光学指纹装置，电子设备和测量距离的方法制造方法及图纸

一种光学指纹装置、电子设备和测量距离的方法，该光学指纹装置包括用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：光学组件，用于将从显示屏上的第一图案返回的第一光信号沿第一方向引导至光学传感器，并且将从显示屏上的第二图案返回的第二光信号沿第二方向引导至光学传感器，其中，第一方向和第二方向不同；光学传感器，用于接收从显示屏上的第一图案和第二图案返回并经光学组件传输的光信号，以得到第一图案和第二图案在光学传感器的成像面上所成的像；显示屏上第一图案和第二图案之间的距离，第一图案的像和第二图案的像之间的距离，以及第一方向和第二方向分别与显示屏的法线方向之间的夹角用于确定显示屏到光学传感器的成像面之间的距离。

Optical fingerprint devices, electronic equipment and methods of measuring distance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学指纹装置，电子设备和测量距离的方法
本申请实施例涉及光学指纹
，并且更具体地，涉及光学指纹装置，电子设备和测量距离的方法。
技术介绍
随着终端行业的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，性能更优的屏下生物特征识别技术，例如屏下光学指纹识别技术已成为大众所需。屏下光学指纹识别技术是将光学指纹装置设置于显示屏下，通过光学指纹装置中的指纹传感器接收从手指反射的光进行指纹成像，实现指纹识别。但是，受工艺误差，安装误差和贴膜等因素的影响，手指到指纹传感器的距离可能不同，相应的指纹传感器接收到的光信号的强度不同，导致指纹识别性能也不同。因此，如何确定手指到指纹传感器的距离，以调整指纹识别算法或确定该光学指纹装置的安装是否合格是一项亟需解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种光学指纹装置，电子设备和测量距离的方法，能够确定手指到光学传感器之间的距离。第一方面，提供了一种光学指纹装置，用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：光学组件，用于将从所述显示屏上的第一图案返回的第一光信号沿第一方向引导至光学传感器，并且将从所述显示屏上的第二图案返回的第二光信号沿第二方向引导至所述光学传感器，其中，所述第一方向和所述第二方向不同；光学传感器，用于接收从所述显示屏上的所述第一图案和所述第二图案返回并经所述光学组件传输的光信号，以得到所述第一图案和所述第二图案在所述光学传感器的成像面上所成的像；其中，所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，以及所述第一方向和所述第二方向分别与所述显示屏的法线方向之间的夹角用于确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离。在一些可能的实现方式中，所述第一方向和所述第二方向与所述显示屏的法线方向均呈第一角度，且所述第一方向和所述第二方向沿所述显示屏的法线方向对称。在一些可能的实现方式中，所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离P根据以下公式确定：其中，所述D1表示所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述D2表示所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，所述θ表示所述第一角度。在一些可能的实现方式中，所述光学组件包括斜孔准直器，所述斜孔准直器包括至少一个第一准直孔和至少一个第二准直孔，其中，所述第一准直孔用于将从所述第一图案返回的所述第一光信号沿所述第一方向引导至所述光学传感器，所述第二准直孔用于将从所述第二图案返回的所述第二光信号沿所述第二方向引导至所述光学传感器。在一些可能的实现方式中，所述至少一个第一准直孔中的每个第一准直孔与所述显示屏的法线方向呈所述第一角度，所述至少一个第二准直孔中的每个第二准直孔与所述显示屏的法线方向呈所述第一角度。在一些可能的实现方式中，所述光学组件包括镜头，所述镜头用于将从所述第一图案返回的所述第一光信号沿所述第一方向传输至所述光学传感器，以及将从所述第二图案返回的所述第二光信号沿所述第二方向传输至所述光学传感器。在一些可能的实现方式中，所述光学组件包括至少一挡光层和微透镜阵列，所述至少一挡光层设置在所述微透镜阵列下方，所述至少一挡光层中的每个挡光层中设置有多个通光孔，所述多个通光孔对应于所述微透镜阵列中的多个微透镜；其中，所述微透镜阵列用于将从所述第一图案返回的所述第一光信号沿所述第一方向传输至所述光学传感器，以及将从所述第二图案返回的所述第二光信号沿所述第二方向传输至所述光学传感器。在一些可能的实现方式中，所述多个微透镜包括至少一个第一微透镜和至少一个第二微透镜，所述多个通光孔包括至少一个第一通光孔和至少一个第二通光孔，所述至少一个第一通光孔与所述至少一个第一微透镜一一对应，所述至少一个第二通光孔与所述至少一个第二微透镜一一对应，其中，所述第一微透镜的中心和对应的第一通光孔的中心的连线与所述显示屏的法线方向呈第一角度，所述第二微透镜的中心和对应的第二通光孔的中心的连线与所述显示屏的法线方向呈所述第一角度。在一些可能的实现方式中，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，所述显示屏包括多个OLED光源，其中所述光学指纹装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。第二方面，提供了一种电子设备，包括：显示屏；以及第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的光学指纹装置，其中，所述光学指纹装置设置在所述显示屏的下方。在一些可能的实现方式中，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，所述显示屏包括多个OLED光源，其中所述光学指纹装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。第三方面，提供了一种测量距离的方法，应用于光学指纹装置，其中，所述光学指纹装置用于设置在电子设备的显示屏的下方，所述方法包括：接收从所述显示屏上的第一图案返回的第一光信号，以及从所述显示屏上的第二图案返回的第二光信号，以得到所述第一图案和所述第二图案在所述光学指纹装置的光学传感器的成像面上所成的像，其中，所述第一光信号是沿第一方向传输至所述光学传感器的，所述第二光信号是沿第二方向传输至所述光学传感器的，所述第一方向和所述第二方向不同；其中，所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，以及所述第一方向和所述第二方向分别与所述显示屏的法线方向之间的夹角用于确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离。在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：根据所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，以及所述第一方向和所述第二方向分别与所述显示屏的法线方向之间的夹角确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离。在一些可能的实现方式中，所述第一方向和所述第二方向与所述显示屏的法线方向呈第一角度，且所述第一方向和所述第二方向沿所述显示屏的法线方向对称，其中，所述根据所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，以及所述第一方向和所述第二方向分别与所述显示屏的法线方向之间的夹角确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离，包括：根据如下公式，确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离P：其中，所述D1表示所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述D2表示所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，所述θ表示所述第一角度。本申请实施例的技术方案，可以通过光学组件将从显示屏上的至少两个图案返回的光信号沿不同方向引导至光学传感器，所述光学传感器可以根据接收的光信号对所述至少两个图案进行成像，从而可以根据该至少两个图案的像之间的距离，以及显示屏上的该至少两个图案之间的距离，结合该至少两个图案的传输方向对应的角度，确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离。附图说明图1是本申请可以适用的电子设备的平面示意图。图2是图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学指纹装置，其特征在于，用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：/n光学组件，用于将从所述显示屏上的第一图案返回的第一光信号沿第一方向引导至光学传感器，并且将从所述显示屏上的第二图案返回的第二光信号沿第二方向引导至所述光学传感器，其中，所述第一方向和所述第二方向不同；/n光学传感器，用于接收从所述显示屏上的所述第一图案和所述第二图案返回并经所述光学组件传输的光信号，以得到所述第一图案和所述第二图案在所述光学传感器的成像面上所成的像；/n其中，所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，以及所述第一方向和所述第二方向分别与所述显示屏的法线方向之间的夹角用于确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学指纹装置，其特征在于，用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：
光学组件，用于将从所述显示屏上的第一图案返回的第一光信号沿第一方向引导至光学传感器，并且将从所述显示屏上的第二图案返回的第二光信号沿第二方向引导至所述光学传感器，其中，所述第一方向和所述第二方向不同；
光学传感器，用于接收从所述显示屏上的所述第一图案和所述第二图案返回并经所述光学组件传输的光信号，以得到所述第一图案和所述第二图案在所述光学传感器的成像面上所成的像；
其中，所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，以及所述第一方向和所述第二方向分别与所述显示屏的法线方向之间的夹角用于确定所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离。


2.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向与所述显示屏的法线方向均呈第一角度，且所述第一方向和所述第二方向沿所述显示屏的法线方向对称。


3.根据权利要求2所述的光学指纹装置，其特征在于，所述显示屏到所述光学传感器的成像面之间的距离P根据以下公式确定：



其中，所述D1表示所述显示屏上所述第一图案和所述第二图案之间的距离，所述D2表示所述第一图案的像和所述第二图案的像之间的距离，所述θ表示所述第一角度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学组件包括斜孔准直器，所述斜孔准直器包括至少一个第一准直孔和至少一个第二准直孔，其中，所述第一准直孔用于将从所述第一图案返回的所述第一光信号沿所述第一方向引导至所述光学传感器，所述第二准直孔用于将从所述第二图案返回的所述第二光信号沿所述第二方向引导至所述光学传感器。


5.根据权利要求4所述的光学指纹装置，其特征在于，所述至少一个第一准直孔中的每个第一准直孔与所述显示屏的法线方向呈所述第一角度，所述至少一个第二准直孔中的每个第二准直孔与所述显示屏的法线方向呈所述第一角度。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学组件包括镜头，所述镜头用于将从所述第一图案返回的所述第一光信号沿所述第一方向传输至所述光学传感器，以及将从所述第二图案返回的所述第二光信号沿所述第二方向传输至所述光学传感器。


7.根据权利要求1至3中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学组件包括至少一挡光层和微透镜阵列，所述至少一挡光层设置在所述微透镜阵列下方，所述至少一挡光层中的每个挡光层中设置有多个通光孔，所述多个通光孔对应于所述微透镜阵列中的多个微透镜；
其中，所述微透镜阵列用于将从所述第一图案返回的所述第一光信号沿所述第一方向传输至所述光学传感器，以及将从所述第二图案返回的所述第二光信号沿所述第二方向传输至所述光学传感器。


8.根据权利要求7所述的光学指纹装置，其特征在于，所述多个微透镜包括至少一个第一微透镜和至少一个第二微透镜，所述多个通光孔包...

【专利技术属性】
技术研发人员：何嘉明，丘芳芳，陈伟文，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44