光学检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光学检测装置，包括显示装置、发射模组和检测模组。显示装置包括保护层，显示面板和背光模组。背光模组包括背光单元和底壳。底壳具有第一开孔和第二开孔。发射模组包括发光单元和调整单元，调整单元用于使发光单元发出的检测光束的发散角变小。检测光束能够透过所述第一开孔、背光单元、显示面板、保护层到达位于所述保护层的上方的外部对象。检测模组能够透过所述第二开孔、背光单元、显示面板、保护层接收从外部对象返回的带有外部对象的生物特征信息的检测光束，并转换接收到的所述检测光束为电信号以获取外部对象的生物特征信息。

【技术实现步骤摘要】
光学检测装置
本技术涉及光电
，尤其涉及一种利用光学成像实现生物特征检测的光学检测装置。
技术介绍
随着技术进步和人们生活水平提高，对于手机、平板电脑、相机等电子产品，用户要求具有更多功能和时尚外观。目前，手机等电子产品的发展趋势是具有较高的屏占比同时具有指纹检测或其他生物特征检测功能。为了实现全面屏或接近全面屏效果，使得电子产品具有高的屏占比，屏下的生物特征检测技术应运而生。然而，对于液晶显示屏和其他非自发光类显示器，现有技术还没有较好的方案。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种能够改善现有技术问题的光学检测装置、显示装置及电子设备。本技术的一个方面提供一种光学检测装置，包括：显示装置，其包括：保护层，所述保护层具有相对设置的上表面和下表面，所述上表面为所述光学检测装置的最外面；显示面板，位于所述保护层的下方，用于在可见光照明下实现信息显示；和背光模组，位于显示面板的下方，所述背光模组提供可见光到所述显示面板，所述背光模组包括：背光单元，用于给位于其上方的所述显示面板提供可见光，使所述显示面板能够显示信息；和底壳，位于所述背光单元的下方，所述底壳用于支撑所述背光单元，所述底壳具有第一开孔和第二开孔；和发射模组，至少部分位于所述背光模组的下方，其包括：发光单元，用于发射检测光束，所述检测光束的波长不同于可见光；和调整单元，用于调整所述检测光束，所述调整单元调整后的检测光束的发散角小于所述发光单元发出的检测光束的发散角，所述检测光束能够透过所述第一开孔、背光单元、显示面板、保护层到达位于所述保护层的上方的外部对象；和检测模组，至少部分位于所述背光模组的下方，所述检测模组能够透过所述第二开孔、背光单元、显示面板、保护层接收从外部对象返回的带有外部对象的生物特征信息的检测光束，并转换接收到的所述检测光束为电信号以获取外部对象的生物特征信息。某些实施例中，所述调整单元为具有弧形表面的柱体结构的透镜，所述柱体结构的透镜的轴向平行于宽度轴，径向平行于包括长度轴和厚度轴在内的平面，所述调整单元还具有和所述弧形表面相对的底面，所述调整单元能够将从其底面入射的检测光束会聚后从弧形表面出射。某些实施例中，所述调整单元具有板状或块状结构，所述调整单元位于在所述发光单元和检测模组之间，或者所述调整单元在所述保护层的上表面的正投影位于所述发光单元和检测模组在所述上表面的正投影之间，所述调整单元能够遮挡所述发光单元发射的检测光束，使得所述检测光束无法到达所述检测模组或其附近位置。某些实施例中，所述调整单元包括至少一个遮挡面，所述遮挡面能够遮挡所述检测光束，所述遮挡面是所述调整单元的位于所述发光单元一侧的侧面，所述遮挡面和所述发光单元的出光面垂直或倾斜设置。某些实施例中，所述调整单元紧贴并覆盖所述发光单元的出光面，所述调整单元包括邻近所述发光单元的出光面的微透镜阵列层和位于所述微透镜阵列层上的遮光层，所述微透镜阵列层包括多个呈阵列或网格排布的微透镜，所述遮光层上开设多个透光孔，所述透光孔正对所述微透镜的中心，所述遮光层用于遮挡检测光束，所述透光孔用于允许所述检测光束不超过预设发散角的部分穿过，所述预设发散角在至少一个平面内小于所述发光单元发出的检测光束具有的发散角。某些实施例中，所述调整单元为多层光学介质膜，所述多层光学介质膜的折射率不相同或不完全相同，检测光束穿出所述多层光学介质膜时的出射角小于进入所述多层光学介质膜时的入射角。某些实施例中，所述调整单元正对所述发光单元的出光面设置在所述发光单元的上方或所述调整单元设置在所述出光面和底壳的第一开孔之间，所述调整单元包括遮光部和多个贯穿所述遮光部的透光孔，所述遮光部具有面向检测模组的下表面和面向底壳的第一开孔的上表面，所述透光孔的在遮光部的上表面和下表面具有对应的上开口和下开口，所述下开口的中心和上开口的中心的连线和所述发光单元的出光面垂直，所述发光单元发出的检测光束能够通过所述透光孔穿出，通过所述透光孔出射的检测光束的发散角小于所述发光单元发射的检测光束所具有的发散角。某些实施例中，所述调整单元包括多个光纤，所述多个光纤呈矩阵阵列或网格排布，所述光纤的一端接收来自发光单元的检测光束，另一端将检测光束进行准直处理后出射，出射后的检测光束的发散角在至少一个方向或平面内的发散角小于所述发光单元发射的检测光束所具有的发散角。某些实施例中，所述检测光束为近红外光。某些实施例中，所述显示面板为液晶显示面板。某些实施例中，所述光学检测装置具有沿中心轴相对设置的顶部和底部，所述发光单元较所述检测模组靠近所述底部或所述发光单元较所述检测模组远离所述底部。某些实施例中，所述发光单元包括一个或多个发光元件，所述发光元件用于发射检测光束，所述发光元件为LED或VCSEL。某些实施例中，所述发光单元发射的检测光束的发散角为30度至120度，经所述调整单元调整后的检测光束的发散角为5度至30度。某些实施例中，所述底壳为透红外材料制成，所述检测光束为近红外光，所述底壳能够透射所述检测光束，所述第一开孔和第二开孔被省略。某些实施例中，所述第一开孔和/或第二开孔的横截面为圆形、椭圆形、方形、三角形、多边形。某些实施例中，所述检测模组在保护层的上表面具有视场区域，所述发射模组发射的检测光束初次到达所述上表面的区域定义为预设区域，所述视场区域和所述预设区域具有间隔，或所述视场区域和所述预设区域存在交叠，或所述视场区域和所述预设区域存在部分边缘相连但不交叠。某些实施例中，所述背光单元包括在所述底壳上依次堆叠的反射片、导光板、光学膜片，所述导光板包括面向所述反射片的底面、面向所述光学膜片的顶面、位于所述底面和顶面之间的侧面，所述背光单元还包括邻近所述导光板的一个侧面设置的背光灯，所述背光灯发射背光光束，所述背光光束从导光板的侧面进入导光板并能够从导光板的顶面出射，所述反射片用于将从导光板底面透出的背光光束反射回导光板，所述光学膜片用于扩散和/或增亮从导光板顶面出射的背光光束后将所述背光光束提供到所述显示面板，所述反射片、导光板和光学膜片能够透射所述检测光束。某些实施例中，所述底壳的厚度为0.1毫米，所述底壳为金属壳。某些实施例中，所述检测模组正对所述第二开孔设置在所述背光模组的底壳的下方，所述检测模组和所述背光模组的底壳的下表面的间距为0至1毫米，所述发射模组正对所述第一开孔设置在所述底壳的下方，所述发射模组和底壳的下表面的间距为0至1毫米。某些实施例中，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述光学检测装置包括沿长度轴或宽度轴方向相对设置的顶部和底部，所述视场区域的中心到所述顶部或底部的间距为0至15毫米、或0至20毫米、或者不超过所述顶部到底部距离的1/3。某些实施例中，所述检测模组包括镜头和图像传感器，所述检测光束经由所述镜头到达所述图像传感器并被所述图像传感器转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：/n显示装置，其包括：/n保护层，所述保护层具有相对设置的上表面和下表面，所述上表面为所述光学检测装置的最外面；/n显示面板，位于所述保护层的下方，用于在可见光照明下实现信息显示；和/n背光模组，位于显示面板的下方，所述背光模组提供可见光到所述显示面板，所述背光模组包括：/n背光单元，用于给位于其上方的所述显示面板提供可见光，使所述显示面板能够显示信息；和/n底壳，位于所述背光单元的下方，所述底壳用于支撑所述背光单元，所述底壳具有第一开孔和第二开孔；和/n发射模组，至少部分位于所述背光模组的下方，其包括：/n发光单元，用于发射检测光束，所述检测光束的波长不同于可见光；和/n调整单元，用于调整所述检测光束，所述调整单元调整后的检测光束的发散角小于所述发光单元发出的检测光束的发散角，所述调整后的检测光束能够透过所述第一开孔、背光单元、显示面板、保护层到达位于所述保护层的上方的外部对象；和/n检测模组，至少部分位于所述背光模组的下方，所述检测模组能够透过所述第二开孔、背光单元、显示面板、保护层接收从外部对象返回的带有外部对象的生物特征信息的检测光束，并转换接收到的所述检测光束为电信号以获取外部对象的生物特征信息。/n...

【技术特征摘要】
20191016 CN 20192173673211.一种光学检测装置，其特征在于，包括：
显示装置，其包括：
保护层，所述保护层具有相对设置的上表面和下表面，所述上表面为所述光学检测装置的最外面；
显示面板，位于所述保护层的下方，用于在可见光照明下实现信息显示；和
背光模组，位于显示面板的下方，所述背光模组提供可见光到所述显示面板，所述背光模组包括：
背光单元，用于给位于其上方的所述显示面板提供可见光，使所述显示面板能够显示信息；和
底壳，位于所述背光单元的下方，所述底壳用于支撑所述背光单元，所述底壳具有第一开孔和第二开孔；和
发射模组，至少部分位于所述背光模组的下方，其包括：
发光单元，用于发射检测光束，所述检测光束的波长不同于可见光；和
调整单元，用于调整所述检测光束，所述调整单元调整后的检测光束的发散角小于所述发光单元发出的检测光束的发散角，所述调整后的检测光束能够透过所述第一开孔、背光单元、显示面板、保护层到达位于所述保护层的上方的外部对象；和
检测模组，至少部分位于所述背光模组的下方，所述检测模组能够透过所述第二开孔、背光单元、显示面板、保护层接收从外部对象返回的带有外部对象的生物特征信息的检测光束，并转换接收到的所述检测光束为电信号以获取外部对象的生物特征信息。


2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述调整单元为具有弧形表面的柱体结构的透镜，所述柱体结构的透镜的轴向平行于宽度轴，径向平行于包括长度轴和厚度轴在内的平面，所述调整单元还具有和所述弧形表面相对的底面，所述调整单元能够将从其底面入射的检测光束会聚后从弧形表面出射。


3.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述调整单元具有板状或块状结构，所述调整单元位于在所述发光单元和检测模组之间，或者所述调整单元在所述保护层的上表面的正投影位于所述发光单元和检测模组在所述上表面的正投影之间，所述调整单元能够遮挡所述发光单元发射的检测光束。


4.根据权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述调整单元包括至少一个遮挡面，所述遮挡面能够遮挡所述检测光束，所述遮挡面是所述调整单元的位于所述发光单元一侧的侧面，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李问杰，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44