屏下指纹识别模组、屏下指纹识别方法及电子设备技术

本发明专利技术提供了一种屏下指纹识别模组，沿入射光的光路方向依次包括:四分之一波片；偏振双焦微透镜阵列，配置成将沿第一方向偏振的入射光发散或沿原光路传播，将沿第二方向偏振的入射光聚焦，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；阻光层，配置成允许入射光中的部分通过；光电传感器，配置成接收通过阻光层的部分入射光并转换为电信号。

【技术实现步骤摘要】
屏下指纹识别模组、屏下指纹识别方法及电子设备
本专利技术大致涉及光学
，尤其涉及一种包括偏振双焦微透镜阵列的屏下指纹识别模组、一种屏下指纹识别的方法，以及包括该屏下指纹识别模组的电子设备。
技术介绍
随着电子设备步入全面屏时代，电子设备正面生物特征采集区域受到全面屏的挤压，因此屏下(Under-display或者In-display)生物特征识别技术越来越受到关注,而屏下指纹技术很好的解决了全面屏不够全面的问题。当前屏下指纹识别技术是将指纹识别模组设置于显示屏下，在显示屏下方设置漏光区域，指纹识别模组通过检测从漏光区域经手指反射下来的携带手指信息的光，实现屏下指纹识别。不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域，从而提高手机的屏占比。具体的识别过程：当手指触摸、按压或者接近在指纹采集区域时，显示屏向指纹采集区域上方的手指发出一束光，这一束光在手指的表面发生反射形成反射光或者经过手指的内部散射后而形成散射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，因此来自指纹嵴的反射光和来自指纹峪的发生过具有不同的光强，反射光经过显示屏后，被指纹识别模组中的传感器芯片所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在所述电子设备实现光学指纹识别功能。由于需在显示屏下方设置漏光区域，因此有一部分非信号光，即杂散光也能到达传感器芯片从而影响图像清晰程度与成像质量，进而影响识别的准确率。另外屏幕漏光区域漏下的光信号也易被反射至显示屏上从而引起外观问题。本专利技术旨在解决以上两方面的问题，一个方面能够避免漏光区域漏下的光信号被反射至显示屏的上方，从而会引起外观问题；另一方面，可以在不影响指纹信号光的情况下，减小背向漏光的强度和噪声，提高了光学指纹传感器阵列接收的信噪比，进而提升了屏下指纹识别的性能。
技术介绍
部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本专利技术提供一种屏下指纹识别模组，沿入射光的光路方向依次包括：四分之一波片；偏振双焦微透镜阵列，配置成将沿第一方向偏振的入射光发散或沿原光路传播，将沿第二方向偏振的入射光聚焦，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；阻光层，配置成允许入射光中的部分通过；光电传感器，配置成接收通过阻光层的部分入射光并转换为电信号。根据本专利技术的一个方面，其中所述偏振双焦微透镜阵列包括微透镜阵列和设置在所述微透镜阵列的光路上游的双折射材料层，所述双折射材料层对所述第一方向的偏振光具有第一折射率，对所述第二方向的偏振光具有第二折射率，所述微透镜阵列对入射光具有第三折射率。根据本专利技术的一个方面，其中所述微透镜阵列包括多个凸面微透镜，其中：所述双折射材料的第一折射率等于或约等于所述微透镜阵列的第三折射率；所述双折射材料的第二折射率小于所述微透镜阵列的第三折射率。根据本专利技术的一个方面，其中所述微透镜阵列包括多个凸面微透镜，其中：所述双折射材料的第一折射率大于所述微透镜阵列的第三折射率；所述双折射材料的第二折射率小于所述微透镜阵列的第三折射率。根据本专利技术的一个方面，其中所述第三折射率与所述第二折射率之差的绝对值小于0.5。根据本专利技术的一个方面，其中所述的多个凸面镜为球面透镜，所述偏振双焦微透镜阵列具有平坦的端面，其中所述球面透镜的焦距f＝Rc/(N1-Ny)，其中Rc为所述球面透镜的曲率半径，N1为所述第三折射率，Ny为所述第二折射率。根据本专利技术的一个方面，其中所述微透镜阵列包括多个凹面微透镜，其中：所述双折射材料的第一折射率等于或约等于所述微透镜阵列的第三折射率；所述双折射材料的第二折射率大于所述微透镜阵列的第三折射率。根据本专利技术的一个方面，其中所述微透镜阵列包括多个凹面微透镜，其中：所述双折射材料的第一折射率小于所述微透镜阵列的第三折射率；所述双折射材料的第二折射率大于所述微透镜阵列的第三折射率。根据本专利技术的一个方面，其中所述光电传感器位于所述偏振双焦微透镜阵列的焦平面附近。根据本专利技术的一个方面，所述屏下指纹识别模组还包括：近红外滤光膜，所述近红外滤光膜位于所述光电传感器的光路上游。根据本专利技术的一个方面，其中所述微透镜阵列包括单面微透镜阵列或双面微透镜阵列，所述微透镜面型可以为球面，非球面或自由曲面。根据本专利技术的一个方面，其中所述微透镜阵列的排布方式包括：间隔排布或密集排布。根据本专利技术的一个方面，其中所述双折射材料包括液晶。本专利技术还提供一种屏下指纹识别方法，包括：通过四分之一波片，接收经手指反射或散射后的光并改变其偏振方向；通过偏振双焦微透镜阵列从所述四分之一波片接收光束，其中所述偏振双焦微透镜阵列配置成将沿第一方向偏振的入射光发散或沿原光路传播，将沿第二方向偏振的入射光聚焦，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；通过阻光层过滤掉来自所述偏振双焦微透镜阵列的部分光束；通过光电传感器接收未被所述阻光层过滤掉的光束并转换为电信号。根据本专利技术的一个方面，所述屏下指纹识别方法还包括：通过近红外滤光膜对未被所述阻光层过滤掉的光束进行滤波。根据本专利技术的一个方面，其中所述屏下指纹识别方法通过如上所述的屏下指纹识别模组执行。本专利技术还提供一种电子设备，包括：如上所述的屏下指纹识别模组；显示屏模组，所述显示屏模组位于所述屏下指纹识别模组的上部。根据本专利技术的一个方面，其中所述显示屏模组包括：线偏振片；四分之一波片；触控面板；和发光层。本专利技术的优选实施例提供了一种屏下指纹识别模组，该屏下指纹识别模组通过偏振双焦微透镜阵列将沿第一方向偏振的线偏振光发散或沿原光路传播，将沿第二方向偏振的线偏振光聚焦，一方面能够避免漏光区域漏下的光信号被反射至显示屏的上方，从而引起外观问题；另一方面，可以在不影响指纹信号光的情况下，减小背向漏光的强度和噪声，提高了光学指纹传感器阵列接收的信噪比，进而提升了屏下指纹识别的性能。本专利技术的优选实施例还提供一种屏下指纹识别的方法，以及包含上述屏下指纹识别模组的电子设备。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1示意性地示出了根据本专利技术的一个优选实施例的屏下指纹识别模组；图2示意性地示出了根据本专利技术的一个优选实施例信号光与杂散光在屏下指纹识别模组中的传播路径；图3示意性地示出了根据本专利技术的一个优选实施例的偏振双焦微透镜阵列；图4a示意性地示出了根据本专利技术的一个优选实施例X方向的线偏振光在偏振双焦微透镜阵列中的传播路径；图4b示意性地示出了根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏下指纹识别模组，沿入射光的光路方向依次包括：/n四分之一波片；/n偏振双焦微透镜阵列，配置成将沿第一方向偏振的入射光发散或沿原光路传播，将沿第二方向偏振的入射光聚焦，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；/n阻光层，配置成允许入射光中的部分通过；/n光电传感器，配置成接收通过阻光层的部分入射光并转换为电信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种屏下指纹识别模组，沿入射光的光路方向依次包括：
四分之一波片；
偏振双焦微透镜阵列，配置成将沿第一方向偏振的入射光发散或沿原光路传播，将沿第二方向偏振的入射光聚焦，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；
阻光层，配置成允许入射光中的部分通过；
光电传感器，配置成接收通过阻光层的部分入射光并转换为电信号。


2.如权利要求1所述的屏下指纹识别模组，其中所述偏振双焦微透镜阵列包括微透镜阵列和设置在所述微透镜阵列的光路上游的双折射材料层，所述双折射材料层对所述第一方向的偏振光具有第一折射率，对所述第二方向的偏振光具有第二折射率，所述微透镜阵列对入射光具有第三折射率。


3.如权利要求2所述的屏下指纹识别模组，其中所述微透镜阵列包括多个凸面微透镜，其中：
所述双折射材料的第一折射率等于或约等于所述微透镜阵列的第三折射率；
所述双折射材料的第二折射率小于所述微透镜阵列的第三折射率。


4.如权利要求2所述的屏下指纹识别模组，其中所述微透镜阵列包括多个凸面微透镜，其中：
所述双折射材料的第一折射率大于所述微透镜阵列的第三折射率；
所述双折射材料的第二折射率小于所述微透镜阵列的第三折射率。


5.如权利要求3或4所述的屏下指纹识别模组，其中所述第三折射率与所述第二折射率之差的绝对值小于0.5。


6.如权利要求3或4所述的屏下指纹识别模组，其中所述的多个凸面镜为球面透镜，所述偏振双焦微透镜阵列具有平坦的端面，其中所述球面透镜的焦距f＝Rc/(N1-Ny)，其中Rc为所述球面透镜的曲率半径，N1为所述第三折射率，Ny为所述第二折射率。


7.如权利要求2所述的屏下指纹识别模组，其中所述微透镜阵列包括多个凹面微透镜，其中：
所述双折射材料的第一折射率等于或约等于所述微透镜阵列的第三折射率；
所述双折射材料的第二折射率大于所述微透镜阵列的第三折射率。


8.如权利要求2所述的屏下指纹识别模组，其中所述微透镜阵列包括多个凹面微透镜，其中：
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅晶晶，王天寅，梁乾亿，
申请(专利权)人：江西微瑞光学有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36