一种生物特征检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种生物特征检测装置。该生物特征检测装置包括保护盖板、显示模组、光源、光学组件、光学转换元件和感光元件；光源用于发射第一光线至光学组件的内部；光学组件用于将第一光线传输后朝第一方向出射至光学转换元件的下方；光学转换元件用于从光学组件和/或光源接收第一方向的第一光线并调整第一光线以第二方向进入保护盖板内部；第一光线至少在保护盖板内以全反射的方式传播，当待识别目标触碰保护盖板破坏全反射时，第一光线照射待识别目标后反射第二光线；感光元件用于感测依次穿过保护盖板和显示模组的第二光线后成像以检测待识别目标的生物特征。本实用新型专利技术实施例实现了提高用于指纹识别的光源的光利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种生物特征检测装置
本技术实施例涉及电子技术，尤其涉及一种生物特征检测装置。
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，因此屏下生物特征识别技术越来越受到关注。屏下生物特征识别技术是指将生物特征识别模组安装在显示屏下方，从而实现在显示屏的显示区域内进行生物特征识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置生物特征采集区域。屏下指纹识别技术为屏下生物特征识别技术的一种，屏下指纹识别技术就是将识别模组放置在手机屏幕面板之下，识别模组获取指纹反射的光线生成指纹图像以获取指纹信息，通过和预设的指纹信息比对完成指纹识别。现有的屏下指纹识别技术中，用于指纹识别的光源直接设置在保护盖板边框下方，光源发射的光线穿过保护盖板边框后照射手指以使识别模组获取指纹反射的光线进行指纹识别，由于光源发射的光线经过保护盖板照射手指的过程中会发生散射和折射，因此用于指纹识别的光源的光利用率不高。
技术实现思路
本技术实施例提供一种提高指纹识别的光源的光利用率生物特征检测装置。一种生物特征检测装置，包括保护盖板、显示模组、光源、光学组件、光学转换元件和感光元件；所述保护盖板包括非透光区和透光区；所述显示模组位于所述保护盖板下方，用于透过所述透光区出射可见光束以实现画面显示；所述光源的部分或全部设置在所述非透光区的下方；所述光学组件设置在所述非透光区的下方；所述光学转换元件位于所述非透光区下方或位于所述非透光区所在的位置；所述感光元件位于所述显示模组的下方，用于透过所述显示模组以及所述保护盖板接收外部用户手指返回的光束并转换接收到的光束为相应的电信号以获得外部用户手指的指纹特征信息，其中，所述感光元件在所述保护盖板的上表面具有视界；所述光源用于发射第一光线至所述光学组件，所述光学组件用于将所述第一光线的传播方向朝所述视界或/和所述视界周围上方进行偏转，所述第一光线被所述光学组件偏转为第一方向并传输至所述光学转换元件，所述光学转换元件通过对所述第一光线进行折射将所述第一光线的传播方向进一步朝所述视界或/和所述视界周围上方进行偏转，所述第一光线被所述光学转换元件偏转为第二方向并传输至所述保护盖板内部并至少在所述保护盖板内以全反射的方式传播；当用户手指触碰所述保护盖板破坏所述全反射时，用户手指的指纹脊反射第二光线；所述感光元件用于感测依次穿过所述保护盖板和显示模组的第二光线后成像以检测用户手指的指纹特征信息。可选的，对于同一第一光线，所述第一光线沿第二方向的入射角大于沿第一方向的入射角。可选的，所述光学组件为导光元件，所述第一光线从所述光源入射进入所述导光元件内部并在所述导光元件中进行传输，所述导光元件面对所述光学转换元件的一端表面包括多个交替连接的光学反射面和光学出光面，所述光学出光面用于通过对所述第一光线进行折射将所述第一光线朝所述第一方向进行偏转，所述光学反射面用于将所述第一光线反射回所述导光元件内部。可选的，所述光学出光面和所述光学反射面相交且二者之间的夹角小于180度。可选的，所述光学组件为截顶圆柱体或截顶圆台，且位于所述光源与所述光学转换元件之间。可选的，所述光学组件为导光板，所述导光板包括相入光面、出光面、和反射面，所述入光面与所述出光面和所述发射面分别连接，所述反射面与所述入光面相平行，所述出光面面向所述光学转换元件，所述入光面朝向所述显示模组的下方一侧，所述光源的至少部分设置在所述显示模组的下方，并朝所述入光面发射所述第一光线，所述第一光线入射进入所述导光板内部传输，并经所述反射面的反射后从所述出光面朝第一方向出射。可选的，所述反射面包括多个微型反射结构，用于将从所述入光面进入的第一光线反射至出光面并以第一方向射出。可选的，所述光学组件为反射镜，所述反射镜设置在所述非透光区下方，所述光源朝所述反射镜出射第一光线，所述反射镜用于对所述第一光线进行反射而将所述第一光线朝所述第一方向偏转。可选的，所述光学组件为导光元件，所述导光元件包括入光面和出光面，所述第一光线在所述入光面处汇聚后从所述出光面朝第一方向出射，所述入光面的面积大于所述出光面的面积。可选的，所述导光元件还包括反射面，所述反射面连接在所述入光面和出光面之间，和/或反射面与所述出光面平行设置，和/或所述反射面和所述出光面相对设置且所述反射面同时和所述入光面、所述出光面之间都具有倾斜角度，用于将入光面进入的第一光线反射回所述导光元件。可选的，所述入光面和所述出光面设置在导光元件相反的两个表面。可选的，所述入光面包括用于汇聚所述第一光线的第一光学结构，所述出光面包括用于调整所述第一光线朝第一方向出射的第二光学结构。可选的，所述第一光学结构和第二光学结构为微棱镜阵列结构或菲涅尔透镜结构。可选的，所述入光面和所述出光面设置在导光元件相交的两个表面。可选的，所述光学组件为反光组件，所述反光组件的反光面和所述保护盖板相交设置，所述光源的发光面和所述反光组件的反光面成预设角度设置。可选的，所述预设角度的范围为45-90度。可选的，所述光源设置在可调整所述光源的发光面角度的软性电路板上。可选的，所述第一光线进入所述保护盖板后的光照范围完全覆盖或部分覆盖所述感光元件的视界。可选的，所述第一光线进入所述保护盖板后的直接光照范围未覆盖所述感光元件的视界或部分覆盖所述感光元件的视界。可选的，所述光学转换元件和所述显示模组完全覆盖所述保护盖板邻近所述光源的一侧。可选的，所述非透光区能够透射所述第一光线，所述第一光线为近红外光。可选的，所述光学转换元件与所述保护盖板为二不同的元件，所述光学转换元件设置在所述保护盖板的非透光区下方；或，所述光学转换元件与所述保护盖板集成在一起，二者为一体结构，所述光学转换元件为从所述保护盖板面对所述显示模组一侧的非透光区位置形成的聚光结构。可选的，所述显示模组包括液晶面板和背光模组，所述第一光线在所述保护盖板内全反射传输，或，所述第一光线在所述保护盖板和所述液晶面板中的部分或全部内全反射传输，或，所述第一光线在所述保护盖板、所述液晶面板、所述背光模组中的部分或全部内全反射传输。本技术实施例通过用于发射第一光线的光源；用于将第一光线朝第一方向出射的光学组件；用于从光学组件和/或光源接收第一方向的所述第一光线并调整第一光线以第二方向进入保护盖板邻近边沿的底面的光学转换元件，第一光线在保护盖板中以全反射的方式传播，当待识别目标触碰所述保护盖板破坏全反射时，第一光线照射待识别目标后反射第二光线；用于感测依次穿过所述保护盖板、液晶面板和背光模组的第二光线后成像以检测所述待识别目标的生物特征的感光元件，解决了屏下指纹识别技术光线利用率不高的问题，实现了光源的全反射以提高光线的利用率的效果。附图说明图1a是本技术实施例一提供的一种生物特征检测装置的结构示意图；图1b是本技术实施例一提供的光学组件的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物特征检测装置，其特征在于，包括保护盖板、显示模组、光源、光学组件、光学转换元件和感光元件；所述保护盖板包括非透光区和透光区；所述显示模组位于所述保护盖板下方，用于透过所述透光区出射可见光束以实现画面显示；所述光源的部分或全部设置在所述非透光区的下方；所述光学组件设置在所述非透光区的下方；所述光学转换元件位于所述非透光区下方或位于所述非透光区所在的位置；所述感光元件位于所述显示模组的下方，用于透过所述显示模组以及所述保护盖板接收外部用户手指返回的光束并转换接收到的光束为相应的电信号以获得外部用户手指的指纹特征信息，其中，所述感光元件在所述保护盖板的上表面具有视界；所述光源用于发射第一光线至所述光学组件，所述光学组件用于将所述第一光线的传播方向朝所述视界或/和所述视界周围上方进行偏转，所述第一光线被所述光学组件偏转为第一方向并传输至所述光学转换元件，所述光学转换元件通过对所述第一光线进行折射将所述第一光线的传播方向进一步朝所述视界或/和所述视界周围上方进行偏转，所述第一光线被所述光学转换元件偏转为第二方向并传输至所述保护盖板内部并至少在所述保护盖板内以全反射的方式传播；/n当用户手指触碰所述保护盖板破坏所述全反射时，用户手指的指纹脊反射第二光线；所述感光元件用于感测依次穿过所述保护盖板和显示模组的第二光线后成像以检测用户手指的指纹特征信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种生物特征检测装置，其特征在于，包括保护盖板、显示模组、光源、光学组件、光学转换元件和感光元件；所述保护盖板包括非透光区和透光区；所述显示模组位于所述保护盖板下方，用于透过所述透光区出射可见光束以实现画面显示；所述光源的部分或全部设置在所述非透光区的下方；所述光学组件设置在所述非透光区的下方；所述光学转换元件位于所述非透光区下方或位于所述非透光区所在的位置；所述感光元件位于所述显示模组的下方，用于透过所述显示模组以及所述保护盖板接收外部用户手指返回的光束并转换接收到的光束为相应的电信号以获得外部用户手指的指纹特征信息，其中，所述感光元件在所述保护盖板的上表面具有视界；所述光源用于发射第一光线至所述光学组件，所述光学组件用于将所述第一光线的传播方向朝所述视界或/和所述视界周围上方进行偏转，所述第一光线被所述光学组件偏转为第一方向并传输至所述光学转换元件，所述光学转换元件通过对所述第一光线进行折射将所述第一光线的传播方向进一步朝所述视界或/和所述视界周围上方进行偏转，所述第一光线被所述光学转换元件偏转为第二方向并传输至所述保护盖板内部并至少在所述保护盖板内以全反射的方式传播；
当用户手指触碰所述保护盖板破坏所述全反射时，用户手指的指纹脊反射第二光线；所述感光元件用于感测依次穿过所述保护盖板和显示模组的第二光线后成像以检测用户手指的指纹特征信息。


2.根据权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，对于同一第一光线，所述第一光线沿第二方向的入射角大于沿第一方向的入射角。


3.根据权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述光学组件为导光元件，所述第一光线从所述光源入射进入所述导光元件内部并在所述导光元件中进行传输，所述导光元件面对所述光学转换元件的一端表面包括多个交替连接的光学反射面和光学出光面，所述光学出光面用于通过对所述第一光线进行折射将所述第一光线朝所述第一方向进行偏转，所述光学反射面用于将所述第一光线反射回所述导光元件内部。


4.根据权利要求3所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述光学出光面和所述光学反射面相交且二者之间的夹角小于180度。


5.根据权利要求3所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述光学组件为截顶圆柱体或截顶圆台，且位于所述光源与所述光学转换元件之间。


6.根据权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述光学组件为导光板，所述导光板包括相入光面、出光面、和反射面，所述入光面与所述出光面和所述发射面分别连接，所述反射面与所述入光面相平行，所述出光面面向所述光学转换元件，所述入光面朝向所述显示模组的下方一侧，所述光源的至少部分设置在所述显示模组的下方，并朝所述入光面发射所述第一光线，所述第一光线入射进入所述导光板内部传输，并经所述反射面的反射后从所述出光面朝第一方向出射。


7.根据权利要求6所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述反射面包括多个微型反射结构，用于将从所述入光面进入的第一光线反射至出光面并以第一方向射出。


8.根据权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述光学组件为反射镜，所述反射镜设置在所述非透光区下方，所述光源朝所述反射镜出射第一光线，所述反射镜用于对所述第一光线进行反射而将所述第一光线朝所述第一方向偏转...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文龙，周扬，
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