指纹检测装置和电子设备制造方法及图纸

提供了一种指纹检测装置和电子设备，所述指纹检测装置适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹检测，所述指纹检测装置包括呈阵列分布或交错设置多个指纹检测单元，所述指纹检测单元包括：多个光学感应像素；至少一个微透镜，设置在所述多个光学感应像素的上方；至少一个挡光层，设置在所述至少一个微透镜和所述多个光学感应像素之间，所述至少一层挡光层中每一层挡光层中设置有所述多个光学感应像素对应的开孔；其中，多个方向上的倾斜光信号通过所述至少一个微透镜会聚后，通过所述至少一层挡光层中设置的开孔分别传输至所述多个光学感应像素，所述指纹检测装置能够在不增加微透镜阵列的尺寸的情况下，有效增加所述指纹检测装置的指纹识别区域。

Fingerprint detection device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】指纹检测装置和电子设备本申请要求以下申请的优先权，其全部内容通过应用结合在本申请中：2019-07-12提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/095780、专利技术名称为“指纹检测装置和电子设备”的PCT申请；2019-07-12提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/095880、专利技术名称为“指纹检测装置和电子设备”的PCT申请；2019-08-02提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/099135、专利技术名称为“指纹检测装置和电子设备”的PCT申请；以及2019-08-08提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/099822、专利技术名称为“指纹检测装置和电子设备”的PCT申请。
本申请实施例涉及指纹检测领域，并且更具体地，涉及指纹检测装置和电子设备。
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，更加便捷的屏下生物特征识别技术，例如屏下光学指纹识别技术的实用化已成为大众所需。屏下光学指纹识别技术是将光学指纹模组设置于显示屏下，通过采集光学指纹图像，实现指纹识别。屏下指纹光学系统其原理是利用屏幕自发光照射指纹，经由屏幕上方的手指反射的光信号光穿过屏幕后，被屏下的光学指纹模组采集与识别。例如，所述光学指纹模组可以通过微透镜阵列将接收到的光信号会聚至光学感应像素阵列，所述光学感应像素阵列基于接收到的光信号生成指纹图像，进而进行指纹识别。但是，由于相关技术中的微透镜阵列位于光学感应像素阵列的正上方或斜上方，且一个微透镜对应一个光学感应像素，即微透镜阵列中的每一个微透镜将接收到的光线聚焦至同一微透镜对应的光学感应像素。因此，所述光学指纹模组的指纹识别区域受到微透镜阵列的尺寸的影响。因此，如何提升指纹识别的区域，成为一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
提供了一种指纹检测装置和电子设备，能够在不增加微透镜阵列的尺寸的情况下，有效增加所述指纹检测装置的指纹识别区域。第一方面，提供了一种指纹检测装置，适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹检测，所述指纹检测装置包括呈阵列分布或交错设置多个指纹检测单元，所述多个指纹检测单元中的每个指纹检测单元包括：多个光学感应像素；至少一个微透镜，设置在所述多个光学感应像素的上方；至少一个挡光层，设置在所述至少一个微透镜和所述多个光学感应像素之间，所述至少一层挡光层中每一层挡光层中设置有所述多个光学感应像素对应的开孔；其中，从所述显示屏上方的手指反射的多个方向上的倾斜光信号通过所述至少一个微透镜会聚后，通过所述至少一层挡光层中设置的开孔分别传输至所述多个光学感应像素，所述倾斜光信号用于检测所述手指的指纹信息。从所述显示屏上方的手指反射的多个方向上的倾斜光信号通过所述至少一个微透镜会聚后，通过所述至少一层挡光层中设置的开孔分别传输至所述多个光学感应像素，不仅能够降低所述多个光学感应像素的曝光时长，以及指纹检测装置的厚度和成本，而且能够提高指纹检测装置的鲁棒性、公差容忍度、视场角以及视场，进而提升指纹识别效果，尤其是干手指的指纹识别效果。所述至少一个微透镜的数量等于所述多个光学感应像素的数量，其中所述多个光学感应像素中的每一个光学感应像素的上方设置有一个微透镜。在一些可能实现的方式中，所述至少一个微透镜为2x2微透镜矩形阵列，所述多个光学感应像素为2x2光学感应像素矩形阵列，所述2x2光学感应像素矩形阵列中的每一个光学感应像素的正上方设置有一个微透镜。在一些可能实现的方式中，所述2x2微透镜矩形阵列沿顺时针方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述2x2微透镜矩形阵列中的每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至所述顺时针方向上的相邻微透镜下方的光学感应像素，或所述2x2微透镜矩形阵列沿逆时针方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述2x2微透镜矩形阵列中的每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至所述逆时针方向上的相邻微透镜下方的光学感应像素。在一些可能实现的方式中，所述2x2微透镜矩形阵列沿所述2x2微透镜矩形阵列的对角线方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述2x2微透镜矩形阵列中每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至所述对角线方向上的相邻微透镜下方的光学感应像素。在一些可能实现的方式中，所述至少一个微透镜为多排微透镜，所述多个光学感应像素为所述多排微透镜对应的多排光学感应像素，其中所述多排光学感应像素中的每一排光学感应像素错位设置在对应的一排微透镜的下方。在一些可能实现的方式中，所述多排微透镜沿所述多排光学感应像素的错位方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述多排微透镜中的每一排微透镜将接收到的倾斜光信号汇聚至同一排微透镜下的光学感应像素。在一些可能实现的方式中，所述多排微透镜中的每一排微透镜中的每一个微透镜在所述显示屏所在平面的投影为圆形，所述多排光学感应像素中的每一排光学感应像素中的每一个光学感应像素在所述显示屏所在平面的投影为矩形，所述多排光学感应像素中的每一排光学感应像素中的每一个光学感应像素的中心在所述显示屏所在的平面上的投影，相对对应的微透镜的中心在所述显示屏所在的平面上的投影，沿所述多排光学感应像素的错位方向偏移预设距离，所述预设距离小于或等于所述矩形的边长或所述圆形的直径。在一些可能实现的方式中，所述至少一个微透镜的数量小于所述多个光学感应像素的数量。在一些可能实现的方式中，所述至少一个微透镜为一个微透镜，所述多个光学感应像素为2x2光学感应像素矩形阵列，其中所述一个微透镜设置在所述2x2光学感应像素矩形阵列的正上方。在一些可能实现的方式中，所述一个微透镜沿所述2x2光学感应像素矩形阵列的对角线方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述一个微透镜将所述多个方向上的倾斜光信号沿所述对角线方向分别会聚至所述2x2光学感应像素矩形阵列中的光学感应像素。在一些可能实现的方式中，所述一个微透镜为2x2微透镜矩形阵列，所述多个光学感应像素为3x3光学感应像素矩形阵列，所述3x3矩形阵列中每相邻的4个光学感应像素的正上方设置有一个微透镜。在一些可能实现的方式中，所述2x2微透镜矩形阵列中的每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至的所述3x3光学感应像素矩形阵列的4个角上的光学感应像素中的距离同一微透镜距离最近的光学感应像素。在一些可能实现的方式中，所述至少一个微透镜为3x3微透镜矩形阵列，所述多个光学感应像素为4x4光学感应像素矩形阵列，所述4x4光学感应像素矩形阵列中每相邻的4个光学感应像素的正上方设置有一个微透镜。在一些可能实现的方式中，所述3x3微透镜矩形阵列中的中心微透镜将接收到的倾斜光信号分别会聚至所述中心微透镜下方的4个光学感应像素，所述3x3微透镜矩形阵列中的4个角上的微透镜中的每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至同一微透镜下方的位于所述4x4光学感应像素矩形阵列的角上的光学感应像素，所述3x3微透镜矩形阵列中的其他微透镜中的每一个微透镜将接收到的倾斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹检测装置，其特征在于，适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹检测，所述指纹检测装置包括呈阵列分布或交错设置多个指纹检测单元，所述多个指纹检测单元中的每个指纹检测单元包括：/n多个光学感应像素；/n至少一个微透镜，设置在所述多个光学感应像素的上方；/n至少一个挡光层，设置在所述至少一个微透镜和所述多个光学感应像素之间，所述至少一层挡光层中每一层挡光层中设置有所述多个光学感应像素对应的开孔；/n其中，从所述显示屏上方的手指反射的多个方向上的倾斜光信号通过所述至少一个微透镜会聚后，通过所述至少一层挡光层中设置的开孔分别传输至所述多个光学感应像素，所述倾斜光信号用于检测所述手指的指纹信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190712 CN PCT/CN2019/095780;20190712 CN PCT/CN201.一种指纹检测装置，其特征在于，适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹检测，所述指纹检测装置包括呈阵列分布或交错设置多个指纹检测单元，所述多个指纹检测单元中的每个指纹检测单元包括：
多个光学感应像素；
至少一个微透镜，设置在所述多个光学感应像素的上方；
至少一个挡光层，设置在所述至少一个微透镜和所述多个光学感应像素之间，所述至少一层挡光层中每一层挡光层中设置有所述多个光学感应像素对应的开孔；
其中，从所述显示屏上方的手指反射的多个方向上的倾斜光信号通过所述至少一个微透镜会聚后，通过所述至少一层挡光层中设置的开孔分别传输至所述多个光学感应像素，所述倾斜光信号用于检测所述手指的指纹信息。


2.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述至少一个微透镜的数量等于所述多个光学感应像素的数量，其中所述多个光学感应像素中的每一个光学感应像素的上方设置有一个微透镜。


3.根据权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，所述至少一个微透镜为2x2微透镜矩形阵列，所述多个光学感应像素为2x2光学感应像素矩形阵列，所述2x2光学感应像素矩形阵列中的每一个光学感应像素的正上方设置有一个微透镜。


4.根据权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，所述2x2微透镜矩形阵列沿顺时针方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述2x2微透镜矩形阵列中的每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至所述顺时针方向上的相邻微透镜下方的光学感应像素，或所述2x2微透镜矩形阵列沿逆时针方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述2x2微透镜矩形阵列中的每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至所述逆时针方向上的相邻微透镜下方的光学感应像素。


5.根据权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，所述2x2微透镜矩形阵列沿所述2x2微透镜矩形阵列的对角线方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述2x2微透镜矩形阵列中每一个微透镜将接收到的倾斜光信号会聚至所述对角线方向上的相邻微透镜下方的光学感应像素。


6.根据权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，所述至少一个微透镜为多排微透镜，所述多个光学感应像素为所述多排微透镜对应的多排光学感应像素，其中所述多排光学感应像素中的每一排光学感应像素错位设置在对应的一排微透镜的下方。


7.根据权利要求6所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多排微透镜沿所述多排光学感应像素的错位方向接收所述多个方向上的倾斜光信号，所述多排微透镜中的每一排微透镜将接收到的倾斜光信号汇聚至同一排微透镜下的光学感应像素。


8.根据权利要求6所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多排微透镜中的每一排微透镜中的每一个微透镜在所述显示屏所在平面的投影为圆形，所述多排光学感应像素中的每一排光学感应像素中的每一个光学感应像素在所述显示屏所在平面的投影为矩形，所述多排光学感应像素中的每一排光学感应像素中的每一个光学感应像素的中心在所述显示屏所在的平面上的投影，相对对应的微透镜的中心在所述显示屏所在的平面上的投影，沿所述多排光学感应像素的错位方向偏移预设距离，所述预设距离小于或等于所述矩形的边长，或所述预设距离小于或等于所述圆形的直径。


9.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述至少一个微透镜的数量小于所述多个光学感应像素的数量。


10.根据权利要求9所述的指纹检测装置，其特征在于，所述至少一个微透镜为一个微透镜，所述多个光学感应像素为2x2光学感应像素矩形阵列，其中所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思超，蔡斐欣，柳玉平，
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