由于被指纹反射的光线的至少一部分是在光波导模块内发生多次反射后，才射向采光镜头的，即，包括指纹信息的光线经过较长的路径才进入采光镜头，从而防止因指纹与采光镜头之间距离过小而无法成像。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例中提供的指纹识别装置的剖视图；图2是本专利技术实施例中摄像模块的结构分解图；图3是本专利技术实施例中提供的显示设备的部分的剖视图；图4为显示设备中的显示面板、采光镜头、发光模块和光波导模块的位置关系示意图。其中，附图标记为：10、显示面板；20、摄像模块；21、采光镜头；22、棱镜组；23、感光器件；30、发光模块；31、发光件；32、导光板；33、透光膜层；40、光波导模块；41、第一光疏介质层；42、第二光疏介质层；43、光密介质层；44、反射层；50、遮光块；60、背板；70、盖板；80、保护板。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种指纹识别装置，结合图1和图2所示，所述指纹识别装置摄像模块20、发光模块30和光波导模块40，摄像模块20包括采光镜头21、棱镜组22和感光器件23等结构。光波导模块40具有入光面。发光模块30朝向指纹识别装置的外部发光，且发光模块30的至少一部分光线能够被发光模块30出光侧的指纹反射至光波导模块40的入光面，光波导模块40用于将射入其入光面的光线进行多次全反射后，射向采光镜头21。指纹识别装置尤其适用于手机、平板电脑等显示设备，当然也可以适用于打卡机等设备，摄像模块20可以为设备上用于拍照的摄像头。在本专利技术中，发光模块30的光线被出光侧的指纹反射，反射光线的至少一部分最终进入采光镜头21，以使得摄像模块20采集到指纹图像，从而进行指纹识别。与电容式指纹识别的方式相比，这种光学式指纹识别的方式不会因为手指上沾水而发生识别错误或失灵；并且，由于利用了设备已有的摄像模块20采集指纹图像，因此，不需要再额外增加图像采集的结构，从而降低了整体成本。其中，光波导模块40的设置是为了使得摄像模块20能够清楚地得到指纹图像。在图2所示的摄像模块20中，采光镜头21的等效焦距f约为24mm，感光器件23与采光镜头21的间距(即，像距v)较小，在1～5mm之间；根据成像公式(1/u+1/v＝1/f)，采光镜头21只能对距离(物距u)超过15cm以上的物体清晰成像，如果直接将指纹贴近到采光镜头21，则因为镜头焦距21的限制，无法直接得到指纹图像，而在本专利技术中，被指纹反射的光线的至少一部分是在光波导模块40内发生多次反射后，才射向采光镜头21的，即，包括指纹信息的光线经过较长的路径才进入采光镜头21，也就相当于指纹在采光镜头21的焦距之外，从而使得摄像模块20的感光器件23可以清晰成像，实现对指纹图像的采集。为了便于被指纹反射的光线进入光波导模块40的入光面，并便于光波导模块40所射出的光线进入采光镜头21，本专利技术将发光模块30、光波导模块40和采光镜头21沿预定方向依次排列，该预定方向垂直于采光镜头21的光轴。下面结合图1对发光模块30和光波导模块40的结构进行介绍。如图1所示，光波导模块40包括沿发光模块30的出光方向依次叠置的第一光疏介质层41、光密介质层43和第二光疏介质层42，第一光疏介质层41和第二光疏介质层42的折射率均小于光密介质层43的折本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别装置，包括摄像模块，所述摄像模块包括采光镜头，其特征在于，所述指纹识别装置还包括发光模块和光波导模块；所述光波导模块具有入光面；所述发光模块朝向所述指纹识别装置的外部发光，且所述发光模块的至少一部分光线能够被所述发光模块出光侧的指纹反射至所述光波导模块的入光面，所述光波导模块用于将射入其入光面的光线进行多次全反射后，射向所述采光镜头。

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别装置，包括摄像模块，所述摄像模块包括采光镜头，其特征在于，所述指纹识别装置还包括发光模块和光波导模块；所述光波导模块具有入光面；所述发光模块朝向所述指纹识别装置的外部发光，且所述发光模块的至少一部分光线能够被所述发光模块出光侧的指纹反射至所述光波导模块的入光面，所述光波导模块用于将射入其入光面的光线进行多次全反射后，射向所述采光镜头。2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述发光模块、所述光波导模块和所述采光镜头沿预定方向依次排列，所述预定方向垂直于所述采光镜头的光轴；所述光波导模块包括沿所述发光模块的出光方向依次叠置的第一光疏介质层、光密介质层和第二光疏介质层，所述第一光疏介质层和所述第二光疏介质层的折射率均小于所述光密介质层的折射率；所述光密介质层具有与所述第一光疏介质层贴合的底面、与所述第二光疏介质层贴合的顶面、朝向所述发光模块所在区域的入光面和朝向所述采光镜头所在区域的出光面，所述光密介质层的入光面为所述光波导模块的入光面，射入所述光密介质层入光面的至少一部分光线能够在所述光密介质层中发生多次全反射后，从所述出光面射出。3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光密介质层的出光面为斜面，且与底面之间的角度为锐角；所述光波导模块还包括设置在所述第二光疏介质层上的反射层，所述反射层朝向所述光密介质层的出光面设置，用于将从所述出光面射出的光线反射至所述采光镜头。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，马小叶，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，合肥鑫晟光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11