CN112257679A - 指纹检测装置、指纹检测装置控制方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹检测装置、指纹检测装置控制方法及电子设备。该指纹检测装置包括:显示层和下层，所述下层包括：液晶微透镜阵列层，用于分离不同角度的反射光，所述液晶微透镜阵列层包括多个成阵列分布的液晶微透镜单元；准直器层，位于液晶透镜阵列层远离所述显示层的一侧，所述准直器层用于对所述反射光进行准直，所述准直器层包括微孔阵列层，所述微孔阵列层设置有与所述液晶微透镜单元一一对应的小孔；图像传感器，用于感测经过准直的反射光；所述液晶微透镜单元的焦距被配置为使显示层和下层的总特征信噪比满足第一条件。本发明可以使显示层和下层的总特征信噪比始终维持在较高水平。

Description

指纹检测装置、指纹检测装置控制方法及电子设备

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹检测装置、指纹检测装置控制方法及电子设备。

背景技术

屏下(under display)指纹识别技术，是将指纹传感器整合在显示屏下方，由于显示屏的像素间具有一定的间隔，这些间隔形成了漏光区域，因此能够保证光线从显示屏透过。当用户用手指触压屏幕时，屏幕可发出光线将手指区域照亮，照亮指纹的反射光线透过屏幕像素的间隙返回到紧贴于显示屏下的图像传感器上。手指指纹包括脊纹区域和谷纹区域。由于脊纹区域的指纹组织会吸收光，因此从脊纹反射的光会变暗；从谷纹反射的光相对而言较亮。因此，脊纹和谷纹产生的亮度差异，可在图像传感器上形成指纹图案，设置在显示屏下的指纹传感器正是通过检测前述携带了用户指纹信息的反射光来实现屏下指纹的识别。

目前，在指纹识别中采用准直器层对携带指纹信息的反射光进行准直，使被准直器层准直并抵达图像传感器的反射光线，其反射的指纹面积和成像面积基本相同。同时采用微透镜层来分离不同角度的反射光线。虽然前述方案都有助于提高显示层和下面各层的总特征信噪比，但是由于微透镜阵列容易受环境的影响而导致显示层和下面各层的总特征信噪比下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种指纹检测装置、指纹检测装置控制方法及电子设备，用以解决现有的指纹识别技术无法保证外界环境变化后显示层和下面各层的总特征信噪比始终维持在较高水平的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种指纹检测装置，包括：

显示层和下层，所述下层包括：

液晶微透镜阵列层，用于分离不同角度的反射光，所述液晶微透镜阵列层包括多个成阵列分布的液晶微透镜单元；

准直器层，位于液晶透镜阵列层远离所述显示层的一侧，所述准直器层用于对所述反射光进行准直，所述准直器层包括微孔阵列层，所述微孔阵列层设置有与所述液晶微透镜单元一一对应的小孔；

图像传感器，用于感测经过准直的反射光；

所述液晶微透镜单元的焦距被配置为使显示层和下层的总特征信噪比满足第一条件。

优选地，所述液晶微透镜阵列层包括由显示层朝图像传感器方向依次设置的第一基板、第一电极层、绝缘层、第二电极层、液晶层、第三电极层和第二基板层，所述第一电极层为透明电极层，所述第二电极层包括成阵列排布的通光孔。

优选地，还包括第一微透镜阵列层，所述第一微透镜阵列层位于液晶微透镜阵列层远离所述显示层的一侧或者靠近所述显示层的一侧。。

优选地，还包括偏振元件，所述偏振元件位于显示屏到液晶透镜阵列层的光路中。

优选地，所述图像传感器为像素化图像传感器。

优选地，所述小孔的横截面为椭圆形。

优选地，所述第一条件为显示层和下层的总特征信噪比最大。

优选地，所述第一条件为显示层和下层的总特征信噪比大于第一阈值。

第二方面，本发明还提供了一种指纹检测装置的控制方法，该方法包括以下步骤：

S1：调整所述液晶微透镜单元的焦距以获取不同焦距下显示层和下层的总特征信噪比；

S2：选取其中最大的总特征信噪比作为目标总特征信噪比；

S3：获取目标总特征信噪比对应的焦距作为该液晶微透镜单元的焦距。

第三方面，本发明还提供了另一种指纹检测装置的控制方法，该方法包括以下步骤：

S01：获取第一阈值；

S02：获取液晶微透镜单元当前的显示层和下层的总特征信噪比；

S03：比较当前的显示层和下层的总特征信噪比和第一阈值大小；

S04：如果当前的显示层和下层的总特征信噪比小于第一阈值则调整该液晶微透镜单元的焦距。

第四方面，本发明提供一种电子设备，包括处理器和第一方面所述的指纹检测装置。

有益效果：本发明的指纹检测装置、指纹检测装置的控制方法以及电子设备利用液晶微透镜阵列对不同角度的反射光进行分离，使相邻区域斜射入的反射光无法通过准直器层。同时利用准直器层对携带有用户指纹信息的反射光进行准直处理，使反射光在图像传感器上成像的区域与手指接触显示屏的区域一一对应，从而减少其它区域光线的干扰，使成像效果显著提高。本发明还利用液晶微透镜阵列的焦距可以通过驱动电压调节的特点根据当前总特征信噪比对液晶微透镜单元的焦距进行动态配置，以使显示层和下面各层的总特征信噪比始终满足能准确进行指纹识别的要求，有效避免了因为环境变化造成显示层和下面各层的总特征信噪比改变对指纹识别效果的不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。

图1为本发明实施例1中指纹检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1中液晶微透镜阵列的结构示意图；

图3为在经过液晶微透镜阵列调整后反射光汇聚在图像传感器上的示意图；

图4为普通微透镜阵列受环境影响后一种反射光线聚焦位置改变的示意图；

图5为普通微透镜阵列受环境影响后另一种反射光线聚焦位置改变的示意图；

图6为不同方向倾斜入射的光经过液晶微透镜同一口径位置后会产生相位差的示意图；

图7为本发明实施例1的微透镜阵列成正六边形排列的结构示意图；

图8为本发明实施例1的微透镜阵列成矩形排列的结构示意图；

图9为本发明一种指纹检测装置控制方法的流程图；

图10为本发明另一种指纹检测装置控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例1公开了一种指纹检测装置，该指纹检测装置包括了显示层10和下层，其中显示层10可以是自发光显示屏，其采用具有自发光的显示单元作为显示像素。例如显示屏可以是有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。。当采用OLED显示屏时本实施例所述的指纹检测装置可以利用OLED显示屏位于所述指纹检测区域的显示单元(即OLED光源)作为用于检测指纹的激励光源。当手指按压在所述指纹检测区域时，显示屏向所述指纹检测区域上方的待检测手指发出一束光，该光在手指的表面发生反射形成反射光50或者经过所述手指内部散射而形成散射光。在其他可替代实施例中，显示屏120也可以为液晶显示屏(LiquidCrystal Display,LCD)或者其他被动发光显示屏，本申请实施例对此不做限制。

此外，显示屏还可以是具有触控功能的显示屏，即触摸显示屏。采用具有触控功能的显示屏其不仅可以显示电子设备的图像，还可以检测用户的触摸或者按压等触控操作，并根据检测到的触控操作控制电子设备，该类型的触摸显示屏可以为用户提供一个人机交互界面。

此外，显示层10上方还可以设置一层透明层，该透明层覆盖在显示层10的表面对显示层10形成保护。该透明层可以是玻璃覆盖层、蓝宝石覆盖层等。

所述下层包括：

液晶微透镜阵列层20，用于分离不同角度的反射光50，所述液晶微透镜阵列层20包括多个成阵列分布的液晶微透镜单元82；液晶微透镜阵列层20中的液晶微透镜单元82可由电压驱动变焦。

准直器层30，位于液晶透镜阵列层远离所述显示层10的一侧，所述准直器层30用于对所述反射光50进行准直，所述准直器层30包括微孔阵列层，所述微孔阵列层设置有与所述液晶微透镜单元82一一对应的小孔31；

前述准直器层30可以包括多个准直单元。从手指脊纹区域61和谷纹区域62反射回来的反射光50中，那些垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的图像传感器40接收，而入射角度过大的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此图像传感器40上的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50，从而有效提高图像分辨率，进而提高指纹识别效果，使指纹检测装置可以更加准确地检测出手指的指纹图像。本实施例的准直器层30可以采用微孔阵列层，微孔阵列层上设置有多个成阵列排布的小孔31，该小孔31即作为前述准直单元。由于微孔阵列层的小孔31与液晶微透镜单元82一一对应，因此准直器层30的准直单元也与液晶微透镜单元82一一对应。在相邻的小孔31之间的区域为不透光的遮光区域，该述遮光区域可以阻挡通过相邻区域斜入射的光，避免相邻区域光线的干扰。

如图3所示，本实施例采用将液晶微透镜单元82一一对应地设置在微孔阵列层的小孔31上方的结构，使以某些特定角度(例如垂直该液晶微透镜单元82)射入液晶微透镜单元82的反射光50经过液晶微透镜的汇聚可以通过微孔阵列层的小孔31，而以其他角度例如从相邻区域相对该液晶微透镜单元82倾斜射入液晶微透镜的反射光50落到微孔阵列层的遮光区域，从而无法达到图像传感器40的相应区域。这样液晶微透镜单元82可以对不同角度的反射光50进行分离，使只有与微孔阵列层的小孔31相对应的区域的反射光50才经过微孔阵列准直后能达到图像传感器40的相应区域，从而实现窄视场的效果。这样反射光50在图像传感器40上成像的区域与手指接触显示屏的区域一一对应，从而减少其它区域光线的干扰，使成像效果显著提高。

此外，本实施例的指纹识别装置还包括第一微透镜阵列层，所述第一微透镜阵列层位于液晶微透镜阵列层远离所述显示层的一侧或者靠近所述显示层的一侧。其中第一微透镜阵列层可以采用其它不需要电压驱动的微透镜阵列，即在原有普通微透镜阵列基础上增加液晶微透镜阵列，形成普通微透镜阵列和液晶微透镜阵列的组合，每一个液晶微透镜单元82对应一个普通微透镜单元81。液晶微透镜阵列第一设置在普通微透镜阵列的上方或者下方。正常工作时利用普通微透镜阵列进行聚集，当总特征信噪比发生改变时可以改变液晶透镜的驱动电压从而对整个普通微透镜阵列和液晶微透镜阵列的组合的焦距进行微调，使总特征信噪比得到提高。由于液晶微透镜阵列只需要微调焦距，因此可以减小液晶微透镜焦距变化范围，提高响应时间。

图像传感器40，用于感测经过准直的反射光50；图像传感器40为基于TFT的有机成像器件。基于TFT的有机成像器件是在基于TFT的电子读出底板上制造的有机成像器件。有机成像器件可以是有机半导体光电二极管阵列。有机半导体光电二极管可由例如有机物质诸如氯硼(例如，SubPc/C-60)的蒸发超薄(例如<100nm)膜的叠堆制成。

所述液晶微透镜单元82的焦距被配置为使显示层10和下层的总特征信噪比满足第一条件。

根据高斯公式1/s+1/l＝1/f，当光场为窄视场时，像距l恒定时，改变物距s并不影响触摸显示层10和下面各层的总特征信噪比，而焦距f的改变会使信噪比下降。由于微透镜阵列容易受环境的影响，如温度，使微透镜的焦距改变，光线的聚焦位置由图3中的位置变为图4或图5中的位置，触摸显示层10和下面各层的总特征信噪比下降。在触摸显示层10和下面各层的总特征信噪比较低的情况下，图像传感器40采集的图像效果差，会影响到指纹识别的准确性。对此本实施例利用液晶微透镜阵列的焦距可以通过驱动电压调节的特点根据当前总特征信噪比对液晶微透镜单元82的焦距进行动态配置以使显示层10和下面各层的总特征信噪比满足指纹识别的要求。

前述第一条件可以是显示层10和下层的总特征信噪比最大。即液晶微透镜单元82被配置的焦距值为显示层10和下层的总特征信噪比最大时所对应的焦距值。这里的显示层10和下层的总特征信噪比最大是指在液晶透镜可变焦的范围内利用液晶微透镜的可变焦特性对显示层10和下层的总特征信噪比进行扫描，将扫描所得到的所有总特征信噪比进行比较，选取出其中的最大值，当液晶微透镜单元82的焦距的使显示层10和下面各层的总特征信噪比等于该最大值时则满足前述第一条件。采用前述条件可以通过系统动态调节液晶微透镜单元82焦距的方式让显示层10和下层的总特征信噪比始终维持在最佳水平，这样无论外界环境如何变化都可以使指纹检测装置具有最好的识别效果。

此外，前述第一条件还可以是显示层10和下层的总特征信噪比大于第一阈值。采用前述条件，可以根据指纹识别的准确性要求获取满足该要求的最小的显示层10和下层的总特征信噪比作为第一阈值。系统对显示层10和下层的总特征信噪比进行检测，当显示层10和下层的总特征信噪比低于设定的第一阈值时，则对液晶微透镜的焦距进行调节，直到当前显示层10和下层的总特征信噪比高于设定的第一阈值时。采用前述方式可以根据指纹识别的具体要求来配置液晶微透镜单元82的焦距，而不用反复调节焦距扫描显示层10和下层的总特征信噪比。这样既保证了指纹检测装置在长期使用中的准确性又节约了系统开销。其中第一阈值可以在不同的应用场景中可以不相同，也可以根据不同的指纹识别的准确性要求来灵活调整。

在本实施例中，为了方便焦距调节，可以对液晶微透镜阵列中的液晶微透镜单元82的焦距同一调节，例如利用同一组驱动电压来驱动所有的液晶微透镜单元82。

由于在制造过程中各个区域的液晶微透镜单元82的性质不同，或者各个液晶微透镜单元82的性质不同而造成不同区域的总特征信噪比不同，或者不同小孔31的总特征信噪比不同。对此本实施例还可以对液晶微透镜的焦距进行分区域调节，或者对各个液晶微透镜单元82的焦距进行单独调节。例如采用不同的驱动电压对不同区域的液晶微透镜的焦距进行调节。又例如为每个液晶微透镜单元82都配置独立的驱动电压，从而对各个液晶微透镜单元82的焦距进行独立调节。采用前述方式可以克服不同液晶微透镜单元82的性质差异，从而使每个液晶微透镜单元82的焦距都可以满足与之对应的总特征信噪比的条件。

本实施例的指纹检测装置还可以在微孔阵列层和图像传感器40之间设置透明隔离层70，该透明隔离层70用于将微孔阵列层和图像传感器40隔开一定距离。

此外，由于液晶分子的折射率与入射角度有关,而液晶微透镜单元中液晶分子预倾角固定随电压向固定同一方向转动,因此从不同方向倾斜入射的光经过液晶微透镜同一口径位置后会产生相位差,如图6所示，液晶微透镜对不同方向入射的光呈现不同光焦度。对此本实施例将前述的小孔31横面设置成是椭圆型，以避免出现前述问题。在其它实施例中前述小孔31也可以是圆形或其它形状，这里不做限制。下面对应用于前述指纹检测装置中的液晶微透镜阵列的具体结构进行介绍。如图2所述前述液晶微透镜阵列层20包括由显示层10朝图像传感器40方向依次设置的第一基板21、第一电极层22、绝缘层23、第二电极层24、液晶层25、第三电极层26、第二基板27层，所述第一电极层22和第三电极层26为透明电极层，所述第二电极层24设置有成阵列排布的通光孔241。

其中，第一电极层22和第三电极层26采用透明电极制作，如ITO电极、AZO电极等。前述通光孔241可以是圆形通光孔241，在其它实施例中也可以是其它对称形状的通光孔241，例如矩形通光孔241，正多边形通光孔241等，这里不做限制。其中第三电极层26作为液晶微透镜的公共电极使用，为第一电极层22和第二电层提供参考电压。第三电极层26和第二电极层24之间通过液晶层25隔开，孔状电极和第二电极单元之间利用一层较薄的绝缘层23隔离开，使第一电极层22和第二电极层24之间绝缘，让液晶微透镜阵列能够保持较小的厚度。第一基板21和第二基板27作为液晶微透镜元件的支撑结构来使用，可以采用具有一定强度和刚度的透明材料制作，例如玻璃基板、塑料基板等。为保持液晶层25的形状，本实施例还可以在液晶层25中设置用于支撑液晶层25的间隔子。

液晶微透镜阵列工作时在各个电极层上施加工作电压，在液晶区域产生非均匀电场分布，液晶分子在不均匀电场作用下，发生非均匀偏转，导致其折射率空间分布也发生非均匀变化，从而使光束聚焦在特定位置。当调控电压改变时，微透镜焦点位置发生变化，从而完成了液晶微透镜焦点位置的调控过程。为了形成前述驱动液晶微透镜阵列的电场，在本实施例中可以在第一电极层22和第三电极层26之间接入第一驱动电压V1，在第二电极层24和第三电极层26之间接入第二驱动电压V2。且第一驱动电压V1和第二驱动电压V2为相互独立的驱动电压，因此第一驱动电压V1和第二驱动电压V2的值可以各自进行独立调节。本实施例可以通过调整第一驱动电压V1和第二驱动电压V2的值来调节液晶微透镜阵列的焦距值。

本实施例的液晶微透镜阵列采用前述结构和驱动方式，可以使焦距随驱动电压单调递增，焦距调节十分方便，并且可实现焦距在正负范围内调节。因此采用本实施例的液晶微透镜阵列可以方便地对前述总特征信噪比进行扫描，从而使指纹检测装置中显示层10和下层的总特征信噪比可以一直保持在较高的水平。

前述第二电极层24也可以是包括多个电极单元的结构，每个电极单元对应设置一个通过光孔。每个电极单元与液晶微透镜阵列的其它功能层一起形成前述液晶微透镜单元82。每个电极单元可以采用独立的驱动电压，即每个电极单元的第二驱动电压V2可以独立调节，这样就可以根据前述总特征信噪比来调节各个液晶微透镜单元82的焦距。

前述液晶微透镜单元82可以成矩形阵列排列，也可以成正六变形阵列排列。如图8所示，当液晶微透镜单元82成矩形阵列排列时，所述液晶微透镜单元82的几何中心(即通光孔241的几何中心)位于矩形的四个顶点的位置。如图7所示，当液晶微透镜单元82成正六边形阵列排列时，所述液晶微透镜单元82的几何中心(即通光孔241的几何中心)位于矩正六边形六个顶点位置。

前述液晶微透镜单元82的通光孔241的孔径

为50um～5um，可根据不同要求选择不同孔径。根据菲涅耳近似透镜的焦距为：

其中

d_LC为液晶层25的厚度，δn由透镜中心和边缘的电势差决定。例如

d_LC＝15um，0.2≤f≤∞。，透镜之间的距离为P，其中透镜之间的距离满足

在本实施例中，所述图像传感器40为像素化图像传感器40。采用前述准直器层30可以对反射光50进行准直，这种准直过程可以让手指表面接触透明覆盖层的区域与其在像素化图像传感器40上形成的图像一一对应，可以解决入射光线和反射光50线不能对应的问题，即使被准直器层30准直并抵达像素化图像传感器40的反射光50线，其反射的指纹面积和成像面积基本相同。

本实施例的指纹检测装置还包括偏振元件例如偏振片，所述偏振元件位于显示屏到液晶透镜阵列层的光路中。反射光50在通过液晶微透镜阵列之前先通过偏振元件的过滤，只有指定方向的光束才能通过偏振元件到达液晶微透镜阵列。如果不设置偏振元件则可以先取液晶微透镜未工作时的传感器的光通量

然后取液晶微透镜工作时的传感器的光通量

其中

包含了液晶微透镜未工作时的部分光通量，即

利用

可得液晶微透镜调制的全部光通量。

此外，本实施例的指纹检测装置还包括处理器，处理器对图像传感器40检测到的指纹信息进行处理。其中处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、单片机、ARM、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、分立硬件组件等。

实施例2

如图9所示，本实施例提供一种指纹检测装置的控制方法，用于控制前述指纹检测装置，该方法包括以下步骤：

S1：调整所述液晶微透镜单元82的焦距以获取不同焦距下显示层10和下层的总特征信噪比；

具体可以通过调整前述第一驱动电压和第二驱动电压来调整液晶微透镜单元82的焦距。可以使液晶微透镜单元82的焦距由近至远变化。在液晶微透镜单元82焦距变化的过程中检测出对应焦距下显示层10和下层的总特征信噪比即对液晶微透镜单元82显示层10和下层的总特征信噪比进行扫描。

S2：选取其中最大的总特征信噪比作为目标总特征信噪比；

本步骤对前述液晶微透镜单元82焦距调节过程所检测到的一系列的目总特征信噪比进行比较，得出其中最大的总特征信噪比，作为该液晶微透镜单元82最优的总特征信噪比，后续的焦距调整就以该总特征信噪比的值为调整目标。

S3：获取目标总特征信噪比对应的焦距作为该液晶微透镜单元82的焦距。

根据前面焦距调节过程中检测的总特征信噪比和焦距的对应关系找到与目标总特征信噪比相对的焦距，然后通过调节驱动电压将液晶微透镜单元82的焦距成该焦距值。

采用前述方法，无论外界环境对当前的总特征信噪比产生的影响如何，本实施例的控制方法都可以使显示层10和下层的总特征信噪比保持在最优值。对总特征信噪比可以间隔一定预设时间进行，也可以在外界环境发生改变时进行。

实施例3

如图10所示，本实施例提供另一种指纹检测装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

S01：获取第一阈值；

本步骤根据指纹识别的准确性要求获取可以是指纹检测装置准确识别指纹的最小的显示层10和下层的总特征信噪比作为第一阈值。以后的动态调整则以前述第一阈值作为标准。

S02：获取液晶微透镜单元82当前的显示层10和下层的总特征信噪比；

S03：比较当前的显示层10和下层的总特征信噪比和第一阈值大小；

S04：如果当前的显示层10和下层的总特征信噪比小于第一阈值则调整该液晶微透镜单元82的焦距。

当前的显示层10和下层的总特征信噪比小于第一阈值说明当前的总特征信噪比过小无法满足指纹检测准确性的要求，这时需要调整液晶微透镜单元82的焦距从而使总特征信噪比提高到大于等于第一阈值的水平。

如果当前的显示层10和下层的总特征信噪比大于等于第一阈值，则表明当前的特征信噪比过可以满足指纹检测准确性的要求，此时不需要对液晶微透镜单元82的焦距进行调整。

采用前述方式不需要从头至尾扫描总特征信噪比，只需要在总特征信噪比不达标时进行调整，既可以保证显示层10和下层的总特征信噪比满足指纹识别的要求，有减少了系统开销。

实施例4

本实施例提供一种电子设备，该设备包括处理器和实施例1中的指纹检测装置。前述电子设备可以是智能手机、笔记本电脑、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。

以上是对本发明实施例提供的指纹检测装置、指纹检测装置控制方法、电子设备的详细介绍。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质，或者通过载波携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.指纹检测装置，其特征在于，包括：

显示层和下层，所述下层包括：

液晶微透镜阵列层，用于分离不同角度的反射光，所述液晶微透镜阵列层包括多个成阵列分布的液晶微透镜单元；

准直器层，位于液晶透镜阵列层远离所述显示层的一侧，所述准直器层用于对所述反射光进行准直，所述准直器层包括微孔阵列层，所述微孔阵列层设置有与所述液晶微透镜单元一一对应的小孔；

图像传感器，用于感测经过准直的反射光；

所述液晶微透镜单元的焦距被配置为使显示层和下层的总特征信噪比满足第一条件。

2.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述液晶微透镜阵列层包括由显示层朝图像传感器方向依次设置的第一基板、第一电极层、绝缘层、第二电极层、液晶层、第三电极层和第二基板层，所述第一电极层和第三电极层为透明电极层，所述第二电极层包括成阵列排布的通光孔。

3.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，还包括第一微透镜阵列层，所述第一微透镜阵列层位于液晶微透镜阵列层远离所述显示层的一侧或者靠近所述显示层的一侧。

4.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，还包括偏振元件，所述偏振元件位于显示屏到液晶微透镜阵列层的光路中。

5.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述图像传感器为像素化图像传感器。

6.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述小孔的横截面为椭圆形。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一条件为显示层和下层的总特征信噪比最大。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一条件为显示层和下层的总特征信噪比大于第一阈值。

9.权利要求1至8中任一项所述的指纹检测装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：调整所述液晶微透镜单元的焦距以获取不同焦距下显示层和下层的总特征信噪比；

S2：选取其中最大的总特征信噪比作为目标总特征信噪比；

S3：获取目标总特征信噪比对应的焦距作为该液晶微透镜单元的焦距。

10.权利要求1至8中任一项所述的指纹检测装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：获取第一阈值；

S02：获取液晶微透镜单元当前的显示层和下层的总特征信噪比；

S03：比较当前的显示层和下层的总特征信噪比和第一阈值大小；

S04：如果当前的显示层和下层的总特征信噪比小于第一阈值则调整该液晶微透镜单元的焦距。

11.电子设备，其特征在于，包括处理器和权利要求1至8中任一项所述的指纹检测装置。

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