CN111611952B - 指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种指纹识别装置和电子设备，能够提升指纹识别的安全性。该指纹识别装置适用于具有显示屏的电子设备，包括：光学传感器，包括像素阵列，其中，所述像素阵列包括多个第一类像素点和多个第二类像素点，所述多个第一类像素点和所述多个第二类像素点用于接收来自所述显示屏上方的目标的光信号；等离子体激元滤光层，用于设置在所述多个第二类像素点的上方，所述等离子体激元滤光层包括多种滤光器，多种滤光器中的每一种滤光器的个数大于或等于1，一个第二类像素点上方对应设置有一个滤光器，每一种滤光器包括具有一种预设图案的金属层，每一种滤光器用于耦合通过来自所述目标的光信号中的特定波段的光信号。

Description

指纹识别装置和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及指纹识别领域，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

光学指纹识别装置的应用给用户带来了安全和便捷的用户体验，但是通过人工材料(例如，硅胶、白胶等)制造的指纹模具、打印的指纹图像等伪造的指纹是指纹应用中一个安全隐患。因此，如何识别光学指纹识别装置采集的指纹的真假，以提升指纹识别的安全性是一项亟需解决的问题。

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，能够提升指纹识别的安全性。

第一方面，提供了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置适用于具有显示屏的电子设备，其特征在于，包括：光学传感器，包括像素阵列，其中，所述像素阵列包括多个第一类像素点和多个第二类像素点，所述多个第一类像素点和所述多个第二类像素点用于接收来自所述显示屏上方的目标的光信号；等离子体激元滤光层，用于设置在所述多个第二类像素点的上方，所述等离子体激元滤光层包括多种滤光器，多种滤光器中的每一种滤光器的个数大于或等于1，一个第二类像素点上方对应设置有一个滤光器，每一种滤光器包括具有一种预设图案的金属层，每一种滤光器用于耦合通过来自所述目标的光信号中的特定波段的光信号；其中，所述多个第二类像素点接收的光信号的强度和与其相邻的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度用于确定所述目标是否为真实手指。

受人体皮肤组织的皮层厚度、血红蛋白浓度、黑色素含量等因素的影响，人体皮肤组织对特定波长光线的反射性能与硅胶、纸张和胶带等人工材料具有显著差别。同时，由于不同人种肤色主要由黑色素含量的不同决定，黑色素对不同波长的光吸收截面不同，通过特定波长光的发射强度分辨不同肤色人种，因此，本申请可通过第二类像素点接收部分波段的光信号，以进行真假指纹识别。

本申请通过在金属层上设置不同的预设图案以形成等离子体激元滤光层，不同的预设图案可以透射不同波段的光信号，不同预设图案可绘制于一张光罩上，进而可以使用一次光刻工艺即可实现形成不同波段的光信号的效果，能够减少光刻工艺次数，降低工艺加工成本。其次，本申请是通过在金属层上刻蚀预设图案形成等离子体激元滤光层的，而该金属层的厚度可以达到纳米尺度，能够有效降低光学指纹识别装置的厚度。

另外，通过在金属层上刻蚀预设图案形成的等离子体激元滤光层具有较好的稳定性。

本申请利用可设计的等离子体激元滤光层，通过设置多种滤光器，以通过多种波段的光信号，利用单一层次滤光层实现多种光信号的强度采集，多种光信号的采集加强了指纹防伪的精度。例如，除RGB之外，还可以增加其他血红蛋白吸收峰波段的光信号来进行真假指纹识别，多种光信号的采集能够增加防伪范围和提高判断精度。设置多种滤光器后，可以根据应用场景的不同灵活地使用一种或多种滤光器，而传统的滤光层无法做到低成本高质量地实现多种滤光器。

由于使用的是等离子体激元滤光层，可以通过一次光刻实现透过多种光信号，该多种光信号均可用于真假指纹识别，通过多种光信号进行真假指纹识别的方式有利于提高防伪判断的准确性，提升指纹识别精度，并且不会对工艺和成本等造成很大影响。

在一些可能的实现方式中，所述预设图案为小孔阵列或光栅。

在一些可能的实现方式中，所述小孔阵列中小孔的形状为圆形、四边形、三角形、椭圆形或六边形。

在一些可能的实现方式中，所述小孔阵列中小孔的空间分布呈正方形、等边三角形或等边六边形。

等边三角形或等边六边形结构具有更大的临近孔密度，能够提高色纯度和透射率，且等边三角形或等边六边形结构还可减少滤光效果随偏振的影响。

在一些可能的实现方式中，所述金属层包括第一金属层和设置在所述第一金属层下方的第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层上的预设图案保持一致。

在一些可能的实现方式中，所述滤光器还包括第一介质层，所述第一介质层设置在所述第一金属层和所述第二金属层之间，所述预设图案为穿透所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层的结构。

通过特定几何图案及尺寸设计的金属层-介质层-金属层形成的滤光器的滤光效果不会随着入射光信号的角度不同而发生变化。

在一些可能的实现方式中，所述第一介质层的折射率与设置在所述第二金属层下方的第二介质层的折射率相同。

在一些可能的实现方式中，形成所述金属层的材料包括以下中的至少一种：铝、金、银、铂、铜、镍、锌、铁、铬、钼，某些非金属导电材料也可用于本申请，例如掺杂半导体、碳纳米管、富勒烯、导电塑料以及导电复合材料。

在一些可能的实现方式中，还包括所述第二介质层，所述金属层通过溅镀、化学气相沉积、物理气相沉积中的至少一种方式沉积在所述第二介质层的上表面。

在一些可能的实现方式中，形成所述第二介质层的材料包括以下中的至少一种：玻璃、熔融石英、硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、氟化锂、铝氧化物、锌硒化物、锌氧化物、钛氧化物。

在一些可能的实现方式中，所述预设图案处填充有第一材料，所述第一材料的折射率与所述第二介质层的折射率相同。

在一些可能的实现方式中，还包括第三介质层，所述第三介质层设置在所述等离子体激元滤光层的上表面，所述第三介质层的折射率、所述第一材料的折射率以及所述第二介质层的折射率均相同。

通过将三者的折射率设置为相同，能够提高光信号的色纯度。

在一些可能的实现方式中，所述第一材料、形成所述第二介质层的材料、以及形成所述第三介质层的材料均相同。

在一些可能的实现方式中，还包括波导层，所述波导层设置在所述第二介质层的下方。

通过设置波导层可以有效减小透射光谱的半高全宽，光谱的半高全宽越窄，光谱的单色性越好，因此，设置波导层有利于提升光谱的单色性。

在一些可能的实现方式中，所述波导层、所述等离子体激元滤光层集成在所述指纹传感器中。

通过将等离子体激元滤光层集成在指纹传感器中，可以形成较好的等离子体激元滤光层与像素点的空间对准。

在一些可能的实现方式中，所述等离子体激元滤光层集成在所述指纹传感器中。

在一些可能的实现方式中，所述指纹传感器包括金属布线层，所述金属布线层设置在所述像素阵列的上方，所述金属布线层上设置有开孔阵列，所述开孔阵列中的开孔与所述像素阵列中的像素点具有一一对应关系，所述开孔阵列用于将来自所述目标的光信号引导至所述像素阵列，所述等离子体激元滤光层设置在所述金属布线层和所述像素阵列之间。

在一些可能的实现方式中，耦合通过所述等离子体激元滤光层的光信号包括以下中的至少一种：红色光信号、绿色光信号、蓝色光信号、420nm波段的光信号、580nm波段的光信号。

本申请可以添加更多的特征光谱侦测点，如420nm、580nm这几个血红蛋白吸收峰，由于增加了更多的且具有生物活体特征的光谱侦测点，可以提升光学指纹识别的防伪能力，特别是肉色人工材质仿真指纹的识别。

在一些可能的实现方式中，所述等离子体激元滤光层设置在与所述指纹传感器的中间区域对应的区域。

在一些可能的实现方式中，还包括红外滤光层，设置在所述像素阵列的上方，用于滤除来自所述目标的光信号中的红外光信号。

在一些可能的实现方式中，所述红外滤光层为多层膜介质红外滤光层。

在一些可能的实现方式中，所述红外滤光层为等离子体激元红外滤光层。

在一些可能的实现方式中，所述红外滤光层通过封装贴合技术设置在所述指纹传感器的上方。

在一些可能的实现方式中，还包括导光结构，所述导光结构用于将来自所述目标的光信号引导至所述指纹传感器的像素阵列。

在一些可能的实现方式中，所述导光结构包括准直器阵列，或所述导光结构包括微透镜阵列和设置在所述微透镜阵列下方的至少一个挡光层。

在一些可能的实现方式中，所述导光结构设置在所述等离子体激元滤光层的上方。

在一些可能的实现方式中，所述多个第二类像素点包括像素点a和像素点b，所述像素点a和所述像素点b相邻，且所述像素点a和所述像素点b接收的光信号不同。

在一些可能的实现方式中，相邻滤光器之间的区域为空气或设置有透光材料，所述多个第一类像素点用于接收所述目标返回的并经过所述相邻滤光器之间的区域的光信号。

在一些可能的实现方式中，所述多个第一类像素点接收的光信号用于生成所述目标的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，还包括处理器，用于根据每个第二类像素点接收的光信号的强度，以及与所述每个第二类像素点邻近的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述目标是否为真实手指。

在一些可能的实现方式中，所述电子设备还包括处理器，所述处理器用于根据每个第二类像素点接收的光信号的强度，以及与所述每个第二类像素点邻近的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述目标是否为真实手指。

在一些可能的实现方式中，所述第二类像素点和邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号都来自指纹脊或都来自指纹谷。

在一些可能的实现方式中，所述处理器用于：根据所述每个第二类像素点接收的光信号的强度与邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述每个第二类像素点的相对光强；根据所述每个第二类像素点的相对光强和相对光强范围，确定所述目标是否为真实手指。

在一些可能的实现方式中，所述处理器用于：将所述每个第二类像素点接收的光信号的强度和邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度的至少一个比值，确定为所述每个第二类像素点的相对光强。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：确定相对光强在所述相对光强范围内的第二类像素点的数量；根据所述数量，确定所述目标是否为真实手指。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：若所述数量大于或等于特定数量阈值，或所述数量占所述第二类像素点的总数量的比例大于或等于特定比例阈值，确定所述目标为真实手指；或若所述数量小于所述特定数量阈值，或所述数量占所述第二类像素点的总数量的比例小于所述特定比例阈值，确定所述目标为假手指。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：根据触发指纹识别的操作的安全等级以及第一对应关系，确定所述特定比例阈值或所述特定数量阈值，其中，所述第一对应关系为安全等级和比例阈值或数量阈值的对应关系。

在一些可能的实现方式中，在所述第一对应关系中，第一安全等级对应第一比例阈值或第一数量阈值，第二安全等级对应第二比例阈值或第二数量阈值，其中，所述第一安全等级高于所述第二安全等级，所述第一比例阈值大于所述第二比例阈值，所述第一数量阈值大于所述第二数量阈值。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：根据触发指纹识别的操作的安全等级以及第二对应关系，确定所述相对光强范围，其中，所述第二对应关系为安全等级和相对光强范围的对应关系。

在一些可能的实现方式中，在所述第二对应关系中，第一安全等级对应第一光强范围，第二安全等级对应第二光强范围，其中，所述第一安全等级高于所述第二安全等级，所述第一光强范围的上下限的差值小于所述第二光强范围的上下限的差值。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：根据所述第二类像素点接收的光信号来自的手指位置，确定所述相对光强范围，其中，指纹脊和指纹谷分别对应不同的相对光强范围。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：根据所述多个第一类像素点和所述多个第二类像素点多次采集的来自真实手指的光信号的强度，确定所述相对光强范围。

在一些可能的实现方式中，所述处理器还用于：在所述目标的指纹信息与预存的所述目标的指纹信息匹配，并且，所述目标为真实手指的情况下，确定指纹认证成功。

第二方面，提供了一种电子设备，包括显示屏，以及如第一方面中任一种可能的实现方式中的指纹识别装置。

在一些可能的实现方式中，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。

附图说明

图1是本申请实施例所适用的电子设备的一种结构示意图。

图2是本申请实施例所适用的电子设备的另一种结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种指纹识别装置的示意图。

图4是本申请实施例提供的一种预设图案的分布方式的示意图。

图5是本申请实施例提供的一种光栅的示意图。

图6是本申请实施例提供的另一种光栅的示意图。

图7是本申请实施例提供的通过改变小孔周期而形成的不同光信号的示意图。

图8和图9是本申请实施例提供的一种滤光结构的结构示意图。

图10-图14是本申请实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图。

图15和图16是本申请实施例提供的第二类像素点的分布方式的示意图。

图17是本申请实施例提供的一种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。

伴随时代的发展和科技的进步，电子产品屏幕的屏占比越来越高，全面屏已经成为众多电子产品的发展趋势。为适应这种全面屏的发展趋势，电子产品中的感光器件例如指纹识别、前置摄像头等也将被放置在屏幕之下。屏下指纹识别技术应用最多的是屏下光学指纹识别技术，由于屏下光学指纹器件的特殊性，要求带有指纹信号的光能够透过屏幕传递到下方的指纹传感器，进而得到指纹信号。

以屏下光学指纹识别为例，对指纹识别过程进行详细描述。

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医疗诊断产品，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、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(automated teller machine，ATM)等其他电子设备，但本申请实施例对此并不限定，本申请实施例可以应用在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，所述指纹识别装置也可以部分或者全部集成至所述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和图2所示为本申请实施例可以适用的电子设备的两个结构示意图，其中，图1为俯视图，图2为侧视图。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设置在该显示屏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，该感应阵列所在区域或者其感应区域为该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103。如图1所示，该指纹检测区域103位于该显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，该光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如该显示屏120的侧面或者该电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将该显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到该光学指纹装置130，从而使得该指纹检测区域103实际上位于该显示屏120的显示区域。

应当理解，该指纹检测区域103的面积可以与该光学指纹装置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，可以使得该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103的面积大于该光学指纹装置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，该光学指纹装置130对应的指纹检测区域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，使用者在需要对该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该显示屏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，即该显示屏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2所示，该光学指纹装置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可以设置在该光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而该导光层或光路引导结构主要用于将从手指处返回的光导引至该感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，该光学组件132可以与该光检测部分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，该光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，该光学组件132的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，从而该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，该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，该光学组件132可以包括一个透镜，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该光学指纹装置的视场，以提高该光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，该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该光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于该感应阵列的其中一个感应单元。并且，该微透镜层和该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，该微透镜层和该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，该挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得该感应单元所对应的光线通过该微透镜汇聚到该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。

可选的，在某些实施例中，该光学指纹装置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该指纹检测区域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，该光学指纹装置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该显示屏120的下方，且该多个光学指纹传感器的感应区域共同构成该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103。也即是说，该光学指纹装置130对应的指纹检测区域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，从而将该光学指纹模组130的指纹检测区域103可以扩展到该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，当该光学指纹传感器数量足够时，该指纹检测区域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。

应当理解的是，在具体实现上，该电子设备10还包括透明盖板110，或者称为透明保护盖板110，该盖板110可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于该显示屏120的上方并覆盖该电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在该显示屏120实际上是指按压在该显示屏120上方的盖板110或者覆盖该盖板110的保护层表面。

应理解，本申请实施例中的该显示屏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，该光学指纹装置130可以利用该OLED显示屏120位于该指纹检测区域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按压在该指纹检测区域103时，显示屏120向该指纹检测区域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该手指140内部散射而形成散射光。

在其他替代实现方式中，所述显示屏120也可以采用非自发光的显示屏，比如采用背光的液晶显示屏；在这种情况下，所述光学检测装置130便无法采用所述显示屏120的显示单元作为激励光源，因此需要在所述光学检测装置130内部集成激励光源或者在其外部设置激励光源来实现光学指纹检测，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应理解，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141的反射光151和来自指纹谷142的发生过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，从而在该电子设备10实现光学指纹识别功能。

还应理解，本申请实施例的技术方案除了可以进行指纹识别外，还可以进行其他生物特征识别，例如，掌纹识别或静脉识别等，本申请实施例对此也不限定。

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。

应理解，受人体皮肤组织的皮层厚度、血红蛋白浓度、黑色素含量等因素的影响，人体皮肤组织对特定波长光线的反射性能与硅胶、纸张和胶带等人工材料具有显著差别。同时，由于不同人种肤色主要由黑色素含量的不同决定，黑色素对不同波长的光吸收截面不同，通过特定波长光的发射强度分辨不同肤色人种。

基于此，本申请实施例提供了一种具有防伪功能的光学指纹识别方案，在指纹识别装置的像素阵列中包括普通像素点和一定数量的特征像素点，其中，特征像素点的数量应不对普通像素点对手指指纹成像形成较大影响。所述特征像素点具体可由导光层、滤光层、感应单元以及其它光学元件组成，而所述普通像素点可由导光层、感应单元以及其它光学元件组成。所以对于同一光信号，特征像素点检测的光信号的强度低于邻近的普通像素点检测的光信号的强度，由于对于不同的材料，该强度差异不同，因此可以根据特征像素点和普通像素点检测的光信号的强度差异，确定指纹的真假，即该指纹是否来自活体手指，也就是说，本申请实施例的指纹识别方案可以用于活体检测。

在具体实现上，所述光学组件132可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹模组。其中，该光学组件132可以包括导光层，所述导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(collimator)层，该准直器层可以包括多个准直单元，所述准直单元具体可以为具有一定深宽比的小孔；或者该导光层可以为微透镜(micro-lens)层，该微透镜层可以包括微透镜阵列。

传统具有防伪功能的光学指纹识别装置中，滤光层(color filter)使用透光材料中掺杂有机染料的方式制造，为实现在感光单元阵列不同像素点上设置不同颜色滤光层，需要进行多次光刻，例如在感光单元阵列不同像素点上设置红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层，需要进行三次光刻，这种方式具有较高的制造成本。传统有机颜料滤光层的厚度在微米量级，对实现超薄的光学指纹识别装置带来一定难度。除以上问题之外，传统有机染料滤光层还具有化学和温度的不稳定性的问题。

基于此，本申请实施例提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置中的滤光层有利于减小指纹识别装置的厚度，此外，该滤光层还具有较好的稳定性。

本申请实施例中的指纹识别装置可应用于屏下指纹识别技术中，即该指纹识别装置可设置在显示屏的下方，当然，本申请实施例并不限于此，该指纹识别装置还可以设置在显示屏内部。

如图3所示，该指纹识别装置包括光学传感器以及等离子体激元滤光层310。该光学传感器包括像素阵列320，其中，该像素阵列包括多个第一类像素点和多第二类像素点，多个第一类像素点和多个第二类像素点用于接收来自显示屏上方的目标的光信号。该等离子体激元滤光层用于设置在该多个第二类像素点的上方，等离子体激元滤光层可以包括多种滤光器，该多种滤光器中的每一种滤光器的个数大于或等于1，一个第二类像素点上方对应设置有一个滤光器。每一种滤光器包括具有一种预设图案的金属层，每一种滤光器用于耦合通过来自所述目标的光信号中的特定波段的光信号。

本申请实施例中的滤光器的种类可以是根据预设图案的不同进行分类，预设图案相同的滤光器属于一种滤光器。

本申请实施例中的等离子体激元滤光层可以包括多个滤光器，该多个滤光器和多个第二类像素点可以具有一一对应的关系，一个第二类像素点对应一个滤光器，一个第二类型像素点用于接收目标返回的并经过与其对应的滤光器的光信号。

本申请实施例中的滤光器也可以称为等离子体激元滤光器。

不同的第二类像素点上方的预设图案可以相同，也可以不同。

该多个第二类像素点接收的光信号的强度和与其相邻的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度用于确定该目标是否为真实手指。

第一类像素点可用于接收来自目标的光信号，第一类像素点接收的光信号可用于生成手指的指纹信息。本申请实施例可以根据第一类像素点接收的光信号进行指纹图像的匹配。

本申请实施例可以利用光信号与金属层表面的等离子体激元的耦合共振作用，透射特殊波段的光信号。例如，当指纹识别光信号到达金属层上的预设图案处时，指纹识别光信号可以与等离子体激元相互耦合，透射来自目标的光信号中的特定波段的光信号。

特定波段的光信号可以为某一波长范围的光信号，或某一特定波长的光信号。

本申请实施例中的像素点可以称为感光单元，其可基于互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)技术或电荷耦合器件(ChargeCoupled Device，CCD)技术实现。

本申请中的预设图案可以为金属层上呈亚波长周期分布的图案，或者说该预设图案为亚波长尺度的图案。

不同的预设图案可以耦合通过不同波段的光信号，不同预设图案可绘制于一张光罩上，进而可以使用一次光刻工艺即可实现形成不同波段的光信号的效果，这种方式能够减少光刻工艺次数，降低工艺加工成本。

其次，本申请实施例是通过在金属层上刻蚀预设图案形成等离子体激元滤光层的，而该金属层的厚度可以达到纳米尺度，能够有效降低光学指纹识别装置的厚度。

另外，通过在金属层上刻蚀预设图案形成的等离子体激元滤光层具有较好的稳定性。

本申请利用可设计的等离子体激元滤光层，通过设置多种滤光器，以通过多种波段的光信号，利用单一层次滤光层实现多种光信号的强度采集，多种光信号的采集加强了指纹防伪的精度。例如，除RGB之外，还可以增加其他血红蛋白吸收峰波段的光信号来进行真假指纹识别，多种光信号的采集能够增加防伪范围和提高判断精度。设置多种滤光器后，可以根据应用场景的不同灵活地使用一种或多种滤光器，而传统的滤光层无法做到低成本高质量地实现多种滤光器。

由于使用的是等离子体激元滤光层，可以通过一次光刻实现透过多种光信号，该多种光信号均可用于真假指纹识别，通过多种光信号进行真假指纹识别的方式有利于提高防伪判断的准确性，提升指纹识别精度，并且不会对指纹装置的厚度、加工工艺和成本等造成影响。

本申请实施例可以仅在第二类像素点的上方设置等离子体激元滤光层，而第一类像素点上方为空气或填充有透明介质。

例如，等离子体激元滤光层包括多个滤光器，相邻滤光器之间的区域为空气或填充有透明介质。第一类像素点可用于接收来自目标的并经过相邻滤光器之间的区域的光信号。

如图4中(a)(b)(c)(d)中的每个图均可以理解为一个等离子体激元滤光器。一个等离子体激元滤光器上设置有一个预设图案，相邻等离子体激元滤光器之间的区域为空气或填充有透明介质。

本申请实施例对所谓金属层的材料不做具体限定，一般情况为金属材料，但有些实施例中只要该材料为导电材料即可。例如，该层的材料可以为其他可导电的非金属材料。举例说明，该层的材料可以为以下金属材料中的至少一种：铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、锌(Zn)、铁(Fe)、铬(Cr)、钼(Mo)，或者可以为以下非金属材料中的至少一种：掺杂半导体，碳纳米管、富勒烯、导电塑料以及导电复合材料。

本申请实施例对预设图案的形状不做具体限定，只要经过该预设图案的光信号能够达到一定的光学过滤作用即可。例如，该预设图案可以为小孔阵列或光栅。

小孔阵列中小孔的形状可以有多种，本申请实施例对此不做具体限定。

作为一个示例，小孔的形状可以为圆形、四边形、三角形、椭圆形或六边形。当然，小孔的形状还可以是其他形状，例如，八边形。

优选地，小孔的形状可以为圆形、等边三角形、正方形或等边六边形。

图4的(a)图中的圆形小孔阵列表示一个预设图案，(b)图中的三角形小孔阵列表示一个预设图案，(c)图中的六边形小孔阵列表示一个预设图案，(d)图中的四边形小孔阵列表示一个预设图案。其中，一个预设图案可以设置在一个第二类像素点的上方。

本申请实施例中，每个预设图案中小孔的形状保持一致，但是不同预设图案中小孔的形状可以不同。例如，至少一个预设图案包括第一预设图案和第二预设图案，第一预设图案为圆形小孔阵列，第二预设图案为三角形小孔阵列。

当然，本申请实施例中的小孔阵列和光栅可以相结合使用。例如，至少一个预设图案包括第一预设图案和第二预设图案，第一预设图案为小孔阵列，第二预设图案为光栅。

小孔阵列中小孔的空间分布可以有多种方式，本申请实施例对此不做具体限定，如小孔的空间分布可以呈四边形、三角形、六边形、圆形、椭圆形等。

作为一个示例，小孔可以四边形(如正方形)点阵的方式进行分布，如图4中的(a)图的虚线所示，小孔可以m×n矩阵的方式进行分布。作为又一示例，两排小孔可以交错排列的方式进行分布。如图4中的(b)(c)(d)图所示，小孔可以等边三角形(或称为等边六边形)的方式进行分布，如(b)(c)(d)图中的虚线所示。

透射光强度和色纯度与最相邻的孔的数量或者临近孔密度成比例，因此为了提高色纯度和透射率，必须增大临近孔密度。如图4所示，等边三角形点阵比四边形点阵具有更大的临近孔密度，因此，本申请实施例优选地采用等边三角形点阵的方式进行分布。

另外，采用等边三角形的点阵分布还可减少滤光效果随偏振的影响，滤光效果可以包括透射光谱和透射率等。

滤光器可以是在一层金属层上进行刻蚀形成的，如图5所示；滤光器也可以是在多层金属层上进行刻蚀形成的，如图6所示，本申请实施例对此不做具体限定。例如，金属层可以包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层上刻蚀的预设图案保持一致，该预设图案可以为小孔阵列，也可以为光栅。

如图5所示，滤光器是通过在金属层410上刻蚀金属图案形成的，该金属图案可以是光栅。

图5的(a)图为等离子体激元滤光器的截面图，图5的(b)图为等离子体激元滤光器的俯视图。

本申请实施例中的等离子体激元滤光层可以包括多个图5或图6所示的等离子体激元滤光器。

不同的等离子体激元滤光器中的W、H、P等参数可以不同，以耦合通过不同波段的光信号，具体用于通过哪个波段的光信号可以根据实际需求来选择。

如图6所示，金属层包括第一金属层510和第二金属层520，第一金属层510和第二金属层520上的开孔区域或刻槽区域对准。

第一金属层510和第二金属层520之间还可以设置第一介质层530，预设图案为穿透第一金属层510、第一介质层530和第二金属层520的结构。例如，如果预设图案为小孔阵列，则小孔阵列中的小孔为第一金属层510、第一介质层530和第二金属层520上的通孔结构，如图6中的(a)图所示。当然，小孔阵列中的小孔仅为设置在第一金属层510和第二金属层520上的图案，而不穿透第一介质层530，如图6中的(b)图所示。

上述结构也可以称为金属层-介质层-金属层结构。

第一介质层530的折射率与设置在最底层金属层下方的第二介质层540的折射率相同。如图6所示，金属层包括第一金属层510和第二金属层520，第一金属层510设置第一介质层530的上方，第一介质层530设置在第二金属层520的上方，即第二金属层520是最底层金属层。第二金属层520设置在第二介质层540的上方，则第二介质层540的折射率可以与第一介质层530的折射率相同，这样可以提高光信号的单色性。

另外，上述金属层-介质层-金属层的结构通过针对入射光波长的特定几何尺寸设计，可以压制耦合光的表面等离子体激元模式，转而激发等离子体激元模式。因此，由该结构形成的滤光层的滤光效果不会随着入射光信号的角度不同而发生变化。也就是说，由该滤光层过滤后的光信号的波段不会随着入射光信号的角度的不同而发生变化。

假设预设图案为小孔阵列，则耦合通过所述预设图案的光信号可以与以下中的至少一种关联，即耦合通过所述预设图案的光信号是根据以下中的至少一种确定的：小孔深度、小孔直径、小孔周期、形成所述金属层的材料的种类、临近所述金属层的介质层的种类、开孔处填充的材料、所述金属层中两层金属层之间的距离。

如图4所示，d表示小孔直径、P表示小孔周期。小孔周期可以理解为相邻小孔之间的最小重复距离。临近金属层的介质层表示与金属层相邻的介质层。

假设预设图案为光栅，则耦合通过所述预设图案的光信号与以下中的至少一种关联，即耦合通过所述预设图案的光信号是根据以下中的至少一种确定的：刻槽深度、刻槽宽度、刻槽周期、形成所述金属层的材料的种类、临近金属层的介质层的种类、刻槽处填充的材料、所述金属层中两层金属层之间的距离。

如图5和图6所示，H表示刻槽深度、W刻槽宽度、P刻槽周期、L表示两层金属层之间的距离。

以下以预设图案为小孔阵列为例，具体以小孔为六边形分布为例，耦合通过预设图案的光信号的波长可以是根据以下公式确定的：

其中，P表示小孔的周期，ε_m表示金属层的介电常数，ε_d表示临近金属层的电介质的介电常数，i和j表示预设图案的衍射级数。

举例说明，金属层材料为铝，金属层厚度大约100nm，邻近金属层电介质材料为二氧化硅，预设图案为圆形小孔阵列，并且小孔为正六边形空间排布，小孔间周期250nm，小孔直径150nm，该等离子激元滤光层透射光谱中心波长大约450nm。

图7示出了一种通过改变小孔周期而得到的一系列不同波长的光信号的等离子体激元滤光层，其范围可以覆盖紫外到近红外。有时候该等离子体激元滤光层也可以称为颜色滤光层或彩色滤光层。

耦合通过等离子体激元滤光层的光信号可以是多种波段的光信号，该光信号可以是指纹识别光信号中任意波段的光信号。例如，耦合通过所述等离子体激元滤光层的光信号可以包括以下中的至少一种：红色光信号、绿色光信号、蓝色光信号、420nm波段的光信号、580nm波段的光信号。

当然，耦合通过所述等离子体激元滤光层的光信号也不局限于上述光信号，具体的波长可以根据实际需要进行设计和选择。

本申请实施例除了常见的RGB三原色之外，还可提供可见光波段范围内任意中心波长的滤光层，例如420nm、580nm这几个血红蛋白吸收峰，可提升指纹防伪性能。由于增加了更多的且具有生物活体特征的光谱侦测点，可以提升光学指纹识别的防伪能力，特别是肉色人工材质仿真指纹的识别。

如果有其他的能够识别真假指纹的波段的光信号，本申请实施例也可以使用。在指纹识别装置中集成多种滤光器后，可以提高防伪精度。另外，本申请实施例还可以根据应用场景的不同，灵活选用滤光器的种类。例如，在支付场景下，为了保证用户财产的安全性，可以使用多种滤光器进行真假指纹识别。但是在解锁场景下，可以使用较少的滤光器种类，例如一种或两种，来进行解锁，这样可以提高解锁的速度。

此外，还可以根据用户的生物特征，例如皮肤的颜色，来灵活选用滤光器的种类，以提高真假指纹识别的准确性。

在本申请实施例中，该等离子体激元滤光层可以起到只允许特定波长范围内的光信号通过的作用，并且可以通过改变该滤光层的几何结构，以小孔阵列为例，可通过改变孔周期、孔的直径、孔深度、以及金属层与电介质的种类，使得第二类像素点探测特定波段的光信号。

以下，以在该第二类像素点的上方设置等离子体激元滤光层为例进行介绍，但不应对本申请实施例的材料以及几何构成作任何限定。只要该等离子体激元滤光层能够允许特定波段的光信号通过，同时阻挡其非特定波段的光信号即可，本申请实施例对此不做限定。

可选地，在本申请实施例中，用于指纹检测的光源可以是来自显示屏的自发光源，或者也可以是集成于该指纹识别装置内部的激励光源或其他外置激励光源，本申请实施例对此不做限定。

本申请实施例中的指纹识别装置还可以包括第二介质层，该第二介质层为透明绝缘材料，金属层可以通过溅镀、化学气相沉积、物理气相沉积中的至少一种方式沉积在所述第二介质层的上表面。

如图5所示，金属层410通过溅镀、化学气相沉积、物理气相沉积中的至少一种方式沉积在第二介质层420的上表面。或者，如图6所示，第二金属层520通过溅镀、化学气相沉积、物理气相沉积中的至少一种方式沉积在第二介质层540的上表面。

形成第二介质层的材料可以包括以下中的至少一种：玻璃(glass)、熔融石英(Fused Silica)、硅氧化物(SiO2)、硅氮化物(Si3N4)、硅氮氧化物(SiON)、氟化锂(LiF)、铝氧化物(Al2O3)、锌硒化物(ZnSe)、锌氧化物(ZnO)和钛氧化物(TiO2)。

本申请实施例中的指纹识别装置还包括第三介质层，该第三介质层设置在等离子体激元滤光层的上表面，其中，所述第三介质层的折射率、预设图案处填充的第一材料的折射率以及所述第二介质层的折射率均相同。将三者的折射率设置为相同能够压制透射光谱双峰的出现，有利于提升透射光谱的单色性。

其中，第二介质层、第三介质层可以称为折射率匹配层。

作为一种示例，第一材料、形成第二介质层的材料、以及形成第三介质层的材料均相同，这样能最大化地匹配三者的折射率。

以图8为例，金属层610设置在第二介质层620的上方，金属层610可以根据需要刻蚀相应的预设图案，然后可以在金属层610的表面沉积第三介质层640，在沉积第三介质层640的过程中，预设图案630的位置处也填充了与第三介质层640相同的材料。

如图9所示，本申请实施例的指纹识别装置还可以包括波导层650，该波导层650设置在第二介质层620的下方。该波导层650可以是透明电介质膜形成的。通过设置波导层可以有效减小透射光谱的半高全宽，光谱的半高全宽越窄，光谱的单色性越好，因此，设置波导层有利于提升光谱的单色性。

当波导层650的折射率与预设图案630内的填充材料的折射率相同时，即与第三介质层640的折射率相同时，则也可以将金属层610直接设置在波导层650的上方，而省去第二介质层620，这样可以减小指纹识别装置的厚度。当然，也可以将第二介质层620设置在波导层650的下方，本申请实施例对此不做具体限定。

本申请引入折射率匹配概念，可以在光栅开口处填充与第二介质层620折射率一致的材料。例如，可以先在基板上沉积一层电介质(即第二介质层)，再沉积一层金属，通过光刻以及刻蚀技术形成特定预设图案，此处为光栅结构，最后填充与第二介质层折射率一致的材料并使用化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)工艺平坦化。

可选地，本申请实施例中的折射率一致的材料可以是材料相同的材料。

图9在图8所示结构的基础上，引入一层电介质层，形成光波导层650，该光波导层650能够将透射光谱半高全宽进行窄化，有利于观测某些特征光谱侦测点的光强相对值，如血红蛋白吸收峰，提升活体判别能力。

本申请实施例对等离子体激元滤光层的设置位置不做具体限定。

作为一个示例，该等离子体激元滤光层可以设置在指纹传感器结构中的任意一层的上表面，也就是说，等离子体激元滤光层可以通过半导体制造后道工艺集成在指纹传感器中。

指纹传感器结构中的任意一层表示指纹传感器内部的任意一层，即指纹传感器在制造加工过程中某一阶段形成的结构的表面。

以指纹传感器包括金属布线层为例，金属布线层设置在像素阵列的上方，等离子体激元滤光层可以设置在金属布线层与像素阵列之间或者设置在金属布线层的上方。

以图8为例，第二介质层620可以为指纹传感器中的任意一层。如果与指纹传感器的某一层折射率相同的材料获取困难，则可以在该层的上表面增加第二介质层，即可以将图8所示的结构设置在指纹传感器的任意一层的表面。如果指纹识别装置包括波导层，则可以将图9所示的结构设置在指纹传感器的任意一层的表面。

将等离子体激元滤光层集成在指纹传感器中，可以实现等离子体激元滤光层与像素阵列上的像素点之间较好的空间对准，即可以实现每个小孔阵列与其对应的像素点之间的空间对准，或可以实现每个光栅与其对应的像素点之间的空间对准。

作为另一个示例，该等离子体激元滤光层可以通过封装贴合技术设置在指纹传感器的上方。以图8为例，可以将图8所示的结构通过封装贴合技术设置在指纹传感器的上表面。如果指纹识别装置包括波导层，则可以将图9所示的结构通过封装贴合技术设置在指纹传感器的上表面。

本申请实施例中的指纹识别装置还可以包括红外滤光层，该红外滤光层设置在像素阵列的上方，用于滤除指纹识别光信号中的红外光信号。该红外滤光层可以设置在所有第一类像素点和第二类像素点的上方。

该红外滤光层可以设置在第一类像素点和第二像素点的上方，使得第一类像素点和第二类像素点均不会接收到环境中的红外干扰信号。

该红外滤光层可以为多层膜介质红外滤光层，这种结构的好处是在有效过滤红外滤光层的情况下能够获得较高的可见光透过率。当然，该红外滤光层也可以为等离子体激元红外滤光层，该等离子体激元红外滤光层可以采用上文描述的方法形成，即通过改变预设图案的几何参数、介质层的材料、和/或金属层的材料来形成，红外滤光层采用等离子体激元红外滤光层时，能够进一步减小指纹识别装置的厚度。

下面结合图10-图14，对本申请实施例的指纹识别装置的结构进行描述。

该指纹识别装置可以包括指纹传感器83、导光结构、等离子体激元滤光层820和红外滤光层810。

指纹传感器83可以包括像素阵列830和金属布线层85。像素阵列830可以包括第一类像素点831和第二类像素点832，第二类像素点832可以位于像素阵列830的中间位置，第一类像素点831接收的光信号和第二类像素点832接收的光信号可用于确定目标是否为真实手指。

第二类像素点832并不限于上述位置，第二类像素点832可以位于像素阵列830的任意位置，例如第二类像素点832可以位于像素阵列830的边缘位置。

金属布线层85上设置有开孔阵列851，所述开孔阵列851中的开孔与所述像素阵列830中的像素点具有一一对应关系，所述开孔阵列851用于将来自所述目标的光信号引导至所述像素阵列830，也就是说，一个开孔可用于将来自所述目标的光信号引导至与其对应的像素上。

以图10和图11为例，红外滤光层810可以和等离子体激元滤光层820设置在指纹传感器83的上方，即红外滤光层810可以和等离子体激元滤光层820通过封装贴合技术设置在指纹传感器83的上表面。

图10所示的红外滤光层810设置在等离子体激元滤光层820的上方，图11所示的红外滤光层810设置在等离子体激元滤光层820的下方。

以图12和图13为例，红外滤光层810可以和等离子体激元滤光层820可以与指纹传感器83集成在一个芯片上。指纹传感器83包括金属布线层85和像素阵列830，红外滤光层810和等离子体激元滤光层820可以设置在金属布线层85和像素阵列830之间。

图12所示的红外滤光层810设置在等离子体激元滤光层820的上方，图13所示的红外滤光层810设置在等离子体激元滤光层820的下方。

以图14为例，等离子体激元滤光层820可以集成在指纹传感器83中，红外滤光层810可以设置在指纹传感器的上方。具体地，等离子体激元滤光层820可以设置在顶部金属布线层85和像素阵列830之间；红外滤光层810设置在金属布线层85的上方，例如红外滤光层可以设置在导光层与指纹传感器之间，也可以设置在导光层的上方。

导光结构可用于将所述目标返回的光信号引导至指纹传感器的像素阵列，该导光结构可用于引导垂直光信号，也可以用于引导倾斜光信号。

导光结构可以包括微透镜阵列84和设置在微透镜阵列84下方的至少一个挡光层(图中未示出)，该至少一个挡光层中的每个挡光层均包括具有多个小孔的小孔阵列，微透镜阵列84包括多个微透镜，该多个微透镜可以设置在指纹传感器83的上方，微透镜阵列84可用于将目标返回的光信号会聚至像素阵列830。

该至少一个挡光层可以设置在像素阵列830和指纹传感器之间。

本申请实施例对至少一个挡光层的设置位置不做具体限定。例如，该至少一个挡光层可以设置在红外滤光层810和等离子体激元滤光层820的上方，也可以设置在红外滤光层810和等离子体激元滤光层820的下方，也可以设置在红外滤光层810和等离子体激元滤光层820之间，或者部分挡光层设置在红外滤光层810和等离子体激元滤光层820的上方，另一部分挡光层设置在红外滤光层810和等离子体激元滤光层820的下方等。

在图11中，微透镜阵列84可以设置在等离子体激元滤光层820的上方。在图12和图13中，微透镜阵列84可以设置在金属布线层85的上方。在图14中，微透镜阵列84可以设置在红外滤光层810的上方。

本申请实施例中的导光结构也可以包括准直器，该准直器可以包括多个准直单元。

本申请实施例通过导光结构将指纹传感器接收到的光信号限定于一定角度可解决等离子体激元滤光层的滤光效果(透射光谱和透射率等指标)随光入射角度变化的问题。

本申请实施例中的导光结构可以设置在等离子体激元滤光层的上方，能够保证等离子体激元滤光层接收到的光信号固定，从而保证通过等离子体激元滤光层的光谱固定。

本申请实施例对不同像素点接收到的光信号的角度不做具体限定，不同像素点接收光信号的角度可以均相同，或者不同像素点接收光信号的角度不同。虽然某些类型的等离子体激元滤光层的透射光谱具有角度敏感性，但是只要确保每个像素点每次收集的光信号入射角度相同即可。等离子体激元滤光层的透射光谱可以人为根据具体入射角度进行设计。

在光学指纹装置中，每一个准直单元或者微透镜可以分别对应所述像素阵列的其中一个像素点；可替代地，所述准直器单元或者微透镜与所述像素阵列的像素点之间也可以采用非一一对应的关系来降低产生莫尔条纹干扰，比如一个像素点可以对应于多个准直单元或者微透镜，或者，一个准直单元或微透镜可以对应多个像素点，或者，所述准直单元或者微透镜也可以采用不规则排列的方式；采用不规则排列的准直单元或者微透镜可以通过后期软件算法来对每一个像素点检测到的反射光线进行校正。

应理解，本申请实施例中的第一类像素点可以称为普通像素点，其设置方式可以与现有的像素阵列中的像素点的设置方式相同，该第二类像素点可以称为特征像素点，用于确定指纹的真假，该第二类像素点的设置方式与现有的像素点的设置方式不同，其上方设置有等离子体激元滤光层等能够降低进入该特征像素点的光信号强度的材料或结构。需要说明的是，图15和图16中的第一类像素点911和第二类像素点912的位置、数量和分布情况仅为示例，而不应对本申请实施例构成任何限定，本申请也可根据实际需求进行调整。在一些可选的设置方式中，该第二类像素点912可以呈十字型、矩形或米字形设置于该像素阵列910的中心位置。

以图15和图16为例，对第一类像素点和第二类像素点的位置分布进行描述。

可选地，在一些实施例中，可以在该第一类像素点911的上方设置透光材料921，一般采用等离子体激元滤光层的相位匹配层材料，或者也可以不设置透光材料，即该第一类像素点和其上方的光学组件之间可以为空气，本申请实施例对此不做限定。换句话说，所述金属层中的多个预设图案之间的区域为空气或设置有透光材料，所述多个第一类像素点用于接收所述目标返回的并经过多个预设图案之间的区域的光信号。

从目标表面反射的光信号经红外滤光层滤除环境中的红外光信号，进而通过透光材料922后到达该第一类像素点911或通过可见光等离子体激元滤光层921后到达第二类像素点912。由于该彩色等离子体激元滤光层921只能透射可见光波段中设定的某些波段，例如红R、绿G、蓝B等，本申请实施例对此不做限定。而透光材料922或空气可以透过整个可见光波段，使得第二类像素点912和邻近的第一类像素点911检测的反射光的强度具有一定的差异，对于不同的材料(例如，皮肤组织和人工材料)而言，该强度差异明显不同，因此，基于该强度差异，可以确定该指纹识别装置采集的指纹图像是否来自真实手指。

综上，该第二类像素点和邻近的第一类像素点的主要区别在于其上方所设置的元件透射光谱不同，即第二类像素点的上方设置的是能够耦合通过彩色光信号的等离子体激元滤光层，而第一类像素点的上方设置的是透光材料或不设置任何材料，而其它方面的特性基本相同。需要说明的是，该第二类像素点和邻近的第一类像素点接收的光信号都来自指纹脊或都来自指纹谷，即其接收的光信号来自的指纹位置的类型相同，故可以认为位置临近的两类像素点所处的环境相同或相似，换句话说，环境因素对采集的光信号的影响相同或相似。那么，计算该第二类像素点接收的光信号强度与邻近的第一类像素点接收的光信号强度的比值，在一定程度上可以消除环境因素的影响，这样，消除环境因素影响的该比值可以显著反映目标物体的材料的光学特性，进一步地，根据该比值确定该目标物体是否为真实手指，能够提升活体检测的准确度。

本申请实施例中的临近的第一类像素点是指与第二类像素点相邻的第一类像素点和/或与第二类像素点之间的距离小于预设值的第二类像素点。例如，该预设值可以是n个像素点的尺寸，n为小于10的正整数。

在本申请实施例中，第一类像素点接收的光信号可用于生成手指的指纹信息，该指纹信息可用于进行指纹图像的匹配。需要说明的是，本申请实施例可使用第一类像素点和第二类像素点接收的光信号来生成手指的指纹信息，也可以仅使用第一类像素点接收的光信号来生成手指的指纹信息。

应理解，在本申请实施例中，可以不直接使用该第二类像素点的采样值作为指纹成像信息，此情况下，该第二类像素点位置的采样值可以通过根据邻近的第一类像素点的采样值确定，例如，将邻近的第一类像素点的采样值进行插值或拟合处理得到该第二类像素点的采样值。

可选地，第二类像素点可以设置在像素阵列的中间位置，也就是说，等离子体激元滤光层可以设置在金属层的与指纹传感器的中间区域对应的区域。

可选地，在本申请实施例中，该第二类像素点的采样值也可以用于确定目标物体的指纹信息。由于光学成像原理，指纹检测区域的中心位置的像素点通常提早进入饱和区，通过将第二类像素点设置在像素阵列的中心位置，由于第二类像素点上方设置的滤光层的滤光作用，会降低第二类像素采集光信号强度，可以有利于避免中心位置的采样值过早进入饱和区，从而能够提升中心区域像素点的采样值。

本申请实施例对第二类像素点的分布方式不做具体限定，第二类像素点可以在像素阵列中离散分布，如图15所示，也可以多个第二类像素点相邻进行分布，如图16所示。

优选地，所述多个第二类像素点包括像素点a和像素点b，所述像素点a和所述像素点b相邻，且所述像素点a和所述像素点b接收的光信号不同。

例如，如果通过等离子体激元滤光层过滤后的光信号包括红光信号和蓝光信号，则第二类像素点中用于接收红光信号的像素点a和用于接收蓝光信号的像素点b可以相邻，如图16所示，这样像素点a和像素点b接收的光信号来自的指纹位置的类型相同，故可认为位置临近的两类像素点所处的环境相同或相似。这样在根据该像素点a和像素点b确定真假指纹时，能够提升活体检测的准确性。

应理解，在本申请实施例中，与第二类像素点912邻近的第一类像素点911可以包括位于该第二类像素点912的上方、下方、左方或右方的第一类像素点911中的至少一个；或者也可以以该第二类像素点912为圆心，以特定半径画圆，将处于该圆内的第一类像素点911确定为与该第二类像素点512邻近的第一类像素点，或者也可以按照其他方式确定邻近的第一类像素点，本申请实施例对此不作限定。

需要指出的是，如果在等离子体滤光层引入远大于三种滤光结构，举例除引入RGB三原色外，同时引入420nm、580nm血红蛋白吸收峰，优选的进行图16所示排列，形成类似光谱仪的线性紧凑排列，以保证多个第二类像素点的环境相似。

本申请实施例中的指纹识别装置还可以包括处理器920，该处理器用于根据每个第二类像素点接收的光信号的强度，以及与所述每个第二类像素点邻近的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述目标是否为真实手指。

本申请实施例对处理器920确定目标是否为真实手指的方式不做具体限定。

作为一个示例，处理器920可以根据每个第二类像素点接收的光信号的强度与邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述每个第二类像素点与邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度差；然后根据该强度差，确定目标是否为真实手指。

作为又一示例，处理器920可以根据每个第二类像素点接收的光信号的强度与邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述每个第二类像素点的相对光强；然后根据所述每个第二类像素点的相对光强和相对光强范围，确定所述目标是否为真实手指。

作为一个实施例，该第二类像素点的相对光强可以为第二类像素点和邻近的一个第一类像素点接收的光信号的强度的比值，或者，也可以确定该第二类像素点与邻近的多个第一类像素点的多个比值，根据该多个比值确定该第二类像素点的相对光强，例如，可以将该多个比值中的最大值、最小值或平均值确定为该第二像素点的相对强度。

第二类像素点为P2，检测的光信号的强度为S2，与该第二类像素点邻近的第一类像素点包括P11，P12和P13，检测的光信号的强度分别为S11，S12和S13，则该P2的相对强度可以为S2/S11，S2/S12和S2/S13中的任意一个；或者该P2的相对强度也可以为S2/S11，S2/S12和S2/S13中的最大值、最小值或平均值。

作为另一实施例，可以首先确定与该第二类像素点邻近的多个第一类像素点接收的光信号的强度的最大值、最小值或平均值，然后将该第二类像素点接收的光信号的强度与邻近的该多个第一类像素点接收的光信号的强度的最大值、最小值或平均值的比值确定为该第二类像素点的相对光强。

接着上个例子，该第二类像素点P2的相对强度RS可以为S2/max(S11+S12+S13)，S2/min(S11+S12+S13)或S2/avg(S11+S12+S13)，其中，max，min和avg分别表示取最大值、取最小值和取平均值。

应理解，以上该第二类像素点的相对光强的确定方式仅为示例，该处理器也可以根据其他公式确定该第二类像素点的相对光强，只要能够反映该第二类像素点与邻近的同型的第一类像素点采集的光信号的强度差异即可，本申请实施例不作具体限定。

因此，该第二类像素点的相对光强可以用于表征该第二类像素点相对于邻近的第一类像素点接收的光信号的光强的降低程度(或者说，削弱程度)。对于不同的材料而言，该降低程度具有明显的差异，也就是说，真实手指对应特定的相对光强范围，对于人工材料而言，第二类像素点的相对光强不在该相对光强范围内，因此，根据第二类像素点的相对光强是否在该相对光强范围内，可以确定该目标是否为真实手指。

在一种可选的实现方式中，该处理器可以确定相对光强在该相对光强范围内的第二类像素点的数量(或称匹配数量)，进一步地，根据该数量确定该目标是否为真实手指。例如，该处理器可以在该数量大于特定数量阈值时，确定该目标为真实手指，否则，确定该目标为假手指；或者，该处理器也可以在该数量占该第二类像素点的总数量的比例(或称匹配比例)大于或等于特定比例阈值时，确定该目标为真实手指，否则，确定该目标为假手指。

可选地，在一些实施例中，可以设置触发指纹识别的操作的安全等级，例如，可以设置对终端设备的解锁操作为低安全等级，设置支付类操作为高安全等级，进一步地，可以为不同的安全等级设置不同的特定数量阈值或特定比例阈值，即可以确定安全等级和特定数量阈值或特定比例阈值的第一对应关系，从而，该处理器可以根据触发指纹识别的操作的安全等级，结合该第一对应关系，确定该特定数量阈值或该特定比例阈值。

例如，高安全等级对应第一数量阈值或第一比例阈值，低安全等级对应第二数量阈值或第二比例阈值，则可以设置该第一数量阈值大于该第二数量阈值，该第一比例阈值大于第二比例阈值。通过设置高安全等级对应较高的匹配数量或匹配比例，有利于提升指纹识别的安全性，通过设置低安全等级对应较低的匹配数量或匹配比例，有利于降低拒识率(False Rejection Rate，FRR)，提升指纹识别速度。

可选地，在一些实施例中，也可以设置不同的安全等级对应不同的相对光强范围，即确定安全等级和相对光强范围的第二对应关系，例如，可以设置低安全等级对应的相对光强范围比高安全等级对应的相对光强范围宽。例如，若高安全等级对应第一光强范围，低安全等级对应第二光强范围，则可以设置所述第一光强范围的上限小于所述第二光强范围的上限，和/或该第一光强范围的下限大于所述第二光强范围的下限。通过设置高安全等级对应较窄的相对光强范围，有利于提升指纹识别的安全性，通过设置低安全等级对应较宽的相对光强范围，有利于降低FRR，提升指纹识别速度。

可选地，在一些实施例中，由于指纹脊和指纹谷的反射能力不同，因此，对于光信号来自指纹脊还是指纹谷，可以分别配置对应的相对光强范围，从而该处理器可以根据该第二类像素点接收的光信号来自指纹脊还是指纹谷，确定根据哪个相对光强范围，确定指纹的真假。

可选地，本申请实施例中的相对光强范围可以是通过采集大量的真实手指的指纹样本进行训练得到的。

可选地，在本申请实施例中，该处理器可以在该指纹识别装置采集的目标的指纹信息与注册的该目标的指纹模板匹配，并且该目标为真实手指的情况下，确定指纹认证成功，进一步地，可以执行触发该指纹识别的操作，例如，进行终端解锁或支付等操作。

本申请实施例中的处理器可以是设置在指纹识别装置中，或者也可以设置在电子设备中。

可选地，在本申请实施例中，该指纹识别装置还可以包括驱动模块和信号读取模块，该驱动模块和信号读取模块可以通过内部走线与像素阵列连接，其中，该驱动模块用于控制该像素阵列910的逐行扫描，该信号读取模块可以用于将该像素阵列910检测的信号进行处理，例如进行放大和模数转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)，进一步将处理后的信号发送给处理器920，可选地，该信号读取模块与该处理器920可以通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)连接。

应理解，本申请实施例的处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的方法。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)等。应注意，本文描述的系统和方法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。

优选地，可以将上述指纹传感器、处理器、存储器集成为一颗芯片，或利用先进封装技术封装为一颗芯片，可有效提升整体装置的信号处理速度，但本申请对此不做具体限定。

图17是本申请实施例提供的一种电子设备的示意性框图。该电子设备1000包括显示屏1010以及指纹识别装置1020。

可选地，该指纹识别装置1020可以设置在显示屏1010的下方，以对显示屏1010上方的手指进行指纹识别。

该显示屏1010可以是上文描述的任一种显示屏，该显示屏1010例如可以为自发光显示屏，如OLED屏。

该指纹识别装置1020可以为上文描述的任一种指纹识别装置，为简化描述，此处不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的传感器芯片也可以称为指纹传感器。

需要说明的是，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。

例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

所属领域的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实施例的范围。

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，本申请实施例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该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该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、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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，上述描述的设备、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。

在本申请提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。

例如，以上所描述的装置实施例中单元或模块或组件的划分，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，多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些单元或模块或组件可以忽略，或不执行。

又例如，上述作为分离/显示部件说明的单元/模块/组件可以是或者也可以不是物理上分开的，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/模块/组件来实现本申请实施例的目的。

最后，需要说明的是，上文中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。

以上内容，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例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实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (44)

1.一种指纹识别装置，所述指纹识别装置适用于具有显示屏的电子设备，其特征在于，包括：

光学传感器，包括像素阵列，其中，所述像素阵列包括多个第一类像素点和多个第二类像素点，所述多个第一类像素点和所述多个第二类像素点用于接收来自所述显示屏上方的目标的光信号；

等离子体激元滤光层，用于设置在所述多个第二类像素点的上方，所述等离子体激元滤光层包括多种滤光器，多种滤光器中的每一种滤光器的个数大于或等于1，一个第二类像素点上方对应设置有一个滤光器，每一种滤光器包括具有一种预设图案的金属层，每一种滤光器用于耦合通过来自所述目标的光信号中的特定波段的光信号；

其中，所述多个第二类像素点接收的光信号的强度和与其相邻的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度用于确定所述目标是否为真实手指，所述多个第一类像素点的上方为空气或设置有透光材料。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述预设图案为小孔阵列或光栅。

3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述小孔阵列中小孔的形状为圆形、四边形、三角形、椭圆形或六边形。

4.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述小孔阵列中小孔的空间分布呈正方形、等边三角形或等边六边形。

5.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属层包括第一金属层和设置在所述第一金属层下方的第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层上的预设图案保持一致。

6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光器还包括第一介质层，所述第一介质层设置在所述第一金属层和所述第二金属层之间，所述预设图案为穿透所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层的结构。

7.根据权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一介质层的折射率与设置在所述第二金属层下方的第二介质层的折射率相同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，形成所述金属层的材料包括以下中的至少一种：铝、金、银、铂、铜、镍、锌、铁、铬、钼。

9.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括所述第二介质层，所述金属层通过溅镀、化学气相沉积、物理气相沉积中的至少一种方式沉积在所述第二介质层的上表面。

10.根据权利要求9所述的指纹识别装置，其特征在于，形成所述第二介质层的材料包括以下中的至少一种：玻璃、熔融石英、硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、氟化锂、铝氧化物、锌硒化物、锌氧化物、钛氧化物。

11.根据权利要求9所述的指纹识别装置，其特征在于，所述预设图案处填充有第一材料，所述第一材料的折射率与所述第二介质层的折射率相同。

12.根据权利要求11所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括第三介质层，所述第三介质层设置在所述等离子体激元滤光层的上表面，所述第三介质层的折射率、所述第一材料的折射率以及所述第二介质层的折射率均相同。

13.根据权利要求12所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一材料、形成所述第二介质层的材料、以及形成所述第三介质层的材料均相同。

14.根据权利要求9所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括波导层，所述波导层设置在所述第二介质层的下方。

15.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述波导层、所述等离子体激元滤光层集成在所述指纹传感器中。

16.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述等离子体激元滤光层集成在所述指纹传感器中。

17.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹传感器包括金属布线层，所述金属布线层设置在所述像素阵列的上方，所述金属布线层上设置有开孔阵列，所述开孔阵列中的开孔与所述像素阵列中的像素点具有一一对应关系，所述开孔阵列用于将来自所述目标的光信号引导至所述像素阵列，所述等离子体激元滤光层设置在所述金属布线层和所述像素阵列之间。

18.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，耦合通过所述等离子体激元滤光层的光信号包括以下中的至少一种：红色光信号、绿色光信号、蓝色光信号、420nm波段的光信号、580nm波段的光信号。

19.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述等离子体激元滤光层设置在与所述指纹传感器的中间区域对应的区域。

20.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括红外滤光层，设置在所述像素阵列的上方，用于滤除来自所述目标的光信号中的红外光信号。

21.根据权利要求20所述的指纹识别装置，其特征在于，所述红外滤光层为多层膜介质红外滤光层。

22.根据权利要求20所述的指纹识别装置，其特征在于，所述红外滤光层为等离子体激元红外滤光层。

23.根据权利要求20-22中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述红外滤光层通过封装贴合技术设置在所述指纹传感器的上方。

24.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括导光结构，所述导光结构用于将来自所述目标的光信号引导至所述指纹传感器的像素阵列。

25.根据权利要求24所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光结构包括准直器阵列，或所述导光结构包括微透镜阵列和设置在所述微透镜阵列下方的至少一个挡光层。

26.根据权利要求24或25所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光结构设置在所述等离子体激元滤光层的上方。

27.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第二类像素点包括像素点a和像素点b，所述像素点a和所述像素点b相邻，且所述像素点a和所述像素点b接收的光信号不同。

28.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，相邻滤光器之间的区域为空气或设置有透光材料，所述多个第一类像素点用于接收所述目标返回的并经过所述相邻滤光器之间的区域的光信号。

29.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个第一类像素点接收的光信号用于生成所述目标的指纹信息。

30.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括处理器，用于根据每个第二类像素点接收的光信号的强度，以及与所述每个第二类像素点邻近的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述目标是否为真实手指。

31.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述电子设备还包括处理器，所述处理器用于根据每个第二类像素点接收的光信号的强度，以及与所述每个第二类像素点邻近的至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述目标是否为真实手指。

32.根据权利要求30或31所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器用于：

根据所述每个第二类像素点接收的光信号的强度与邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度，确定所述每个第二类像素点的相对光强；

根据所述每个第二类像素点的相对光强和相对光强范围，确定所述目标是否为真实手指。

33.根据权利要求32所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器用于：

将所述每个第二类像素点接收的光信号的强度和邻近的所述至少一个第一类像素点接收的光信号的强度的至少一个比值，确定为所述每个第二类像素点的相对光强。

34.根据权利要求32所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

确定相对光强在所述相对光强范围内的第二类像素点的数量；

根据所述数量，确定所述目标是否为真实手指。

35.根据权利要求34所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

若所述数量大于或等于特定数量阈值，或所述数量占所述第二类像素点的总数量的比例大于或等于特定比例阈值，确定所述目标为真实手指；或

若所述数量小于所述特定数量阈值，或所述数量占所述第二类像素点的总数量的比例小于所述特定比例阈值，确定所述目标为假手指。

36.根据权利要求35所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

根据触发指纹识别的操作的安全等级以及第一对应关系，确定所述特定比例阈值或所述特定数量阈值，其中，所述第一对应关系为安全等级和比例阈值或数量阈值的对应关系。

37.根据权利要求36所述的指纹识别装置，其特征在于，在所述第一对应关系中，第一安全等级对应第一比例阈值或第一数量阈值，第二安全等级对应第二比例阈值或第二数量阈值，其中，所述第一安全等级高于所述第二安全等级，所述第一比例阈值大于所述第二比例阈值，所述第一数量阈值大于所述第二数量阈值。

38.根据权利要求32所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

根据触发指纹识别的操作的安全等级以及第二对应关系，确定所述相对光强范围，其中，所述第二对应关系为安全等级和相对光强范围的对应关系。

39.根据权利要求38所述的指纹识别装置，其特征在于，在所述第二对应关系中，第一安全等级对应第一光强范围，第二安全等级对应第二光强范围，其中，所述第一安全等级高于所述第二安全等级，所述第一光强范围的上下限的差值小于所述第二光强范围的上下限的差值。

40.根据权利要求32所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述第二类像素点接收的光信号来自的手指位置，确定所述相对光强范围，其中，指纹脊和指纹谷分别对应不同的相对光强范围。

41.根据权利要求32所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述多个第一类像素点和所述多个第二类像素点多次采集的来自真实手指的光信号的强度，确定所述相对光强范围。

42.根据权利要求30或31所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理器还用于：

在所述目标的指纹信息与预存的所述目标的指纹信息匹配，并且，所述目标为真实手指的情况下，确定指纹认证成功。

43.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

以及如权利要求1-42中任一项所述的指纹识别装置。

44.根据权利要求43所述的电子设备，其特征在于，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。

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