纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统技术方案

一种纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，应用光线于导光面板中进行内全反射效应传输的原理来检测指纹，其特点是在导光面板的入光端和出光端的至少其中之一设有滤光元件，利用滤光元件过滤光线后，可将光线中于指定角度或波长范围内的第一部分由出光端导出，光线中于指定角度或波长范围外的第二部分则不导出，以通过将入射光线的角度和波长予以筛选的机制，使得指纹影像的噪声和迭影可以被有效移除。

Fingerprint identification system under screen based on purified fingerprint image

【技术实现步骤摘要】
纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统
本技术有关一种屏下指纹辨识技术，特别是指一种纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统。
技术介绍
指纹辨识为生物特征识别技术的一种，其利用人体手指上独有的指纹讯息进行辨识，以其在安全性和方便性方面的优点受到广泛的应用；举例来说，现今的智能型手机几乎都添加了指纹辨识功能，可以提供指纹加密、指纹解锁。基于面板市场的趋势，将指纹辨识功能和显示面板的显示功能结合起来，是产业界正极力研究的一项热门课题。将指纹辨识系统整合或是结合到显示面板中的作法中，若是将指纹辨识的相关元件设置于显示面板上方，由于以硅晶圆为基础的感光元件是不透明的，会显露于显示面板之外，而置放于显示面板下方又有穿透度的问题，可能无法良好地接收指纹的反射光线，而影响指纹辨识的精确度。因此，要将指纹辨识系统结合到显示面板存有一定的限制，也很难不干扰到产品的外观设计。目前已在积极发展一种应用光学的「破坏全反射」(FrustratedTotalInternalReflection，FTIR)原理的屏下指纹辨识技术，可以突破传统指纹辨识产品的外观限制。然而，屏下指纹辨识系统为了可以做到高屏占比与小体积光学模块，入射光线的角度无法良好的准直化，往往会让许多噪声进入导光面板中，导致影像会产生许多不同角度的迭影，影响指纹辨识的精确度。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的主要目的在于提供一种纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，在导光面板的入光端或出光端设置有滤光元件，使得可存在导光面板内部的光源角度或波长范围变小，以达到将指纹影像的迭影移除的效果。因此，为实现上述目的，本技术提供一种纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，主要包括一导光面板、一光源、一滤光元件、一信号放大器及一感光元件。其中，所述导光面板表面具有供手指按压的一指纹感测区域，且所述导光面板具有一入光端与一出光端。所述光源用以发射光线，将光线由入光端导入导光面板并在导光面板中通过内全反射效应传输。所述滤光元件设置于入光端和出光端的至少其中之一，用以过滤光线，使光线中于一指定角度或波长范围内的第一部分由出光端导出，光线中于指定角度或波长范围外的第二部分不导出。所述信号放大器接收光线的第一部分，并将第一部分放大后导出。而所述感光元件背向指纹感测区域，其接收信号放大器所放大的光线的第一部分，并将第一部分处理为一指纹影像，从而达成指纹辨识的目的。根据本技术的一个实施例，其中滤光元件具有至少一孔洞或狭缝，使光线的第一部分可通过孔洞或狭缝，光线的第二部分无法通过。根据本技术的一个实施例，其中滤光元件为一多层滤光薄膜，使于光线的第一部分可穿透多层滤光薄膜，光线的第二部分无法穿透。根据本技术的一个实施例，其中导光面板于入光端与出光端的邻近处分别设有一第一导光部与一第二导光部，使入光端所导入的光线经由第一导光部传输至指纹感测区域，并经由第二导光部传输至出光端。根据本技术的一个实施例，其中滤光元件为位于第一导光部或第二导光部的局部表面上的反射镀膜，使光线的第一部分通过反射镀膜而予以反射，且光线的第二部分未通过反射镀膜而不被反射。根据本技术的一个实施例，其中滤光元件为位于第一导光部和第二导光部的至少其中之一的表面上的反射镀膜，反射镀膜具有平面的反射区域和倒角，使光线的第一部分通过反射镀膜的反射区域而予以反射，且光线的第二部分通过反射镀膜的倒角而不被导入信号放大器与感测元件。根据本技术的一个实施例，其中指定波长范围介于380～1400纳米(nm)之间。根据本技术的一个实施例，其中指定角度范围为光线的行进方向与导光面板的表面或底面的法线方向的夹角，此指定角度范围为0～10度。本技术所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，利用滤光元件将入射光线的角度和波长予以筛选，使得符合指定角度或波长范围内的一部分光线可以被导出及侦测，且不导出其余部分，以避免产生多余的噪声来干扰感测的质量，从而可提高指纹影像的辨识率。下面藉由具体实施例详加说明，当更容易了解本技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1为本技术第一实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统的剖面图。图2为本技术第一实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统的仰视图。图3为本技术第二实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统的剖面图。图4为本技术第三实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统的剖面图。图5为本技术第三实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统的俯视图。图6为本技术第四实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统的剖面图。图7为本技术第五实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统与显示面板作结合的示意图。附图标记说明：20-屏下指纹辨识系统；21-导光面板；211-指纹感测区域；212-入光端；213-出光端；214-第一导光部；215-第二导光部；216-光学胶；22-光源；23-信号放大器；24-感光元件；25-滤光元件；251-狭缝；252-多层滤光薄膜；253-反射镀膜；254-反射镀膜；255-倒角；256-反射区域；30-显示面板；A-手指；d1、d2-宽度；L1、L2-长度；z-厚度；θ-入射角度；α-夹角。具体实施方式请参照图1和图2，绘示本技术第一实施例所提供的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统20的剖面图及仰视图。此屏下指纹辨识系统20主要是由导光面板21、光源22、滤光元件25、信号放大器23及感光元件24所构成。本实施例中，导光面板21的表面具有可供手指A按压的指纹感测区域211；实际应用上，指纹感测区域211可设置于导光面板21表面的全部区域或局部区域。本实施例中，导光面板21于两侧分别具有入光端212与出光端213，并于入光端212与出光端213分别设有第一导光部214与第二导光部215，具体而言，第一导光部214与第二导光部215可为反射板，用以调整光线的传递角度；实际应用上，入光端212与出光端213的位置亦可设计在导光面板21的中间切口端。而导光面板21的材料可为玻璃，第一导光部214和第二导光部215可为镜面或光纤的形式，且第一导光部214与第二导光部215相对于导光面板21可为分开设置，当然，第一导光部214与第二导光部215也可以和导光面板21设计成一体化结构。本实施例中，光源22邻近于第一导光部214，并朝向第一导光部214发射光线，光线通过入光端212后，经由第一导光部214予以反射或传递至导光面板21中，并经由指纹感测区域211的反射来进行内全反射(TotalInternalReflection,TIR)效应传输，然后传往出光端213，再经由第二导光部215予以反射或传递出去。进一步说明，为允许光线在导光面板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，其特征在于，包括：/n一导光面板，具有一入光端与一出光端，且表面具有供手指按压的一指纹感测区域；/n一光源，用以发射一光线，该光线由该入光端导入该导光面板中并经由该指纹感测区域反射来进行内全反射效应传输；/n一滤光元件，设置于该入光端和该出光端的至少其中之一，用以过滤该光线，使该光线中于一指定角度或波长范围内的第一部分由该出光端导出，该光线中于该指定角度或波长范围外的第二部分不导出；/n一信号放大器，接收该光线的该第一部分，并将该第一部分放大；及/n一感光元件，背向该指纹感测区域，接收该信号放大器所放大的该光线的该第一部分，并将该第一部分处理为一指纹影像。/n

【技术特征摘要】
1.一种纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，其特征在于，包括：
一导光面板，具有一入光端与一出光端，且表面具有供手指按压的一指纹感测区域；
一光源，用以发射一光线，该光线由该入光端导入该导光面板中并经由该指纹感测区域反射来进行内全反射效应传输；
一滤光元件，设置于该入光端和该出光端的至少其中之一，用以过滤该光线，使该光线中于一指定角度或波长范围内的第一部分由该出光端导出，该光线中于该指定角度或波长范围外的第二部分不导出；
一信号放大器，接收该光线的该第一部分，并将该第一部分放大；及
一感光元件，背向该指纹感测区域，接收该信号放大器所放大的该光线的该第一部分，并将该第一部分处理为一指纹影像。


2.如权利要求1所述的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，其特征在于，该滤光元件具有至少一孔洞或狭缝，使该光线的该第一部分通过该孔洞或狭缝，而该光线的该第二部分无法通过。


3.如权利要求1所述的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，其特征在于，该滤光元件为一多层滤光薄膜，使该光线的该第一部分穿透该多层滤光薄膜，而该光线的该第二部分无法穿透。


4.如权利要求1所述的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，其特征在于，该导光面板于该入光端与该出光端的邻近处分别设有一第一导光部与一第二导光部，使该入光端所导入的该光线经由该第一导光部传输至该指纹感测区域，并经由该第二导光部传输至该出光端。


5.如权利要求4所述的纯化指纹影像的屏下指纹辨识系统，其特征在于，该滤光元件为位于该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶佳明，林哲玄，萧嘉源，叶俊宏，
申请(专利权)人：敦捷光电开曼股份有限公司，
类型：新型
国别省市：开曼群岛;KY