[實用新型]指紋檢測裝置和電子設備

有效

• 申請號: 201921895230.3
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN210864757U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 張思超;林峻賢;王胤;蔡斐欣
• 申請（專利權）人: 深圳市匯頂科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G02F1/13357
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 徐勇勇;孫濤

提供了一種指紋檢測裝置和電子設備，所述指紋檢測裝置適用于顯示屏的下方，以實現屏下光學指紋檢測，其包括：微透鏡陣列，用于設置在所述顯示屏的下方；Z個擋光層，設置在所述微透鏡陣列的下方，所述Z個擋光層中的每一個擋光層設置有小孔陣列，Z為正整數；光學感應像素陣列，設置在所述Z個擋光層中的底層擋光層的小孔陣列的下方，所述底層擋光層中小孔陣列中的小孔和所述光學感應像素陣列中的光學感應像素一一對應；其中，所述Z個擋光層中的每一個擋光層的小孔陣列滿足0≤X_i/Z_d≤3。通過約束小孔陣列中小孔的結構參數，能夠在保證指紋圖像對比度的基礎上提高指紋圖像的亮度，增大了指紋圖像的信噪比和分辨率，提高了指紋識別效果和識別準確度。

技術領域

本申請實施例涉及指紋檢測領域，并且更具體地，涉及指紋檢測裝置和電子設備。

背景技術

由于未來手持電子產品日益小型化，目前鏡頭式的屏下光學指紋產品的尺寸難以適應這種趨勢，急需向著厚度更薄、體積更小、集成化程度更高的方向發展。而當前存在的小型化方案中，利用準直孔成像的圖像對比度與準直孔的深度有關，需要比較大的深度才能實現較高的成像質量，同時這種方案的光線利用率較低。利用微透鏡聚焦的方案，受限于工藝和透鏡面形，雖然光線利用率較高，但是光路設計較為復雜，缺少具有規范性的設計參數，使得不同位置處的光信號容易混疊，造成信號對比度偏低，指紋的成像質量不高。

實用新型內容

本申請實施例提供一種指紋檢測裝置和電子設備，通過約束小孔陣列中小孔的結構參數，能夠避免經由手指的不同位置返回的光信號發送混疊，即在保證指紋圖像對比度的基礎上提高了指紋圖像的亮度，增大了指紋圖像的信噪比和分辨率，提高了指紋識別效果和識別準確度。

第一方面，提供了一種指紋檢測裝置，適用于顯示屏的下方，以實現屏下光學指紋檢測，所述指紋檢測裝置包括：微透鏡陣列，用于設置在所述顯示屏的下方；

Z個擋光層，設置在所述微透鏡陣列的下方，所述Z個擋光層中的每一個擋光層設置有小孔陣列，Z為正整數；

光學感應像素陣列，設置在所述Z個擋光層中的底層擋光層的小孔陣列的下方，所述底層擋光層中小孔陣列中的小孔和所述光學感應像素陣列中的光學感應像素一一對應；

其中，所述Z個擋光層中的每一個擋光層的小孔陣列滿足0≤X_i/Z_d≤3，使得從所述顯示屏上方的手指返回的光信號通過所述微透鏡陣列的會聚后，通過所述Z個擋光層中設置的小孔陣列傳輸至所述光學感應像素陣列，所述光信號用于檢測所述手指的指紋信息；

Z_d表示所述底層擋光層和所述微透鏡陣列之間垂直距離，X_i表示第一中心和第二中心在所述微透鏡陣列所在的平面上的投影之間的距離，所述第一中心為所述微透鏡陣列中微透鏡的中心，所述第二中心為所述Z個擋光層中第i個擋光層中的用于傳輸所述微透鏡匯聚的光信號的小孔的中心。

通過約束小孔陣列中小孔的結構參數，能夠避免經由手指的不同位置返回的光信號發送混疊，即在保證指紋圖像對比度的基礎上提高了指紋圖像的亮度，增大了指紋圖像的信噪比和分辨率，提高了指紋識別效果和識別準確度。

在一些可能的實現方式中，所述Z個擋光層中的每一個擋光層的小孔陣列滿足0≤X_i/Z_d≤3/2。

在一些可能的實現方式中，所述底層擋光層中的小孔陣列中的小孔的滿足0umD_d≤6um，其中，D_d表示所述底層擋光層中的小孔陣列中的小孔的最大孔徑。

通過小孔成像獲取的指紋圖像，其圖像對比度越大亮度(即小孔的進光亮)越小，對應的，其亮度越大，圖像對比度越小，本實施例中，通過約束小孔陣列中小孔的最大孔徑，不僅能夠保證光學感應像素陣列的每一個光學感應像素能夠接收到足夠的光信號，而且能夠保證成像的圖像具有足夠的亮度。