[發明專利]用于物體紋路的光學組件、顯示組件及電子設備

有效

• 申請號: 201711073040.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN109753852B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 魏文雄;王帆;沈奧;李志勇
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 肖慶武

1.一種用于物體紋路的光學組件，其特征在于，應用于具有顯示面板的電子設備，包括：光源、導光器件和光探測器陣列，

所述光源用于發出光；

所述導光器件用于使所述光源發出的光在所述導光器件中傳播，并將光導向所述顯示面板的顯示側，其中，所述導光器件的面積大于或等于所述顯示面板的面積；

所述光探測器陣列用于在所述顯示面板的顯示側存在待識別物體時，接收所述待識別物體反射的光，并根據接收到的所述待識別物體反射的光生成用于指示所述待識別物體的圖像的光信號；

其中，所述導光器件包括導光板和衍射光學器件，所述衍射光學器件設置在所述導光板上，所述衍射光學器件在所述顯示面板上的正投影位于所述顯示面板的紋路識別區域內，所述衍射光學器件包括矩陣狀排布的多個衍射光柵，每個所述衍射光柵用于將在所述導光板中傳播且射入所述衍射光柵的光分解為在所述導光板中傳播的衍射光和傳播至所述顯示面板的顯示側的衍射光，使所述衍射光學器件將所述導光板中傳播的光導向所述顯示面板的顯示側，所述光探測器陣列用于接收所述待識別物體基于所述傳播至所述顯示面板的顯示側的衍射光反射的光，根據接收到的所述待識別物體反射的光生成用于指示所述待識別物體的圖像的光信號。

2.根據權利要求1所述的光學組件，其特征在于，

所述導光板的兩側均設置有光折射層，所述光折射層的折射率小于所述導光板的折射率。

3.根據權利要求2所述的光學組件，其特征在于，所述顯示面板具有矩陣狀排布的多個像素，每個所述像素包括多個子像素，

經過每個所述衍射光柵的光從所述顯示面板中的多個子像素之間的空隙穿過。

4.根據權利要求2所述的光學組件，其特征在于，

所述衍射光學器件發出的衍射光的出射角小于預設角度值，使所述衍射光在所述顯示面板的蓋板和空氣的界面不發生全反射。

5.根據權利要求2所述的光學組件，其特征在于，

所述衍射光學器件發出的衍射光的出射角大于或等于預設角度值，使所述衍射光在所述顯示面板的蓋板和空氣的界面發生全反射。

6.根據權利要求4或5所述的光學組件，其特征在于，

所述預設角度值θ1滿足：θ1＝arcsin(n2*sinθ2/n1)，所述n1為所述導光板的折射率，所述n2為所述蓋板的折射率，所述θ2為所述衍射光在所述蓋板和空氣的界面上的入射角，所述θ2滿足：θ2arcsin(n3/n2)，所述n3為空氣的折射率。

7.根據權利要求1至5任一所述的光學組件，其特征在于，

所述光探測器陣列設置在所述顯示面板的非顯示側。

8.根據權利要求7所述的光學組件，其特征在于，所述顯示面板包括蓋板和偏光片，

所述導光器件設置在所述光探測器陣列和所述顯示面板之間，

或者，所述導光器件設置在所述顯示面板的蓋板或偏光片的下方。

9.根據權利要求1至5任一所述的光學組件，其特征在于，

所述光源設置在所述顯示面板的一端的下方。

10.根據權利要求1至5任一所述的光學組件，其特征在于，所述光學組件還包括：光路準直器，所述光路準直器設置在所述光源和所述導光器件之間，

所述光路準直器用于對所述光源發出的光進行匯聚并耦合至所述導光器件內。

11.根據權利要求10所述的光學組件，其特征在于，所述光路準直器包括匯聚透鏡和耦合光柵，所述光源設置在所述匯聚透鏡的焦距位置，所述耦合光柵設置在所述匯聚透鏡和所述導光器件之間，

所述匯聚透鏡用于將所述光源發出的光匯聚為準直光束；

所述耦合光柵用于將所述準直光束耦合至所述導光器件內。