指纹识别装置和电子设备制造方法及图纸

一种指纹识别装置和电子设备。该指纹识别装置设置于电子设备的显示屏下方，所述显示屏包括指纹检测区域，所述指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域，所述指纹识别装置包括：光学传感器，所述光学传感器包括对应于所述第一发光区域的第一感测区域；光路引导结构，设置于所述光学传感器的上方，用于将第一返回光信号中的第一光信号引导至所述第一感测区域；至少一个第一滤光单元，设置在所述第一感测区域中的至少一个第一像素单元的上方，所述至少一个第一像素单元接收到的所述第一光信号用于进行指纹防伪认证。光信号用于进行指纹防伪认证。光信号用于进行指纹防伪认证。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别装置和电子设备


[0001]本申请涉及光学指纹
，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。

技术介绍

[0002]光学指纹相较于电容指纹更容易被破解，尤其是成本低廉、易于获取的2D打印/提取类假指纹对光学指纹具有较大的威胁性。随着屏下光学指纹解锁和支付的应用方式逐渐普及，光学指纹安全性提升迫在眉睫。
[0003]目前利用透射光原理对2D假指纹进行抵御的方法，能进行一定的真假手指防伪认证，但是目前的防伪认证方案复杂度较高，其相应的指纹解锁时间也比较长，因此，如何降低光学指纹防伪认证的复杂度，减少指纹解锁的时间，是一项亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种指纹识别装置和电子设备，可以降低光学指纹防伪认证的复杂度。
[0005]第一方面，提供一种指纹识别装置，该装置设置于电子设备的显示屏下方，所述显示屏包括指纹检测区域，所述指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域，其中，所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光不包括第一颜色光分量，所述第二发光区域的发光显示像素发出的光包括所述第一颜色光分量，所述指纹识别装置包括：光学传感器，所述光学传感器包括对应于所述第一发光区域的第一感测区域；光路引导结构，设置于所述光学传感器的上方，用于将第一返回光信号中的第一光信号引导至所述第一感测区域，所述第一返回光信号包括所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的反射光信号和透射光信号，以及所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的透射光信号；至少一个第一滤光单元，设置在所述第一感测区域中的至少一个第一像素单元的上方，其中，每个第一滤光单元对应一个第一像素单元，所述至少一个第一滤光单元用于仅通过所述第一颜色光分量，所述至少一个第一像素单元接收到的所述第一光信号用于进行指纹防伪认证。
[0006]第一感测区域获取第一光信号，并在设置有第一滤光单元的第一像素单元上接收上述透射光信号，由于光线照射到真手指后返回的光信号可以包括反射光信号和透射光信号，而光线照射到假的2D指纹后返回的光信号只有反射光信号，因此，通过第一像素单元接收的第一光信号就可以判断出手指的真伪。
[0007]本申请实施例的技术方案中，通过包括不同颜色光分量的发光区域的光照射手指后形成的透射光的差异，然后结合设置有滤光单元的像素单元的数据进行透射光计算，从而实现了指纹防伪认证，与现有技术中的防伪认证方法相比，本申请实施例的指纹识别装置具有更低的复杂度。
[0008]可选地，本申请实施例中的发光区域可以指显示屏上的光斑。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述光学传感器还包括对应于所述第二发光区域的第二感测区域，所述第二感测区域包括多个第二像素单元；所述光路引导结构还用于：将第二返回光信号中的第二光信号引导至所述第二感测区域，所述第二返回光信号为所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的透射光信号，以及所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的反射光信号和透射光信号；所述第二像素单元接收的所述第二光信号用于对所述手指进行指纹识别。
[0010]本申请实施例中，通过第一像素单元接收的第一光信号进行防伪认证，第二像素单元接收的第二光信号进行指纹识别，从而同时实现了防伪认证和指纹识别过程，继而减少了指纹解锁的时间。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述第一感测区域还包括多个第三像素单元，所述第三像素单元接收的所述第一光信号和所述第二像素单元接收的所述第二光信号用于对所述手指进行指纹识别。
[0012]本申请实施例中，第一感测区域中的像素单元可以全部为第一像素单元，或者，除了至少一个第一像素单元外，还可以包括其他的第三像素单元，这些第三像素单元与第一像素单元的不同之处在于，其上面没有设置第一滤光单元，而第三像素单元获取的第一光信号也可以用于指纹识别，与第一感测区域的像素单元全部为第一像素单元相比，包括第三像素单元的方式可以进一步提高指纹识别的准确性。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述光路引导结构包括：通光小孔，所述通光小孔使得所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光照射到手指后返回的反射光信号通过所述通光小孔到达所述光学传感器，并使得所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射到手指后返回的反射光信号不能通过所述通光小孔到达所述光学传感器。
[0014]本申请实施例中的光路引导结构中可以只包括一个通光小孔，通过控制小孔的孔径大小，可以实现阻止第二发光区域照射到手指后返回的反射光信号，从而将带有第一颜色分光量的反射光信号与透射光信号区分开，继而能够利用真手指能发生透射的原理对真假手指进行防伪认证。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述光路引导结构还包括：透镜，设置于所述通光小孔的下方，用于将通过所述通光小孔的光信号成像至所述光学传感器。
[0016]本申请实施例中的通过小孔下方还可以设置透镜，用于增强进入光学传感器的光信号。
[0017]本申请实施例中，为了阻止来自第二发光区域的光照射到手指后返回的反射光信号进入第一感测区域，需要将第一发光区域的直径范围、光学传感器接收的光信号的角度范围以及通光小孔的范围进行限定。
[0018]在一种可能的实施方式中，所述光路引导结构包括：微透镜阵列；至少一个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；所述微透镜阵列和所述小孔阵列形成与所述光学传感器的像素单元一一对应的多个导光通道，所述导光通道用于将所述第一光信号和/或第二光信号引导至对应的像素单元。
[0019]本申请实施例中的光路引导结构除上所述的一个通光小孔外，也可以包括小孔阵列，此时，每个小孔对应一个像素单元，这种情况下，由于通过挡光层和小孔阵列形成的导光通道的方向是可以设定的，所以可以通过设定至少一个导光通道对应于第一感测区域中
的至少一个第一像素单元，并接收上述第一光信号，从而实现手指的防伪认证。
[0020]应理解，本申请实施例中的第一发光区域和第二发光区域可以位于显示屏上的指纹检测区域上，进一步地，本申请实施例的指纹检测区域的直径可以为10mm～16mm之间。
[0021]可选地，本申请实施例中的指纹识别装置可以应用于镜头系统架构中。
[0022]在一种可能的实施方式中，所述通光小孔的直径为0.1mm～0.5mm。
[0023]在一种可能的实施方式中，所述第一发光区域的直径为1mm～10mm。
[0024]本申请实施例中的第一发光区域的直径可以为1mm～10mm，以实现防伪认证。
[0025]可选地，第一发光区域的直径范围可以进一步缩小为2mm～5mm，从而在保证防伪认证的同时，提高指纹识别的性能。
[0026]在一种可能的实施方式中，所述光学传感器接收到的返回光信号的角度范围为20度～75度。
[0027]通过通光小孔、发光区域以及光学传感器接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别装置，其特征在于，设置于电子设备的显示屏下方，所述显示屏包括指纹检测区域，所述指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域，其中，所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光不包括第一颜色光分量，所述第二发光区域的发光显示像素发出的光包括所述第一颜色光分量，所述指纹识别装置包括：光学传感器，所述光学传感器包括对应于所述第一发光区域的第一感测区域；光路引导结构，设置于所述光学传感器的上方，用于将第一返回光信号中的第一光信号引导至所述第一感测区域，所述第一返回光信号包括所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的反射光信号和透射光信号，以及所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的透射光信号；至少一个第一滤光单元，设置在所述第一感测区域中的至少一个第一像素单元的上方，其中，每个第一滤光单元对应一个第一像素单元，所述至少一个第一滤光单元用于仅通过所述第一颜色光分量，所述至少一个第一像素单元接收到的所述第一光信号用于进行指纹防伪认证。2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学传感器还包括对应于所述第二发光区域的第二感测区域，所述第二感测区域包括多个第二像素单元；所述光路引导结构还用于：将第二返回光信号中的第二光信号引导至所述第二感测区域，所述第二返回光信号为所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的透射光信号，以及所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的反射光信号和透射光信号；所述第二像素单元接收的所述第二光信号用于对所述手指进行指纹识别。3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一感测区域还包括多个第三像素单元，所述第三像素单元接收的所述第一光信号和所述第二像素单元接收的所述第二光信号用于对所述手指进行指纹识别。4.根据权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构包括：通光小孔，所述通光小孔使得所述第一发光区域中的发光显示像素发出的光照射到手指后返回的反射光信号通过所述通光小孔到达所述光学传感器，并使得所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射到手指后返回的反射光信号不能通过所述通光小孔到达所述光学传感器。5.根据权利要求4所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构还包括：透镜，设置于所述通光小孔的下方，用于将通过所述通光小孔的光信号成像至所述光学传感器。6.根据权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构包括：微透镜阵列；至少一个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；所述微透镜阵列和所述小孔阵列形成与所述光学传感器的像素单元一一对应的多个导光通道，所述导光通道用于将所述第一光信号和/或第二光信号引导至对应的像素单元。7.根据权利要求4或5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述通光小孔的直径为0.1mm
～0.5mm。8.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一发光区域的直径为1mm～10mm。9.根据权利要求7或8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学传感器接收到的返回光信号的角度范围为20度～75度。10.根据权利要求7
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9中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一感测区域的直径大于30um。11.根据权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述小孔阵列中的每个小孔的直径为12.5um～50um。12.根据权利要求11所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一发光区域的半径大于100um。13.根据权利要求11或12所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一感测区域的半径大于100um。14.根据权利要求4
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13中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一发光区域位于所述指纹检测区域的中心区域。15.根据权利要求4或5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第二发光区域的直径大于2.5mm。16.根据权利要求15所述的指纹识别装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨方明，青小刚，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：