光学指纹采集方法、光学指纹采集装置及便携式电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光学指纹采集方法、光学指纹采集装置及便携式电子装置。所述方法包括：发出光线并照射手指指纹；照射手指指纹形成的手指图案经导光阵列至图像传感器单元阵列，通过导光阵列有效防止相邻图像传感器单元之间的光线串扰，以及图像在导光阵列传输过程中的光线串扰；图像传感器单元分别感应手指图像的光线信息进行处理，再输出处理后生成的指纹图像数据。所述光学指纹采集装置包括：导光阵列，置于手指指纹采集装置手指接触面的内部，适于传输照射手指指纹形成的手指图像，有格子状的柱状结构；图像传感器单元阵列，对应置于导光阵列的下部，适于接收途经导光阵列的手指图像并生成指纹图像数据。本发明专利技术的光学指纹采集装置厚度较小。

【技术实现步骤摘要】
光学指纹采集方法、光学指纹采集装置及便携式电子装置
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种光学指纹采集方法、一种光学指纹采集装置及一种便携式电子装置。
技术介绍
光学指纹传感器利用了光的折射和反射原理，射在手指表面脊线(纹线之间的突起部分)上的光线将发生全反射，反射光被投射到图像传感器上，形成黑色图像，而射在手指谷线(纹线之间的凹陷部分)上的光线被手指吸收，形成白色图像，从而光学指纹传感器就会捕捉到一个明暗相间的多灰度指纹图像。现有的光学指纹传感器主要包含三个部分:LED光源、直角棱镜、CMOS传感器。如图1所示，将手指13放在直角棱镜12上，在LED光源14照射下，光从底部射向直角棱镜12，到达直角棱镜12的上表面，也就是放手指13的表面。如果光束抵达的位置是手指脊线，光束将会形成内部全反射，从直角棱镜12的另一侧面传出，到达CMOS图像传感器11。如果光束抵达的位置是手指谷线，则光束将被手指13的皮肤吸收。现有光学指纹传感器的厚度至少为10_12mm。随着移动支付、物联网身份认证的应用逐渐火热，如果要在手机等移动领域中应用指纹认证，必须将光学指纹器的厚度控制在6mm以下。目前，只有半导体电容或电感式传感器可以达到此要求，但半导体电容或电感式传感器的成本极高，为大规模量产造成障碍。因此，如何减小光学指纹传感器的厚度，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种厚度小的光学指纹采集装置。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种光学指纹采集方法，包括:发出光线并照射手指指纹；照射所述的手指指纹形成的手指图案经导光阵列至图像传感器单元阵列，通过所述的导光阵列有效防止相邻图像传感器单元之间的光线串扰，以及图像在导光阵列传输过程中的光线串扰；所述图像传感器单元分别感应手指图像的光线信息进行处理，再输出处理后生成的指纹图像数据。可选地，所述的导光阵列具有对应于图像传感器单元的导光区域与对应于图像传感器单元之间区域的隔离光线区域，通过所述的导光区域有效传导手指图像的光线信息至图像传感器单元阵列。可选地，所述的光线通过光学薄膜照射手指指纹，并将手指图像传播至导光阵列。可选地，所述的光学薄膜感应手指指纹的电容效应，判断手指指纹的生物特征判断。可选地，通过光线发射模块发出光线，其为多个，对应设置于所述的导光阵列的周边。可选地，所述的导光阵列的隔离光线区域为对应于所述图像传感器单元之间区域的光线隔尚柱。可选地，所述图像传感器单元阵列呈N行XM列的阵列式排布，其中N为大于或者等于I的自然数，M为大于或者等于I的自然数，并且N和M不同时等于I。本专利技术还提供了一种光学指纹采集装置，包括:导光阵列，置于手指指纹采集装置手指接触面的内部，适于传输照射所述的手指指纹形成的手指图像，有格子状的柱状结构；图像传感器单元阵列，对应置于所述的导光阵列的下部，适于接收途经所述导光阵列的手指图像并生成指纹图像数据。可选地，所述的光学指纹采集装置还包括:光线发射单元，用于提供光线。可选地，所述的导光阵列具有对应于图像传感器单元的导光区域与对应于图像传感器单元之间区域的隔离光线区域，通过所述的导光区域有效传导手指图像的光线信息至图像传感器单元整列。可选地，光学指纹采集装置还包括:位于指纹接触面内部的光学薄膜，所述的光线通过光学薄膜照射手指指纹，并将手指图像传播至导光阵列。可选地，所述的光学薄膜、导光阵列、图像传感器单元阵列采用贴合的方式设置。可选地，所述的光线发射单元为多个，对应设置于所述的导光阵列周边。可选地，所述的导光阵列的隔离光线区域为对应于所述图像传感器之间区域的光线隔离柱。可选地，所述图像传感器单元阵列呈N行XM列的阵列式排布，其中N为大于或者等于I的自然数，M为大于或者等于I的自然数，并且N和M不同时等于I。本专利技术还提供了 一种便携式电子装置，包括上述光学指纹采集装置。可选地，所述便携式电子装置还包括显示装置和印刷电路母板，所述导光阵列固设于所述显示装置内部，并且所述显示装置暴露所述导光阵列表面；所述图像传感器单元阵列固设于所述印刷电路母板上。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术省略了传统指纹传感器中的直角棱镜，采用光学一半导体直接耦合出图的方式获取指纹图像，节省了直角棱镜所占的厚度；导光阵列与图像传感器单元阵列直接贴合，使光学指纹采集装置的厚度进一步缩小。因此，本专利技术的光学指纹采集装置厚度小。【附图说明】图1是光学指纹采集装置一现有技术的结构示意图；图2是本专利技术的光学指纹采集装置一实施例的结构示意图；图3是图2所示实施例的图像传感器单元阵列的俯视图；图4是图2所示实施例的导光阵列的侧视图；图5是图2所示实施例的结果示意图；图6是本专利技术的光学指纹采集方法一实施例的流程示意图。【具体实施方式】在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。经研究，专利技术人发现:现有技术的光学指纹采集装置较厚，主要原因是通过直角棱镜的反射获取指纹图像。由于直角棱镜本身就具有一定的厚度，所以一定程度上限制了光学指纹采集装置的厚度。而为了获取反射出的完整图像，必须保证直角棱镜与CMOS图像传感器之间的距离足够长，这又进一步限制了光学指纹采集装置的厚度。为了解决
技术介绍
中的技术问题，专利技术人摈弃了传统的通过直角棱镜反射获取指纹图像的方法，提出了另外一种直接获取指纹图像的方法。本专利技术提供了一种光学指纹采集装置。图2是本专利技术的光学指纹采集装置一实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例包括:光学薄膜11、导光阵列12、光线发射单元13、图像传感器单元阵列14和封装基板15。所述光学薄膜11位于指纹接触面内部。所述光学薄膜11可以是透明或者半透明材质。手指指纹10按压于所述光学薄膜11表面，光线通过所述光学薄膜11照射手指指纹，并将手指图像传播至所述导光阵列12。所述光学薄膜11还可用于通过验证手指皮肤的电容效应，实现对活体指纹的判断。所述导光阵列12位于所述光学薄膜11的下方，用于将所述光学薄膜11获取的手指图像传输到所述图像传感器整列14。所述导光阵列12仅在垂直于所述光学薄膜11的方向上透光，在平行于所述光学薄膜11的方向上不透光。具体地，所述导光阵列12为阵列式管状结构，包括:导光区域(图未示)和隔离光线区域(图未示)。所述导光区域对应于所述图像传感器单元阵列14中的图像传感器单元。所述隔离光线区域为格子状的光线隔离柱，对应于所述图像传感器单元阵列14中图像传感器单元之间的区域。所述导光阵列12可以直接对手指图像进行分割采样，并且可以有效防止相邻图像传感器单元之间的成像串扰，以及手指图像在所述导光阵列12传输过程中的光线串扰。所述光线发射单元13位于所述导光阵列12周边，用于提供所述光线。需要说明的是，本实施例中，所述光线通过置于所述光学指纹采集装置内部的光线发射单元13提供，但是本专利技术对此不作具体限定。在其他实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学指纹采集方法，其特征在于，包括：发出光线并照射手指指纹；照射所述的手指指纹形成的手指图案经导光阵列至图像传感器单元阵列，通过所述的导光阵列有效防止相邻图像传感器单元之间的光线串扰，以及图像在导光阵列传输过程中的光线串扰；所述图像传感器单元分别感应手指图像的光线信息进行处理，再输出处理后生成的指纹图像数据。

【技术特征摘要】
1.一种光学指纹采集方法，其特征在于，包括: 发出光线并照射手指指纹； 照射所述的手指指纹形成的手指图案经导光阵列至图像传感器单元阵列，通过所述的导光阵列有效防止相邻图像传感器单元之间的光线串扰，以及图像在导光阵列传输过程中的光线串扰； 所述图像传感器单元分别感应手指图像的光线信息进行处理，再输出处理后生成的指纹图像数据。2.根据权利要求1所述的光学指纹采集方法，其特征在于，所述的导光阵列具有对应于图像传感器单元的导光区域与对应于图像传感器单元之间区域的隔离光线区域，通过所述的导光区域有效传导手指图像的光线信息至图像传感器单元阵列。3.根据权利要求1所述的光学指纹采集方法，其特征在于，所述的光线通过光学薄膜照射手指指纹，并将手指图像传播至导光阵列。4.根据权利要求1所述的光学指纹采集方法，其特征在于，所述的光学薄膜感应手指指纹的电容效应，判断手指指纹的生物特征判断。5.根据权利要求1所述的光学指纹采集方法，其特征在于，通过光线发射模块发出光线，其为多个，对应设置于所述的导光阵列的周边。6.根据权利要求1所述的光学指纹采集方法，其特征在于，所述的导光阵列的隔离光线区域为对应于所述图像传感器单元之间区域的光线隔离柱。7.根据权利要求1所述的光学指纹采集方法，其特征在于，所述图像传感器单元阵列呈N行XM列的阵列式排布，其中N 为大于或者等于I的自然数，M为大于或者等于I的自然数，并且N和M不同时等于I。8.一种光学指纹采集装置，其特征在于，包括: 导光阵列，置于手指指纹采集装置手指接触面的内部，适于传输照射所述的手指指纹形成的手指图像，有格子状的柱状结构； 图像传感器单元阵列，对应置于所述的导光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨慎杰，赵立新，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：