本申请涉及指纹识别系统、指纹采集设备及电子设备，指纹识别系统包括：光波导层；一级光栅，设置于光波导层；二级光栅，设置于光波导层，二级光栅为两个或两个以上；其中，经过一级光栅的衍射光束能够经过二级光栅，且经过各二级光栅的衍射光束转向，并至少部分交叉。本实施例中，波导光经过二级光栅后发生转向，从而形成相互交叉的波导光，光的亮度较高，从而增加照射到手指脊部的光的亮度，且经过不同二级光栅耦合后波导光的方向不同，因此，交叉后的波导光能够照射到光波导层的各位置，不容易形成指纹照射的死角，从而提高指纹图像的质量，该指纹识别系统能够实现大面积高质量的指纹图像，进而提高指纹识别的灵敏度和准确度。进而提高指纹识别的灵敏度和准确度。进而提高指纹识别的灵敏度和准确度。
【技术实现步骤摘要】
一种指纹识别系统、指纹采集设备及电子设备
[0001]本申请涉及电子设备
，尤其涉及一种指纹识别系统、指纹采集设备及电子设备。
技术介绍
[0002]手机等电子设备已经成为用户连接数字世界的主要入口，而移动支付的兴起促使用户越来越重视手机信息安全，传统的密码和Pin码存在被盗用的风险，因此无法满足手机信息安全的需求。生物识别技术是依靠人类特征来进行身份验证的一种技术，这些特征包括指纹、人脸、虹膜、静脉、声纹和DNA等人体生物特征，由于上述特征具有个体差异，因此生物识别技术具有极高的安全性，该技术在手机上被广泛应用。目前，应用在手机上的生物识别技术通常为指纹识别系统，该指纹识别系统包括传感器，通过传感器识别用户的指纹，从而实现手机的解锁。但是，传感器识别到的图片的质量和亮度影响指纹识别系统的灵敏性，灵敏性不高时导致用户的体验较差。
技术实现思路
[0003]本申请提供了一种指纹识别系统、指纹采集设备及电子设备，该指纹识别系统的指纹图像质量较高，即能够实现大面积高质量的指纹图像。
[0004]本申请第一方面提供一种指纹识别系统，所述指纹识别系统包括：光波导层；一级光栅，设置于所述光波导层；二级光栅，设置于所述光波导层，所述二级光栅为两个或两个以上；其中，经过所述一级光栅的衍射光束能够经过所述二级光栅，且经过各所述二级光栅的衍射光束转向，并至少部分交叉。本实施例中，光源发出的光线经过一级光栅时，将入射光耦合成
±
1级两束衍射光，该波导光经过二级光栅后发生转向，从而形成相互交叉的波导光，该交叉的波导光形成交叉区域，由于该交叉区域的光线存在交叉叠加，因此，该区域内光的亮度较高，从而增加照射到手指脊部的光的亮度，且经过不同二级光栅耦合后波导光的方向不同，因此，交叉后的波导光能够照射到光波导层的各位置，不容易形成指纹照射的死角，从而提高指纹图像的质量，该指纹识别系统能够实现大面积高质量的指纹图像，进而提高指纹识别的灵敏度和准确度。
[0005]在一种可能的设计中，所述二级光栅包括第一二级光栅和第二二级光栅，且所述第一二级光栅和所述第二二级光栅位于所述一级光栅的两侧。
[0006]在一种可能的设计中，所述第一二级光栅的光栅线条的方向与所述一级光栅的光栅线条的方向之间具有第一夹角θ1，所述第二二级光栅的光栅线条的方向与所述一级光栅的光栅线条的方向之间具有第二夹角θ2；其中，所述第一夹角θ1与所述第二夹角θ2相同或不同。
[0007]在一种可能的设计中，30
°
≤θ1≤70
°
，和/或，30
°
≤θ2≤70
°
。该第一夹角θ1与第二夹角θ2有助于实现转向光束的交叉，从而增加交叉区域的亮度。
[0008]在一种可能的设计中，所述一级光栅的周期为T1，所述第一二级光栅的周期为T2，
所述第二二级光栅的周期为T3；λ/Np<T1<λ，0<T2<λ，0<T3<λ其中，Np为所述光波导层的折射率，λ为光的波长。该一级光栅的周期T1、第一二级光栅的周期T2和第二二级光栅的周期T3满足上述关系时有助于实现转向光束的交叉，从而增加交叉区域的亮度。
[0009]在一种可能的设计中，所述二级光栅的远离所述一级光栅的一侧设置有反射镜，且其反射光路经过所述二级光栅，使得照射到反射镜的光束能够反射，从而增加光的亮度。
[0010]在一种可能的设计中，所述光波导层的远离光源的一侧设置有反射镜。使得照射到反射镜的光束能够反射，从而增加光的亮度。
[0011]在一种可能的设计中，所述一级光栅和所述二级光栅位于所述光波导层的远离光源的一侧，或者，所述一级光栅和所述二级光栅位于所述光波导层的靠近光源的一侧。
[0012]在一种可能的设计中，所述一级光栅和所述二级光栅位于所述光波导层内部，并靠近所述光波导层的一侧面。
[0013]在一种可能的设计中，所述一级光栅的光栅线条平行于所述光波导层的一侧面。
[0014]在一种可能的设计中，所述光波导层与光源垂直。
[0015]在一种可能的设计中，所述光波导层的厚度为0.1mm～10mm。
[0016]本申请第二方面提供一种指纹识别系统，所述指纹识别系统包括：光波导层；一级光栅；二级光栅，所述二级光栅为两个或两个以上；其中，所述一级光栅和所述二级光栅设置于光波导层，经过所述一级光栅的透射
±
1级光束或者反射
±
1级光束的至少一部分经过所述二级光栅形成透射转向光束和/或反射转向光束。本实施例中，能够充分利用上述各衍射光束，提高光栅的耦合效率，从而提高光线的利用率，减少光强损失，提高指纹识别区域的光束密度，提高指纹识别系统的指纹识别效率和灵敏度。
[0017]在一种可能的设计中，所述一级光栅和所述二级光栅设置于所述光波导层的内部。
[0018]在一种可能的设计中，所述一级光栅位于所述光波导层的远离光源的表面，所述一级光栅的远离光源的一侧设置有金属层。
[0019]在一种可能的设计中，所述一级光栅位于所述光波导层的内部，或者，所述一级光栅位于所述光波导层的靠近光源的表面，所述光波导层的远离光源的一侧设置有反射镜。
[0020]在一种可能的设计中，所述二级光栅的远离所述一级光栅的一侧设置有反射镜。使得照射到反射镜的光束能够反射，从而增加光的亮度。
[0021]本申请第三方面提供一种指纹采集设备，所述指纹采集设备包括以上所述的指纹识别系统。
[0022]本申请第四方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：壳体；指纹识别系统，所述指纹识别系统为以上所述的指纹识别系统；其中，所述指纹识别系统设置于所述壳体，并用于在所述壳体形成指纹识别区域。当指纹识别系统设置于后盖时，该指纹识别系统无需占用屏幕的空间，从而不影响电子设备的屏占比，且该指纹识别系统也无需在后盖开孔，从而保证后盖的完整性。
[0023]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0024]图1为本申请实施例所提供指纹识别系统分布于后盖的示意图；
[0025]图2为图1中指纹识别系统在第一种具体实施例中的结构示意图；
[0026]图3为图2中指纹识别系统的侧视图；
[0027]图4为光波导层的光路示意图；
[0028]图5为图2中一级光栅与二级光栅的分布示意图；
[0029]图6为图1中指纹识别系统在第二种具体实施例中的结构示意图；
[0030]图7为图2和图6中反射镜设置于光波导层的第一种具体实施例的结构示意图；
[0031]图8为图2和图6中反射镜设置于光波导层的第二种具体实施例的结构示意图；
[0032]图9为图2和图6中反射镜设置于光波导层的第三种具体实施例的结构示意图。
[0033]附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别系统包括：光波导层；一级光栅，设置于所述光波导层；二级光栅，设置于所述光波导层，所述二级光栅为两个或两个以上；其中，经过所述一级光栅的衍射光束能够经过所述二级光栅，且经过各所述二级光栅的衍射光束转向，并至少部分交叉。2.根据权利要求1所述的指纹识别系统，其特征在于，所述二级光栅包括第一二级光栅和第二二级光栅，且所述第一二级光栅和所述第二二级光栅位于所述一级光栅的两侧。3.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述第一二级光栅的光栅线条的方向与所述一级光栅的光栅线条的方向之间具有第一夹角θ1，所述第二二级光栅的光栅线条的方向与所述一级光栅的光栅线条的方向之间具有第二夹角θ2；其中，所述第一夹角θ1与所述第二夹角θ2相同或不同。4.根据权利要求3所述的指纹识别系统，其特征在于，30
°
≤θ1≤70
°
，和/或，30
°
≤θ2≤70
°
。5.根据权利要求1所述的指纹识别系统，其特征在于，所述一级光栅的周期为T1，所述第一二级光栅的周期为T2，所述第二二级光栅的周期为T3；λ/Np<T1<λ，0<T2<λ，0<T3<λ其中，Np为所述光波导层的折射率，λ为光的波长。6.根据权利要求1～5中任一项所述的指纹识别系统，其特征在于，所述二级光栅的远离所述一级光栅的一侧设置有反射镜，且其反...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶志成，彭旭，黄宗兴，程祖乐，蔡奇，吴欣凯，赵阳，
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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