屏下光学检测系统及电子设备技术方案

本申请公开了一种屏下光学检测系统，包括：保护层、位于保护层下方的显示屏、位于所述显示屏下方的光学检测装置、控制模块及处理模块。所述显示屏包括多个显示像素，所述显示像素用于发出可见光以显示画面。所述控制模块用于控制至少部分显示像素在不同时间段分别从不同方向发出检测光线照射外部对象的相同部位。所述光学检测模块用于透过所述显示屏和保护层分别在所述不同时间段获取外部对象在不同方向检测光线照射下的图像。所述处理模块用于比较所获取的外部对象图像的灰度值差异，并当所述灰度值差异大于预设灰度值差异阈值时判断所述外部对象为立体物体。本申请还公开了一种包括所述屏下光学检测系统的电子设备。

【技术实现步骤摘要】
屏下光学检测系统及电子设备
本申请涉及光电
，尤其涉及一种利用光学成像原理对外部对象进行检测的屏下光学检测系统及电子设备。
技术介绍
目前，手机、平板电脑等电子产品的光学指纹识别功能通常是通过识别用户手指按压屏幕表面时获取的指纹平面图像来实现的，比较容易被不法分子利用造价低廉的平面假指纹道具攻破，比如：将印有指纹图案的胶带或图片等贴在屏幕表面的指纹识别区域。由此，现有电子产品的光学指纹识别功能具有较明显的安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能够改善现有技术问题的屏下光学检测系统及电子设备。本申请的一个方面提供一种屏下光学检测系统，用于对一外部对象进行检测，包括：保护层；显示屏，位于所述保护层的下方，所述显示屏包括多个显示像素，所述显示像素用于发出可见光以显示画面；控制模块，用于控制至少部分显示像素在不同时间段分别从不同方向发出检测光线照射外部对象的相同部位；光学检测装置，位于所述显示屏下方，用于透过所述显示屏和保护层分别在所述不同时间段获取外部对象在不同方向检测光线照射下的图像；及处理模块，用于比较所获取的外部对象图像的灰度值差异，并当所述灰度值差异大于预设灰度值差异阈值时判断所述外部对象为立体物体。在某些实施例中，用于在检测时发出检测光线的显示像素为检测发光像素，所述检测发光像素包括至少一个检测发光单元，每一个所述检测发光单元至少包括第一发光组和第二发光组，所述检测发光单元的各个发光组分别在不同时间段从不同方向发出检测光线照射外部对象的相同部位。在某些实施例中，所述第一发光组包括至少一个第一检测发光像素，所述第一检测发光像素在第一时间段内同时发出所述检测光线，所述第二发光组包括至少一个第二检测发光像素，所述第二检测发光像素在第二时间段内同时发出所述检测光线，所述第一时间段和第二时间段分别为发生在不同时刻的时间段，相互之间无交叠且具有时间上的先后顺序。在某些实施例中，同一个所述检测发光单元的第一发光组和第二发光组相连设置，所述第一发光组的至少一个第一检测发光像素的边界与所述第二发光组的至少一个第二检测发光像素的边界相互连接；或者同一个所述检测发光单元的第一发光组和第二发光组相互间隔设置，最靠近的第一检测发光像素与第二检测发光像素之间不直接相连而是间隔有其他在检测期间不发光的显示像素。在某些实施例中，所述检测发光像素包括多个检测发光单元，所述多个检测发光单元依次相连地排布，相邻的不同检测发光单元的边界相互连接；或者所述多个检测发光单元之间相互间隔设置，不同检测单元之间间隔有其他在检测期间不发光的显示像素。在某些实施例中，分别属于不同检测发光单元的第一发光组相互间隔设置，分别属于不同检测发光单元的第二发光组相互间隔设置。在某些实施例中，所述检测发光单元具有一发出所述检测光线的发光区域，所述发光区域的最大宽度定义为发光区域边界上相距最远的两个点之间的间距，所述检测单元发光区域的最大宽度大于或等于400μm。在某些实施例中，所述外部对象为用户手指的指纹，包括间隔重复的脊部和谷部，相邻的脊部和谷部构成一个脊谷周期，所述手指指纹被同一个所述检测发光单元分别在不同时间段照射的相同部位至少包括一个脊谷周期。在某些实施例中，所述光学检测装置包括光学组件及图像传感器，所述光学组件将经由所述外部对象返回的光线会聚在所述图像传感器上以对所述外部对象进行成像，所述图像传感器用于将经光学组件所成的外部对象图像转换为相应的图像数据。在某些实施例中，所述图像传感器包括多个感光单元，所述光学组件包括一个或多个光学元件，所述光学组件的全部或部分光学元件与所述图像传感器一起封装成一个图像传感芯片，所述光学元件包括微透镜阵列、滤光片阵列和/或微孔阵列，所述光学元件形成有多个微型成像单元，每一个所述微型成像单元分别与单个感光单元对应设置，由所述外部对象返回的光线经所述微型成像单元进行光路准直或汇聚之后被位于其下方的感光单元接收；或者所述光学组件的全部或部分光学元件不与所述图像传感器一起封装，而是设置在所述图像传感器的外部，所述光学元件包括一小透镜层，所述小透镜层包括多个小透镜，每一个小透镜将由外部对象返回的光线会聚在与其相对的多个感光单元上进行成像。在某些实施例中，所述显示屏为有机发光二极管显示屏，所述检测光线为可见光，波长变化范围为380nm至780nm。本申请的一个方面提供一种电子设备，包括如上述实施例所提供的屏下光学检测系统。本申请的有益效果在于，本申请的屏下光学检测系统通过比较在不同时间段分别获取的不同角度打光下的指纹图像之间的灰度值差异，进而判断所检测的指纹是否为立体指纹，可有效防止不法分子利用印有指纹图案的廉价平面仿制品对所述屏下光学检测系统的识别功能进行攻击,提高了电子设备的安全性。附图说明图1是本申请一实施例提供的屏下光学检测系统应用于电子设备上的结构示意图；图2是图1中的所述屏下光学检测系统沿II-II线的部分截面示意图；图3是图2中的光学检测装置的另一实施例的结构示意图；图4是本申请一实施例提供的显示屏的检测发光像素照射指纹的光路示意图；图5是本申请一实施例提供的检测发光单元内的检测发光像素的排布示意图；图6是本申请另一实施例提供的检测发光单元内的检测发光像素的排布示意图；图7是本申请另一实施例提供的检测发光单元内的检测发光像素的排布示意图；图8是本申请另一实施例提供的检测发光单元内的检测发光像素的排布示意图；图9是本申请一实施例提供的显示屏内的检测发光单元的排布示意图；图10是本申请另一实施例提供的显示屏内的检测发光单元的排布示意图；图11是本申请一实施例提供的电子设备的功能模块示意图。具体实施例在对本申请实施例的具体描述中，应当理解，当基板、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的，可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外，附图中元件的大小并非完全反映实际大小。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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设定之间的关系。此外，本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏下光学检测系统，用于对一外部对象进行检测，其特征在于，包括：/n保护层；/n显示屏，位于所述保护层的下方，所述显示屏包括多个显示像素，所述显示像素用于发出可见光以显示画面；/n控制模块，用于控制至少部分显示像素在不同时间段分别从不同方向发出检测光线照射外部对象的相同部位；/n光学检测装置，位于所述显示屏下方，用于透过所述显示屏和保护层分别在所述不同时间段获取外部对象在不同方向检测光线照射下的图像；及/n处理模块，用于比较所获取的外部对象图像的灰度值差异，并当所述灰度值差异大于预设的灰度值差异阈值时判断所述外部对象为立体物体。/n

【技术特征摘要】
1.一种屏下光学检测系统，用于对一外部对象进行检测，其特征在于，包括：
保护层；
显示屏，位于所述保护层的下方，所述显示屏包括多个显示像素，所述显示像素用于发出可见光以显示画面；
控制模块，用于控制至少部分显示像素在不同时间段分别从不同方向发出检测光线照射外部对象的相同部位；
光学检测装置，位于所述显示屏下方，用于透过所述显示屏和保护层分别在所述不同时间段获取外部对象在不同方向检测光线照射下的图像；及
处理模块，用于比较所获取的外部对象图像的灰度值差异，并当所述灰度值差异大于预设的灰度值差异阈值时判断所述外部对象为立体物体。


2.如权利要求1所述的屏下光学检测系统，其特征在于：
用于在检测时发出检测光线的显示像素为检测发光像素，所述检测发光像素包括至少一个检测发光单元，每一个所述检测发光单元至少包括第一发光组和第二发光组，所述检测发光单元的各个发光组分别在不同时间段从不同方向发出检测光线照射外部对象的相同部位。


3.如权利要求2所述的屏下光学检测系统，其特征在于，所述第一发光组包括至少一个第一检测发光像素，所述第一检测发光像素在第一时间段内同时发出所述检测光线，所述第二发光组包括至少一个第二检测发光像素，所述第二检测发光像素在第二时间段内同时发出所述检测光线，所述第一时间段和第二时间段分别为发生在不同时刻的时间段，相互之间无交叠且具有时间上的先后顺序。


4.如权利要求3所述的屏下光学检测系统，其特征在于，同一个所述检测发光单元的第一发光组和第二发光组相连设置，所述第一发光组的至少一个第一检测发光像素的边界与所述第二发光组的至少一个第二检测发光像素的边界相互连接；或者
同一个所述检测发光单元的第一发光组和第二发光组相互间隔设置，最靠近的第一检测发光像素与第二检测发光像素之间不直接相连而是间隔有其他在检测期间不发光的显示像素。


5.如权利要求2所述的屏下光学检测系统，其特征在于，所述检测发光像素包括多个检测发光单元，所述多个检测发光单元依次相连地排布，相邻的不同检测发光单元的边界相互连接；或者
所述多个检测发光单元之间相互间隔设置，不同检测单元之间间隔有其他在检测期间不...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44