本申请实施例提供一种指纹采集装置和电子设备。装置包括：光源，发射光；玻璃盖板，包括平坦区域和弧形侧边；第一转化结构和第二转化结构，沿弧形侧边的长度方向设于玻璃盖板内和/或外侧面，第一转化结构将光源发射的光耦入玻璃盖板，并转化为沿弧形侧边的长度方向全反射传播的第一波导光，第二转化结构将第一波导光从玻璃盖板耦出并转化为第二波导光；图像传感器，接收第二波导光；手指接触弧形侧边上的指纹按压区域而破坏第一波导光的全反射传播时，第二波导光携带手指的指纹图像。这样无需在弧形侧边开槽即可在弧形侧边上实现指纹采集，指纹采集的位置和大小的设置更加灵活，能够提升产品整体美感及使用舒适度，同时简化了整机组装过程。了整机组装过程。了整机组装过程。
【技术实现步骤摘要】
一种指纹采集装置和电子设备
[0001]本申请涉及指纹采集领域，尤其涉及一种指纹采集装置和电子设备。
技术介绍
[0002]为了实现更好的视觉效果，有些电子设备如手机采用曲面屏，此时玻璃盖板不仅包括平坦区域，还包括分别与平坦区域的相对两侧弯折相连的两个弧形侧边。并且，指纹识别器和弧形侧边处的开关键可设置在一起，这样具有集成度高、使用方便和经济等优势。其中，指纹识别器能够采集指纹并与预先存储的指纹对比，以进行指纹识别。但上述方案使得指纹采集位置固定，且无法兼顾左手(开关键一般设置在右侧的弧形侧边处，方便右手操作)，同时容易导致误操作。另外，现有广泛使用的3D玻璃盖板，在侧边安装集成有指纹识别的开关键时，由于弧形边界无法设置曲面传感器，因此需要对玻璃盖板的弧形侧边区域开槽，但侧边开槽影响了手机整体美观度，同时也使得整机产品的组装过程复杂。
技术实现思路
[0003]本申请实施例提供一种指纹采集装置和电子设备，在手指触摸弧形侧边时，能够将弧形侧边处的指纹引导至平坦区域进行识别，这样无需开槽即可在弧形侧边上实现指纹采集、识别或者触控，有助于提升产品的整体美感及使用舒适度，同时简化了整机产品如手机的组装过程。另外，指纹采集和识别与开关键分开设置，降低了误操作的发生概率，指纹按压区域的位置和大小的设置更加灵活，即可将弧形侧边的大部分区域设置为指纹按压区域，有助于提升使用体验。
[0004]为此，本申请的实施例采用如下技术方案：
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种指纹采集装置，所述指纹采集装置包括：光源，用于发射指纹采集用光；玻璃盖板，包括平坦区域和与所述平坦区域的一侧弯折连接的弧形侧边；第一转化结构和第二转化结构，沿着所述弧形侧边的长度方向排列设置在所述玻璃盖板的内侧面和/或外侧面，所述第一转化结构用于将所述光源发射的光耦入所述玻璃盖板，并转化为在所述弧形侧边内沿着所述弧形侧边的长度方向全反射传播的第一波导光，所述第二转化结构用于将所述第一波导光从所述玻璃盖板耦出，并转化为第二波导光；图像传感器，用于接收所述第二波导光；在手指接触所述弧形侧边上的指纹按压区域而破坏所述第一波导光的全反射传播时，所述图像传感器接收的所述第二波导光携带所述手指的指纹图像，其中，所述指纹按压区域包括所述弧形侧边的位于所述第一转化结构与所述第二转化结构之间的部分以及所述弧形侧边的设置所述第二转化结构的部分。
[0006]由于第一转化结构能够将光源发射的光耦入玻璃盖板，并转化为在弧形侧边内沿着弧形侧边的长度方向全反射传播的第一波导光，第二转化结构能够将第一波导光从玻璃盖板耦出，并转化为朝向图像传感器传播的第二波导光，这样在手指接触弧形侧边上的指纹按压区域而破坏第一波导光的全反射传播时，图像传感器接收的第二波导光能够携带手指的指纹图像，从而无需在弧形侧边处开槽来安装指纹识别器，即可实现快速采集触摸弧
形侧边的手指的指纹图像的功能，有助于提升产品的整体美感及使用舒适度。另外，指纹采集、识别与开关键分开设置，降低了误操作的发生概率，指纹按压区域的位置和大小的设置更加灵活，即可将弧形侧边的大部分区域设置为指纹按压区域，有助于提升使用体验。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述第一转化结构包括：第一衍射光栅，设置在所述平坦区域的内侧面或外侧面；第二衍射光栅，对应所述第一衍射光栅设置在所述弧形侧边的内侧面或外侧面，也就是说，第一衍射光栅可设置在平坦区域的内侧面和外侧面中的一者上，第二衍射光栅也可设置在平坦区域的内侧面和外侧面中的一者上；其中，所述光源对应所述第一衍射光栅设置在所述平坦区域的内侧，且所述光源发射的光朝向所述第一衍射光栅和所述平坦区域，所述第一衍射光栅用于将所述光源发射的光耦入所述玻璃盖板，并转化为在所述玻璃盖板内朝向所述第二衍射光栅全反射传播的光，所述第二衍射光栅用于将经过所述第一衍射光栅转化的光再转化为所述第一波导光。也就是说，光源发射的光可沿第一方向如垂直于平坦区域且朝向第一衍射光栅的方向传播。经过第一衍射光栅后，光在玻璃盖板内沿第二方向如沿着平坦区域的延伸方向朝向第二衍射光栅的方向传播。接着，经过第二衍射光栅后，光在玻璃盖板内沿着第三方向即弧形侧边的长度方向朝向第二转化结构传播。并且，第一方向、第二方向和第三方向可互相垂直，例如，第一方向为Z轴负方向，第二方向为X轴负方向，第三方向为Y轴正方向。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述第一衍射光栅的横截面与所述光源发射的光的光束的横截面对齐设置，即光源发射的光束的横截面的形状与所述第一衍射光栅的横截面形状一致，光源可为线光源，这样保证光源发射的光能够尽可能地通过第一衍射光栅耦入玻璃盖板，减少光传导时的能量损失，提高利用率；和/或，所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅的相邻侧边对齐和/或接触设置，这样保证经过第一衍射光栅转化的光通过第二衍射光栅后能够尽可能地在玻璃盖板内沿弧形侧边的长度方向传播，减少光传导时的能量损失，提高利用率。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述第一转化结构还包括第五衍射光栅，所述第五衍射光栅设置在所述第二衍射光栅和所述第二转化结构之间，所述第五衍射光栅用于将经过所述第二衍射光栅转化后未朝向所述第二转化结构全反射传播的至少部分光转化为朝向所述第二转化结构全反射传播的第一波导光。其中，第五衍射光栅的栅条方向的角度取值范围可为20
°‑
60
°
。另外，第五衍射光栅的横截面可为等腰三角形或直角三角形，等腰三角形或直角三角形的底边朝向平坦区域，等腰三角形的一条侧边或直角三角形的斜边与第二衍射光栅的侧边相邻且可对齐和/或接触设置。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述第五衍射光栅与所述第二衍射光栅的相邻侧边对齐和/或接触设置，此设置可以对弧边的反射光加以转化利用，以提高侧边波导光的效率；和/或，所述第五衍射光栅与所述第二转化结构对齐和/或接触设置。这样有助于将其他方向的光转向至第二转化结构，以进行有效利用，提高光信号量，减少光传导时的损失。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述第二转化结构包括：第三衍射光栅，对应所述第二衍射光栅设置在所述弧形侧边的内侧面或外侧面；第四衍射光栅，对应所述第三衍射光栅设置在所述平坦区域的内侧面或外侧面，也就是说，第三衍射光栅可设置在弧形侧边的内侧面和外侧面中的一者，且可与第二衍射光栅对齐设置，第四衍射光栅可设置在平坦区域的内侧面和外侧面中的一者，且可与第三衍射光栅对齐设置。所述图像传感器对应所述第
四衍射光栅设置在所述平坦区域的内侧；其中，所述第三衍射光栅用于将所述第一波导光转化为在所述玻璃盖板内朝向所述第四衍射光栅全反射传播的光，所述第四衍射光栅用于将经过所述第三衍射光栅转化的光从所述玻璃盖板耦出，并转化为所述第二波导光。此时，指纹按压区域可为弧形侧边的位于第二衍射光栅和第三衍射光栅之间的部分以及弧形侧边的设置第三衍射光栅的部分。也就是说，第三衍射光栅能够将沿着玻璃盖板的长度方向(即上面提到的第三方向，如Y轴正方向)传播的光，转换为朝向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种指纹采集装置，其特征在于，包括：光源(1)，用于发射指纹采集用光；玻璃盖板(2)，包括平坦区域(21)和与所述平坦区域(21)的一侧弯折连接的弧形侧边(22)；第一转化结构(3)和第二转化结构(4)，沿着所述弧形侧边(22)的长度方向排列设置在所述玻璃盖板(2)的内侧面和/或外侧面，所述第一转化结构(3)用于将所述光源(1)发射的光耦入所述玻璃盖板，并转化为在所述弧形侧边(22)内沿着所述弧形侧边(22)的长度方向全反射传播的第一波导光，所述第二转化结构(4)用于将所述第一波导光从所述玻璃盖板耦出，并转化为第二波导光；图像传感器(5)，用于接收所述第二波导光；在手指接触所述弧形侧边(22)上的指纹按压区域而破坏所述第一波导光的全反射传播时，所述图像传感器(5)接收的所述第二波导光携带所述手指的指纹图像，其中，所述指纹按压区域包括所述弧形侧边(22)的位于所述第一转化结构(3)与所述第二转化结构(4)之间的部分以及所述弧形侧边(22)的设置所述第二转化结构(4)的部分。2.根据权利要求1所述的指纹采集装置，其特征在于，所述第一转化结构(3)包括：第一衍射光栅(31)，设置在所述平坦区域(21)的内侧面或外侧面；第二衍射光栅(32)，对应所述第一衍射光栅(31)设置在所述弧形侧边(22)的内侧面或外侧面；其中，所述光源(1)对应所述第一衍射光栅(31)设置在所述平坦区域(21)的内侧，且所述光源(1)发射的光朝向所述第一衍射光栅(31)和所述平坦区域(21)，所述第一衍射光栅(31)用于将所述光源(1)发射的光耦入所述玻璃盖板(2)，并转化为在所述玻璃盖板内朝向所述第二衍射光栅(32)全反射传播的光，所述第二衍射光栅(32)用于将经过所述第一衍射光栅(31)转化的光再转化为所述第一波导光。3.根据权利要求2所述的指纹采集装置，其特征在于：所述第一衍射光栅(31)的横截面与所述光源(1)发射的光的光束的横截面对齐设置；和/或，所述第一衍射光栅(31)和所述第二衍射光栅(32)的相邻侧边对齐和/或接触设置。4.根据权利要求2所述的指纹采集装置，其特征在于，所述第一转化结构(3)还包括第五衍射光栅(33)，所述第五衍射光栅(33)设置在所述第二衍射光栅(32)和所述第二转化结构(4)之间，所述第五衍射光栅(33)用于将经过所述第二衍射光栅(32)转化后未朝向所述第二转化结构(4)全反射传播的至少部分光转化为朝向所述第二转化结构(4)全反射传播的第一波导光。5.根据权利要求4所述的指纹采集装置，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗兴，彭旭，蔡奇，程祖乐，叶志成，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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