[发明专利]指纹识别装置和电子设备

权利要求书

1.一种指纹识别装置，其特征在于，适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹识别，所述指纹识别装置包括呈方形阵列分布的多个指纹识别单元，所述多个指纹识别单元中的每个指纹识别单元包括：

一个微透镜；

至少两层挡光层，设置在所述一个微透镜下方，所述至少两层挡光层中的每一层挡光层中设置通光小孔以形成不同方向的四个导光通道；

对应于所述一个微透镜的四个像素单元，设置在所述至少两层挡光层下方，所述四个像素单元分别位于所述四个导光通道的底部，所述至少两层挡光层中的底层挡光层设置有与所述四个像素单元分别对应的四个通光小孔，且所述四个像素单元中每个像素单元包括一个感光区域，所述感光区域位于导光通道的底部；

其中，从所述显示屏上方的手指反射或散射后返回的指纹光信号中不同方向的四个目标指纹光信号经过所述一个微透镜会聚后，分别通过所述四个导光通道传输至所述四个像素单元，所述指纹光信号中非目标指纹光信号被所述挡光层阻挡，所述四个导光通道相对所述显示屏的夹角不完全相同，且所述四个目标指纹光信号用于检测所述手指的指纹信息；

所述四个导光通道中的两个导光通道在所述四个像素单元所在平面上的投影的夹角为90度；

所述四个像素单元中的四个感光区域中，至少一个感光区域偏离于其所在的像素单元的中心设置，且所述至少一个感光区域向远离于所述微透镜中心的方向偏离；

所述多个指纹识别单元包括：多组所述四个像素单元，多组所述四个像素单元所在区域由多个单位像素区域组成，所述多个单位像素区域中每个单位像素区域包括多个像素单元，且所述多个像素单元包括一个目标像素单元；

所述目标像素单元对应的导光通道中设置有彩色滤波层，所述彩色滤波层用于通过红色可见光、绿色可见光或者蓝色可见光，所述目标像素单元用于感测红色可见光、绿色可见光或者蓝色可见光，以确定所述手指按压的指纹区域或判断所述手指是否为真手指，所述指纹区域对应的像素单元感测的光信号用于进行指纹识别。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述四个像素单元形成四边形区域的像素区域，所述像素区域的中心点与所述微透镜的中心在垂直方向上不重合。

3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述像素区域为边长为a的正方形区域，所述微透镜的中心在所述四个像素单元所在平面上的投影点与所述像素区域的中心点的距离为d，其中0＜d＜a。

4.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述四个导光通道的方向中至少三个导光通道的方向相对于所述显示屏倾斜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述四个像素单元形成四边形的像素区域，所述四个感光区域分别位于所述像素区域的四角。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述四个像素单元包括第一像素单元，所述第一像素单元中包括第一感光区域，所述第一像素单元与所述第一感光区域均为四边形；

其中，所述第一像素单元的长和宽分别为L和W，所述第一感光区域的长和宽均大于等于0.1×W，W≤L，W和L均为正数。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述四个目标指纹光信号分别在所述四个像素单元上形成四个光斑，所述四个感光区域为四边形区域且外切于所述四个光斑。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述微透镜与所述四个像素单元所在平面之间的光路高度根据公式计算，所述公式为：h＝x×cotθ；

其中，h为所述光路高度，x为所述四个感光区域中的第一感光区域的中心与所述微透镜的中心在所述四个像素单元所在平面上的投影点之间的距离，θ为所述第一感光区域接收的第一目标指纹光信号与垂直方向的夹角，所述四个目标指纹光信号中所述第一目标指纹光信号与垂直方向的夹角大于所述四个目标指纹光信号中其它三个目标指纹光信号与垂直方向的夹角，所述垂直方向为垂直于所述显示屏的方向。