CN107038434A - 光学指纹识别组件、显示装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供了一种光学指纹识别组件，包括光源和指纹模组，指纹模组包括封装在一起的棱镜、图像传感器和指纹控制器，棱镜具有用于指纹按压的指纹接触面，光源设置于指纹模组的外部，光源发出的光线照射至压有待识别指纹的指纹接触面上并与待识别指纹发生全反射，全反射的光线经棱镜入射至图像传感器，图像传感器根据全反射的光线获取指纹图像，指纹控制器识别图像传感器发送的指纹图像。本发明提供的光学指纹识别组件具有光源和指纹模组，即该光学指纹识别组件能够独立发光，当该光学指纹识别组件应用至显示装置或移动终端上时，其会自发光而无需借助其它器件进行发光。本发明还提供了一种显示装置和移动终端。

Description

光学指纹识别组件、显示装置和移动终端

技术领域

本发明涉及一种电子设备领域，尤其涉及一种光学指纹识别组件、显示装置和移动终端。

背景技术

随着科技的发展，目前手机、平板电脑，主要通过指纹来解锁，现有的指纹识别器件主要为电容式指纹识别器件、光学式指纹识别器件和热感式指纹识别器件，而光学式指纹识别器件由于使用可靠、价格便宜等因素成为应用最广的指纹识别器件。

现有技术中的移动终端应用的光学式指纹识别器件一般利用显示屏的有机发光层作为照射指纹识别用光，发明人发现设置有光学式指纹识别器件的显示屏由于经常需要进行指纹解锁而频繁发光，其使用寿命比较短，不利于移动终端的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够独立发光的光学指纹识别组件、显示装置和移动终端。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学指纹识别组件，包括光源和指纹模组，所述指纹模组包括封装在一起的棱镜、图像传感器和指纹控制器，所述棱镜具有用于指纹按压的指纹接触面，所述光源设置于所述指纹模组的外部，所述光源发出的光线照射至压有待识别指纹的所述指纹接触面上并与所述待识别指纹发生全反射，所述全反射的光线经所述棱镜入射至所述图像传感器，所述图像传感器根据所述全反射的光线获取指纹图像，所述指纹控制器识别所述图像传感器发送的所述指纹图像。

本发明还提供一种显示装置，包括显示屏和上述光学指纹识别组件。

本发明还提供一种移动终端，包括上述显示装置。

本发明提供的光学指纹识别组件具有光源和指纹模组，即该光学指纹识别组件能够独立发光，当该光学指纹识别组件应用至显示装置或移动终端上时，其会自发光而无需借助其它器件进行发光。

本发明提供的显示装置和移动终端由于应用了上述光学指纹识别组件而提高了显示屏的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种光学指纹识别组件的示意图；

图2是图1所示的光学指纹识别组件中一种光源排布图；

图3是图1所示的光学指纹识别组件中另一种光源排布图；

图4是图1所示的光学指纹识别组件增设柔性电路板的示意图；

图5是本发明实施例二提供的一种移动终端的示意图；

图6是图5所示的移动终端的I－I截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例涉及的移动终端300可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。

请参照图1，为发明实施例一提供的一种光学指纹识别组件100，该光学指纹识别组件100包括光源1和指纹模组2。光源1作为照射指纹识别用光，光源1与指纹模组2配合以识别指纹，具体过程为：光源1发出的光线照射至压有待识别指纹的指纹接触面21a上并与待识别指纹发生全反射，全反射的光线经棱镜21入射至图像传感器22，图像传感器22根据全反射的光线获取指纹图像，指纹控制器23识别图像传感器22发送的指纹图像。

在本实施例中，请参照图1，指纹模组2包括封装在一起的棱镜21、图像传感器22和指纹控制器23。具体的，指纹模组2中的棱镜21、图像传感器22和指纹控制器23由于封装在一起，故指纹模组2整体呈块状，其中指纹模组2包括相背设置的上表面2a和下表面2b，连接于上表面2a和下表面2b之间的侧面2c，此处，将指纹模组2的上表面2a和下表面2b之间的距离定义为指纹模组2的高度，将指纹模组2的侧面2c之间相对最远的两点之间的距离定义为指纹模组2的宽度。

可以理解的，棱镜21、图像传感器22和指纹控制器23通过EMC(环氧塑封料)塑料封装在一起。其中，指纹模组2的封装工艺不会影响棱镜21等光学器件的正常工作。

具体的，棱镜21具有用于指纹按压的指纹接触面21a和用于入射全反射光线的入射面21b。其中，指纹接触面21a即指纹模组2的上表面2a，用户可以通过将指纹按压于棱镜21的指纹接触面21a上来进行指纹识别。图像传感器22和指纹控制器23位于棱镜21的下方，即图像传感器22和指纹控制器23接近指纹模组2的入射面21b，以便于图像传感器22获取反射至棱镜21的入射面21b上的光线，从而将光信号转换为电信号传递给指纹控制器23进行处理。即图像传感器22和指纹控制器23形成指纹模组2的下表面2b，可以理解的，指纹模组的下表面2b实质为与上表面2a相互背离的一面。

具体的，请参照图1，光源1设置于指纹模组2的外部，光源1可以照射到棱镜21的指纹接触面21a，作为指纹识别用光，以使得光学指纹识别组件100能够独立发光，当该光学指纹识别组件100应用至显示装置或移动终端上时，其会自发光而无需借助其它器件进行发光。

可以理解的，光源1的入射角为0～8度。发明人经过变换光源1的各个入射角，发现光源1的入射角处于0～8度，该角度能够保证光源1的光线与压有待识别指纹的指纹接触面21a具有较佳的反射，以使得图像传感器22能够获得较准确的指纹图像，提高指纹识别的精度。

为了更进一步的改进，请参照图1，光源1环绕指纹模组2设置。具体的，光源1围绕指纹模组2的侧面2c设置，以减少光学指纹识别组件100的高度，使得光学指纹识别组件100应用于显示装置或移动终端时，利于显示装置或移动终端的轻薄化。

可以理解的，光源1包括多个LED灯，多个LED灯环绕指纹模组2均匀间隔排列。或者，光源1还可以为包括多个红外光源1，多个红外光源1环绕指纹模组2均匀间隔排列。

一种实施例中，请参照图2，指纹模组2整体的横截面基本呈条状，即指纹模组2的横截面包括两条相对设置的长边和两条相对设置的短边，两条第一短边分别连接于两条第一长边之间。光源1包括六个LED灯或六个红外光源1，其中每一条长边设置两个LED灯或两个红外光源1，每一条短边设置一个LED灯或一个红外光源1，该光源1的排布能够保证指纹接触面21a有充足的光线照射到，利于指纹的识别。

另一种实施例中，请参照图3，指纹模组2整体的横截面还可以呈圆形。光源1包括四个LED灯或四个红外光源1均匀排列于指纹模组2的侧面2c，该光源1的排布能够保证指纹接触面21a有充足的光线照射到，利于指纹的识别。

进一步的，请参照图1，光学指纹识别组件100还包括基板4，光源1与指纹模组2共同封装于基板4上。具体的，基板4为硬性板，以便于较佳的为光源1喝指纹模组2提供承载。其中，多个LED灯或者多个红外线光源1围绕指纹模组2设置，并且光源1通过EMC(环氧塑封料)塑料封装在基板4上，即光源1和指纹模组2一同封装于基板4上，该光学指纹识别组件100使用时，只需将整个基板4安装在显示装置或移动终端的对应位置即可。当然，在其他实施例中，请参照图4，光学指纹识别组件100还包括柔性电路板5和设置于柔性电路板5上的基板4，指纹模组2封装于基板4上，光源1设置于柔性电路板5上。即光源1和指纹模组2无需一同封装于基板4上亦可实现光源1的固定。

请参照图5，为本发明实施例二提供的一种移动终端300，移动终端300包括显示装置200，显示装置200包括显示屏101和光学指纹识别组件100。其中，光学指纹识别组件100请具体参照本发明实施例一，该移动终端300通过由于应用了上述光学指纹识别组件100而无需通过显示屏101发光，从而提高了显示屏101的使用寿命。

本实施例中，请参照图5，显示屏101包括相对设置的显示面1011和背面1012，显示面1011具有用于显示图像的显示区域1011a和不显示图像的非显示区域1011b，背面1012为与显示面1011相背设置的一面，背面1012上设置有遮光材料形成遮光面，由于遮光层较薄，故此处背面1012可以大致等于遮光层。可以理解的，遮光材料为泡棉。背面1012通过遮挡光线使得显示区域1011a不进行图像的显示时亦不会看到显示屏101的走线，从而进一步提高显示装置200的显示性能。

为了更进一步的改进，请参照图6，背面1012开设凹槽1012a，光学指纹识别组件100容置于背面的凹槽1012a中。通过在背面1012设置凹槽1012a，将光学指纹识别组件100容置于凹槽1012a中，即将光学指纹识别组件100容置于显示装置200和移动终端300的内部，不会占据显示屏101的的显示面1011的空间。

具体的，在遮光层1012a设置出一个凹槽1012a，即显示屏101对应该凹槽1012a处并无遮光材料，以便于光学指纹识别组件100光线透出显示屏101。光源1与指纹模组2共同收容于凹槽1012a中。其中，凹槽1012a的形状与光学指纹识别器件的形状大致类似。即当光学指纹识别组件100的横截面为长条形时，凹槽1012a的形状亦为长条形；当光学指纹识别组件100的横截面为圆形时，凹槽1012a的形状亦为圆形。

进一步的，请参照图5和图6，凹槽1012a于显示屏101上的正投影位于显示屏101上用于显示图像的显示区域1011a内。通过使得凹槽1012a在显示屏101上的正投影位于显示区域1011a，即光学指纹识别组件100不占据显示装置200和移动终端300的非显示区域1011b，提高显示装置200和移动终端300的屏占比。当然，在其它实施例中，凹槽1012a还可以开设于其它位置，比如凹槽1012a在显示屏101上的正投影位于非显示区域1011b。

该移动终端300使用时，首先需要将光学指纹识别组件100安装于显示屏101的凹槽1012a中；接着通过在显示区域1011a之正对凹槽1012a的位置按压指纹(该指纹定义为待识别指纹)，光学指纹识别组件100中的光源1感应到指纹的按压而发射光线至棱镜21的指纹接触面21a直至正上方的显示屏101上，并且光源1发出的光纤与待识别指纹发生全反射，全反射的光线经棱镜21入射至图像传感器22，图像传感器22根据全反射的光线获取指纹图像，指纹控制器23识别图像传感器22发送的指纹图像，从而对指纹进行识别。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学指纹识别组件，其特征在于，包括光源和指纹模组，所述指纹模组包括封装在一起的棱镜、图像传感器和指纹控制器，所述棱镜具有用于指纹按压的指纹接触面，所述光源设置于所述指纹模组的外部，所述光源发出的光线照射至压有待识别指纹的所述指纹接触面上并与所述待识别指纹发生全反射，所述全反射的光线经所述棱镜入射至所述图像传感器，所述图像传感器根据所述全反射的光线获取指纹图像，所述指纹控制器识别所述图像传感器发送的所述指纹图像。

2.根据权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源的入射角为0～8度。

3.根据权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源环绕所述指纹模组设置。

4.根据权利要求3所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源包括多个LED灯，所述多个LED灯环绕所述指纹模组均匀间隔排列；或者，

所述光源包括多个红外光源，所述多个红外光源环绕所述指纹模组均匀间隔排列。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别组件还包括基板，所述光源与所述指纹模组共同封装于所述基板上。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别组件还包括柔性电路板和设置于所述柔性电路板上的基板，所述指纹模组封装于所述基板上，所述光源设置于所述柔性电路板上。

7.一种显示装置，其特征在于，包括显示屏和如权利要求1～6任意一项所述的光学指纹识别组件，所述光学指纹识别组件设置于所述显示屏。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示屏具有与所述显示屏相背设置的背面，所述背面具有凹槽，所述光学指纹识别组件容置于所述背面的凹槽中。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述凹槽于所述显示屏上的正投影位于所述显示屏上用于显示图像的显示区域内。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求7～9任意一项所述的显示装置。