CN111052142B - 指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种指纹识别装置和电子设备，能够判断手指的按压的指纹位置，提高指纹识别的成功率。该指纹识别装置用于设置在电子设备的显示屏下方，包括：至少一个指纹识别模组，该指纹识别模组中的像素阵列，包括多个第一像素，该多个第一像素用于在手指按压该显示屏的指纹检测区域时感测红光信号；其中，该红光信号用于确定该手指按压在该指纹检测区域上的指纹区域，该指纹区域对应的像素感测的光信号用于进行指纹识别。

Description

指纹识别装置和电子设备
技术领域
本申请涉及光学指纹技术领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。
背景技术
目前，在屏下指纹识别领域，指纹识别装置设置在屏幕中部分显示区域的下方，其位置通常根据用户在屏幕上习惯的按压位置进行设置，例如，设置在屏幕的下半部分。为了能够得到完整的指纹图像以进行指纹识别，指纹识别装置的面积一般大于手指的面积，因此，在进行指纹识别时，指纹识别装置除接收指纹信号的区域外，还有部分区域会接收到干扰信号，造成误判的现象。
因此，如何排除指纹识别过程中干扰区域的影响，提高指纹识别的成功率，是一项亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够判断手指的按压的指纹位置，提高指纹识别的成功率。
第一方面，提供了一种指纹识别装置，用于设置在电子设备的显示屏下方，包括至少一个指纹识别模组，该指纹识别模组中的像素阵列包括多个第一像素，该多个第一像素用于在手指按压该显示屏的指纹检测区域时感测红光信号；其中，该红光信号用于确定该手指按压在该指纹检测区域上的指纹区域，该指纹区域对应的像素感测的光信号用于进行指纹识别。
在本申请的实施方案中，可以通过设置多个第一像素感测红光信号，根据不同的第一像素接收的红光信号的差异，确定显示屏上的手指按压的指纹区域和非手指按压的区域，在指纹识别的过程中，直接对手指按压的指纹区域对应的像素感测的光信号进行指纹识别处理，而避免了非手指按压区域对应的像素对指纹识别造成的干扰，从而提高指纹识别的成功率。
在一种可能的实现方式中，该多个第一像素用于感测该红光信号以形成多个第一电信号；该指纹识别装置还包括：处理单元，用于对该多个第一电信号进行处理以确定该指纹区域。
在一种可能的实现方式中，该多个第一电信号中包括至少一个第一指纹电信号和至少一个第一非指纹电信号，该第一指纹电信号大于该第一非指纹电信号；其中，形成该第一指纹电信号的第一像素对应的感光区域位于该指纹区域中，形成该第一非指纹电信号的第一像素对应的感光区域位于该指纹检测区域上的非指纹区域中。
在一种可能的实现方式中，该处理单元用于区分该多个第一电信号中的该至少一个第一指纹电信号和该至少一个第一非指纹电信号，以确定该指纹区域。
在一种可能的实现方式中，该处理单元用于确定将该多个第一电信号与第一阈值比较，确定大于等于该第一阈值的电信号为该第一指纹电信号；和/或，将该多个第一电信号与第一阈值比较，确定小于该第一阈值的电信号为该第一非指纹电信号。
在一种可能的实现方式中，形成该第一指纹电信号的第一像素位于该指纹区域的下方或者斜下方。
在一种可能的实现方式中，该第一指纹电信号用于指纹识别，该第一非指纹电信号不用于进行指纹识别。
在一种可能的实现方式中，该指纹识别模组还包括：多个红光滤光单元，该多个红光滤光单元设置于该多个第一像素上方，用于透过该红光信号，滤除该红光信号外的其它光信号。
在一种可能的实现方式中，该红光信号的波段范围为λ1至λ2，其中，λ1≥590nm，λ2≤750nm。
在一种可能的实现方式中，该像素阵列还包括多个第二像素，该多个第二像素用于在该手指按压该显示屏的指纹检测区域时感测非红光信号；其中，该非红光信号以及该红光信号用于确定该指纹区域，该指纹区域对应的第一像素和/或第二像素感测的光信号用于进行指纹识别。
在本实施方式中，可以通过设置多个第一像素感测红光信号以及多个第二像素感测非红光信号，结合不同的第一像素接收的红光信号以及不同的第二像素接收的非红光信号的差异，能够更为确定手指按压的指纹区域。此外，多个第二像素产生接收的光信号较大，能够提高指纹图像质量，有利于进一步提高指纹识别的成功率。
在一种可能的实现方式中，该非红光信号包括：绿光信号、蓝光信号、白光信号中的一种或多种。
在一种可能的实现方式中，该多个第二像素用于感测该非红光信号以形成多个第二电信号；该处理单元用于对该多个第二电信号以及该多个第一电信号进行处理以确定该指纹区域。
在一种可能的实现方式中，该多个第二电信号中包括至少一个第二指纹电信号和至少一个第二非指纹电信号，该第二指纹电信号小于该第二非指纹电信号；其中，形成该第二指纹电信号的第二像素对应的感光区域位于该指纹区域中，形成该第二非指纹电信号的第二像素对应的感光区域位于该指纹检测区域上的非指纹区域中。
在一种可能的实现方式中，该处理单元用于区分该多个第一电信号中的该至少一个第一指纹电信号和该至少一个第一非指纹电信号，以及该多个第二电信号中的该至少一个第二指纹电信号和该至少一个第二非指纹电信号，以确定该指纹区域。
在一种可能的实现方式中，该多个第一电信号包括该多个第一像素中第一目标像素产生的第一目标电信号，该多个第二电信号包括多个第二像素中至少一个第二目标像素产生的至少一个第二目标电信号，该至少一个第二目标像素位于该第一目标像素四周；该处理单元用于比较该第一目标电信号与该至少一个第二目标电信号，确定该第一目标电信号和该至少一个第二目标电信号是否为该第一指纹电信号和该第二指纹电信号，或者是否为该第一非指纹电信号和该第二非指纹电信号。
在一种可能的实现方式中，该指纹识别模组还包括：多个非红光滤光单元，该多个非红光滤光单元设置于该多个第二像素上方，用于透过该非红光信号，滤除该非红光信号外的其它光信号。
在一种可能的实现方式中，该多个第一像素均匀或非均匀分布于该像素阵列中。
在一种可能的实现方式中，该多个第二像素均匀或非均匀分布于该像素阵列中。
在一种可能的实现方式中，该多个第一像素的数量大于等于该多个第二像素的数量。
在一种可能的实现方式中，该多个第一像素与该多个第二像素交错排列。
在一种可能的实现方式中，该多个第一像素在该像素阵列中呈多行排列，每两行第一像素之间排列至少一行第二像素；或者，该多个第一像素在该像素阵列中呈多列排列，每两列第一像素之间排列至少一列第二像素。
在一种可能的实现方式中，该像素阵列包括多个单元区域，该多个单元区域中每个单元区域的感光区域小于等于该指纹区域，该每个单元区域中包括至少一个第一像素以及至少一个第二像素。
在一种可能的实现方式中，该指纹识别模组还包括：光学组件，设置在该显示屏与该像素阵列之间，用于在手指按压该显示屏的指纹检测区域时将光信号导引或会聚到该像素阵列。
在一种可能的实现方式中，该光学组件包括至少一阻光层和微透镜阵列，该至少一阻光层位于该微镜头阵列下方，设置有多个通光小孔，该像素阵列用于接收经由该微镜头阵列汇聚到该多个通光小孔的并通过该多个通光小孔的光信号。
在一种可能的实现方式中，该至少一个指纹识别模组并排水平设置在该显示屏下方。
第二方面，提供了一种电子设备，包括显示屏以及如第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的指纹识别装置，其中，该指纹识别装置设置在该显示屏的下方。
在一种可能的实现方式中，该显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，该显示屏包括多个OLED光源，其中该指纹识别装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。
通过在电子设备中设置上述指纹识别装置，使得该电子设备具有良好的指纹识别性能，提升指纹识别成功率，提高用户体验。
附图说明
图1是本申请实施例所适用的电子设备的结构示意图。
图2是根据本申请实施例的一种指纹识别装置的示意性俯视图。
图3是根据本申请实施例的一种指纹识别装置的示意性结构图。
图4是图3所示的指纹识别装置的示意性俯视图。
图5是根据本申请实施例的一种指纹识别模组的示意性结构图。
图6是图3所示的指纹识别模组的示意性俯视图。
图7是根据本申请实施例的另一种指纹识别模组的示意性结构图。
图8是根据本申请实施例的另一种指纹识别模组的示意性结构图。
图9是图8所示的指纹识别模组的示意性俯视图。
图10是根据本申请实施例的一种像素阵列的排列方式。
图11是根据本申请实施例的另一种指纹识别模组的示意性结构图。
图12a至图12d是根据本申请实施例的四种像素阵列的排列方式。
图13a至图13b是根据本申请实施例的另两种像素阵列的排列方式。
图14是根据本申请实施例的另一种像素阵列的排列方式。
图15是根据本申请实施例的另一种指纹识别模组的示意性结构图。
图16是根据本申请实施例的另一种指纹识别模组的示意性结构图。
图17是根据本申请实施例的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。
作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他电子设备；更具体地，在上述电子设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。或者，该指纹识别装置也可以部分或者全部集成至电子设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。
如图1所示为本申请实施例可以适用的电子设备的结构示意图，该电子设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，该光学指纹装置130设置在显示屏120下方的局部区域。该光学指纹装置130包括光学指纹传感器，该光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，该感应阵列133所在区域或者其感应区域为光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，指纹检测区域103位于显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如显示屏120的侧面或者电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到光学指纹装置130，从而使得指纹检测区域103实际上位于显示屏120的显示区域。
应当理解，指纹检测区域103的面积可以与光学指纹装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于光学指纹装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与该光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。
因此，使用者在需要对电子设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。
作为一种可选的实现方式，如图1所示，光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，该光检测部分134包括感应阵列以及与该感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，该感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，该光探测器可以作为上述的光学感应单元；该光学组件132可以设置在光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至感应阵列进行光学检测。
在具体实现上，光学组件132可以与光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，该光学组件132可以与该光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将该光学组件132设置在该光检测部分134所在的芯片外部，比如将该光学组件132贴合在该芯片上方，或者将该光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。
其中，光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，该导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，该准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到该准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在该准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。
在另一种实施例中，导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得该感应阵列可以基于该反射光进行成像，从而得到该手指的指纹图像。可选地，该光学透镜层在该透镜单元的光路中还可以形成有针孔，该针孔可以配合该光学透镜层扩大光学指纹装置的视场，以提高光学指纹装置130的指纹成像效果。
在其他实施例中，导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，该微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于感应阵列的其中一个感应单元。并且，微透镜层和感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，微透镜层和感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中该微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得感应单元所对应的光线通过微透镜汇聚到微孔内部并经由该微孔传输到该感应单元以进行光学指纹成像。应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在准直器层或者光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在准直器层或者光学透镜层与微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。
作为一种可选的实施例，显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，光学指纹装置130可以利用OLED显示屏120位于指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在指纹检测区域103时，显示屏120向指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过手指140内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的脊(ridge)与谷(valley)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹脊的反射光151和来自指纹谷的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于该指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在电子设备10实现光学指纹识别功能。
在其他实施例中，光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，该光学指纹装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，电子设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，该激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在液晶显示屏的背光模组下方或者设置在电子设备10的保护盖板下方的边缘区域，而光学指纹装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达光学指纹装置130；或者，光学指纹装置130也可以设置在背光模组下方，且背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达光学指纹装置130。当采用光学指纹装置130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。
应当理解的是，在具体实现上，电子设备10还包括透明保护盖板，该盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于显示屏120的上方并覆盖电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在显示屏120实际上是指按压在显示屏120上方的盖板或者覆盖该盖板的保护层表面。
还应当理解，电子设备10还可以包括电路板150，该电路板设置在光学指纹装置130的下方。光学指纹装置130可以通过背胶粘接在电路板150上，并通过焊盘及金属线焊接与电路板150实现电性连接。光学指纹装置130可以通过电路板150实现与其他外围电路或者电子设备10的其他元件的电性互连和信号传输。比如，光学指纹装置130可以通过电路板150接收电子设备10的处理单元的控制信号，并且还可以通过电路板150将来自光学指纹装置130的指纹检测信号输出给电子设备10的处理单元或者控制单元等。
另一方面，在某些实施例中，光学指纹装置130可以仅包括一个光学指纹传感器，此时光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到指纹检测区域103的特定位置，否则光学指纹装置130可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。在其他替代实施例中，光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；该多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在显示屏120的下方，且该多个光学指纹传感器的感应区域共同构成光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学指纹传感器的感应区域，从而将光学指纹装置130的指纹采集区域103可以扩展到显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当光学指纹传感器数量足够时，指纹检测区域103还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。
还应理解，在本申请实施例中，光学指纹装置中的感应阵列也可以称为像素阵列，感应阵列中的光学感应单元或感应单元也可称为像素单元。
需要说明的是，本申请实施例中的光学指纹装置也可以称为光学指纹识别模组、指纹识别装置、指纹识别模组、指纹模组、指纹采集装置等，上述术语可相互替换。
图2示出了一种指纹识别装置200的示意性俯视图，该指纹识别装置200设置在显示屏下方，能够接收到经过手指反射、透射或散射的指纹光信号，以及屏幕以及外界干扰光信号。
如图2所示，该指纹识别装置200包括：
像素阵列210，包括多个像素单元，该多个像素单元可以与图1中的感应单元131相同，呈阵列均匀排列在电路板上。且该多个像素单元均为相同的像素单元，即该多个像素单元的结构相同，接收并感测相同波段范围内的光信号。例如，该多个像素单元均接收并感测350nm～650nm波段之间的可见光信号。
如图2所示，当手指按压在指纹识别装置上方的显示屏上时，该像素阵列210中的第一像素单元211完全或者部分位于手指按压的指纹区域202的下方，该像素阵列210中的第二像素单元212位于非手指按压区域的下方。
显示屏的光信号经过手指反射、透射或者散射后被第一像素单元211接收，而第二像素单元212同样能够接收到显示屏的光信号或者外界干扰的光信号，第一像素单元211与第二像素单元212接收的光信号的波段范围相同，光信号强度差异不大，因而，第一像素单元211与第二像素单元212产生的信号值也差异不大。因此，在指纹识别时，非手指按压区域下方像素单元产生的非指纹图像信号会对手指按压区域下方像素单元产生的指纹图像信号造成干扰，从而造成识别误判。
基于此，本申请实施例提出一种指纹识别装置，通过在像素阵列中设置特定的像素单元，通过该特定的像素单元判断手指的按压区域，从而在指纹识别时，只对手指按压区域的像素单元的信号值进行识别处理，而排除了非手指按压区域的像素单元的信号值，从而排除了非手指按压区域的信号干扰，提高指纹识别的成功率。
以下，结合图3至图16，详细介绍本申请实施例的指纹识别装置。
需要说明的是，为便于理解，在以下示出的实施例中，相同的结构采用相同的附图标记，并且为了简洁，省略对相同结构的详细说明。
应理解，在以下所示出的本申请实施例中的像素和滤波单元的数量和排布方式等仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
图3和图4是本申请实施例提供的一种指纹识别装置30的示意性结构图，该指纹识别装置30用于设置在电子设备的显示屏120下方。
该至少一个指纹识别装置30包括至少一个指纹识别模组300。可选地，该至少一个指纹识别模组300水平并排的设置在显示屏120的下方。
图中所示的指纹识别模组的数量、尺寸和排布情况仅为示例，可以根据实际需求进行调整。例如，该多个指纹识别模组的个数可以为2个、3个、4个或5个等，该多个指纹指纹识别模组可以呈方形或圆形分布等。
下面结合图5至图16，针对指纹识别装置30包括一个指纹识别模组300的情况进行详细说明，应理解，当指纹识别装置30包括多个指纹识别模组300的时候，除特殊说明外，相关技术方案可以参考以下描述。
图5是本申请实施例提供的一种指纹识别模组300的结构示意图。
图6是图5所示的指纹识别模组300的示意性俯视图。
如图5和图6所示，该指纹识别模组300包括：像素阵列310，包括多个第一像素311，该多个第一像素311用于在手指按压显示屏的指纹检测区域201时感测红光信号；
其中，该红光信号用于确定手指按压在指纹检测区域上的指纹区域202，该指纹区域对应的像素感测的光信号用于进行指纹识别。
具体地，该指纹检测区域201为像素阵列310的感应区域，该指纹检测区域201可以位于显示屏的显示区域中。换言之，当手指按压在指纹检测区域201中时，像素阵列310可以接收经过指纹检测区域201返回的光信号，并对该光信号进行处理。
此处需要说明的是，当指纹识别装置30包括一个指纹识别模组300时，指纹识别装置30在显示屏上的指纹检测区域201为一个指纹识别模组300中的像素阵列310的感应区域，当指纹识别装置30包括多个指纹识别模组300时，指纹识别装置30在显示屏上的指纹检测区域201为多个指纹识别模组300中的总的像素阵列310的感应区域。
在本申请实施例中，像素阵列310中的多个第一像素311用于感测红光信号，具体来讲，多个第一像素311只对红光信号进行感测并形成对应的电信号，而不对红光信号以外的光信号进行感测。
当手指按压在指纹检测区域201中时，多个第一像素311感测红光信号，其中，该多个第一像素311中的第一部分第一像素感测的红光信号中包括经过手指反射、透射或散射返回的红光信号，而除第一部分外的第二部分第一像素感测的红光信号中不包括经过手指反射、透射或散射返回的红光信号。
基于两部分第一像素感测的红光信号的不同，确定出感测经过手指反射、透射或散射返回的红光信号的第一部分第一像素，从而确定出该第一部分第一像素的感应区域为手指的指纹区域202，该指纹区域202位于指纹检测区域201中。
具体地，该指纹区域202可以为手指的完整指纹区域，也可以为部分手指的指纹区域，当手指完全按压在一个指纹识别模组300的上方区域时，通过一个指纹识别模组300即可检测确定出完整的指纹区域，当手指按压在多个指纹识别模组300的上方区域时，一个指纹识别模组300检测确定出部分的指纹区域202，多个指纹识别模组300检测确定得到完整的指纹区域。
确定出手指的指纹区域202后，该指纹区域202对应的像素感测的光信号包括指纹信息，仅该光信号用于指纹识别。而该指纹区域202外的其它区域对应的像素感测的光信号不包括指纹信息，该部分光信号不用于指纹识别。
因此，在本申请实施例的技术方案中，可以通过设置多个第一像素感测红光信号，根据不同的第一像素接收的红光信号的差异，确定显示屏上的手指按压的指纹区域和非手指按压的区域，在指纹识别的过程中，直接对手指按压的指纹区域对应的像素感测的光信号进行指纹识别处理，而避免了非手指按压区域对应的像素对指纹识别造成的干扰，从而提高指纹识别的成功率。
可选地，上述红光信号的波段可以为自然光经过手指散射和/或透射后的光信号波段。该自然光可以为显示屏发出的自然光和/或外界的自然光。
此处需要说明的是，该红光信号可以为完整的红色波段光信号，例如，波长为590nm～750nm之间的光信号，或者也可以为红色波段中的部分波段的光信号，例如该红光光信号为590nm～750nm之间任意波段范围或任意波长的红光信号。
具体地，当手指140按压在显示屏120上的指纹检测区域201上时，多个第一像素中的至少一个第一指纹像素3111用于感测经过手指反射、散射或透射后返回的第一红光信号301，该至少一个第一指纹像素3111在显示屏上的感应区域为指纹区域202。
具体地，该至少一个第一指纹像素3111与指纹区域202的相对位置关系与至少一个第一指纹像素3111接收的第一红光信号301的角度相关。
在一种可能的实施方式中，当至少一个第一指纹像素3111接收垂直的红光信号时，至少一个第一指纹像素3111可以位于指纹区域202的正下方。
在另一种可能的实施方式中，当至少一个第一指纹像素3111接收倾斜的红光信号时，至少一个第一指纹像素3111可以位于指纹区域202的斜下方。
此外，该至少一个第一指纹像素3111还接收并感测屏幕光和/或外界自然光中的第二红光信号302。
如图5和图6所示，当手指按压在显示屏120上时，在多个第一像素311中，除至少一个第一指纹像素3111外，还包括至少一个第一非指纹像素3112，该至少一个第一非指纹像素3112的感应区域指纹检测区域201中除指纹区域202外的非指纹区域。该至少一个第一非指纹像素3112不接收感测经过手指反射、散射或透射而返回的第一红光信号301，而接收感测屏幕光和/或外界自然光中第二红光信号302。
此处需要说明的是，在本申请实施例中，第一指纹像素3111和第一非指纹像素3112不是像素阵列310中某个固定的第一像素，而是根据手指按压的指纹区域，定义得到的两类第一像素。其中，当手指按压在显示屏上时，第一指纹像素3111的感应区域为手指按压的指纹区域，第一非指纹像素3112的感应区域为非指纹区域。且随着手指按压的指纹区域的变化，多个第一像素中某个固定位置的第一像素，可能为第一指纹像素，也可能为第一非指纹像素。
具体地，由于第一指纹像素3111接收感测第一红光信号301，而第一非指纹像素3112不接收感测第一红光信号301，且第一红光信号301为经过手指透射、散射或反射后的光信号，由于手指影响，第一红光信号301的光强较强，因此，第一指纹像素3111接收感测的光信号强度大于第一非指纹像素3112接收感测的光信号强度，由此，可以将多个第一像素311中接收感测第一红光信号301的第一指纹像素3111与不接收感测第一红光信号301的第一非指纹像素3112区分开，以确定得到第一指纹像素3111对应的感应区域，即指纹区域202。
更为具体地，多个第一像素311用于感测红光信号以形成多个第一电信号，对该多个第一电信号进行处理以确定指纹区域202。
可选地，如图5所示，指纹识别装置30还可以包括处理单元400。该处理单元400用于对上述多个第一电信号进行处理以确定指纹区域202。
可选地，该处理单元400可以位于指纹识别模组300中，每个指纹识别模组300包括一个处理单元，也可以多个指纹识别模组300连接于同一个处理单元400，多个指纹识别模组产生的电信号均由该处理单元400处理。
可选地，该处理单元400可以为指纹识别装置中的处理器，或者也可以为指纹识别装置所在的电子设备中的处理器，本申请实施例对此不做限定。
具体地，第一指纹像素3111感测红光信号得到多个第一信号中的第一指纹电信号，第一非指纹像素3112感测红光信号得到多个第一信号中的第一非指纹电信号，由于第一指纹像素3111感测的红光信号中包括第一红光信号301，因此，第一指纹电信号大于第一非指纹电信号。
可选地，处理单元400可以通过区分第一指纹电信号与第一非指纹电信号，确定指纹区域202。只对第一指纹像素3111的第一指纹电信号进行指纹识别处理，而不对第一非指纹像素3112的第一非指纹电信号进行指纹识别处理，即只对手指按压的指纹区域对应的电信号进行指纹识别处理，而不对非手指按压区域对应的电信号进行指纹识别处理。
可选地，在一种可能的实施方式中，处理单元400将多个第一像素311感测红光信号产生的多个第一电信号与预设的第一阈值比较，其中，多个第一电信号中大于等于第一阈值的电信号为第一指纹电信号，产生第一指纹电信号的第一像素为第一指纹像素3111，其对应的感应区域为指纹区域202。此外，多个第一电信号中小于等于第一阈值的电信号为第一非指纹电信号，产生第一非指纹电信号的第一像素为第一非指纹像素3112，其对应的感应区域为非指纹区域。
应理解，在本申请实施例中，对应于指纹区域202的第一像素为第一指纹像素，其产生的第一指纹电信号大于第一非指纹像素产生的第一非指纹电信号，处理单元用于将不同的第一指纹电信号与第一非指纹电信号区分开，本申请实施例对具体的区分算法不做限定。
可选地，该感测红光信号的第一像素311包括光电二极管(Photo Diode，PD)，该光电二极管接收并对红光信号进行响应，将该红光信号的光强转换为电信号。具体地，该第一像素311中的光电二极管仅能响应红光信号，并产生对应的电信号，而不能对该红外信号外的其它波段光信号响应，并产生电信号。
可选地，作为一种可能的具体的实现方式，该第一像素311可以通过半导体工艺，在光电二极管内部进行掺杂等处理，形成只对红光信号进行响应，而不对其它光信号进行响应的光电二极管。
可选地，作为另一种可能的具体的实现方式，如图7所示，该指纹识别模组300还包括滤波层330，该滤波层330包括多个红光滤波单元331，该多个红光滤波单元331与多个第一像素311一一对应，并分别位于多个第一像素311的上方，该多个红光滤波单元331用于通过上述红光信号，而滤除除该红外信号之外的其它光信号。
可选地，该当指纹识别装置30包括多个指纹识别模组300时，该滤波层300可以作为一个整体设置在多个指纹识别模组300的像素阵列上方，也可以每个指纹识别模组300包括其单独的滤波层300，多个指纹识别模组300的多个滤波层拼接设置在像素阵列的上方。
可选地，该多个红光滤波单元331用于通过590nm～750nm之间的红光信号，或者也可以用于通过590nm～750nm之间任意波段范围或任意波长的红光信号。
可选地，该多个红光滤波单元331可以设置于显示屏120至第一像素311之间的光路上的任意位置。例如，该多个红光滤波单元331可以一一设置于多个第一像素311的上表面，或者设置于显示屏的下表面，又或者设置于第一像素的上表面与显示屏的下表面之间，本申请实施例对此不做限定。
当多个红光滤波单元312位于显示屏下表面与多个第一像素上表面之间时，可选地，当多个第一像素311接收垂直方向的红光信号时，该多个红光滤波单元331可以位于该多个第一像素311的正上方，换言之，该多个红光滤波单元中的每个红光滤波单元分别位于其对应的第一像素311的正上方。
可选地，当多个第一像素311接收倾斜方向的红光信号时，该多个第一像素311可以位于该多个第一像素311的斜上方。
可选地，在一种可能的实施方式中，像素阵列310中所有的像素均为第一像素311，感测红光信号。
优选地，在另一种可能的实施方式中，像素阵列310中除了包括多个第一像素311以外，还包括多个第二像素312。该多个第二像素312可以用于在手指按压显示屏的指纹检测区域时感测非红光信号，该非红光信号可以为与上述红光信号波段范围不同的任意可见光信号。
可选地，该多个第二像素312可以为相同的像素结构，感测相同波段的光信号。
例如，该多个第二像素312均用于感测宽的波段范围的白光信号，例如，350nm～700nm的可见光波段。
此时，该多个第二像素312感测的光信号强度较大，因此，该多个第二像素产生的电信号强度较大，能够提高指纹图像质量，有利于进一步提高指纹识别的成功率。
又例如，该多个第二像素312还可以均用于感测绿光信号或者蓝光信号。
应理解，此处的绿光信号和蓝光信号可以为完整的绿色波段光信号或者蓝色波段光信号，例如，波长为490nm～570nm之间的绿光信号或者450nm～475nm之间的蓝光信号，或者也可以为绿色波段或者蓝色波段中的部分波段的光信号，例如该绿光信号为490nm～570nm之间任意波段范围或任意波长的绿光信号，该蓝光信号为450nm～475nm之间任意波段范围或任意波长的绿光信号。
可选地，该多个第二像素312还可以为不同的像素结构，感测不同波段的光信号。
例如，该多个第二像素312中的一部分像素用于感测蓝光信号，另一部分像素用于感测绿色信号；
或者，该多个第二像素312中的一部分像素用于感测蓝光信号，另一部分像素用于感测白光信号；
或者，该多个第二像素312中的一部分像素用于感测绿光信号，另一部分像素用于感测白光信号；
或者，该多个第二像素312中的一部分像素用于感测蓝光信号，一部分像素用于感测绿光信号，还有一部分像素用于感测白光信号。
应理解，该多个第二像素中的部分像素或者全部像素还可以感测可见光波段范围内的任意波段的光信号，例如，黄光信号、紫光信号等等，本申请实施例不做限定。
下面以多个第二像素用于感测蓝光信号为例进行说明，如图8和图9所示，当手指140按压在显示屏120上的指纹检测区域201上时，多个第二像素312中的至少一个第二指纹像素3121用于感测经过手指反射、散射或透射后返回的第一蓝光信号303，该至少一个第二指纹像素3121在显示屏上的感应区域为指纹区域202。
具体地，自然光经过手指反射、散射或者透射后，其中的蓝光信号大部分被手指吸收，在本申请实施例中，经过手指反射、散射或透射后返回的第一蓝光信号303的光强很小。
除接收感测第一蓝光信号303外，第二指纹像素3121还接收感测屏幕光和/或外界自然光中的第二蓝光信号304。
当手指按压在显示屏120上时，除第二指纹像素3121外，该多个第二像素312还包括第二非指纹像素3122，该第二非指纹像素3122不接收感测经过手指反射、散射或透射而返回的第一蓝光信号303，而接收感测屏幕光和/或外界自然光中的第二蓝光信号304。因此，第二指纹像素3121与第二非指纹像素3122接收感测的蓝光信号相比，光强值较为接近。
甚至，在一种可能的情况中，第二非指纹像素3122可能会接收外界干扰物反射的蓝光信号，该经干扰物反射的蓝光信号强度可能大于经过手指吸收后的第二蓝光信号的强度，因此，第二非指纹像素3122接收的蓝光信号强度可能大于第二指纹像素3121接收的蓝光信号强度。对应的，第二非指纹像素3122产生的第二非指纹电信号可能大于第二指纹像素3121产生的第二指纹电信号。
可选地，多个第一像素311与多个第二像素312可以交替分布。
可选地，处理单元400可以对多个第一像素311产生的多个第一电信号以及多个第二像素312产生的多个第二电信号进行处理以确定指纹区域。
可选地，处理单元400可以区分多个第一电信号中的第一指纹电信号和第一非指纹电信号，以及所述多个第二电信号中的第二指纹电信号和第二非指纹电信号，以确定所述指纹区域。
可选地，该第一指纹电信号和/或第二指纹电信号用于进行指纹识别，而该第一非指纹电信号和第二非指纹电信号均不用于进行指纹识别。
在本申请实施例中，通过对第一电信号以及第二电信号进行综合处理，能够更为确定手指按压的指纹区域202。且第二指纹电信号的信号值较大，有利于进行提高指纹图像的对比度，提高指纹识别的成功率。
在一种可能的实施方式中，如图10所示，多个第一像素311中包括第一目标像素3101，多个第二像素312中包括第二目标像素3201、第二目标像素3202、第二目标像素3203、第二目标像素3204，该4个第二目标像素与第一目标像素相邻，且分别位于第一目标像素3101的上方，左方，下方和右方。
将该第一目标像素3101产生的第一目标电信号与4个第二目标像素产生的第二目标电信号比较，例如，分别计算第一目标电信号与4个第二目标电信号的差值，处理单元400用于根据比较结果，例如根据差值，确定该第一目标电信号与4个第二目标电信号是否为第一指纹电信号和第二指纹电信号，或者是否为第一非指纹电信号和第二非指纹电信号，从而确定第一目标像素以及4个第二目标像素是否为第一指纹像素和第二指纹像素，其感应区域是否为指纹区域。
应理解，上述仅以多个第二像素均感应蓝光信号进行举例说明，该多个第二像素感应白光信号、蓝光信号、绿光信号中的一种或多种时，均可以参考上述描述，此处不再赘述。
具体地，与上述第一像素类似，可以在第二像素上方设置用于通过绿光信号、蓝光信号或者可见光信号的滤波单元。或者第二像素中的光电二极管为响应于绿光信号、蓝光信号或者宽波段的可见光信号的光电二极管。
例如，如图11所示，若当像素阵列310包括多个第一像素311和多个第二像素312时，滤波层330中包括多个对应的红光滤波单元331以及多个对应的非红光滤波单元332。
可选地，该多个红光滤波单元331可以位于第一滤波层中，该多个非红光滤波单元332可以位于第二滤波层中。该第一滤波层和第二滤波层可以位于同一个水平面或者不同的水平面，本申请实施例对此不做限定。
例如，如图11所示，多个红光滤波单元331和多个非红光滤波单元332均位于同一水平面的滤波层中。
可选地，滤波层330可以位于显示屏120的下表面至像素阵列310的上表面的光路中的任意位置。
可选地，滤波层330可以为滤光薄膜，生长于像素阵列310的表面，具体地，第一像素311的表面对应生长红光滤光薄膜，第二像素312的表面对应生长非红光滤光薄膜。
可选地，如图11所示，滤波层330还可以为滤光片，设置于显示屏120的下表面至像素阵列310的上表面之间。
当像素阵列310包括多个第一像素311和多个第二像素312，且多个第二像素为相同的像素结构时，举例说明多个第一像素311与多个第二像素312在像素阵列310中的排列方式。
可选地，多个第一像素311和多个第二像素312在像素阵列310中均匀排列。
可选地，多个第一像素311和多个第二像素312的数量相等。
例如，如图9和图10所示，多个第一像素311和多个第二像素312相互间隔排列。每个第一像素的上下左右均为第二像素，每个第二像素的上下左右均为第一像素。
或者如图12a和图12b所示，多个第一像素311和多个第二像素312呈多列间隔排列或者多行间隔排列。
可选地，在多个第一像素311和第二像素312均匀分布的情况下，多个第一像素311和多个第二像素312的数量也可以不相等。
例如，如图12c所示，第一像素311的数量大于第二像素312的数量，此时，通过更多的第一像素311感测红光信号，更易于在指纹检测区域中确定指纹区域，确定的指纹区域更为精确。
或者，例如图12d所示，第一像素311的数量小于第二像素312的数量，此时，通过更多的第二像素312感测白光信号，蓝光信号或者绿光信号，在确定指纹区域的同时，能够提高像素阵列310接收感测的光信号强度，提高指纹信号质量，提高指纹识别的准确度。
此处需要说明的是，上述图示中第二像素312用一种图形标记，但不代表同一种图形标记的第二像素为同样的像素结构，实际上，多个第二像素312可以为不同的像素结构，接收感测不同波段的光信号。
在图13a和图13b中示出了两种像素阵列，其中第二像素312包括用于感测两种光信号的像素，该两种像素分别用不同的图形标记表示。
可选地，如图13a所示，第一像素311呈多列排列，每两列第一像素311之间排列一列感测蓝光信号的第二像素，以及一列感测绿光信号的第二像素。
可选地，如图13b所示，每两个第一像素311互不相邻，每个第一像素311四周分布有多个第二像素312，且该多个第二像素312分别接收感测不同的光信号，例如，蓝光信号和绿光信号。
可选地，多个第一像素311和多个第二像素312在像素阵列310中也可以不均匀排列，而是杂乱的分布在像素阵列310中。
可选地，像素阵列310包括多个单元区域，该多个单元区域中每个单元区域的感光区域小于等于指纹区域202，每个单元区域中包括至少一个第一像素以及至少一个第二像素。
例如，一个手指的指纹区域202对应的像素为M乘以N(M×N)大小的像素矩阵，M、N为正整数，换言之，M×N的像素矩阵的感应区域能够覆盖指纹区域202。则将像素阵列310划分为多个单元区域，每个单元区域为M×N的像素阵列，或者为A×B的像素阵列，其中，A＜M，B＜N，A，B也为正整数。每个单元区域中包括至少一个第一像素311以及至少一个第二像素312。
例如，图14示出了一种多个第一像素311和多个第二像素312非均匀排列的示意图。
多个第一像素311和多个第二像素312并不集中于一个区域，而是广泛分布在像素阵列中的多个区域，像素阵列的四周和中心，均分布有第一像素和第二像素。这样，多个第一像素和多个第二像素可以更好的配合区分手指按压的指纹区域。
图15示出了另一种指纹识别模组300的示意性结构图。
如图15所示，该指纹识别模组300还包括：
光学组件340，设置在上述显示屏120和像素阵列310之间，用于在手指按压所述显示屏120的指纹检测区域时将光信号导引或会聚到所述像素阵列310。
可选地，光学组件340可以对应于图1中的光学组件132，具体实现可以参考图1所示实施例中的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。
可选地，光学组件340可以具体包括导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至像素阵列310进行光学检测。
在具体实现上，光学组件340与像素阵列310一起可以封装在光学指纹识别芯片中，也可以将光学组件340设置在光学指纹芯片外部，比如将光学组件340贴合在光学指纹芯片上方，或者将光学组件340的部分元件集成在光学指纹芯片之中。
在一种可能的实施方式中，如图15所示，上述光学组件340包括：至少一阻光层342和微透镜阵列341；
该至少一阻光层342设置有多个通光小孔；
该微透镜阵列341，设置于该至少一阻光层342上方，用于在手指按压在显示屏时，将经过手指反射、散射或透射的指纹光信号汇聚至该至少一阻光层342的多个通光小孔，该指纹光信号通过至少一阻光层342的多个通光小孔传输至像素阵列310。其中，该指纹光信号包括红光信号和非红光信号，第一像素感测其中的红光信号，第二像素感测非红光信号。
至少一阻光层342可以通过半导体工艺生长或者其它工艺形成，例如，通过原子层沉积、溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、离子束镀膜等方法制备一层非透光材料薄膜，再进行小孔图形光刻和刻蚀，形成多个通光小孔。至少一阻光层342可以阻挡相邻微透镜之间的光学干扰，并使得像素单元所对应的光信号通过微透镜汇聚到通光小孔内部并经由通光小孔传输到像素阵列310中的像素以进行光学指纹成像。
微透镜阵列341由多个微透镜形成，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在至少一阻光层342上方，并且每一个微透镜可以分别对应于像素阵列310的其中一个像素。
可选地，如图15所示，滤波层330设置于显示屏120与光学组件340之间的光路中。
在一种可能的实施方式中，微透镜阵列341上方设置缓冲层343，该缓冲层为透明介质缓冲层，其光学折射率低于微透镜阵列341，可选地，缓冲层343的光学折射率低于1.3。滤波层330的下表面通过粘接层344与缓冲层343的上表面完全贴合。可选地，该粘接层343可以为低折射率胶，该低折射率胶的折射率小于1.25。
可选地，滤波层330还可以通过固定装置固定在微透镜阵列341的上方，例如，在微透镜阵列341四周的非感光区域设置框胶或者其它支撑件，以支撑并固定滤波层330在所述微透镜阵列341的上方，滤波层330的下表面与微透镜阵列341的上表面之间存在空气间隙层。
可选地，滤波层330还可以设置于微透镜阵列341到像素阵列310之间的光路中，具体地，滤波层330可以设置于阻光层342和像素阵列310之间，例如，如图16所示，至少一阻光层342形成于滤波层330上方，滤波层330设置于像素阵列310的上方。
可选地，滤波层330可以采用蒸镀工艺在像素阵列310上进行镀膜形成，例如，通过原子层沉积、溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、离子束镀膜等方法在像素阵列上方制备一层滤光材料薄膜。
本申请实施例还提供了一种电子设备，如图17所示，电子设备40可以包括显示屏410和指纹识别装置420，其中，该指纹识别装置420设置在显示屏410的下方。
可选地，指纹识别装置420可以为上述实施例中的指纹识别装置30，具体结构可以参考前文的相关描述，这里不再赘述。
可选地，在本申请一个实施例中，显示屏410可以具体为自发光显示屏(比如OLED显示屏)，且其包括多个自发光显示单元(比如OLED像素或者OLED光源)。在光学图像采集系统为生物特征识别系统时，显示屏中的部分自发光显示单元可以作为生物特征识别系统进行生物特征识别的激励光源，用于向生物特征检测区域发射光信号，以用于生物特征检测。
应理解，本申请实施例的处理单元可以为指纹识别装置中的处理器，或者为指纹识别装置所在的电子设备的处理器，该处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解，本申请实施例的指纹识别装置还可以包括存储器，存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，用于设置在电子设备的显示屏下方，包括：
至少一个指纹识别模组，所述指纹识别模组中的像素阵列包括多个第一像素，所述多个第一像素用于在手指按压所述显示屏的指纹检测区域时感测红光信号；
其中，所述红光信号用于确定所述手指按压在所述指纹检测区域上的指纹区域，所述指纹区域对应的像素感测的光信号用于进行指纹识别，所述多个第一像素用于感测所述红光信号以形成多个第一电信号;
所述多个第一电信号中包括至少一个第一指纹电信号和至少一个第一非指纹电信号，所述第一指纹电信号大于所述第一非指纹电信号；
其中，形成所述第一指纹电信号的第一像素对应的感光区域位于所述指纹区域中，形成所述第一非指纹电信号的第一像素对应的感光区域位于所述指纹检测区域的非指纹区域中，所述多个第一像素均匀或非均匀分布于所述像素阵列中，形成所述第一指纹电信号的第一像素位于所述指纹区域的下方或者斜下方。
2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：处理单元，用于对所述多个第一电信号进行处理以确定所述指纹区域。
3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理单元用于区分所述多个第一电信号中的所述至少一个第一指纹电信号和所述至少一个第一非指纹电信号，以确定所述指纹区域。
4.根据权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理单元用于将所述多个第一电信号与第一阈值比较，确定大于等于所述第一阈值的电信号为所述第一指纹电信号；和/或，
将所述多个第一电信号与第一阈值比较，确定小于所述第一阈值的电信号为所述第一非指纹电信号。
5.根据权利要求3或4所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一指纹电信号用于指纹识别，所述第一非指纹电信号不用于进行指纹识别。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别模组还包括：
多个红光滤光单元，所述多个红光滤光单元设置于所述多个第一像素上方，用于透过所述红光信号，滤除所述红光信号外的其它光信号。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述红光信号的波段范围为λ1至λ2，其中，λ1≥590nm，λ2≤750nm。
8.根据权利要求3或4所述的指纹识别装置，其特征在于，所述像素阵列还包括多个第二像素，所述多个第二像素用于在所述手指按压所述显示屏的指纹检测区域时感测非红光信号；
其中，所述非红光信号以及所述红光信号用于确定所述指纹区域，所述指纹区域对应的第一像素和/或第二像素感测的光信号用于进行指纹识别。
9.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述非红光信号包括：绿光信号、蓝光信号、白光信号中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第二像素用于感测所述非红光信号以形成多个第二电信号；
所述处理单元用于对所述多个第二电信号以及所述多个第一电信号进行处理以确定所述指纹区域。
11.根据权利要求10所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第二电信号中包括至少一个第二指纹电信号和至少一个第二非指纹电信号，所述第二指纹电信号小于所述第二非指纹电信号；
其中，形成所述第二指纹电信号的第二像素对应的感光区域位于所述指纹区域中，形成所述第二非指纹电信号的第二像素对应的感光区域位于所述指纹检测区域的非指纹区域中。
12.根据权利要求11所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理单元用于区分所述多个第一电信号中的所述至少一个第一指纹电信号和所述至少一个第一非指纹电信号，以及所述多个第二电信号中的所述至少一个第二指纹电信号和所述至少一个第二非指纹电信号，以确定所述指纹区域。
13.根据权利要求12所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第一电信号包括所述多个第一像素中第一目标像素产生的第一目标电信号，所述多个第二电信号包括多个第二像素中至少一个第二目标像素产生的至少一个第二目标电信号，所述至少一个第二目标像素位于所述第一目标像素的四周；
所述处理单元用于比较所述第一目标电信号与所述至少一个第二目标电信号，确定所述第一目标电信号和所述至少一个第二目标电信号是否为所述第一指纹电信号和所述第二指纹电信号，或者是否为所述第一非指纹电信号和所述第二非指纹电信号。
14.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别模组还包括：
多个非红光滤光单元，所述多个非红光滤光单元设置于所述多个第二像素上方，用于透过所述非红光信号，滤除所述非红光信号外的其它光信号。
15.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第二像素均匀或非均匀分布于所述像素阵列中。
16.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第一像素的数量大于等于所述多个第二像素的数量。
17.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第一像素与所述多个第二像素交错排列。
18.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第一像素在所述像素阵列中呈多行排列，每两行第一像素之间排列至少一行第二像素；或者，
所述多个第一像素在所述像素阵列中呈多列排列，每两列第一像素之间排列至少一列第二像素。
19.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，
所述像素阵列包括多个单元区域，所述多个单元区域中每个单元区域的感光区域小于等于所述指纹区域，所述每个单元区域中包括至少一个第一像素以及至少一个第二像素。
20.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别模组还包括：
光学组件，设置在所述显示屏与所述像素阵列之间，用于在手指按压所述显示屏的指纹检测区域时将光信号导引或会聚到所述像素阵列。
21.根据权利要求20所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学组件包括至少一阻光层和微透镜阵列，所述至少一阻光层位于所述微透镜阵列下方，设置有多个通光小孔，所述像素阵列用于接收经由所述微透镜阵列汇聚到所述多个通光小孔的并通过所述多个通光小孔的光信号。
22.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述至少一个指纹识别模组并排水平设置在所述显示屏下方。
23.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏，以及
如权利要求1至22中任一项所述的指纹识别装置，其中，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。
24.根据权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，所述显示屏包括多个OLED光源，其中所述指纹识别装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。
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