光学检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光学检测装置，包括导光单元、检测模组和光源。检测模组接收从导光单元中出射出来的检测光束，检测模组在导光单元的第一表面上具有视场区域。光源通过导光单元的第二表面投射检测光束至能够在所述导光单元中进行全反射传输的检测光束至预设区域，预设区域与视场区域之间存在交叠区域。当预设区域上未有用户手指接触时，存在检测光束在视场区域发生全反射。当视场区域上有用户手指接触时，检测光束在与视场区域相接触的指纹脊处发生漫反射，检测光束在视场区域与指纹谷相正对处发生全反射。漫反射的检测光束中至少部分穿出导光单元被检测模组接收并转换为相应的电信号以获得指纹信息。本发明专利技术具有较好的屏下指纹检测效果。纹检测效果。纹检测效果。

【技术实现步骤摘要】
光学检测装置


[0001]本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种利用光学成像实现指纹检测或其他检测的光学检测装置。

技术介绍

[0002]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等功能。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，屏下的指纹检测技术应运而生。然而，对于液晶显示屏等非自发光类显示器，现有技术还没有较好的屏下检测方案。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种能够解决现有技术问题的光学检测装置。
[0004]本专利技术的一个方面提供一种光学检测装置，包括：导光单元，包括不同的第一表面与第二表面；检测模组，位于所述导光单元的下方，所述第一表面为所述导光单元背对所述检测模组一侧的表面，所述检测模组用于接收从所述导光单元中出射出来的检测光束，所述检测模组在所述第一表面上具有视场区域；和光源，用于通过所述第二表面投射所述检测光束至所述导光单元的内部，且进入所述导光单元内部的检测光束能够在所述导光单元中进行全反射传输，定义从所述光源进入所述导光单元内部的检测光束经传输并初次到达所述第一表面的区域为预设区域，所述预设区域与所述视场区域之间存在交叠区域；当所述预设区域上未有用户手指接触时，存在检测光束在所述视场区域发生全反射；当所述视场区域上有用户手指接触时，检测光束在与所述视场区域相接触的指纹脊处发生漫反射，检测光束在所述视场区域与指纹谷相正对处发生全反射，其中，发生漫反射的检测光束中的至少部分穿出所述导光单元被所述检测模组接收，所述检测模组转换接收到检测光束为相应的电信号以获得指纹信息。
[0005]某些实施例中，所述预设区域为所述视场区域；或，所述预设区域位于所述视场区域之中，所述预设区域的面积小于所述视场区域的面积；或，所述视场区域位于所述预设区域之中，所述视场区域的面积小于所述预设区域的面积；或，所述预设区域的部分与所述视场区域的部分存在交叠；定义所述预设区域上未与所述视场区域相交叠的部分为非交叠区域，所述非交叠区域的至少部分或全部较所述交叠区域邻近所述光源。
[0006]某些实施例中，当所述视场区域上未有用户手指接触时，在所述视场区域上能够发生全反射的检测光束包括在从所述非交叠区域经过多次全反射传输到达所述视场区域的检测光束，或/和，从所述光源进入所述保护层内部后初次到达所述交叠区域并满足在交叠区域进行全反射的检测光束。
[0007]某些实施例中，所述交叠区域的面积不小于所述视场区域的面积的50％、55％、60％、65％、70％、75％、或80％。
[0008]某些实施例中，所述第二表面与所述第一表面正对设置，定义所述光源在所述第二表面进入的区域为入光区域，所述检测光束从所述入光区域进入所述导光单元的内部并传输到所述预设区域；所述入光区域与所述交叠区域之间存在最短直线，所述最短直线与所述交叠区域的法线之间的夹角不小于检测光束在导光单元内进行全反射传输的临界角，或者，从所述入光区域到所述交叠区域的最短距离的检测光束满足在所述导光单元内进行全反射传输的条件，或者，所述光源通过所述第二表面直接投射到所述交叠区域的检测光束满足在所述导光单元内进行全反射传输的条件。
[0009]某些实施例中，所述导光单元包括相对设置的上表面与下表面，所述检测模组设置在所述下表面的下方，用于接收从所述下表面出射出来的检测光束，所述第一表面为所述上表面；所述第二表面为所述下表面，或，所述第二表面为所述导光单元的斜面或侧面，所述斜面或侧面位于所述上表面与所述下表面之间。
[0010]某些实施例中，当所述第二表面为所述下表面时，所述检测光束在所述第二表面上的入光区域为平面或非平面。
[0011]某些实施例中，所述光源包括发光单元和光转换器，所述发光单元用于发出非准直的检测光束，所述光转换器用于转换所述非准直的检测光束进入所述导光单元的角度，使得所述检测光束进入所述导光单元后能够直接照射到所述预设区域且能够在导光单元内全反射传输。
[0012]某些实施例中，经所述光转换器转换后的检测光束为非准直的检测光束，所述非准直的检测光束包括夹角不小于10度、15度、或25度的两条光线。
[0013]某些实施例中，所述光转换器设置在所述发光单元的出光面与所述第二表面之间，或，所述光转换器与所述导光单元一体成型，所述检测光束在所述第二表面的入光区域为所述光转换器的部分表面。
[0014]某些实施例中，所述发光单元发出的非准直的检测光束具有25度至140度或50度至140度的发光角范围。
[0015]某些实施例中，所述光学检测装置还包括显示装置，所述显示装置包括保护层以及显示模组，所述保护层包括相对设置的上表面与下表面，所述显示模组设置在所述保护层的下表面一侧，用于执行图像显示，所述检测模组用于透过所述显示模组的至少部分接收从所述导光单元出射的检测光束；所述保护层的上表面为所述导光单元的第一表面。
[0016]某些实施例中，所述保护层包括透明区域以及位于所述透明区域的非透明区域，所述显示模组用于透过所述透明区域出射可见光束，所述光源在所述第二表面的入光区域位于所述非透明区域，所述检测光束的波长不同于所述可见光束的波长。
[0017]某些实施例中，所述显示装置还包括光学胶，用于连接所述保护层和所述显示模组，所述导光单元包括或为所述保护层，或，所述导光单元包括或为所述保护层与所述光学胶，或，所述导光单元包括或为所述保护层、光学胶、以及所述显示模组的至少部分。
[0018]某些实施例中，所述保护层包括透明基板，所述光学胶的折射率大于或等于所述透明基板的折射率，所述透明基板的折射率大于空气的折射率。
[0019]某些实施例中，定义所述显示模组显示图像的区域为显示区，而所述显示区周围无法显示图像的区域为非显示区；所述视场区域位于所述显示区的局部区域的正上方。
[0020]某些实施例中，所述检测模组包括图像传感器以及位于图像传感器上方的超微距
镜头，其中，所述超微距镜头用于将检测光束会聚至所述图像传感器上，所述图像传感器用于转换检测光束为相应的电信号，所述超微距镜头与所述图像传感器在所述第一表面的垂直投影位于所述视场区域之内，且所述垂直投影的面积小于所述视场区域的面积。
[0021]某些实施例中，所述光学检测装置应用在一电子产品中，所述光学检测装置用于执行指纹感测，所述第一表面为所述电子产品的外表面，所述视场区域与所述电子产品的底部边缘之间的间隔为3至15毫米或3至20毫米；或，所述光源与所述检测模组均邻近所述电子产品的底部边缘设置，所述光源较所述检测模组更邻近所述电子产品的底部边缘，所述检测模组和所述光源的水平距离为10至15毫米。
[0022]某些实施例中，所述光转换器包括光栅、光学薄膜、棱柱结构、球台结构、半圆柱结构、或其他光学微结构中的一种或多种。
[0023]某些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：导光单元，包括不同的第一表面与第二表面；检测模组，位于所述导光单元的下方，所述第一表面为所述导光单元背对所述检测模组一侧的表面，所述检测模组用于接收从所述导光单元中出射出来的检测光束，所述检测模组在所述第一表面上具有视场区域；和光源，用于通过所述第二表面投射所述检测光束至所述导光单元的内部，且进入所述导光单元内部的检测光束能够在所述导光单元中进行全反射传输，定义从所述光源进入所述导光单元内部的检测光束经传输并初次到达所述第一表面的区域为预设区域，所述预设区域与所述视场区域之间存在交叠区域；当所述预设区域上未有用户手指接触时，存在检测光束在所述视场区域发生全反射；当所述视场区域上有用户手指接触时，检测光束在与所述视场区域相接触的指纹脊处发生漫反射，检测光束在所述视场区域与指纹谷相正对处发生全反射，其中，发生漫反射的检测光束中的至少部分穿出所述导光单元被所述检测模组接收，所述检测模组转换接收到检测光束为相应的电信号以获得指纹信息。2.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述预设区域为所述视场区域；或，所述预设区域位于所述视场区域之中，所述预设区域的面积小于所述视场区域的面积；或，所述视场区域位于所述预设区域之中，所述视场区域的面积小于所述预设区域的面积；或，所述预设区域的部分与所述视场区域的部分存在交叠；定义所述预设区域上未与所述视场区域相交叠的部分为非交叠区域，所述非交叠区域的至少部分或全部较所述交叠区域邻近所述光源。3.如权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，当所述视场区域上未有用户手指接触时，在所述视场区域上能够发生全反射的检测光束包括在从所述非交叠区域经过多次全反射传输到达所述视场区域的检测光束，或/和，从所述光源进入所述保护层内部后初次到达所述交叠区域并满足在交叠区域进行全反射的检测光束。4.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述交叠区域的面积不小于所述视场区域的面积的50％、55％、60％、65％、70％、75％、或80％。5.如权利要求3或4所述的光学检测装置，其特征在于，所述第二表面与所述第一表面正对设置，定义所述光源在所述第二表面进入的区域为入光区域，所述检测光束从所述入光区域进入所述导光单元的内部并传输到所述预设区域；所述入光区域与所述交叠区域之间存在最短直线，所述最短直线与所述交叠区域的法线之间的夹角不小于检测光束在导光单元内进行全反射传输的临界角，或者，从所述入光区域到所述交叠区域的最短距离的检测光束满足在所述导光单元内进行全反射传输的条件，或者，所述光源通过所述第二表面直接投射到所述交叠区域的检测光束满足在所述导光单元内进行全反射传输的条件。6.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述导光单元包括相对设置的上表面与下表面，所述检测模组设置在所述下表面的下方，用于接收从所述下表面出射出来的检测光束，所述第一表面为所述上表面；所述第二表面为所述下表面，或，所述第二表面为所述导光单元的斜面或侧面，所述斜面或侧面位于所述上表面与所述下表面之间。7.如权利要求6所述的光学检测装置，其特征在于，当所述第二表面为所述下表面时，所述检测光束在所述第二表面上的入光区域为平面或非平面。
8.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光源包括发光单元和光转换器，所述发光单元用于发出非准直的检测光束，所述光转换器用于转换所述非准直的检测光束进入所述导光单元的角度，使得所述检测光束进入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，周扬，朱文龙，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：