指纹识别装置和电子设备制造方法及图纸

提供了一种指纹识别装置和电子设备。该指纹识别装置包括：微透镜阵列，至少一个挡光层，像素单元阵列，滤光单元组阵列；其中，该滤光单元组阵列的每个滤光单元组包括至少两个滤光单元，该至少两个滤光单元分别用于透过至少两种颜色的光信号；其中，该像素单元阵列包括该滤光单元组对应的像素单元组，该像素单元组中的至少两个像素单元分别通过该至少两个滤光单元接收第一光信号，该像素单元组中的除该至少两个像素单元之外的像素单元通过该至少两个滤光单元之间的透明区域接收第二光信号，或该像素单元组之间的像素单元通过该滤光单元组之间的透明区域接收该第二光信号。该指纹识别装置能够在不影响指纹识别效果的基础上，提高指纹识别的安全性。

Fingerprint identification device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
指纹识别装置和电子设备本申请要求于2018年12月13日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2018/120893、专利技术名称为“指纹识别装置、方法和电子设备”的PCT申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及光学指纹
，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。
技术介绍
光学指纹识别装置的应用给用户带来了安全和便捷的用户体验，但是通过人工材料(例如，硅胶、白胶等)制造的指纹模具、打印的指纹图像等伪造的指纹是指纹应用中一个安全隐患。因此，如何识别指纹的真假，以提升指纹识别的安全性是一项亟需解决的问题。
技术实现思路
提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够识别指纹的真假，从而能够提升指纹识别的安全性。第一方面，提供了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置适用于显示屏的下方，以实现屏下光学指纹识别，所述指纹识别装置包括：微透镜阵列，用于设置在所述显示屏的下方；至少一个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；像素单元阵列，设置在所述至少一个挡光层中的底层挡光层的小孔阵列的下方，所述底层挡光层中的小孔阵列中的小孔和所述像素单元阵列中的像素单元一一对应，使得从所述显示屏上方的手指返回的光信号通过所述微透镜阵列的会聚后，通过所述至少一个挡光层中设置的小孔阵列传输至所述像素单元阵列；滤光单元组阵列，所述滤光单元组阵列中的每个滤光单元组包括至少两个滤光单元，所述至少两个滤光单元分别用于透过至少两种颜色的光信号；其中，所述像素单元阵列包括所述滤光单元组对应的像素单元组，所述像素单元组中的至少两个像素单元分别通过所述至少两个滤光单元接收第一光信号，所述第一光信号用于检测所述手指是否为真手指，所述像素单元组中的除所述至少两个像素单元之外的像素单元通过所述至少两个滤光单元之间的透明区域接收第二光信号，或所述像素单元组之间的像素单元通过所述滤光单元组之间的透明区域接收所述第二光信号，所述第二光信号用于识别所述手指的指纹信息。通过所述至少两个像素单元采集的指纹图像，可以确定位于显示屏上方的手指是否为真手指，通过除所述至少两个像素单元之外的像素单元，可以获取用于指纹识别的指纹图像。即所述指纹识别装置采集一次指纹图像，不仅可以用来做真假识别，还可以做指纹识别，在不影响指纹识别效果的基础上，能够提高指纹识别的安全性。例如，所述至少两个像素单元所采集的指纹图像为两种颜色的指纹图像，由于对于不同的材料而言，不同颜色的指纹图像具有明显的差异，因此，可以通过对比不同颜色的指纹图像确定指纹图像的真假，从而能够提升指纹识别的安全性。在一些可能的实现方式中，所述滤光单元组中的每一个滤光单元对应所述像素单元组中相邻的多个像素单元。在一些可能的实现方式中，所述像素单元组为20*20像素单元矩形阵列，所述滤光单元组为4*4滤光单元矩形阵列，所述4*4滤光单元矩形阵列中的每一个滤光单元对应所述20*20像素单元矩形阵列中的一个2*2像素单元矩形阵列，所述4*4滤光单元矩形阵列中相邻的两个滤光单元间隔4个像素单元。在一些可能的实现方式中，所述相邻的多个像素单元接收到的所述第一光信号用于合成一个像素值。将相邻的多个像素单元接收到的所述第一光信号用于合成一个像素值，不仅可以提高不同颜色的指纹图像的亮度，还能够简化滤光单元组矩阵的制备复杂度。在一些可能的实现方式中，所述滤光单元组中的每一个滤光单元对应所述像素单元组中的一个像素单元。将每一个滤光单元对应到所述像素单元组中的一个像素单元，不仅可以提高不同颜色的指纹图像的分辨率，还能够保证将所述至少两个像素单元均匀地分布在像素单元组内。在一些可能的实现方式中，所述像素单元组为20*20像素单元矩形阵列，所述滤光单元组为4*4滤光单元矩形阵列，所述4*4滤光单元矩形阵列中相邻的两个滤光单元间隔5个像素单元。在一些可能的实现方式中，所述像素单元组为2*2像素单元矩形阵列，所述滤光单元组为2*2滤光单元矩形阵列。在一些可能的实现方式中，所述滤光单元组阵列对应的像素单元与所述像素单元阵列中的所有像素单元的比值大于或等于第一预设值，且所述滤光单元组阵列对应的像素单元与所述像素单元阵列中的所有像素单元的比值大于或等于最小阈值小于或等于第二预设值。通过所述第一预设值，能够保证用于真假指纹识别的指纹图像具有足够的特征信息，通过所述第二预设值，能够保证用于指纹信息识别的指纹图像具有足够的特征信息。换言之，通过设置所述第一预设值和所述第二预设值，能够保证在不影响指纹识别的效果的基础上，提高真假指纹判断的准确度或正确性。在一些可能的实现方式中，所述第一预设值为1％，和/或所述第二预设值为2％。在一些可能的实现方式中，所述滤光单元组阵列中相邻的两个滤光单元组间隔的像素单元的数量大于或等于第三预设值，所述滤光单元组阵列中相邻的两个滤光单元组间隔的像素单元的数量小于或等于第四预设值。像素单元组内的至少两个像素单元用于真假指纹识别，在指纹识别过程中，所述至少两个像素单元所在的位置可以通过插值法进行恢复，考虑到受滤光单元组的影响，像素单元组之间的像素单元(例如与所述像素单元组上下左右相邻的像素单元)的像素值会存在一定程度的衰减。通过所述第三预设值，能够保证像素单元组之间的像素单元不仅存在有衰减的像素单元，还存在没有发生衰减的像素单元，通过所述第四预设置，能够保证相邻的两个像素单元组之间的相关性，使得针对手指的同一位置，可以通过至少两种颜色的像素值判别位于显示屏上方的手指是否为真手指。在一些可能的实现方式中，所述第三预设值为2，和/或所述第四预设值为6。在一些可能的实现方式中，所述滤光单元组阵列为9*6滤光单元组矩形阵列，或所述滤光单元组阵列为6*6滤光单元组矩形阵列，或所述滤光单元组阵列为7*7滤光单元组矩形阵列，或所述滤光单元组阵列为6*4滤光单元组矩形阵列。在一些可能的实现方式中，所述滤光单元组阵列设置在所述微透镜阵列的上方，或所述滤光单元组阵列设置在所述微透镜阵列和所述像素单元阵列之间。在一些可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：红外滤光层，所述红外滤光层设置在所述微透镜阵列的上方，或红外滤光层设置在所述微透镜阵列和所述像素单元阵列之间，所述红外滤光层用于滤除红外光信号。在一些可能的实现方式中，所述至少两个滤光单元中用于透过红色光信号的滤光单元的个数大于所述至少两个滤光单元中用于透过其他颜色光信号的滤光单元的个数。将用于透过红色光信号的滤光单元的个数设计为大于用于透过其他颜色光信号的滤光单元的个数，能够保证即使所述指纹识别装置中的滤光单元组阵列和所述像素单元阵列之间设置有红外滤光层，也能够保证用于真假指纹判别的红色指纹图像具有足够的亮度，提高了所述红色指纹图像的识别效果。在一些可能的实现方式中，所述至少一个挡光层为多个挡光层，所述多个挡光层中顶层挡光层中的小孔阵列中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置适用于显示屏的下方，以实现屏下光学指纹识别，所述指纹识别装置包括：/n微透镜阵列，用于设置在所述显示屏的下方；/n至少一个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；/n像素单元阵列，设置在所述至少一个挡光层中的底层挡光层的小孔阵列的下方，所述底层挡光层中的小孔阵列中的小孔和所述像素单元阵列中的像素单元一一对应，使得从所述显示屏上方的手指返回的光信号通过所述微透镜阵列的会聚后，通过所述至少一个挡光层中设置的小孔阵列传输至所述像素单元阵列；/n滤光单元组阵列，所述滤光单元组阵列中的每个滤光单元组包括至少两个滤光单元，所述至少两个滤光单元分别用于透过至少两种颜色的光信号；/n其中，所述像素单元阵列包括所述滤光单元组对应的像素单元组，所述像素单元组中的至少两个像素单元分别通过所述至少两个滤光单元接收第一光信号，所述第一光信号用于检测所述手指是否为真手指，所述像素单元组中的除所述至少两个像素单元之外的像素单元通过所述至少两个滤光单元之间的透明区域接收第二光信号，或所述像素单元组之间的像素单元通过所述滤光单元组之间的透明区域接收所述第二光信号，所述第二光信号用于识别所述手指的指纹信息。/n...

【技术特征摘要】
20181213 CN PCT/CN2018/1208931.一种指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置适用于显示屏的下方，以实现屏下光学指纹识别，所述指纹识别装置包括：
微透镜阵列，用于设置在所述显示屏的下方；
至少一个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；
像素单元阵列，设置在所述至少一个挡光层中的底层挡光层的小孔阵列的下方，所述底层挡光层中的小孔阵列中的小孔和所述像素单元阵列中的像素单元一一对应，使得从所述显示屏上方的手指返回的光信号通过所述微透镜阵列的会聚后，通过所述至少一个挡光层中设置的小孔阵列传输至所述像素单元阵列；
滤光单元组阵列，所述滤光单元组阵列中的每个滤光单元组包括至少两个滤光单元，所述至少两个滤光单元分别用于透过至少两种颜色的光信号；
其中，所述像素单元阵列包括所述滤光单元组对应的像素单元组，所述像素单元组中的至少两个像素单元分别通过所述至少两个滤光单元接收第一光信号，所述第一光信号用于检测所述手指是否为真手指，所述像素单元组中的除所述至少两个像素单元之外的像素单元通过所述至少两个滤光单元之间的透明区域接收第二光信号，或所述像素单元组之间的像素单元通过所述滤光单元组之间的透明区域接收所述第二光信号，所述第二光信号用于识别所述手指的指纹信息。


2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光单元组中的每一个滤光单元对应所述像素单元组中相邻的多个像素单元。


3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述像素单元组为20*20像素单元矩形阵列，所述滤光单元组为4*4滤光单元矩形阵列，所述4*4滤光单元矩形阵列中的每一个滤光单元对应所述20*20像素单元矩形阵列中的一个2*2像素单元矩形阵列，所述4*4滤光单元矩形阵列中相邻的两个滤光单元间隔4个像素单元。


4.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述相邻的多个像素单元接收到的所述第一光信号用于合成一个像素值。


5.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光单元组中的每一个滤光单元对应所述像素单元组中的一个像素单元。


6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述像素单元组为20*20像素单元矩形阵列，所述滤光单元组为4*4滤光单元矩形阵列，所述4*4滤光单元矩形阵列中相邻的两个滤光单元间隔5个像素单元。


7.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述像素单元组为2*2像素单元矩形阵列，所述滤光单元组为2*2滤光单元矩形阵列。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光单元组阵列对应的像素单元与所述像素单元阵列中的所有像素单元的比值大于或等于第一预设值，且所述滤光单元组阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：程祥，张建湘，张玮，李顺展，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44