指纹识别装置、触控显示装置以及电子设备制造方法及图纸

本申请提供一种指纹识别装置、触控显示装置以及电子设备，指纹识别装置包括：光学透镜，位于一屏幕的下方；图像传感器，位于光学透镜的下方；图像传感器包括具有多个像素单元的像素阵列；多个滤光单元，位于多个像素单元的上方，光学透镜的下方，至少有一个滤光单元的覆盖面积大于或小于一个像素单元的面积；多个滤光单元包括透明滤光单元及至少一种颜色的彩色滤光单元；图像传感器用于接收屏幕上方的待识别对象反射的并穿过光学透镜和多个滤光单元的光信号，得到彩色指纹图像，彩色指纹图像用于确定所述待识别对象是否为真实手指。该方案通过利用彩色滤光单元，获取手指的颜色信息，有效识别手指的真假。有效识别手指的真假。有效识别手指的真假。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别装置、触控显示装置以及电子设备


[0001]本申请涉及信息处理
，特别涉及一种指纹识别装置、触控显示装置以及电子设备。

技术介绍

[0002]屏下光学指纹是一种应用于移动智能终端的指纹识别技术，其将光学指纹传感器完美地集成到显示屏下，无需设计实体按键，用户直接轻触移动终端显示屏指定区域即可实现指纹识别。该技术驱动了移动智能终端的设计革新，为用户带来无与伦比的使用体验。
[0003]但是，目前假指纹的出现降低了指纹识别装置的安全性。假指纹通常是利用硅胶等材料做成，指纹识别在受到指纹模具攻击时，无法判断采集的图像是否为真手指还是模具，从而造成错误识别和解锁。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了指纹识别装置，用以有效识别手指真假的问题。
[0005]本申请提供了一种指纹识别装置，包括：
[0006]光学透镜，位于一屏幕的下方；
[0007]图像传感器，位于所述光学透镜的下方；所述图像传感器包括具有多个像素单元的像素阵列；
[0008]多个滤光单元，位于所述多个像素单元的上方，所述光学透镜的下方，至少有一个滤光单元的覆盖面积大于或小于一个像素单元的面积；所述多个滤光单元包括透明滤光单元及至少一种颜色的彩色滤光单元；
[0009]所述图像传感器用于接收所述屏幕上方的待识别对象反射的并穿过所述光学透镜和所述多个滤光单元的光信号，得到彩色指纹图像，所述彩色指纹图像用于确定所述待识别对象是否为真实手指。
[0010]在一实施例中，所述彩色滤光单元以中间密、边缘疏的方式分布在所述多个像素单元上方。
[0011]在一实施例中，所述彩色滤光单元以螺旋状、放射状或马赛克形状的方式分布在所述多个像素单元上方。
[0012]在一实施例中，所述彩色滤光单元包括品红色滤光单元、青色滤光单元和黄色滤光单元中的至少一种颜色的滤光单元。
[0013]在一实施例中，所述品红色滤光单元同时允许红光波段和蓝光波段通过；所述青色滤光单元同时允许绿色波段和蓝色波段通过；所述黄色滤光单元同时允许红色波段和绿色波段通过。
[0014]在一实施例中，所述品红色滤光单元的中心波段范围是440nm至475nm，上截止波长为520nm，下截止波长为620nm；
[0015]所述青色滤光单元的中心波段范围是460nm至550nm，上截止波长为620nm；
[0016]所述黄色滤光单元的中心波段范围是520nm至620nm，下截止波长为460nm。
[0017]在一实施例中，所述透明滤光单元为涂覆在像素单元上的红外滤光膜；或者，所述透明滤光单元为空气间隙；或者，所述透明滤光单元为除所述红外滤光膜和空气间隙以外的透明光学介质。
[0018]在一实施例中，所述彩色滤光单元的数量与所有像素单元的数量之比小于6％。
[0019]在一实施例中，连续的所述彩色滤光单元的数量小于7个。
[0020]在一实施例中，所述多个彩色滤光单元随机分布在所述像素阵列的上方，间距不相等。
[0021]本申请实施例还提供了一种触控显示装置，所述触控显示装置包括：
[0022]屏幕；
[0023]上述任意一项的指纹识别装置，所述指纹识别装置位于所述屏幕的下方。
[0024]在一实施例中，所述屏幕为液晶显示面板、微发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板和有机发光二极管显示面板中的任意一种。
[0025]本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0026]上述任意一项的触控显示装置；
[0027]中央处理单元，所述中央处理单元与所述触控显示装置通信连接。
[0028]本申请上述实施例提供的技术方案，设计了一种指纹识别装置，该装置包括一屏幕下方的光学透镜、光学透镜下方的图像传感器、图像传感器中的像素阵列和滤光单元；其中，像素阵列包括多个像素单元，像素单元的上方包括透明滤光单元及至少一种颜色的彩色滤光单元。该装置用于有效识别手指的真假：将手指放在屏幕上方，手指经反射穿过光学透镜和多个滤光单元形成光信号，图像传感器接收光信号形成彩色指纹图像，根据彩色指纹图像能够有效识别手指的真假。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0030]图1为
技术介绍
中指纹识别的基本装置示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的滤光单元和第一像素单元的结构示意图；
[0032]图3为本申请实施例提供的滤光单元的颜色示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的滤光单元的颜色波段示意图；
[0034]图5为本申请实施例提供的红外滤光膜的波段示意图；
[0035]图6为本申请实施例提供的滤光单元的分布示意图；
[0036]图7为本申请实施例提供的滤光单元的排布示意图；
[0037]图8为本申请实施例提供的一种指纹识别方法的流程示意图；
[0038]图9为本申请实施例提供的彩色指纹图像分类示意图；
[0039]图10为本申请实施例提供的触控显示装置的结构示意图；
[0040]图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0042]相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0043]如图1所示，本申请的指纹识别装置包括位于一屏幕下方的光学透镜、位于光学透镜下方的图像传感器，其中，图像传感器具有像素队列和多个滤光单元。在进行指纹识别时，将手指放置于屏幕上，屏幕下的光斑经过手指的反射进入光学透镜，进而在图像传感器上成像。像素队列包括多个像素单元，多个滤光单元包括透明滤光单元及至少一种颜色的彩色滤光单元。透明滤光单元用于直接获取光信号；彩色滤光单元用于获取对应颜色的光信号，如黄色滤光单元获取黄色光信号；像素单元用于将获取的光信号转换成对应的图像。
[0044]多个滤光单元位于多个像素单元的上方，光学透镜的下方，其中，至少有一个滤光单元的覆盖面积大于或小于一个像素单元的面积。如图2中a所示，一个滤光单元221覆盖在三个像素单元212上，即一个滤光单元221的覆盖面积大于一个像素单元212的面积；如图2中b所示，滤光单元221、滤光单元222和滤光单元223覆盖在一个像素单元212上，即一个滤光单元221的覆盖面积小于一个像素单元212的面积。
[0045]需要说明的是，本申请的滤光单元的覆盖面积与像素单元覆盖面积不同，无需使滤光单元与像素单元一对一完全对准，从而降低了工艺难度，提高了良品率。...

【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，包括：光学透镜，位于一屏幕的下方；图像传感器，位于所述光学透镜的下方；所述图像传感器包括具有多个像素单元的像素阵列；多个滤光单元，位于所述多个像素单元的上方，所述光学透镜的下方，至少有一个滤光单元的覆盖面积大于或小于一个像素单元的面积；所述多个滤光单元包括透明滤光单元及至少一种颜色的彩色滤光单元；所述图像传感器用于接收所述屏幕上方的待识别对象反射的并穿过所述光学透镜和多个滤光单元的光信号，得到彩色指纹图像，所述彩色指纹图像用于确定所述待识别对象是否为真实手指。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述彩色滤光单元以中间密、边缘疏的方式分布在所述多个像素单元上方。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述彩色滤光单元以螺旋状、放射状或马赛克形状的方式分布在所述多个像素单元上方。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述彩色滤光单元包括品红色滤光单元、青色滤光单元和黄色滤光单元中的至少一种颜色的滤光单元。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述品红色滤光单元同时允许红光波段和蓝光波段通过；所述青色滤光单元同时允许绿色波段和蓝色波段通过；所述黄色滤光单元同时允许红色波段和绿色波段通过。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述品红色滤光单元的中心波段范围是440nm至475nm，上截止波长为520nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯继雄，田志民，王长海，李保梁，刘奇，
申请(专利权)人：北京集创北方科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：