CN108899336A - 一种信号识别系统及其制备方法、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种信号识别系统及其制备方法、电子设备，其中，信号识别系统包括显示面板以及图像传感器阵列；图像传感器阵列包括感光芯片阵列和光学元件阵列；感光芯片阵列包括多个感光芯片，光学元件阵列包括多个光学元件，每个光学元件与所述感光芯片对应设置；每个光学元件接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在感光芯片上；每个感光芯片生成成像物体的部分尺寸图像；光学元件阵列接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列生成成像物体的全尺寸图像。综上，通过调整光学元件阵列与感光芯片阵列之间的距离，可以调节感光芯片的尺寸，节省感光芯片的覆盖面积，节省成本。

Description

一种信号识别系统及其制备方法、电子设备
技术领域
本发明实施例涉及信号识别技术领域，尤其涉及一种信号识别系统及其制备方法、电子设备。
背景技术
目前，显示面板作为一种信息输入工具被广泛应用于手机、平板电脑、公共场所大厅的信息查询机等各种显示产品中。指纹识别作为一种用户身份认证和访问控制的方式，被广泛应用于显示面板中。
现有技术中，可以将指纹识别模组设置在显示面板显示区域之外的区域，但这样会使得显示区域的屏占比较小，用于体验较差。为了提升用户的体验，通常可以在显示面板背面设置指纹识别模组，以使用户在操作全面屏的显示产品时进行指纹识别。其实现原理是在显示面板的非出光侧设置整面的传感器芯片，通过传感器芯片获取指纹信息，实现指纹识别。
但是，整面传感器芯片价格昂贵，造成例如手机或者平板电脑的价格昂贵的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种信号识别系统以及制备方法、电子设备，以解决现有技术中利用整面传感器芯片进行指纹识别时造价太高的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种信号识别系统，包括：显示面板以及位于所述显示面板非出光侧一侧的第一类型传感器阵列；
所述第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列；所述感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片，多个所述感光芯片相互电连接，所述光学元件阵列包括多个独立设置的光学元件，且每个所述光学元件与每个所述感光芯片对应设置；每个所述光学元件用于接收成像物体的部分入射光线并将所述部分入射光线成像在所述感光芯片上；每个所述感光芯片用于生成所述成像物体的部分尺寸图像；所述光学元件阵列用于接收所述成像物体的全部入射光线并将所述全部入射光线成像在所述感光芯片阵列上；所述感光芯片阵列用于生成所述成像物体的全尺寸图像。
可选的，所述信号识别系统还包括第二类型传感器阵列，所述第二类型传感器阵列与所述第一类型传感器阵列电连接。
可选的，所述第二类型传感器阵列包括雷达传感器阵列、超声波传感器阵列、紫外传感器阵列、红外传感器阵列和感光传感器阵列中的至少一种。
可选的，所述感光芯片阵列至少包括第一感光芯片子阵列和第二感光芯片子阵列；所述光学元件阵列至少包括第一光学元件子阵列和第二光学元件子阵列；
所述第一感光芯片子阵列包括多个矩阵排列的第一感光芯片，所述第二感光芯片子阵列包括多个矩阵排列的第二感光芯片；沿所述感光芯片阵列行的方向，所述第一感光芯片和所述第二感光芯片间隔设置，沿所述感光芯片阵列列的方向，所述第一感光芯片和所述第二感光芯片间隔设置；
所述第一光学元件子阵列包括多个矩阵排列的第一光学元件，所述第二光学元件子阵列包括多个矩阵排列的第二光学元件；沿所述光学元件阵列行的方向，所述第一光学元件和所述第二光学元件间隔设置；沿所述光学元件阵列列的方向，所述第一光学元件和所述第二光学元件间隔设置；
其中，所述第一光学元件子阵列接收所述成像物体的全部入射光线，所述第一感光芯片子阵列生成所述成像物体的全尺寸图像；
所述第二光学元件子阵列接收所述成像物体的全部入射光线，所述第二感光芯片子阵列生成所述成像物体的全尺寸图像。
可选的，相邻设置的所述第一光学元件和所述第二光学元件接收的所述成像物体的入射光线存在交叠部分。
可选的，所述第一光学元件具备第一焦距，所述第二光学元件具备第二焦距；
其中，所述第一焦距与所述第二焦距相同。
可选的，所述第一光学元件具备第三焦距，所述第二光学元件具备第四焦距；
其中，所述第三焦距与所述第四焦距不同。
可选的，所述信号识别系统还包括至少一个控制电路，所述控制电路与每个所述感光芯片电连接，用于控制每个所述感光芯片生成所述成像物体的部分尺寸图像，控制所述感光芯片阵列生成所述成像物体的全尺寸图像。
可选的，所述控制电路还与所述第二类型传感器阵列电连接。
可选的，所述光学元件包括透镜、成像孔以及准直器中的至少一种。
可选的，所述显示面板为有机发光二极管显示面板。
第二方面，本发明实施例还提供了一种信号识别系统的制备方法，包括：
提供一显示面板；
在所述显示面板非出光侧制备第一类型传感器阵列，所述第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列；所述感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片，多个所述感光芯片相互电连接，所述光学元件阵列包括多个独立设置的光学元件，且每个所述光学元件与每个所述感光芯片对应设置；每个所述光学元件用于接收成像物体的部分入射光线并将所述部分入射光线成像在所述感光芯片上；每个所述感光芯片用于生成所述成像物体的部分尺寸图像；所述光学元件阵列用于接收所述成像物体的全部入射光线并将所述全部入射光线成像在所述感光芯片阵列上；所述感光芯片阵列用于生成所述成像物体的全尺寸图像。
可选的，在所述显示面板非出光侧制备第一类型传感器阵列，所述第一类型传感器在阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列，包括：
提供一半导体晶圆；
采用半导体器件制造工艺，在所述半导体晶圆上制造感光芯片阵列，所述感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片；
提供光学元件阵列；
在所述感光芯片阵列的感光侧将所述光学元件阵列与所述感光芯片阵列进行贴合连接。
可选的，所述制备方法还包括：制备第二类型传感器阵列；
所述第二类型传感器阵列与所述第一类型传感器阵列电连接。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括第一方面提供的信号识别系统。
本发明实施例提供的信号识别系统及其制备方法、电子设备，信号识别系统包括显示面板以及图像传感器阵列，图像传感器阵列包括感光芯片阵列和光学元件阵列，感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片，光学元件阵列包括多个独立设置的光学元件，每个光学元件接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在所述感光芯片上；每个感光芯片生成成像物体的部分尺寸图像；光学元件阵列接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列生成成像物体的全尺寸图像通过。由于光学元件阵列与感光芯片之间的距离可调，通过调整光学元件阵列与感光芯片之间的距离，可以调节每个感光芯片的尺寸，每个感光芯片的尺寸设置灵活，同时感光芯片阵列中多个感光芯片的面积之和小于整面设置的感光芯片的面积，节省图像传感器的制备成本。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是现有技术一种信号识别系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种信号识别系统的结构示意图；
图3是图2提供的信号识别系统沿剖面线A-A’的一种剖面结构示意图；
图4是图2提供的信号识别系统沿剖面线A-A’的另一种剖面结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种图像传感器阵列的成像原理示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种信号识别系统的结构示意图；
图7是图6提供的信号识别系统沿剖面线B-B’的一种剖面结构示意图；
图8是图6提供的信号识别系统沿剖面线B-B’的另一种剖面结构示意图；
图9是本发明实施例提供的又一种信号识别系统的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种信号识别系统的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。
图1是现有技术一种信号识别系统的结构示意图，如图1所示，现有技术中的信号识别系统可以包括显示面板11和位于显示面板11非出光侧一侧的指纹识别装置12。
示例性的，为了提高显示设备的屏占比，可以将原有设置在显示面板11周边区域的指纹识别装置设置在在显示面板11的背面，同时为了能在整个显示区域均能实现指纹识别，一般需要在显示面板11背面设置整面的指纹识别芯片，由于指纹识别芯片价格高昂，因此，现有的全屏幕指纹识别设备的价格高昂。
基于上述技术问题，本发明实施例提供一种信号识别系统，包括显示面板以及位于显示面板非出光侧一侧的第一类型传感器阵列；第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列，图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列；感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片，多个感光芯片相互电连接，光学元件阵列包括多个独立设置的光学元件，且每个光学元件与每个感光芯片对应设置；每个光学元件用于接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在感光芯片上；每个感光芯片用于生成成像物体的部分尺寸图像；光学元件阵列用于接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列用于生成成像物体的全尺寸图像。本发明实施例提供的技术方案，通过在显示面板的非出光侧设置图像传感器阵列，且图像传感器阵列感光芯片阵列以及位于感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列，每个光学元件接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在感光芯片上；每个感光芯片生成成像物体的部分尺寸图像；光学元件阵列接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列生成成像物体的全尺寸图像。综上，通过调整光学元件阵列与感光芯片阵列之间的距离，可以调节感光芯片的尺寸，每个感光芯片的尺寸设置灵活；同时还可以缩小感光芯片阵列中每个感光芯片的覆盖面积，保证感光芯片阵列中所有感光芯片的覆盖面积之和小于整面设置的感光芯片的面积，节省感光芯片的覆盖面积，节省感光芯片的成本，进而节省信号识别系统的成本。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2是本发明实施例提供的一种信号识别系统的结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供的信号识别系统可以包括显示面板21和位于显示面板21非出光侧一侧的第一类型传感器阵列；
第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列22，图像传感器阵列22包括感光芯片阵列221和位于感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列222；感光芯片阵列221包括多个独立设置的感光芯片2211，多个感光芯片2211相互电连接，光学元件阵列222包括多个独立设置的光学元件2221，且每个光学元件2221与每个感光芯片2211对应设置；每个光学元件2221用于接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在感光芯片2211上；每个感光芯片2211用于生成成像物体的部分尺寸图像；光学元件阵列222用于接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列221上；感光芯片阵列221用于生成成像物体的全尺寸图像。
图像传感器阵列22可以包括感光芯片阵列221和光学元件阵列222，感光芯片阵列221可以包括多个独立设置的感光芯片2211，多个感光芯片2211相互电连接，光学元件阵列222可以包括多个独立设置的光学元件2221，且每个光学元件2221与每个感光芯片2211对应设置。在图像传感器工作时，每个光学元件2221接收成像物体的部分入射光线并将该部分入射光线成像在与其对应的感光芯片2211上，之后感光芯片2211生成成像物体的部分尺寸图像；整个光学元件阵列222接收成像物体的全部入射光线，整个感光芯片阵列221生成成像物体的全尺寸图像，保证成像物体可以在图像传感器阵列22上完整成像。
图3是图2提供的信号识别系统沿剖面线A-A’的一种剖面结构示意图，图4图2提供的信号识别系统沿剖面线A-A’的另一种剖面结构示意图，如图3和图4所示，多个感光芯片2211相互电连接，形成感光芯片阵列221。可选的，设置多个感光芯片2211相互电连接，可以是在PCB基板上，通过半导体布线工艺制造用于互连的信号线，将各个感光芯片2211分拾并放置在PCB基板事先设计好的位置上，使得感光芯片2211之间能够通过预制的信号线互连，形成感光芯片阵列221，如图3所示；也可以使用扇出型封装结构(fanout)来进行芯片阵列的封装，以代替PCB基板的互联方式，如图4所示。需要说明的是，本发明实施例对多个感光芯片2211如何相互电连接形成感光芯片阵列221不进行限定。
以本发明实施例提供的信号识别系统识别指纹信号为例进行说明，图像传感器阵列22设置于显示面板21的显示区域，手指可以在显示面板21的显示区域内的任意区域进行按压操作，与按压区域对应的多个光学元件2221分别接收手指指纹的部分入射光线并将该部分入射光线成像在与其对应的感光芯片2211上，每个感光芯片2211生成手指指纹的部分尺寸图像，多个感光芯片2211生成手指指纹的全尺寸图像，对手指指纹信号进行识别。需要说明的是，这里仅以信号识别系统识别指纹信号为例进行说明，可以理解的是，本发明实施例提供的信号识别系统，还可以识别其他信号，例如识别掌纹信号、人脸信号等，本发明实施例对此不进行限定。
以透镜为例，根据光学透镜的成像原理，1/f＝1/u+1/v，其中，f表示透镜焦距，u表示像距，v表示物距。通过调整透镜的焦距f以及透镜到被成像物体的距离v，可以调整光学元件阵列222与感光芯片阵列221之间的距离u，使得像的面积以一定的倍数小于物的面积，达到控制感光芯片阵列221中每个感光芯片2211大小的目的，这就为感光芯片2211的设计提供了自由度，保证每个感光芯片2211的尺寸设置灵活；同时，还可以通过减小感光芯片阵列221每个感光芯片2211的覆盖面积，保证感光芯片阵列221的覆盖面积小于整面设置的感光芯片的面积，节省感光芯片的覆盖米面积，节省感光芯片的成本，进而节省信号识别系统的成本。
具体的，图5是本发明实施例提供的一种图像传感器阵列的成像原理示意图，如图5所示，每个感光芯片2211生成成像物体的部分尺寸图像，经控制电路裁剪拼接后得到成像物体的全尺寸图像。因此，本发明实施例提供的技术方案，在不影响成像物体最终的成像图像的前提下，设置感光芯片阵列221和光学元件阵列222，感光芯片阵列221中的感光芯片2211与光学元件阵列222中的光学元件2221对应设置，通过调整光学元件2221的焦距以及光学元件阵列222与感光芯片阵列221之间的距离，可以调节每个感光芯片2211的尺寸，每个感光芯片2211的尺寸设置灵活，同时感光芯片阵列221中多个感光芯片2211的面积之和小于整面设置的感光芯片的面积，节省图像传感器的制备成本。
综上，本发明实施例提供的信号识别系统，包括图像传感器阵列，图像传感器阵列包括感光芯片阵列和光学元件阵列，光学元件阵列中的光学元件与感光芯片阵列中的感光芯片对应设置，每个光学元件接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在每个感光芯片上，每个感光芯片生成成像物体的部分图像，光学元件阵列接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列生成所述成像物体的全尺寸图像。通过调整光学元件的焦距以及光学元件阵列与感光芯片阵列之间的距离，可以调节每个感光芯片的尺寸，每个感光芯片的尺寸设置灵活；同时还可以缩小感光芯片阵列中每个感光芯片的覆盖面积，保证感光芯片阵列中所有感光芯片的覆盖面积之和小于整面设置的感光芯片的面积，节省感光芯片的覆盖面积，节省感光芯片的成本，进而节省信号识别系统的成本。
可选的，光学元件阵列222位于感光芯片阵列221感光侧的一侧，其中，光学元件阵列222在感光芯片阵列221所在平面上的垂直投影可以覆盖感光芯片阵列221(如图1所示)，也可以不覆盖感光芯片阵列221，本发明实施例对此不进行限定。需要说明的是，光学元件阵列222位于感光芯片阵列221感光侧的一侧，当感光芯片阵列221中的感光芯片2211为前照式感光芯片时，光学元件阵列222位于感光芯片阵列221与显示面板21之间，当感光芯片阵列221中的感光芯片2211为背照式感光芯片时，光学元件阵列222位于感光芯片阵列221远离显示面板21的一侧，本发明实施例对感光芯片阵列221中的感光芯片2211的类型不进行限定，图1仅以前照式感光芯片为例进行示例性说明。
本发明实施例创造性地将“化整为零”的概念应用在信号识别系统中，将现有技术中整面设计的图像传感芯片设计成感光芯片阵列221，感光芯片阵列221包括多个独立设置的感光芯片2211，每个感光芯片2211生成成像物体的部分尺寸图像，感光芯片阵列221生成成像物体的全尺寸图像。通过调整光学元件2221的焦距以及光学元件2221到被成像物体的距离，可以调整光学元件阵列222与感光芯片阵列221之间的距离，使得像的面积以一定的倍数小于物的面积，保证每个感光芯片2211的尺寸设置灵活；同时相比于现有信号识别系统中整面设置的图像传感芯片，本发明实施例的技术方案中，感光芯片阵列221中所有感光芯片2211的覆盖面积之和小于整面设置的感光芯片的面积，节省信号识别系统的制备成本。
可选的，本发明实施例提供的信号识别系统还可以包括至少一个控制电路(图中未示出)，控制电路与每个感光芯片2211电连接，用于控制每个感光芯片2211生成成像物体的部分尺寸图像，控制感光芯片阵列221生成成像物体的全尺寸图像。可选的，控制每个感光芯片2211周围设置有输入/输出管脚(图中未示出)，控制电路可以通过焊料、金属导线、导电胶或者其他连接材料与每个感光芯片2211的输入/输出管脚电连接(图中未示出)，实现控制感光芯片2211生成成像物体部分尺寸图像的目的。本发明实施例对控制电路与感光芯片2211如何实现电连接不进行限定。
图6是本发明实施例提供的另一种信号识别系统的结构，图7是图6提供的信号识别系统沿剖面线B-B’的一种剖面结构示意图，图8是图6提供的信号识别系统沿剖面线B-B’的另一种剖面结构示意图，如图6、图7和图8所示，本发明实施例提供的信号识别系统还可以包括第二类型传感器阵列23，第二类型传感器阵列23与第一类型传感器阵列，即与图像传感器阵列22电连接。如图7和图8所示，第二类型传感器阵列23可以包括一个或者多个第二类型传感器231，每个第二类型传感器231与图像传感器阵列22中的图像传感器电连接，具体可以是与图像传感器阵列22中的感光芯片2211电连接。第二类型传感器231与感光芯片2211电连接，可以是在PCB基板上，通过半导体布线工艺制造用于互连的信号线，将感光芯片2211和第二类型传感器231分拾并放置在PCB基板事先设计好的位置上，使得感光芯片2211和第二类型传感器231之间能够通过预制的信号线互连，如图7所示；也可以使用扇出型封装结构(fanout)来进行感光芯片2211与第二类型传感器231的封装，以代替PCB基板的互联方式，如图8所示。需要说明的是，本发明实施例对第二类型传感器阵列23与第一类型传感器阵列如何相互电连接不进行限定。
可选的，第二类型传感器阵列可以雷达传感器阵列、超声波传感器阵列、紫外传感器阵列、红外传感器阵列和感光传感器阵列中的至少一种。
当第二类型传感器阵列包括雷达传感器阵列时，雷达传感器可以通过雷达信号穿透显示面板21照射到物体后的回声来判断显示面板21前物体的距离和形状，从而实现感知距离和三维成像的功能。
同时，雷达传感器阵列与第一类型传感器阵列之间的互联线路层亦可作为雷达传感器的天线，用以实现增强雷达性能的目的。
当第二类型传感器阵列包括超声波传感器阵列时，通过超声信号穿透显示面板21照射到物体后的回声来判断显示面板21前物体的距离和形状，从而实现感知距离和三维成像的功能。
当第二类型传感器阵列包括感光传感器阵列时，感光传感器阵列可以感应外界环境光，可以通过感应外界环境光还调节显示面板21的发光亮度。例如，当感测到外界环境光亮度较暗时，可以调节显示面板21的发光亮度较小，避免显示面板发光亮度较大造成使用者视疲劳。
可选的，控制电路还与第二类型传感器阵列电连接。
综上，通过在信号识别系统中同时设置第一类型传感器阵列和第二类型传感器阵列，具备多种不同传感功能的传感器阵列集成在同一个硬件系统中，可以大大简化现有信号识别系统的设置复杂度，提升信号识别系统的集成度，降低成本；同时，信号识别系统中不同类型的传感器阵列就可以协同工作采集同一个目标的不同传感特征，多种传感器的功能可以实现互补，从而实现现有孤立传感器件所无法实现的功能，保证信号识别系统可以实现多维传感信息的融合，提升信号识别系统性能。
图9是本发明实施例提供的又一种信号识别系统的结构示意图，如图9所示，感光芯片阵列221至少可以包括第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B，光学元件阵列222至少可以包括第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B，图9仅以感光芯片阵列221包括第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B，光学元件阵列222包括第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B为例进行示例性说明。为了在附图中更加清楚的表示第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B，第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B，在附图9中，第一感光芯片子阵列221A用实线表示，第二感光芯片子阵列221B用虚线表示，第一光学元件子阵列222A用实线表示，第二光学元件子阵列222B用虚线表示。
如图9所示，第一感光芯片子阵列221A可以包括多个矩阵排列的第一感光芯片2211A，第二感光芯片子阵列221B可以包括多个矩阵排列的第二感光芯片2211B；沿感光芯片阵列221行的方向(如图9中所示的X方向)，第一感光芯片2211A和第二感光芯片2211B间隔设置；沿感光芯片阵列221列的方向(如图9中所示的Y方向)，第一感光芯片2211A和第二感光芯片2211B间隔设置。第一光学元件子阵列222A包括多个矩阵排列的第一光学元件2221A，第二光学元件子阵列222B包括多个矩阵排列的第二光学元件2221B；沿光学元件阵列222行的方向(如图9中所示的X方向)，第一光学元件2221A和第二光学元件2221B间隔设置；沿光学元件阵列222列的方向(如图9中所示的Y方向)，第一光学元件2221A和第二光学元件2221B间隔设置。
其中，图9中的大圆表示光学元件阵列222的视角覆盖范围，24A表示第一光学元件阵列222A的视角覆盖范围，24B表示第二光学元件阵列222B的视角覆盖范围，从图9中可以看到，第一光学元件子阵列222A接收成像物体的全部入射光线，第一感光芯片子阵列221A生成成像物体的全尺寸图像；第二光学元件子阵列222B接收成像物体的全部入射光线，第二感光芯片子阵列221B生成成像物体的全尺寸图像。
示例性的，本发明实施例提供的光学元件阵列222可以至少包括两个光学元件子阵列，即第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B，且每个光学元件子阵列均可以接收成像物体的全部入射光线；同时，与光学元件阵列222对应的感光芯片阵列221同样可以至少包括两个感光芯片子阵列，即第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B，且每个感光芯片子阵列均可以生成成像物体的全尺寸图像。具体的，当第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B针对同一个成像物体进行成像时，可以同时呈现出同一个成像物体两个相同的全尺寸图像。因此，当需要对同一个成像物体进行成像时，控制电路可以控制仅第一感光芯片子阵列221A进行成像或者控制仅第二感光芯片子阵列221B进行成像，在保证得到成像物体的全尺寸图像的前提下，可以减少感光芯片2211的使用数量，降低图像传感器的使用功耗；或者当某一个感光芯片子阵列发生故障无法成像时，可以使用另一个感光芯片子阵列进行成像，不影响图像传感器正常工作。当第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B针对不同成像物体进行成像时，可以同时呈现出两个成像物体的全尺寸图像。因此当需要对两个不同的成像物体进行成像时，控制电路可以控制第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B分别对不同的两个成像物体进行成像，同时得到两个不同成像物体的全尺寸图像，控制电路仅需控制感光芯片2211一次曝光即可得到不同得了两个成像物体的全尺寸图像，保证图像传感器成像效率高。
继续参考图9，由于第一光学元件子阵列222A中的第一光学元件2221A与第二光学元件子阵列222B中的第二光学元件2221B间隔设置，因此，相邻设置的第一光学元件2221A和第二光学元件2221B接收的成像物体的入射光线存在交叠部份，如此可以保证第一光学元件子阵列222A能够接收到成像物体的全部入射光线，第二光学元件子阵列222B能够接收到成像物体的全部入射光线，第一感光芯片子阵列221A能够生成成像物体的全尺寸图像，第二感光芯片子阵列221B能够生成成像物体的全尺寸图像。
需要说明的是，本发明实施例对相邻设置的第一光学元件2221A和第二光学元件2221B接收的成像物体的入射光线交叠部分的大小不进行限定，只需保证第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B可以接收成像物体的全部入射光线即可。
可选的，第一光学元件2221A和第二光学元件2221B可以具备相同的焦距也可以具备不同的焦距，下面将进行详细介绍。
首先介绍第一光学元件2221A和第二光学元件2221B焦距相同的情况。具体的，第一光学元件2221A可以具备第一焦距，第二光学元件2221B可以具备第二焦距；其中，第一焦距与第二焦距相同。当第一光学元件2221A和第二光学元件2221B具备相同的焦距时，第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B可以对同一个成像物体进行成像，同时生成同一个成像物体两个相同的全尺寸图像；或者只使用第一感光芯片子阵列221A或者第二感光芯片子阵列221B对成像物体进行成像。例如，使用本发明实施例提供的信号识别系统识别指纹信号时，通过第一感光芯片子阵列221A和第二感光芯片子阵列221B同时生成同一指纹的两个的全尺寸指纹图像，分别对两个全尺寸指纹图像进行识别，保证识别准确性高；或者当其中某一个全尺寸指纹图像存在部分缺失时，可以使用另一个全尺寸指纹图像进行识别，保证指纹识别可以正常进行。
接下来介绍第一光学元件2221A和第二光学元件2221B焦距不同的情况。具体的，第一光学元件2221A可以具备第三焦距，第二光学元件2221B可以具备第四焦距；其中，第三焦距与第四焦距不同。以透镜为例，根据光学透镜的成像原理，1/f＝1/u+1/v，其中，f表示透镜焦距，u表示像距，v表示物距。由于光学元件阵列222与感光芯片阵列221之间的距离是一定的，即像距u是一定的，当第三焦距与第四焦距不同时，本发明实施例提供的信号识别系统可以识别不同物距处的两个成像物体，即在同一套信号识别系统中可以同时识别不同物距处的两个物体，大大改善现有信号识别技术中只能一次识别一个物体的弊端，提升信号识别系统性能。
需要说明的是，本发明实施例仅以感光芯片阵列221包括第一感光芯片子阵列221A和221B，光学元件阵列222包括第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B为例进行示例性说明。可以理解的是，本发明实施例提供的感光芯片阵列221可以包括多个感光芯片子阵列，对应的，光学元件阵列222可以包括多个光学元件子阵列。当多个光学元件子阵列都具备相同的焦距时，本发明实施例提供的信号识别系统可以同时对同一个信号进行多次识别，识别准确率好；或者仅使用一个光学元件子阵列和一个感光芯片子阵列对信号进行识别，信号识别系统功耗低。当多个光学元件子阵列都具备不同的焦距时，本发明实施例提供的信号识别系统可以同时对多个信号进行识别，完善信号识别系统功能。
进一步需要说明的是，图9仅以每一个第一感光芯片2211A和每一个第二感光芯片2211B间隔设置，每一个第一光学元件2221A和每一个第二光学元件2221B间隔设置为例进行示例性说明，可以理解的是，还可以是多个第一感光芯片2211A和多个第二感光芯片2211B间隔设置，多个第一光学元件2221A和多个第二光学元件2221B间隔设置，例如每两个第一感光芯片2211A和每两个第二感光芯片2211B间隔设置，每两个第一光学元件2221A和每两个第二光学元件2221B间隔设置，本发明实施例对此不进行限定。
还需要说明的是，图9仅以第一光学元件子阵列222A和第二光学元件子阵列222B位于同一层进行说明，可以理解的，本发明实施例提供的光学元件阵列222还可以包括多层光学元件层，以透镜为例，可以包括多层透镜结构。由于多层透镜结构包括位于不同层的透镜，不同层的透镜与成像物体之间的物距不同，同时不同层的透镜与感光芯片2211之间的像距也不同，无论不同层的透镜的焦距保持相同还是不同，本发明实施例提供的信号识别系统均可以保证准确识别。
可选的，本发明实施例提供的光学元件2221可以包括透镜、成像孔以及准直器中的至少一种，即本发明实施例提供的光学元件2221可以只包括一种类型的光学元件，例如只包括透镜，或者只包括小孔，或者只包括准直器；也可以包括至少两种不同类型的光学元件的组合，例如包括透镜和小孔的组合，或者透镜、小孔和准直器的组合，本发明实施例对此不进行限定。
可选的，本发明实施例提供的显示面板21可以为有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)显示面板，由于有机发光二极管显示面板无需背光源，可以实现透明显示。将第一类型传感器阵列设置在OLED显示面板的非出光侧，成像物体发射或者反射的光经OLED显示面板透过后入射至光学元件阵列222，保证光学元件阵列222可以接收到成像物体发射或者反射的光，保证图像传感器阵列22可以正常工作。
本发明实施例还提供了一种信号识别系统的制备方法，如图10所示，本发明实施例提供的制备方法可以包括：
S110、提供一显示面板。
示例性的，显示面板可以为OLED显示面板或者其他可以实现透明显示的显示面板。
S120、在所述显示面板非出光侧制备第一类型传感器阵列，所述第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列。
示例性的，感光芯片阵列可以包括多个独立设置的感光芯片，多个独立设置的感光芯片相互电连接，光学元件阵列可以包括多个独立设置的光学元件，且每个光学元件与每个感光芯片对应设置；每个光学元件用于接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在感光芯片上；每个感光芯片用于生成成像物体的部分尺寸图像；光学元件阵列用于接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列用于生成成像物体的全尺寸图像。
本发明实施例提供的信号识别系统的制备方法，在显示面板的非出光侧制备图像传感器阵列，图像传感器阵列包括感光芯片阵列和光学元件阵列，光学元件阵列中的光学元件与感光芯片阵列中的感光芯片对应设置，每个光学元件接收成像物体的部分入射光线并将部分入射光线成像在每个感光芯片上，每个感光芯片生成成像物体的部分图像，光学元件阵列接收成像物体的全部入射光线并将全部入射光线成像在感光芯片阵列上；感光芯片阵列生成所述成像物体的全尺寸图像。通过调整光学元件的焦距以及光学元件阵列与感光芯片阵列之间的距离，可以调节每个感光芯片的尺寸，每个感光芯片的尺寸设置灵活；同时还可以缩小感光芯片阵列中每个感光芯片的覆盖面积，保证感光芯片阵列中所有感光芯片的覆盖面积之和小于整面设置的感光芯片的面积，节省感光芯片的覆盖面积，节省感光芯片的成本，进而节省信号识别系统的成本。
具体的，在显示面板非出光侧制备第一类型传感器阵列，第一类型传感器在阵列包括图像传感器阵列，图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列，包括：
提供一半导体晶圆；
利用半导体晶圆制造工艺，在半导体晶圆上制造感光芯片阵列，感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片；
提供光学元件阵列；
在感光芯片阵列的感光侧将光学元件阵列与感光芯片阵列进行贴合连接。
示例性的，提供一硅晶圆片，在硅晶圆片上采用刻蚀、剖光或者其他半导体器件制备工艺制备形成多个独立设置的感光芯片。光学元件阵列可以为光学透镜阵列、光学小孔阵列或者准直器阵列，以光学透镜阵列为例，其制备方法可以是在玻璃晶圆上，利用聚脂注塑或者光刻工艺，制造得到光学透镜阵列。将得到的光学元件阵列放置在感光芯片阵列感光侧，使用胶合材料进行贴合连接。然后再将包括感光芯片阵列和光学元件阵列的器件结构进行切割，得到多个包括单个感光芯片和单个光学元件的单独器件，将每个单独器件放置在PCB或者fanout封装中，电互联后成为一个完整的图像传感器阵列。
或者是提供一硅晶圆片，在硅晶圆片上采用刻蚀、剖光或者其他半导体器件制备工艺制备形成多个独立设置的感光芯片，然后对硅晶圆片进行切割，得到多个感光芯片，然后将单个感光芯片分别对齐放置在PCB板或者fanout封装中，电互联后，再在完成的PCB或fanout衬底上再对齐贴合一整块包含多个光学元件的光学元件阵列，形成图像传感器阵列。可选的，本发明实施例提供的信号识别系统的制备方法还可以包括制备第二类型传感器阵列，第二传感器阵列与第一传感器阵列电连接，保证信号识别系统可以实现多维传感信息的融合，提升信号识别系统性能。
本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括本发明实施例提供的信号识别系统，具备相应的有益效果，这里不再赘述。可选的，本发明实施例提供的电子设备设备可以为手机、平板电脑、信息查询机或者其他需要使用信号识别系统的单子设备，本发明实施例不再一一列举。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种信号识别系统，其特征在于，包括：显示面板以及位于所述显示面板非出光侧一侧的第一类型传感器阵列；
所述第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列；所述感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片，多个所述感光芯片相互电连接，所述光学元件阵列包括多个独立设置的光学元件，且每个所述光学元件与每个所述感光芯片对应设置；每个所述光学元件用于接收成像物体的部分入射光线并将所述部分入射光线成像在所述感光芯片上；每个所述感光芯片用于生成所述成像物体的部分尺寸图像；所述光学元件阵列用于接收所述成像物体的全部入射光线并将所述全部入射光线成像在所述感光芯片阵列上；所述感光芯片阵列用于生成所述成像物体的全尺寸图像。
2.根据权利要求1所述的信号识别系统，其特征在于，所述信号识别系统还包括第二类型传感器阵列，所述第二类型传感器阵列与所述第一类型传感器阵列电连接。
3.根据权利要求2所述的信号识别系统，其特征在于，所述第二类型传感器阵列包括雷达传感器阵列、超声波传感器阵列、紫外传感器阵列、红外传感器阵列和感光传感器中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的信号识别系统，其特征在于，所述感光芯片阵列至少包括第一感光芯片子阵列和第二感光芯片子阵列；所述光学元件阵列至少包括第一光学元件子阵列和第二光学元件子阵列；
所述第一感光芯片子阵列包括多个矩阵排列的第一感光芯片，所述第二感光芯片子阵列包括多个矩阵排列的第二感光芯片；沿所述感光芯片阵列行的方向，所述第一感光芯片和所述第二感光芯片间隔设置，沿所述感光芯片阵列列的方向，所述第一感光芯片和所述第二感光芯片间隔设置；
所述第一光学元件子阵列包括多个矩阵排列的第一光学元件，所述第二光学元件子阵列包括多个矩阵排列的第二光学元件；沿所述光学元件阵列行的方向，所述第一光学元件和所述第二光学元件间隔设置；沿所述光学元件阵列列的方向，所述第一光学元件和所述第二光学元件间隔设置；
其中，所述第一光学元件子阵列接收所述成像物体的全部入射光线，所述第一感光芯片子阵列生成所述成像物体的全尺寸图像；
所述第二光学元件子阵列接收所述成像物体的全部入射光线，所述第二感光芯片子阵列生成所述成像物体的全尺寸图像。
5.根据权利要求4所述的信号识别系统，其特征在于，相邻设置的所述第一光学元件和所述第二光学元件接收的所述成像物体的入射光线存在交叠部分。
6.根据权利要求4所述的信号识别系统，其特征在于，所述第一光学元件具备第一焦距，所述第二光学元件具备第二焦距；
其中，所述第一焦距与所述第二焦距相同。
7.根据权利要求4所述的信号识别系统，其特征在于，所述第一光学元件具备第三焦距，所述第二光学元件具备第四焦距；
其中，所述第三焦距与所述第四焦距不同。
8.根据权利要求2所述的信号识别系统，其特征在于，所述信号识别系统还包括至少一个控制电路，所述控制电路与每个所述感光芯片电连接，用于控制每个所述感光芯片生成所述成像物体的部分尺寸图像，控制所述感光芯片阵列生成所述成像物体的全尺寸图像。
9.根据权利要求8所述的信号识别系统，其特征在于，所述控制电路还与所述第二类型传感器阵列电连接。
10.根据权利要求1所述的信号识别系统，其特征在于，所述光学元件包括透镜、成像孔以及准直器中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的信号识别系统，其特征在于，所述显示面板为有机发光二极管显示面板。
12.一种信号识别系统的制备方法，其特征在于，包括：
提供一显示面板；
在所述显示面板非出光侧制备第一类型传感器阵列，所述第一类型传感器阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列；所述感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片，多个所述感光芯片相互电连接，所述光学元件阵列包括多个独立设置的光学元件，且每个所述光学元件与每个所述感光芯片对应设置；每个所述光学元件用于接收成像物体的部分入射光线并将所述部分入射光线成像在所述感光芯片上；每个所述感光芯片用于生成所述成像物体的部分尺寸图像；所述光学元件阵列用于接收所述成像物体的全部入射光线并将所述全部入射光线成像在所述感光芯片阵列上；所述感光芯片阵列用于生成所述成像物体的全尺寸图像。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，在所述显示面板非出光侧制备第一类型传感器阵列，所述第一类型传感器在阵列包括图像传感器阵列，所述图像传感器阵列包括感光芯片阵列以及位于所述感光芯片阵列感光侧一侧的光学元件阵列，包括：
提供一半导体晶圆；
采用半导体器件制造工艺，在所述半导体晶圆上制造感光芯片阵列，所述感光芯片阵列包括多个独立设置的感光芯片；
提供光学元件阵列；
在所述感光芯片阵列的感光侧将所述光学元件阵列与所述感光芯片阵列进行贴合连接。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，还包括：制备第二类型传感器阵列；
所述第二类型传感器阵列与所述第一类型传感器阵列电连接。
15.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的信号识别系统。
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