指纹识别装置和电子设备制造方法及图纸

一种指纹识别装置和电子设备，能够提升指纹识别性能。该指纹识别装置包括：第一微棱镜阵列、光学组件和光学指纹传感器；第一微棱镜阵列包括多个第一微棱镜，第一微棱镜包括第一入射面和第一出射面，第一入射面为相对于显示屏平行的平面，第一出射面为相对于显示屏倾斜的平面；第一微棱镜用于通过第一入射面接收经由手指反射的相对于显示屏倾斜的第一目标光信号，并通过第一出射面将第一目标光信号出射为相对于显示屏垂直的第一垂直光信号；光学组件设置于第一微棱镜阵列下方，用于接收第一垂直光信号，并将第一垂直光信号引导至光学指纹传感器，光学指纹传感器设置于光学组件下方，用于接收第一垂直光信号以进行指纹识别。用于接收第一垂直光信号以进行指纹识别。用于接收第一垂直光信号以进行指纹识别。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别装置和电子设备


[0001]本申请实施例涉及生物识别
，并且更具体地，涉及指纹识别装置和电子设备。

技术介绍

[0002]现如今，生物识别技术已广泛地应用到各种终端设备上，特别是在智能手机等消费电子产品中，指纹识别已成为大众所需。近年来，随着全面屏手机的兴起，传统电容指纹不再满足全面屏需求，屏下指纹识别技术应运而生。
[0003]屏下光学指纹作为屏下指纹的一种，将其设置于显示屏下方，通过采集光学指纹图像，以实现指纹识别。随着终端设备的发展，对指纹识别技术的性能要求也越来越高。因此，提升指纹识别的性能，成为业内共同的技术目标。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够提升指纹识别性能。
[0005]第一方面，提供一种指纹识别装置，其特征在于，用于设置在电子设备的显示屏下方，包括：第一微棱镜阵列、光学组件和光学指纹传感器；该第一微棱镜阵列包括多个第一微棱镜，该第一微棱镜包括第一入射面和第一出射面，该第一入射面为相对于该显示屏平行的平面，该第一出射面为相对于该显示屏倾斜的平面；该第一微棱镜用于通过该第一入射面接收经由手指反射的相对于该显示屏倾斜的第一目标光信号，并通过该第一出射面将该第一目标光信号出射为相对于该显示屏垂直的第一垂直光信号；该光学组件设置于该第一微棱镜阵列下方，用于接收该第一垂直光信号，并将该第一垂直光信号引导至该光学指纹传感器，该光学指纹传感器设置于该光学组件下方，用于接收该第一垂直光信号以进行指纹识别。
[0006]在本申请实施例中，通过第一微棱镜阵列中的多个第一微棱镜将相对于显示屏倾斜的第一目标光信号转换为相对于显示屏垂直的第一垂直光信号，该第一垂直光信号用于通过光学组件传输至光学指纹传感器以进行指纹识别，能够降低大角度入射光在光路中传输时造成的光损失，从而缩短了指纹识别装置的曝光时间，加快了指纹识别的速度并提升了用户体验。此外，还能应用于各类手指的检测，尤其能够适用于干手指的检测，提升对干手指的指纹识别性能。
[0007]在一些可能的实施方式中，该第一微棱镜还包括第二出射面，该第二出射面为相对于该显示屏倾斜的另一平面，该第二出射面的面积小于该第一出射面的面积。
[0008]在一些可能的实施方式中，该第一目标光信号经过该第一入射面后的第一折射光信号平行于该第二出射面；该第一入射面和该第一出射面的夹角为第一夹角i，该第一入射面和该第二出射面的夹角为第二夹角j，该第一目标光信号与该第一入射面的法线方向的夹角为目标夹角θ；该第一夹角i、该第二夹角j、该第一微棱镜的折射率n1，以及该目标夹角θ满足以下公式：
[0009]n0sinθ＝n1sin(90
°‑
j)；
[0010]n1sin(i+j
‑
90
°
)＝n0sini；
[0011]其中，n0为空气的折射率。
[0012]在一些可能的实施方式中，该第一入射面还用于接收经由手指反射的与该第一目标光信号方向不同的非目标光信号；该第一出射面和该第二出射面用于将该非目标光信号转换为相对于该显示屏倾斜的倾斜光信号；该光学组件用于阻挡该倾斜光信号，以防止该倾斜光信号进入该光学指纹传感器，对指纹识别造成干扰。
[0013]在一些可能的实施方式中，该非目标光信号与该第一入射面的法线方向的夹角为非目标夹角β，该第一微棱镜的折射率n1和该非目标夹角β满足以下公式：
[0014]n0sinβ＝n1sink；
[0015]n1sin(j
‑
k)＝n0sinj；
[0016][0017]其中，n0为空气的折射率，j为该第一入射面和该第二出射面的夹角，k为该非目标光信号经过该第一入射面后的第二折射光信号与法线方向的夹角。
[0018]在一些可能的实施方式中，该第一微棱镜的折射率n1大于预设阈值，以增大该非目标夹角β的取值范围，该第一微棱镜用于将该取值范围内的非目标光信号转换为倾斜光信号。
[0019]在一些可能的实施方式中，该第一微棱镜阵列的折射率n1大于1.5。
[0020]在一些可能的实施方式中，该光学指纹传感器包括多个第一光学感应单元形成的第一感应阵列；该第一微棱镜阵列的每个第一微棱镜的下方对应设置有至少一个该第一光学感应单元，或者，该第一感应阵列的每个第一光学感应单元的上方对应设置有至少一个该第一微棱镜。
[0021]在一些可能的实施方式中，该第一微棱镜阵列的每个第一微棱镜的下方对应设置有该第一感应阵列中的一行该第一光学感应单元或者一列该第一光学感应单元。
[0022]在一些可能的实施方式中，该第一微棱镜阵列还包括：第一衬底层；该第一衬底层形成于该多个第一微棱镜的第一入射面的上方，并平行于该显示屏。
[0023]在一些可能的实施方式中，该第一衬底层的上表面与显示屏的下表面相互贴合。
[0024]在一些可能的实施方式中，该第一衬底层为滤光片，用于通过目标波段的光信号，而阻挡非目标波段的光信号。
[0025]在一些可能的实施方式中，该指纹识别装置还包括：滤光片；该滤光片设置于该显示屏至该光学指纹传感器的光路中，用于通过目标波段的光信号，而阻挡非目标波段的光信号。
[0026]在一些可能的实施方式中，该指纹识别装置还包括：第二微棱镜阵列，设置于该显示屏与该光学组件之间；该第一微棱镜阵列用于接收经过该显示屏中第一指纹检测区域上手指反射的该第一目标光信号，并将该第一目标光信号转换为该第一垂直光信号；该第二微棱镜阵列用于接收经过该显示屏中第二指纹检测区域上手指反射的第二目标光信号，并将该第二目标光信号转换为相对于该显示屏垂直的第二垂直光信号；该光学组件设置于该第一微棱镜阵列和该第二微棱镜阵列下方，用于接收该第一垂直光信号和该第二垂直光信
号，并将该第一垂直光信号引导至该光学指纹传感器中的第一感应阵列，将该第二垂直光信号引导至该光学指纹传感器中的第二感应阵列，该第一感应阵列和该第二感应阵列用于分别接收该第一垂直光信号和该第二垂直光信号以进行指纹识别；其中，该第一指纹检测区域和该第二指纹检测区域互不重叠，且二者之间存在间隔区。
[0027]在一些可能的实施方式中，该第二微棱镜阵列包括多个第二微棱镜，该第二微棱镜包括第二入射面和第三出射面，该第二入射面为相对于该显示屏平行的平面，该第三出射面为相对于该显示屏倾斜的平面；该第二微棱镜用于通过该第二入射面接收该第二目标光信号，并通过该第三出射面将该第二目标光信号出射为该第二垂直光信号。
[0028]在一些可能的实施方式中，该第二微棱镜还包括第四出射面，该第四出射面为相对于该显示屏倾斜的另一平面，该第四出射面的面积小于该第三出射面的面积。
[0029]在一些可能的实施方式中，在该光学指纹传感器中，该第一感应阵列和该第二感应阵列之间无间隔。
[0030]在一些可能的实施方式中，该第一感应阵列和该第二感应阵列的面积相等，和/或，该第一指本文档来自技高网...

【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，用于设置在电子设备的显示屏下方，包括：第一微棱镜阵列、光学组件和光学指纹传感器；所述第一微棱镜阵列包括多个第一微棱镜，所述第一微棱镜包括第一入射面和第一出射面，所述第一入射面为相对于所述显示屏平行的平面，所述第一出射面为相对于所述显示屏倾斜的平面；所述第一微棱镜用于通过所述第一入射面接收经由手指反射的相对于所述显示屏倾斜的第一目标光信号，并通过所述第一出射面将所述第一目标光信号出射为相对于所述显示屏垂直的第一垂直光信号；所述光学组件设置于所述第一微棱镜阵列下方，用于接收所述第一垂直光信号，并将所述第一垂直光信号引导至所述光学指纹传感器，所述光学指纹传感器设置于所述光学组件下方，用于接收所述第一垂直光信号以进行指纹识别。2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一微棱镜还包括第二出射面，所述第二出射面为相对于所述显示屏倾斜的另一平面，所述第二出射面的面积小于所述第一出射面的面积。3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一目标光信号经过所述第一入射面后的第一折射光信号平行于所述第二出射面；所述第一入射面和所述第一出射面的夹角为第一夹角i，所述第一入射面和所述第二出射面的夹角为第二夹角j，所述第一目标光信号与所述第一入射面的法线方向的夹角为目标夹角θ；所述第一夹角i、所述第二夹角j、所述第一微棱镜的折射率n1，以及所述目标夹角θ满足以下公式：n0sinθ＝n1sin(90
°‑
j)；n1sin(i+j
‑
90
°
)＝n0sini；其中，n0为空气的折射率。4.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一入射面还用于接收经由手指反射的与所述第一目标光信号方向不同的非目标光信号；所述第一出射面和所述第二出射面用于将所述非目标光信号转换为相对于所述显示屏倾斜的倾斜光信号；所述光学组件用于阻挡所述倾斜光信号，以防止所述倾斜光信号进入所述光学指纹传感器，对指纹识别造成干扰。5.根据权利要求4所述的指纹识别装置，其特征在于，所述非目标光信号与所述第一入射面的法线方向的夹角为非目标夹角β，所述第一微棱镜的折射率n1和所述非目标夹角β满足以下公式：n0sinβ＝n1sink；n1sin(j
‑
k)＝n0sinj；其中，n0为空气的折射率，j为所述第一入射面和所述第二出射面的夹角，k为所述非目
标光信号经过所述第一入射面后的第二折射光信号与法线方向的夹角。6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一微棱镜的折射率n1大于预设阈值，以增大所述非目标夹角β的取值范围，所述第一微棱镜用于将所述取值范围内的非目标光信号转换为倾斜光信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一微棱镜阵列的折射率n1大于1.5。8.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学指纹传感器包括多个第一光学感应单元形成的第一感应阵列；所述第一微棱镜阵列的每个第一微棱镜的下方对应设置有至少一个所述第一光学感应单元，或者，所述第一感应阵列的每个第一光学感应单元的上方对应设置有至少一个所述第一微棱镜。9.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一微棱镜阵列的每个第一微棱镜的下方对应设置有所述第一感应阵列中的一行所述第一光学感应单元或者一列所述第一光学感应单元。10.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一微棱镜阵列还包括：第一衬底层；所述第一衬底层形成于所述多个第一微棱镜的第一入射面的上方，并平行于所述显示屏。11.根据权利要求10所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一衬底层的上表面与所述显示屏的下表面相互贴合。12.根据权利要求10所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一衬底层为滤光片，用于通过目标波段的光信号，而阻挡非目标波段的光信号。13.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：滤光片；所述滤光片设置于所述显示屏至所述光学指纹传感器的光路中，用于通过目标波段的光信号，而阻挡非目标波段的光信号。14.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：第二微棱镜阵列，设置于所述显示屏与所述光学组件之间；所述第一微棱镜阵列用于接收经过所述显示屏中第一指纹检测区域上手指反射的所述第一目标光信号，并将所述第一目标光信号转换为所述第一垂直光信号；所述第二微棱镜阵列用于接收经过所述显示屏中第二指纹检测区域上手指反射的第二目标光信号，并将所述第二目标光信...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰洋，沈健，姚国峰，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：