[发明专利]指纹检测装置和电子设备

说明书

提供了一种指纹检测装置和电子设备，所述指纹检测装置适用于显示屏的下方，以实现屏下光学指纹检测，所述指纹检测装置包括：微透镜阵列，用于设置在所述显示屏的下方；Z个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述Z个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列，Z为正整数；光学感应像素阵列，设置在所述Z个挡光层中的底层挡光层的小孔阵列的下方；其中，所述Z个挡光层中的每一个挡光层的小孔阵列满足0≤X_i/Z_d≤3。通过约束小孔阵列中小孔的结构参数，能够避免经由手指的不同位置返回的光信号发送混叠，即在保证指纹图像对比度的基础上提高了指纹图像的亮度，增大了指纹图像的信噪比和分辨率，提高了指纹识别效果和识别准确度。

技术领域

本申请实施例涉及指纹检测领域，并且更具体地，涉及指纹检测装置和电子设备。

背景技术

由于未来手持电子产品日益小型化，目前镜头式的屏下光学指纹产品的尺寸难以适应这种趋势，急需向着厚度更薄、体积更小、集成化程度更高的方向发展。而当前存在的小型化方案中，利用准直孔成像的图像对比度与准直孔的深度有关，需要比较大的深度才能实现较高的成像质量，同时这种方案的光线利用率较低。利用微透镜聚焦的方案，受限于工艺和透镜面形，虽然光线利用率较高，但是光路设计较为复杂，缺少具有规范性的设计参数，使得不同位置处的光信号容易混叠，造成信号对比度偏低，指纹的成像质量不高。

发明内容

本申请实施例提供一种指纹检测装置和电子设备，通过约束小孔阵列中小孔的结构参数，能够避免经由手指的不同位置返回的光信号发送混叠，即在保证指纹图像对比度的基础上提高了指纹图像的亮度，增大了指纹图像的信噪比和分辨率，提高了指纹识别效果和识别准确度。

第一方面，提供了一种指纹检测装置，适用于显示屏的下方，以实现屏下光学指纹检测，所述指纹检测装置包括：微透镜阵列，用于设置在所述显示屏的下方；

Z个挡光层，设置在所述微透镜阵列的下方，所述Z个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列，Z为正整数；

光学感应像素阵列，设置在所述Z个挡光层中的底层挡光层的小孔阵列的下方；

其中，所述Z个挡光层中的每一个挡光层的小孔阵列满足0≤X_i/Z_d≤3，使得从所述显示屏上方的手指返回的光信号通过所述微透镜阵列的会聚后，通过所述Z个挡光层中设置的小孔阵列传输至所述光学感应像素阵列，所述光信号用于检测所述手指的指纹信息；

Z_d表示所述底层挡光层和所述微透镜阵列之间垂直距离，X_i表示第一中心和第二中心在所述微透镜阵列所在的平面上的投影之间的距离，所述第一中心为所述微透镜阵列中微透镜的中心，所述第二中心为所述Z个挡光层中第i个挡光层中的用于传输所述微透镜汇聚的光信号的小孔的中心。

通过约束小孔阵列中小孔的结构参数，能够避免经由手指的不同位置返回的光信号发送混叠，即在保证指纹图像对比度的基础上提高了指纹图像的亮度，增大了指纹图像的信噪比和分辨率，提高了指纹识别效果和识别准确度。

在一些可能的实现方式中，所述Z个挡光层中的每一个挡光层的小孔阵列满足0≤X_i/Z_d≤3/2。

在一些可能的实现方式中，所述底层挡光层中的小孔阵列中的小孔的满足0um＜D_d≤6um，其中，D_d表示所述底层挡光层中的小孔阵列中的小孔的最大孔径。

通过小孔成像获取的指纹图像，其图像对比度越大亮度(即小孔的进光亮)越小，对应的，其亮度越大，图像对比度越小，本实施例中，通过约束小孔阵列中小孔的最大孔径，不仅能够保证光学感应像素阵列的每一个光学感应像素能够接收到足够的光信号，而且能够保证成像的图像具有足够的亮度。