The utility model provides a miniature supplementary illumination system for a fingerprint recognition module under a screen, which is located between the light guide plate of the liquid crystal screen and the imaging module for fingerprint recognition, and is used to supplement the illumination of the liquid crystal screen and eliminate the black spots on the liquid crystal screen caused by the opening of the light guide plate; the miniature supplementary illumination system comprises more than two imaging modules. The symmetrically distributed light emitting diode (LED) light source and the folded light path assembly composed of more than two reflectors are used to reflect and mix the light multiple times by means of the folded light path assembly, and the light after mixing illuminates the liquid crystal screen above evenly. It can eliminate the black spots on the mobile phone display screen caused by the opening of the light guide plate module and the partial cancellation of the light guide lines, and form the same light distribution as other positions of the liquid crystal screen, and illuminate the lower skin of the fingerprint.
【技术实现步骤摘要】
一种用于屏下指纹识别模组的微型补光照明系统
本技术涉及指纹识别技术，具体涉及一种用于屏下指纹识别模组的微型补光照明系统(即微型补充背光照明系统)。
技术介绍
近来由于手机全面屏的广泛应用，越来越多的手机采用了屏下指纹识别模组。现有市面上流行的屏下指纹识别模组，大部分是电容式指纹传感器组件，其利用硅晶元微阵列与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。但是由于传感器表面是使用硅材料容易损坏，导致使用寿命降低。以及通过指纹的沟壑和山脊之间的凹凸来形成指纹图像的，因而对脏手指或湿手指等识别困难，手指辨别率较低。最近，美国专利和商标局公布了苹果公司美国专利号为US9570002的“集成红外二极管的交互式显示面板”，提出了一种阵列式微型红外LED传感技术的触摸显示屏指纹识别技术，如图1所示。这项技术在微型LED显示器上配备了微小的红外线发射器和传感器阵列，对指纹表皮进行成像和特征识别，从而取代现在主流的电容式指纹传感器组件。该设计可使触摸面板和指纹传感器集成于一体。其优点为：其非常美观和实用，隐藏于显示屏下方，非常隐秘不易被发觉，与显示屏浑然一体，其主要用于下一代智能手机的无边框屏幕设计、“消失”的HOME键和TouchID指纹传感器。但是该技术只能由于OLED的显示屏上，其主要原因为：OLED(有机发光LED)，是全透自发光的，显示屏不需要背光照明，因此指纹识别成像的区域也不用背光开孔。所述苹果的采用微型LED传感技术的触摸显示屏技术，所述OLED屏最大的技术问题是有机材料的寿命有限。由于产生蓝光的OLE...
【技术保护点】
1.一种用于屏下指纹识别模组的微型补光照明系统，其特征在于，所述微型补光照明系统位于液晶屏的导光板和进行指纹识别的成像模组之间，用于补充照明液晶屏，消除所述液晶屏上由于导光板组件开孔或局部取消导光纹所造成的黑点；所述微型补光照明系统包括两个以上的在成像模组外侧设置的发光二极管LED光源或红外光源以及由两个以上反射面组成的折叠光路组件，LED光源或红外光源发出的光线借助于所述折叠光路组件进行多次反射混光，混光后的光线均匀地照亮上方的液晶屏。
【技术特征摘要】
1.一种用于屏下指纹识别模组的微型补光照明系统，其特征在于，所述微型补光照明系统位于液晶屏的导光板和进行指纹识别的成像模组之间，用于补充照明液晶屏，消除所述液晶屏上由于导光板组件开孔或局部取消导光纹所造成的黑点；所述微型补光照明系统包括两个以上的在成像模组外侧设置的发光二极管LED光源或红外光源以及由两个以上反射面组成的折叠光路组件，LED光源或红外光源发出的光线借助于所述折叠光路组件进行多次反射混光，混光后的光线均匀地照亮上方的液晶屏。2.根据权利要求1所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述折叠光路组件由上反射片和下反射片组成，所述上反射片将LED或红外光源入射的光线朝向所述下反射片进行均匀分配，且所述上反射片和所述下反射片以对所述LED光源或红外光源发出的光线进行多次反射和混光，形成用于照明液晶屏的均匀光线分布；所述上反射片、所述下反射片均具有反射面；所述下反射片，其中间设置有一个通孔，其作为成像系统的孔径光阑；所述反射面为光滑面、带有微结构的表面、带有反射膜的表面或带高反光白色油墨的表面。3.根据权利要求1所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述折叠光路组件包括上反射片、下反射片、用于导光的自由曲面聚光及转折棱镜；所述上反射片位于棱镜的上方，所述下反射片位于棱镜的下方，以形成对LED光源发出的光线进行混光的混光腔；所述LED光源发出的光线借助于棱镜的侧面/自由曲面进入混光腔进行混光后，形成照明液晶屏的均匀光线；所述上反射片、所述下反射片均具有反射面；所述反射面为光滑面、带有微结构的表面、带有反射膜的表面或带高反光白色油墨的表面。4.根据权利要求1所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述LED光源，为白光LED，或彩色RGBLED，或红外LED；所述红外光源为780～1500nm波段的红外LED或红外激光光源；所述两个以上的LED光源、所述红外光源设置分布为环形结构、三角形、四边形或多边形结构；所述LED光源及所述红外光源单独设置，或相互混合设置。5.根据权利要求1所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述两个以上LED光源，包括一个以上的白光LED光源，或一个以上的彩色RGBLED光源，或一个以上的红外LED光源，或一个以上的红外激光光源；所述红外LED光源或所述红外激光光源发出的红外光线经由折叠光路组件直接照明所述液晶屏，照明所述液晶屏的光线与所述液晶屏的入射角为45°～85°；所述白光LED光源或彩色RGBLED光源发出的光线通过所述折叠光路组件的反射面进行多次反射进行混光后，形成照明液晶屏的均匀光线。6.根据权利要求2或3所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述上反射片设置在成像模组的透镜的外侧，其为环形状、或三角形、四边形或多边形的结构设置；所述下反射片上设置有用于成像模组成像的光线直接穿透的透明区域，该透明区域对应成像模组的透镜；或者，所述下反射片上设置有用于成像模组成像的光线直接穿透的通孔，所述通孔作为成像模组的孔径光阑。7.根据权利要求3所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述自由曲面聚光及转折棱镜(150)设置在成像模组的透镜的外围，外围区域设置有间隔分布的红外LED贴片、白光LED贴片；所述自由曲面聚光及转折棱镜具有外侧面一(151a)、外侧面二(151b)、折射面一(154a)、折射面二(154b)、内侧表面一(152a)、内侧表面二(152b)、全反射表面一(153a)和全反射表面二(153b)；所述红外LED贴片(190a)发出的红外光线通过外侧面一(151a)会聚，经由内侧表面一(152a)进行第一次全反射后，向上入射到全反射表面一(153a)进行第二次全反射，从折射面一(154a)射出，射出的光线以与光轴(Z1Z2)的夹角约为45°～85°的倾斜角度射向液晶屏；所述白光LED贴片(190b)发出的白光光线通过外侧面二(151b)会聚，经由内侧表面二(152b)进行第一次全反射后，向上入射到全反射表面二(153b)进行第二次全反射，从折射面二(154b)射出，射出光线向下入射到下反射片(142)上后，再反射到上反射片(141)，并在上反射片(141)及下反射片(142)之间进行多次反射并形成混光。8.根据权利要求7所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述下反射片(142)与下方的所述成像模组中的成像透镜(160)作为成像的光阑组件，且是双料成型一体式结构，所述双料成型一体式结构，其中下反射片(142)为具有高反射率的白色材料，所述下反射片(142)，其材质或为具有遮挡可见光特性的各种颜色树脂，并在其表面或内部涂覆一层或多层的高反射率的金属镀膜或白色油墨；所述反射片(142)与成像透镜(160)，其两者为一体式结构设置，或为分体式单独设置并组装在一起。9.根据权利要求7所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述微型补光照明系统包括外壳(170)，所述上反射片、所述自由曲面聚光及转折棱镜、下反射片均位于所述外壳(170)，用于将红外LED贴片、白光LED贴片分别向外侧漏出的光线收集起来。10.根据权利要求3所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述自由曲面聚光及转折棱镜(250)设置在成像模组的透镜的外围，外围区域设置有间隔分布的红外LED贴片、白光LED贴片；所述自由曲面聚光及转折棱镜(250)具有：作为聚光折射面的下表面一(251a)和下表面二(251b)、反射面一(252a)、反射面二(252b)、上表面平面一(253a)、上表面平面二(253b)、内侧折射面一(254a)和内侧折射面二(254b)；其中，反射面一(252a)和反射面二(252b)为略带弧形的全反射面；红外LED贴片(290a)发出的光线通过下表面一(251a)进行准直，准直后的光线竖直向上入射到反射面一(252a)上进行第一次全反射，全反射后的光线入射到上表面平面一(253a)进行第二次全反射，全反射后的光线从内侧折射面一(254a)输出，输出光线向下射到下反射片(242)上，经过下反射片(242)反射后，反射光线以与光轴(Z1Z2)夹角为45°～85°之间的倾斜角入射到液晶屏；所述白光LED贴片(290b)发出的光线，通过下表面二(251b)进行会聚，会聚后的光线在反射面二(252b)上进行第一次全反射，全反射后的光线入射到上表面平面二(253b)进行第二次全反射，全反射后的光线从内侧折射面二(254b)输出，输出光线向下射到下反射片(242)上，在下反射片(242)和上反射片(241)之间进行多次反射，形成一个均匀照明的混光。11.根据权利要求10所述的微型补光照明系统，其特征在于，下表面一(251a)为准直面；下表面二(251b)为聚焦面；反射面一(252a)的弧面弧度相对于反射面二(252b)弧面弧度小。12.根据权利要求6所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述折叠光路组件还包括：位于所述上反射片和所述下反射片之间的透明导光件；所述透明导光件与所述导光板无间隙配合，以消除下反射片的孔径光阑出现重影。13.根据权利要求3所述的微型补光照明系统，其特征在于，所述自由曲面聚光及转折棱镜(450)设置在成像模组的透镜的外围，外围区域设置有间隔分布的红外LED光源和白光LED光源；所述自由曲面聚光及转折棱镜(450)具有：作为聚光折射面的外侧曲面一(451a)、外侧曲面二(451b)，以及具有反射表面一(452a)、反射表面二(452b)、自由曲面一(453a)、自由曲面二(453b)、折射面一(454a)和折射面二(454b)；其中，自由曲面一(453a)为凸面、自由曲面二(453b)为凹面；所述红外LED光源发出的红外光线通过外侧曲面一(451a)会聚，经由反射表面一(452a)进行第一次全反射后，向上入射到自由曲面一(453a)进行第二次全反射，从折射面一(454a)射向液晶屏；所述白光LED光源发出的白光光线通过外侧面二(451b)会聚，经由反射表面二(452b)进行第一次全反射后，向上入射到自由曲面二(453b)进行第二次全反射，从折射面二(454b)射出，射出光线向下入射到下反射片(442)上后，再反射到上反射片(441)，并在上反射片(441)及下反射片(442)之间进行多次反射并形成均匀的混光。14.根据权利要求3所述的微型补光...
【专利技术属性】
技术研发人员：郎欢标，
申请(专利权)人：东莞市美光达光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44
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