一种屏下图像获取结构及电子设备制造技术

本发明专利技术公开一种屏下图像获取结构及电子设备，包括透光盖板、光源和光线传感器,所述光源包括第一光源，所述光线传感器包括第二传感器，所述透光盖板、光源、光线传感器从上至下依次设置，第一光源、第二传感器不与同一条透光盖板的法线相交；所述透光盖板具有超出第一光源边缘的透光区，所述第一光源射向透光区的光线，经过透光盖板的全反射后射入第二光线传感器上。区别于现有技术，上述技术方案利用光学全反射原理，使得在同一成像单元范围外的图像数据可以被另一成像单元的光线传感器采集到，增加小尺寸成像传感器的有效成像面积，使得被成像的指纹面积超过传感器的面积，不同成像单元之间存在间隙，从而能够节省屏下图像获取结构的设计成本。

An image acquisition structure and electronic equipment under screen

【技术实现步骤摘要】
一种屏下图像获取结构及电子设备
本专利技术涉及屏下图像成像
，尤其涉及一种屏下图像获取结构及电子设备。
技术介绍
随着信息科技的发展，生物特征识别技术在保障信息安全的方面发挥着越来越重要的作用，其中指纹识别已经成为移动互联网领域广泛应用的身份识别、设备解锁的关键技术手段之一。在设备的屏占比越来越大的趋势下，传统的电容式指纹识别已经不能满足需求，而超声波指纹识别则存在技术成熟度和成本等方面的问题，光学指纹识别是有望成为屏下指纹识别的主流技术方案。现有的光学指纹识别方案是基于几何光学透镜成像原理，所用的指纹模组包含微透镜阵列、光学空间滤光器等元件，存在结构复杂、模块厚、感测范围小、成本高等诸多缺点。通过物理光学的全反射成像原理实现无透镜屏下光学指纹识别，相比于现有的光学指纹方案，具有结构简单、模块薄、感测范围大、成本低等优点。当前屏下光学成像的成像面积一般小于传感器面积，则为了获取到较大的成像面积，需要较大的传感器，就会挤占屏下空间。
技术实现思路
为此，需要提供一种屏下图像获取结构及电子设备，解决“为了获取到较大的成像面积，需要较大的传感器，就会挤占屏下空间”的技术问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种屏下图像获取结构，包括透光盖板、光源和光线传感器,所述光源包括第一光源，所述光线传感器包括第二传感器，所述透光盖板、光源、光线传感器从上至下依次设置，第一光源、第二传感器不与同一条透光盖板的法线相交；所述透光盖板具有超出第一光源边缘的透光区，所述第一光源射向透光区的光线，经过透光盖板的全反射后射入第二光线传感器上。具体地，还包括第一传感器，所述第一传感器、第一光源与同一条透光盖板的法线相交。进一步地，所述第一传感器、第二传感器之间有间隙。优选地，所述间隙小于全反射光线经一次全反射在透光盖板中的传播距离。可选地，所述光源板为显示面板。优选地，所述显示面板为液晶显示屏、有源阵列式有机发光二极管显示屏或微发光二极管显示屏。具体地，所述透光区或者所述光源区环绕光线传感器外周。一种电子设备，包括处理器和与处理器连接的图像获取结构，所述图像获取结构为上述的一种屏下图像获取结构。区别于现有技术，上述技术方案利用光学全反射原理，使得在光线传感器范围外的图像数据可以被光线传感器采集到，增加小尺寸成像传感器的有效成像面积，使得被成像的指纹面积超过传感器的面积，从而能够有效利用无透镜成像的图像信息。从而可以减少光线传感器面积，避免过多占用屏下空间。附图说明图1为利用全反射成像原理实现无透镜屏下光学指纹成像的示意图；图2为本专利技术一实施例的具体实施方式屏下图像成像结构及成像示意图；图3为一实施例的光线传感器与光源的结构示意图。附图标记说明：11、第一光源；12、第二光源；21、第一传感器；22、第二传感器。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1到图3，本实施例提供一种屏下图像获取结构，是屏下图像获取结构的改进。改进前的屏下图像获取结构如图1所示。屏下图像成像结构包括透光盖板、光源板和光线传感器,所述光源板、光线传感器置于所述透光盖板的下方，优选地，透光盖板、光源板和光线传感器平行设置。其中，光源板即是在一块板上设置有多个的光源。透光盖板可以是单层板结构或者多层结构，单层结构可以是玻璃盖板或者有机透光材质盖板，单层盖板也可以是具有其他功能的盖板，如可以是触摸屏。多层结构可以是多层玻璃盖板或者多层有机透光材质盖板或者是玻璃盖板与有机透光材质盖板的结合。光线传感器用于获取光线，包括有多个感光单元，可以单独设置在光源板的下方或者设置在光源板上。设置在光源板下方时，光线可以穿过光源板上光源之间的间隙进入到光线传感器中。设置在光源板上时，感光单元可以设置在光源板的光源(像素点)间隙中。传感器可以设置在屏下图像成像结构用于获取屏下图像，如可以获取指纹掌纹等。透光盖板与光源板需要填充光学胶进行连接以及避免空气影响光线的反射，光学胶的折射率应该接近透光盖板的折射率，避免光线在光学胶与透光盖板间发生全反射。全反射成像原理是成像时，手指与透光盖板接触，指纹凹陷处由于有空气，入射角超过全反射临界角的光线会在形成全反射，光线传感器会采集到明亮光线，而指纹凸出与透光盖板上表面接触，光线不会产生全反射，则光线传感器会采集到较暗光线，从而可以区分出指纹图像。在成像的时候，如图1所示，将手指按压到玻璃盖板(Coverglass)上某一点A，光源板上的光源光线经过透光盖板上表面的全反射成像到传感器表面上的B点，根据B点采集到的光线数据可以获取到A处的指纹图像。本实施例的超成像的屏下图像获取结构如图2所述，图中一种屏下图像获取结构，包括透光盖板、光源和光线传感器,所述光源包括第一光源11，所述光线传感器包括第二传感器22，所述透光盖板、光源、光线传感器从上至下依次设置，第一光源11、第二传感器22不与同一条透光盖板的法线相交；所述透光盖板具有超出第一光源边缘的透光区，所述第一光源射向透光区的光线，经过透光盖板的全反射后射入第二光线传感器上。这样在获取超出第一光源竖直边缘上的指纹图像的时候，本实施例可以采用成像在非光源正下方的光线传感器的方法，使得传感器的设计可以超出光源所在的范围，同时也扩大了光学指纹成像的范围。另一方面的好处是，能够节省位于第一光源11下方的设计空间，因为在透明盖板超过第一光源部分的透光区的成像是成像在其他竖直方向的传感器上了。本申请并不限定透光盖板的大小，透光盖板只要有超出第一光源11边缘的区域即可，在某些实施例中，光源板的大小是小于透光盖板的，即透光区有一部分垂直投影处在第一光源的外面。为了能够更好地获取指纹图像，在具体的实施例中，请参考图2，本专利技术的实施方案中还包括第一传感器21，所述第一传感器21、第一光源11与同一条透光盖板的法线相交，也就是说，第一传感器在竖直方向上设置于第一光源的下方，作为一个优选的实施方案，第二光源12射向透光区的光线，经过透光盖板的全反射后射入第一传感器21上。也就是说，第一传感器21在某些情况下还承担着成像来自不在同一竖直位置的第二光源发出的光。第二光源12与第一光源11同处光源板上，也可以独立设计，可以是显示面板下的发光像素、发光颗粒。而光源与光源之间的透光区，通过上述设计，能够通过不在同一竖直面上的传感器进行成像，我们的方案达到了进一步地提高大范围成像的效果。而在图2所示的进一步的实施例中，第一传感器21、第二传感器22及其他未在图中示出的传感器可以构成传感器阵列，阵列里的第一传感器21、第二传感器22还具有如下特点:第一传感器21、第二传感器22之间有间隙d。通过设计间隙来使得传感器层的空间能够进一步优化，光传感器不用密集排列从而节约硬件成本，提高内部空间的利用效率。具体的原理可以结合图2进行说明。图2中的指纹纹路按压在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏下图像获取结构，其特征在于：包括透光盖板、光源和光线传感器,所述光源包括第一光源，所述光线传感器包括第二传感器，所述透光盖板、光源、光线传感器从上至下依次设置，第一光源、第二传感器不与同一条透光盖板的法线相交；/n所述透光盖板具有超出第一光源边缘的透光区，所述第一光源射向透光区的光线，经过透光盖板的全反射后射入第二光线传感器上。/n

【技术特征摘要】
1.一种屏下图像获取结构，其特征在于：包括透光盖板、光源和光线传感器,所述光源包括第一光源，所述光线传感器包括第二传感器，所述透光盖板、光源、光线传感器从上至下依次设置，第一光源、第二传感器不与同一条透光盖板的法线相交；
所述透光盖板具有超出第一光源边缘的透光区，所述第一光源射向透光区的光线，经过透光盖板的全反射后射入第二光线传感器上。


2.根据权利要求1所述的一种屏下图像获取结构，其特征在于：
还包括第一传感器，所述第一传感器、第一光源与同一条透光盖板的法线相交。


3.根据权利要求2所述的一种屏下图像获取结构，其特征在于：
所述第一传感器、第二传感器之间有间隙。


4.根据权利要求3所述的一种屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾凤军，
申请(专利权)人：上海耕岩智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31