CN113591793A - 指纹识别装置和笔记本电脑 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种指纹识别装置和笔记本电脑，该指纹识别装置用于设置在笔记本电脑的按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方，玻璃板的第一区域用于接收用户手指的按压，且第一区域设置有第一透光层，第一区域外围的第二区域设置有第二透光层，其中，第一透光层用于透过红外光并阻挡可见光，第二透光层用于透过可见光，指纹识别装置包括：第一光源，用于发射可见光信号，其透过第二透光层被用户接收，以提示用户手指对第一区域进行按压；第二光源，用于对用户手指发射红外光信号；指纹芯片，用于接收红外光信号透过第一透光层并经过用户手指后返回的指纹红外光信号以进行指纹识别。通过本申请实施例的技术方案，可提高笔记本电脑的安全性能。

Description

指纹识别装置和笔记本电脑

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笔记本电脑。

背景技术

随着消费电子行业的发展，尤其是移动设备的快速发展，如何提升移动设备的用户体验以及移动设备的整体性能，是行业内持续关注的问题。

目前，笔记本电脑(laptop computer)作为一种主流的移动设备，广泛的应用于人们的日常生活工作中，其安全性能的相关设计十分重要，且会直接影响到用户对于笔记本电脑产品的用户体验以及笔记本电脑产品的日后发展。

因此，如何提高笔记本电脑的安全性能，是一项待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种指纹识别装置和笔记本电脑，能够提高笔记本电脑的安全性能。

第一方面，提供一种指纹识别装置，用于设置在笔记本电脑的按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方，玻璃板的第一区域用于接收用户手指的按压，且第一区域设置有第一透光层，第一区域外围的第二区域设置有第二透光层，其中，第一透光层用于透过红外光并阻挡可见光，第二透光层用于透过可见光，指纹识别装置包括：第一光源，设置于第一区域的斜下方，用于发射可见光信号，可见光信号透过第二透光层被用户接收，以提示用户手指对第一区域进行按压；第二光源，设置于第一区域的斜下方，用于对按压于第一区域处的用户手指发射红外光信号；指纹芯片，设置于第一区域的下方，用于接收红外光信号透过第一透光层并经过用户手指后返回的指纹红外光信号以进行指纹识别。

基于上述技术方案，本申请实施例提供了一种适用于设置在笔记本电脑的按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方的指纹识别装置，其利用光学指纹成像原理进行指纹成像以进行指纹识别，可提高笔记本电脑的安全性能。进一步地，在玻璃板中，对应于指纹芯片的第一区域设置第一透光层，该第一透光层可阻挡可见光，从而防止用户透过玻璃板观察到下方的指纹识别装置，与此同时，第一透光层可通过红外光，使得红外光能够到达用户手指以作为指纹识别的光信号，因此，通过本申请实施例的技术方案，在兼顾笔记本电脑的安全性能的同时，解决笔记本电脑中玻璃板下指纹识别装置的外观问题，提升用户对笔记本电脑的使用体验。另外，在本申请实施例中，第一透光层所在的第一区域外围还设置有第二透光层，该第二透光层用于透过可见光，以向用户提示第一区域的所在位置，引导用户手指按压于第一区域，因此，对应设置于第一区域下方的指纹芯片可以接收光强较强、质量较高的指纹光信号，在兼顾指纹识别性能的同时，用户可快速找到笔记本电脑的指纹识别区域，进一步提升用户对笔记本电脑的使用体验。

在一些可能的实施方式中，第一光源还用于对按压于第一区域处的用户手指发射可见光信号；指纹芯片还用于接收可见光信号透过第二透光层并经过用户手指后返回的指纹可见光信号，指纹可见光信号和/或指纹红外光信号用于进行用户的生物特征信息检测。

在一些可能的实施方式中，指纹芯片用于接收指纹红外光信号以形成一帧指纹图像，一帧指纹图像用于判断用户手指按压是否有效；在用户手指按压有效时，指纹芯片用于持续接收指纹红外光信号以形成多帧指纹图像，多帧指纹图像用于进行指纹识别。

在一些可能的实施方式中，指纹芯片用于接收指纹可见光信号和/或指纹红外光信号以得到参考生物特征信息，参考生物特征信息用于判断用户手指按压是否有效；在用户手指按压有效时，指纹芯片用于持续接收指纹可见光信号和/或指纹红外光信号以得到目标生物特征信息。

在一些可能的实施方式中，第一光源包括至少两种颜色的颜色光光源，至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光，并通过第二透光层形成流动光信号，以提示用户手指对第一区域进行按压。

在一些可能的实施方式中，至少两种颜色的颜色光光源包括红色光光源和绿色光光源。

在一些可能的实施方式中，第一透光层覆盖设置于指纹芯片上方。

在一些可能的实施方式中，第一透光层为圆形，第二透光层为圆环形，或者，第一透光层为椭圆形，第二透光层为椭圆环形。

在一些可能的实施方式中，第一透光层为透红外油墨层，第二透光层为透可见光油墨层。

在一些可能的实施方式中，第一透光层中设置有多个小孔以降低第一透光层的雾度对指纹红外光信号的散射。

在一些可能的实施方式中，玻璃板的第二区域外围的第三区域设置有不透光层，不透光层用于阻挡来自笔记本电脑内部的光信号被用户接收。

在一些可能的实施方式中，指纹识别装置还包括：光学组件，设置于指纹芯片上方；光学组件包括：微透镜阵列；至少一光阑层，设置于微透镜阵列下方，至少一光阑层中每层光阑层中形成有多个通光小孔；微透镜阵列用于将指纹光信号中的目标方向指纹光信号汇聚至至少一光阑层的多个通光小孔中，目标方向指纹光信号通过多个通光小孔传输至指纹芯片以进行指纹识别。

在一些可能的实施方式中，第一光源和第二光源设置于玻璃板的下表面，且第一光源和第二光源的发光面朝向玻璃板。

在一些可能的实施方式中，指纹识别装置还包括：导光元件，设置于玻璃板以及指纹芯片之间，第一光源和第二光源设置于导光元件的侧面，且第一光源和第二光源的发光面朝向导光元件。

在一些可能的实施方式中，第二透光层在导光元件所在平面上的投影位于导光元件中。

在一些可能的实施方式中，导光元件为导光板，导光板用于将光源的光信号转换为朝向玻璃板发射的均匀光信号。

在一些可能的实施方式中，导光元件为玻璃片，玻璃片和玻璃板用于将光源的至少部分光信号转换为在玻璃片和玻璃板中传播的全反射光信号。

在一些可能的实施方式中，导光元件为矩形导光元件，第一光源包括至少两种颜色的颜色光光源，至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光；且在至少两种颜色的颜色光光源中，相同颜色的颜色光光源位于矩形导光元件的同一侧，不同颜色的颜色光光源位于矩形导光元件的不同侧。

在一些可能的实施方式中，导光元件为风车状的导光元件，风车状的导光元件包括中心部和多个风车转子部，中心部为圆形或者椭圆形，多个风车转子部围绕于中心部设置，且与中心部连接；第一光源和第二光源分别设置于多个风车转子部的侧面，多个风车转子部用于将第一光源和第二光源的光信号导入中心部。

在一些可能的实施方式中，第二透光层在导光元件所在平面上的投影位于导光元件的中心部中。

在一些可能的实施方式中，第一光源包括至少两种颜色的颜色光光源，至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光；且在至少两种颜色的颜色光光源中，相同颜色的颜色光光源间隔设置，不同颜色的颜色光光源相邻设置。

在一些可能的实施方式中，指纹识别装置还包括：电路板，设置于指纹芯片的下表面且与指纹芯片电连接；支撑件，设置于指纹芯片的四周，且连接于电路板的上表面，支撑件用于将指纹芯片与电路板安装于玻璃板的下方。

在一些可能的实施方式中，支撑件连接于玻璃板和电路板，以将指纹芯片和电路板安装于玻璃板下方。

在一些可能的实施方式中，指纹识别装置还包括：导光元件，设置于玻璃板以及指纹芯片之间，支撑件连接于导光元件和电路板，以将指纹芯片和电路板安装于玻璃板下方。

在一些可能的实施方式中，指纹识别装置还包括：导光元件，设置于玻璃板以及指纹芯片之间，导光元件中设置有窗口，窗口对应设置于玻璃板的第一区域下方；支撑件连接于玻璃板和电路板，以将指纹芯片和电路板安装于玻璃板下方，且电路板、指纹芯片和支撑件的至少部分位于导光元件的窗口中。

在一些可能的实施方式中，电路板、指纹芯片和支撑件的整体厚度不大于0.4mm。

在一些可能的实施方式中，指纹芯片的厚度在0.15mm以内，和/或，电路板的厚度在0.2mm以内。

在一些可能的实施方式中，指纹芯片的厚度在0.08mm以内，和/或，电路板的厚度在0.15mm以内。

在一些可能的实施方式中，支撑件的厚度大于指纹芯片的厚度，以使得指纹芯片上方具有空气间隙，空气间隙的厚度在0.1mm以内。

在一些可能的实施方式中，空气间隙的厚度在0.05mm以内。

在一些可能的实施方式中，玻璃板的厚度为0.7mm至2.5mm。

第二方面，提供一种笔记本电脑，包括：显示屏和主机，该主机包括玻璃板和设置于玻璃板下方的指纹识别装置，其中，玻璃板的第一区域用于接收用户手指的按压，且第一区域设置有第一透光层，第一区域外围的第二区域设置有第二透光层，第一透光层用于透过红外光并阻挡可见光，第二透光层用于透过可见光；指纹识别装置为如第一方面或第一方面中任一可能的实施方式中的指纹识别装置。

附图说明

图1为本申请可以适用的一种笔记本电脑的立体示意图。

图2为根据本申请实施例提供的一种指纹识别装置的示意性结构图。

图3为根据本申请实施例的第一透光层，第二透光层和不透光层的一种示意性俯视图。

图4为根据本申请实施例的第一透光层，第二透光层和不透光层的另一示意性俯视图。

图5为根据本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

图6为根据本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

图7为图6所示实施例的指纹识别装置的一种示意性俯视图。

图8为图6所示实施例的指纹识别装置的一种示意性俯视图。

图9为根据本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

图10为根据本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

图11为图10所示实施例的指纹识别装置的一种示意性俯视图。

图12为根据本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

图13为根据本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

图14为图13所示实施例的指纹识别装置的一种示意性俯视图。

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。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子产品，尤其适用于电脑(computer)及其周边类型相关的电子产品，例如，笔记本电脑、平板电脑(tablet computer)、手持游戏设备等等。

需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

图1示出了本申请可以适用的一种笔记本电脑的立体示意图。

如图1所示，笔记本电脑100包括：主机110、显示屏120和转轴机构130，其中，主机110和显示屏120通过转轴机构130相互连接。

在笔记本电脑100的主机110的正面(用户操作面)，除了设置有键盘112、开关电源113、触控板114以及其它功能按键以外，如图1所示，主机110的正面还可设置有用于手指按压的按压板111，该按压板111的面积可与手指面积相当，当用户手指按压于按压板111时，按压板111下方设置的指纹识别装置可用于对手指进行指纹识别，若指纹识别成功，主机110才能执行用户输入的其它命令，以实现用户对笔记本电脑100的操控。通过在主机110中设置按压板111及其对应设置的指纹识别装置，可以提高笔记本电脑100的安全性能。

可选地，按压板111可设置于主机110正面的任意位置，例如，为了便于用户操作，该按压板111可设置于触控板114的一侧。或者，在其它设计方式中，该按压板111也可设置于主机110的侧面，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，在图1所示，除了按压板111以外，主机110的正面还设置有触控条115，可选地，该触控条115可设置于键盘112的上方，其可以用于替代实现键盘112中部分按键(例如，F1至F12的功能键等)以及主机110的部分功能按键(例如，音量控制键、屏幕亮度控制键等)。可选地，该触控条115也可用于接收手指的按压，该触控条115下方也可设置有用于指纹识别的指纹识别装置。

基于上述按压板111和触控条115，二者均可用于接收用户手指的按压，在一些笔记本电脑产品中，上述按压板可称之为tray pad，触控条可称之为touch bar。

为了提升笔记本电脑的整体美观度，主机110的正面除了键盘112、触控板114以及功能按键以外的其它区域，可采用整块玻璃板设计，上述按压板111和/或触控条115均通过该玻璃板的局部区域接收用户的按压。或者，在一些其它实施方式中，仅在按压板111和/或触控条115的区域设置有玻璃板，用于接收用户的按压，而其它区域可采用其它材料制备形成。

可以理解的是，上文图1仅作为示意而非限定，示出了一种笔记本电脑100的示意图，除了上文所示笔记本电脑100以外，本申请提出的技术方案还可适用于相关技术中其它形态以及其它结构的笔记本电脑，本申请对此不做具体限定。

图2示出了本申请实施例提供的一种可应用于笔记本电脑的指纹识别装置200的示意性结构图，例如，可应用于上述笔记本电脑100。

如图2所示，在本申请实施例中，该指纹识别装置200用于设置在笔记本电脑的按压板和/或触控条所在区域的玻璃板201下方，该玻璃板201的第一区域用于接收用户手指的按压，且该第一区域设置有第一透光层2021，第一区域外围的第二区域设置有第二透光层2022，其中，第一透光层2021用于透过红外光并阻挡可见光，第二透光层2022用于透过可见光；

该指纹识别装置200包括：

第一光源211，设置于第一区域的斜下方，用于发射可见光信号，该可见光信号透过第二透光层2022被用户接收，以提示用户手指对第一区域进行按压；

第二光源212，设置于第一区域的斜下方，用于对按压于第一区域处的用户手指发射红外光信号；

指纹芯片220，设置于第一区域的下方，用于接收上述红外光信号透过第一透光层2021，并经过用户手指后返回的指纹红外光信号以进行指纹识别。

基于上述技术方案，本申请实施例提供了一种适用于设置在笔记本电脑的按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方的指纹识别装置，其利用光学指纹成像原理进行指纹成像以进行指纹识别，可提高笔记本电脑的安全性能。进一步地，在玻璃板中，对应于指纹芯片的第一区域设置第一透光层，该第一透光层可阻挡可见光，从而防止用户透过玻璃板观察到下方的指纹识别装置，与此同时，第一透光层可通过红外光，使得红外光能够到达用户手指以作为指纹识别的光信号，因此，通过本申请实施例的技术方案，在兼顾笔记本电脑的安全性能的同时，解决笔记本电脑中玻璃板下指纹识别装置的外观问题，提升用户对笔记本电脑的使用体验。

另外，在本申请实施例中，第一透光层所在的第一区域外围还设置有第二透光层，该第二透光层用于透过可见光，以向用户提示第一区域的所在位置，引导用户手指按压于第一区域，因此，对应设置于第一区域下方的指纹芯片可以接收光强较强、质量较高的指纹光信号，在兼顾指纹识别性能的同时，用户可快速找到笔记本电脑的指纹识别区域，进一步提升用户对笔记本电脑的使用体验。

可选地，作为示例，图2示出了第一光源211和第二光源212发射的光信号经过玻璃板201的传播路径，该光信号仅作为示意而非限定。例如，图2中第一光源211发射的可见光信号除了直接通过玻璃板201经图中右侧的第二透光层2022射出后，还在玻璃板201的内部传输，并经图中左侧的第二透光层2022射出。

可选地，如图2所示，第一光源211和第二光源212可紧贴于玻璃板201下方设置，且设置于玻璃板201中用于接收手指按压的第一区域的斜下方，一方面，该设置方式可降低第一光源211和第二光源212在玻璃板201下方占用的厚度空间，且不会影响指纹芯片在第一区域下方的设置，另一方面，该设置方式也可提高第一光源211和第二光源212的光利用率。

可选地，第一光源211和第二光源212包括但不限于是点光源，例如，发光二极管(light-emitting diode，LED)、有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)等等，其中，LED具有体积小、成本低且安装方便等优点，因而适宜于作为指纹识别装置的光源安装在笔记本电脑中。可选地，该LED可以为正面发光LED或者也可以为侧面发光LED，在具体实现中，可根据安装环境等因素，选择合适的LED作为光源。或者，在其它实施方式中，第一光源211和第二光源212也可为垂直共振腔表面放射激光器(vertical cavitysurface emitting laser,VCSEL)或者其它类型的激光器等等。

具体地，第一光源211可包括一个或多个可见光光源，多个可见光光源可用于分别发出不同颜色不同波段的可见光信号，作为示例，该可见光光源的发光波长可在400nm至800nm之间。第二光源212可包括一个或多个红外光光源，作为示例，该红外光光源的发光波长可在800nm至1000nm之间。本申请实施例对第一光源211和第二光源212的发光波长不做具体限定。

作为一种示例，第一光源211可包括至少两种颜色的颜色光光源，该至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光，并通过第二透光层2022形成流动光信号，以提示用户手指对第一区域进行按压。

在一些实施方式中，上述至少两种颜色的颜色光光源可包括红色光光源和绿色光光源。或者，在其它实施方式中，该至少两种颜色的颜色光光源还可包括其它颜色光的光源，本申请实施例对此不做具体限定。

可选地，上述至少两种颜色的颜色光光源中，相同颜色的颜色光光源间隔设置，不同颜色的颜色光光源相邻设置。

对于第二光源212而言，若第二光源212的数量为多个，该多个第二光源212可间隔设置，即两个第二光源212中可间隔设置一个第一光源211。

可选地，上述第一透光层2021包括但不限于是透光油墨，例如，第一透光层2021可以为透红外光油墨，该透红外光油墨可用于吸收或阻挡可见光并透过红外光。

可选地，在一些实施方式中，上述第二透光层2022可以为空气层，即玻璃板201的第二区域与空气接触。或者，在另一些实施方式中，上述第二透光层2022也可以为透光油墨，用于通过可见光，可选地，该透光油墨还可通过非可见光，例如红外光。

在一些实施方式中，如图2所示，第一透光层2021和第二透光层2022可设置于玻璃板201的上表面，即与用户手指的接触面，或者，在其它实施方式中，该第一透光层2021和第二透光层2022也可设置于玻璃板201的下表面，即与用户手指接触的接触面相对的另一面。

在本申请实施例中，指纹芯片220设置于第一区域的下方。作为示例，其可设置于第一区域的正下方，与用户手指的距离较近，当用户手指按压于第一区域时，指纹芯片220可接收质量较好的指纹光信号。

可选地，为了保证设置于第一区域下方的指纹芯片220不被用户可见，第一区域处设置的第一透光层2021可覆盖设置于指纹芯片220的上方。

具体地，指纹芯片220可为用于光学成像的指纹传感器芯片，其中包括由多个感光像素形成的像素阵列以及用于连接像素阵列的功能电路，每个感光单元中可包括光电二极管(photodiode，PD)等感光元件以接收经过手指返回的指纹光信号以进行指纹识别。

如图2所示，可选地，在玻璃板201中除了第一区域以及第二区域以外的第三区域，还可设置有不透光层2023，该不透光层2023可用于挡来自笔记本电脑内部的光信号被用户接收，防止用户通过玻璃板201观察到笔记本电脑的内部结构，提升笔记本电脑的美观度。

可选地，该不透光层2023可为不透光油墨，该不透光油墨的颜色可根据实际需要进行设计，例如，该不透光油墨可设计为彩色，以进一步提升笔记本电脑的美观度。

图3示出了本申请实施例中第一透光层2021，第二透光层2022和不透光层2023的一种示意性俯视图。

如图3所示，在本申请实施例中，第一透光层2021可适配于手指指纹，设计为圆形，该第一透光层2021的面积可根据手指按压于玻璃板201时的手指按压面积进行设计，作为示例，该第一透光层2021的面积可略大于手指按压于玻璃板201时的手指按压面积。

适应于圆形的第一透光层2021，围绕于第一透光层2021的第二透光层2022可为圆环形，该圆环形的宽度可根据用户的视觉效果以及笔记本电脑的整体外观进行设计，作为示例但非限定，该环形第二透光层2022的宽度可小于等于3mm。

可选地，第一透光层2021和第二透光层2022除了可为图3所示形状以外，第一透光层2021还可以为多边形(例如四边形)，椭圆形或者其它异形形状，对应于第一透光层2021，第二透光层2022还可以为多边环形(例如四边形环)、椭圆环形或者其它异形环状结构，本申请实施例对此不做具体限定。

在上文实施例中，第一透光层2021可用于透过红外光信号，经过手指后的指纹红外光信号也可经过该第一透光层2021后被指纹芯片220接收。但第一透光层2021具有一定的雾度，其会对经过的红外光信号以及指纹红外光信号进行散射，因而会造成光信号的发散，经过第一透光层2021后的指纹红外光信号经过发散后，仅有部分能够被指纹芯片220接收，从而使得指纹芯片220接收的指纹红外光信号的信号量降低，影响指纹成像效果和指纹识别性能。

基于上述问题，图4示出了本申请实施例中第一透光层2021，第二透光层2022和不透光层2023的另一示意性俯视图。

如图4所示，在本申请实施例中，第一透光层2021中设置有多个小孔2024，可选地，该多个小孔2024可呈阵列排列于第一透光层2021中。

通过上述实施方式，在第一透光层中设置多个小孔，可以降低第一透光层的雾度造成的对指纹红外光信号的散射影响，指纹红外光信号能够直接通过第一透光层中的小孔被指纹芯片接收，提高指纹芯片接收的指纹红外光信号的信号量，进而提升指纹成像效果和指纹识别性能。

可选地，在本申请实施例中，由于红外光信号的穿透能力较强，经过用户手指后返回的指纹红外光信号中除了携带有手指表面的指纹信息以外，还携带有手指内部血管、血流等生物特征信息，因此，经过用户手指后返回的指纹红外光信号除了可用于进行指纹识别以外，还可用于进行用户的生物特征信息检测，例如，血压、血氧和心率的检测等等。该检测得到的生物特征信息不仅可提供给用户，便于用户了解其自身健康状态以提升用户对笔记本电脑的使用体验，还可用于判断手指是否为真手指，防止假手指对笔记本电脑的攻击，进一步提高笔记本电脑的安全性能。

返回参考图2，本申请实施例中，在用户按压第一区域之前，第一光源211除了用于发射可见光信号，以提示用户手指对第一区域进行按压以外，在用户手指按压于第一区域时，第一光源211也可用于继续对按压于该第一区域处的用户手指发射可见光信号，该可见光信号也可透过第二透光层2022达到用户手指，经过用户手指后的指纹可见光信号也能够进入指纹芯片220，该指纹可见光信号和/或上述指纹红外光信号可用于进行用户的生物特征信息检测。

作为示意，图2中第一光源211发射的可将光信号经过手指后可直接通过第二透光层2022和玻璃板201到达指纹芯片220。除了该方式以外，经过手指的可见光在穿过第二透光层2022后，可在玻璃板201内部传输，然后经过玻璃板201的折射或反射后，传输至指纹芯片220。

可选地，第二光源212可用于发射波长为940nm左右的红外光，该红外光经过手指后形成的指纹红外光信号可用于用户的血压检测和心率检测；可选地，第一光源211可用于发射波长为660nm左右的红光，该红光经过手指后形成的指纹红色光信号以及上述指纹红外光信号可共同用于用户的血氧检测。在其它实施方式中，第一光源211和第二光源212也可用于发射其它波长的光信号，用于检测其它类型的生物特征信息，本申请实施例对此不做具体限定。

在本申请实施例一些实施方式中，第二光源可在第一光源之前发光，待第二光源发光稳定后，第一光源发射可见光信号，以提示用户手指对第一区域进行按压，用户手指按压后，指纹芯片220可用于接收指纹红外光信号形成一帧指纹图像，该一帧指纹图像用于判断用户手指按压是否有效，在用户手指按压有效时，指纹芯片220用于持续接收指纹红外光信号以形成多帧指纹图像，该多帧指纹图像用于进行指纹识别。

作为示例，在上述实施方式中，指纹芯片220接收指纹红外光信号采集一帧指纹图像后，根据该一帧指纹图像计算手指在第一区域上的按压面积，若按压面积大于预设阈值，则判断用户手指按压有效，反之，若按压面积不大于预设阈值，则判断用户手指按压无效。

可选地，在用户手指按压无效时，可通过多种方式提示用户按压位置不对，例如，可通过第一光源211发出不同的提示光，提示用户按压位置不对，或者，也可通过笔记本电脑的显示屏提示用户按压位置不对，然后再重新采集一帧指纹图像继续判断用户手指是否按压有效，重复上述过程直至用户手指按压有效。

在用户按压有效时，指纹芯片220持续接收指纹红外光信号，并形成多帧指纹图像，该多帧指纹图像用于进行指纹识别，以提高指纹识别的准确度。

在上述实施方案中，通过采集的一帧指纹图像判断用户手指按压是否有效，可以使得笔记本电脑可不用安装触控类传感器或者压力传感器以检测手指按压，降低笔记本电脑的整体制造成本。

可选地，通过上述技术方案采集多帧指纹图像对用户手指进行指纹识别后，可进一步的对用户手指进行生物特征信息检测，在一些实施方式中，可仅利用第二光源212进行生物特征信息检测，或者，在另一些实施方式中，也可利用第一光源211和第二光源212共同进行生物特征信息检测，在此情况下，第一光源211可包括：第一提示光源(例如红色光光源)和第一检测光源(例如绿色光光源)，第一提示光源不同于进行生物特征信息检测，仅用于向用户提供提示光，而第一检测光源用于进行生物特征检测。

具体地，进入生物特征信息检测环节后，用于生物特征信息检测的光源先点亮，例如，先点亮第二光源212和第一检测光源，然后，第一提示光源的发光方式可不同于上述第一光源211在指纹识别过程中的发光方式，旨在用于提示用户进入生物特征信息检测阶段，指纹芯片220用于接收指纹可见光信号和/或指纹红外光信号以得到参考生物特征信息，该参考生物特征信息用于判断用户手指按压是否有效；在用户手指按压有效时，指纹芯片220用于持续接收指纹可见光信号和/或指纹红外光信号以得到目标生物特征信息。

作为示例，在上述实施方式中，可通过预先采集的参考生物特征信息的信息量判断用户手指按压是否有效，若信息量大于预设阈值，则判断用户手指按压有效，反之，若信息量不大于预设阈值，则判断用户手指按压无效。

可选地，在用户手指按压无效时，可通过多种方式提示用户按压位置不对，例如，可通过第一提示光源发出不同的提示光，提示用户按压位置不对，或者，也可通过笔记本电脑的显示屏提示用户按压位置不对，然后再重新采集参考生物特征信息继续判断用户手指是否按压有效，重复上述过程直至用户手指按压有效。

在用户按压有效时，指纹芯片220持续接收指纹可见光信号和/或指纹红外光信号以得到目标生物特征信息，以提高生物特征信息检测的准确度。

通过上述过程，可结合多帧指纹图像的识别结果以及目标生物特征信息，确定指纹识别的最终结果，若多帧指纹图像的识别结果为识别成功，且目标生物特征信息在预设目标范围内，则判断指纹识别成功，进一步地，可向用户提供目标生物特征信息。若多帧指纹图像的识别结果为失败，和/或，目标生物特征信息在预设目标范围之外，则判断指纹识别失败。

需要说明的是，上文生物特征信息检测环节，除了可发生于采集多帧指纹图像以进行指纹识别之后，也可以独立进行，即当用户需要进行生物特征信息测量时，笔记本电脑可基于用户发送的生物特征信息的检测命令，控制指纹识别装置单独进行生物特征信息的测量。

可选地，在上述实施例的技术方案中，为了优化指纹成像效果，指纹识别装置还包括：光学组件，作为示例，图5示出了在图2实施例的基础上，指纹识别装置200进一步包括光学组件270的示意性结构图。

如图5所示，光学组件270包括：微透镜阵列以及设置于该微透镜阵列下方的至少一光阑层。其中，微透镜阵列包括多个微透镜，每个微透镜用于将其上方的光信号进行会聚后传输至其下方的光阑层。光阑层为光吸收材料制备形成，其中设置有多个通光小孔，该多个通光小孔用于对微透镜会聚后的光信号进行方向选择，使得经过手指后的指纹光信号中的目标方向指纹光信号经过通光小孔进入至指纹芯片220中，而非目标方向的杂散光信号则被光阑层中非通光小孔所在区域的光吸收材料吸收，从而防止杂散光信号对指纹成像造成干扰。可选地，光学组件270可以一体封装于该指纹芯片中，或者也可以独立设置于芯片的上方。

需要说明的是，在指纹识别装置包括光学组件270的基础上，上述指纹芯片220上方的间隙具体是指光学组件270上方的间隙，该间隙用于提供用户手指至光学组件270之间的光路距离，以保证光学组件270的成像性能。

还需要说明的是，图5中仅示出了光学组件270包括一层光阑层的情况，可选地，光学组件270也可以包括多层光阑层。指纹芯片220中包括多个像素单元组成的像素阵列，微透镜阵列中的每个微透镜对应于每层光阑层中的至少一个通光小孔，以及像素阵列中的至少一个像素单元，每个微透镜将汇聚的光信号传输至对应的通光小孔内部并经由通光小孔传输到对应的像素单元以进行光学指纹成像。

可选地，该指纹芯片220中的多个像素单元可以用于接收相同方向的指纹光信号，例如，多个像素单元均接收垂直于显示屏的指纹光信号，或者多个像素单元均接收倾斜于显示屏的特定方向的指纹光信号。可选地，该指纹芯片220中的多个像素单元还可以用于接收不同方向的指纹光信号以形成多张指纹图像的指纹图像信号。

在本申请实施例中，光学组件270采用上述图5中所示的结构，相比于基于光学透镜成像的指纹识别装置，可以不受制透镜成像光路的限制，降低光学组件的厚度，有利于实现指纹识别装置的轻薄化，适宜于设置于笔记本电脑等空间要求较高的设备中，而光学透镜成像的指纹识别装置，透镜厚度以及光路长度等要求较高，不适宜于设置于笔记本电脑等空间要求较高的设备中。此外，相比于基于准直器层成像的光学指纹检测装置，本申请实施例的光学组件不需要受限于准直器层的深宽比，其利用微透镜阵列进行光信号的会聚，且利用一层或者多层光阑层对光信号进行方向引导，能够提高指纹光信号的质量，在提高指纹识别装置的指纹检测性能的同时也能够实现厚度的压缩。

在上文图2和图5所示实施例中，第一光源211和第二光源212设置于玻璃板201的下表面，且该第一光源211和第二光源212的发光面朝向玻璃板201。

在该实施方式中，第一光源211和第二光源212与用户手指按压区域具有一定的距离，因而，到达手指处的光信号强度较弱，且到达手指不同位置的光信号强度也存在不均匀的问题，会造成指纹成像效果较差。

基于此，为了改善指纹成像效果，图6示出了本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

如图6所示，在本申请实施例中，指纹识别装置200还包括：导光板(light guideplate)250，设置于玻璃板201以及指纹芯片220之间，第一光源211和第二光源212设置于导光板250的侧面，且该第一光源211和第二光源212的发光面朝向导光板250的侧面，使得导光板250可最大化的第一光源211和第二光源212发出的光信号。

可选地，如图6所示，导光板250内部的底面设置有多个网点251，网点251利用光散射原理，当第一光源211和第二光源212的光信号从导光板250侧面进入其内部时，如有光信号入射到网点251时，一个方向的光信号散射成多个方向的光信号，当入射至网点251的光信号角度大于临界值时，则该光信号从导光板250的上表面扩散射出。当入射至网点251的光信号角度小于临界值，光信号继续在导光板250内部散射，直到遇到下一个网点251，重复散射过程。总的说来，第一光源211和第二光源212发出的光信号进入导光板250内部以后，经过多个网点251散射后，形成漫反射效应，从导光板250上表面均匀发出。另外，导光板250上表面可设置有微观结构，例如V-cut结构，可以改善从导光板250出射的光信号角度，使得更多的光信号朝向手指方向射出。

因此，基于上述技术方案，可通过导光板实现将位于导光板四周的第一光源和第二光源发射的不均匀的光信号转换为朝向玻璃板发射的均匀光信号，从而使得位于按压于玻璃板的手指能够接收均匀的光信号，进而经过手指反射和散射后的指纹光信号也具有均匀的光强，从而能够带来较好的指纹成像效果。

图7示出了图6所示实施例的指纹识别装置的一种示意性俯视图。

可选地，在本申请实施例中，上述第二透光层2022在导光板250所在平面上的投影位于该导光板250中。即在该实施方式中，透过第二透光层2022的可见光信号为经过导光板250后的均匀光信号，具有良好的指示光效果，提升用户的体验。

如图7所示，导光板250可采用矩形结构，其面积大于指纹芯片220的面积，且覆盖设置于指纹芯片220上方。在其它实施方式中，导光板250也可为其它多边形结构、圆形结构、椭圆形结构或者其它异形结构等等，本申请实施例对导光板250的具体形状不做限定。

可选地，在图7所示实施例中，矩形导光板250的每一边均对应设置有第一光源211或第二光源212。可选地，第一光源211可包括第一颜色光光源2111和第二颜色光光源2112，如图7所示，该第一颜色光光源2111、第二颜色光光源2112以及第二光源212的发光面均朝向导光板250的侧面。

可选地，第一颜色光光源2111、第二颜色光光源2112和第二光源212可分别排列于导光板250的不同侧面，具体地，第一颜色光光源2111和第二颜色光光源2112可分别排列于导光板250相对的两个侧面，第二光源212可排列于导光板250相对的另两个侧面。

可选地，上述第一颜色光光源2111、第二颜色光光源2112和第二光源212均为点光源，每种光源的数量在2至6之间，作为示例，在图7中，每种光源的数量为2。

可选地，上述第一颜色光光源2111和第二颜色光光源2112包括但不限于是：红色光光源和绿色光光源，本申请实施例对该颜色光光源的颜色和具体发光波段不做限定。优选地，本申请实施例中，第一光源选择红色光光源和绿色光光源，其中，红色光光源发出的红光信号波长较长，可用于生物特征检测，用户人眼对于绿色光光源发出的绿光信号较为敏感，绿色光光源可用于提示用户。

需要说明的是，第一颜色光光源2111、第二颜色光光源2112和第二光源212除了可按照图7所示的排列方式排列于导光板250的不同侧面以外，该多种光源还可以均排列于导光板250的同一侧面，例如，该多种光源相互间隔的排列于导光板250的同一侧面，本申请对于光源在导光板侧面的排列方式不做具体限定。

另外，本申请实施例中，第一光源211除了可包括两种颜色光光源以外，还可以仅包括一种，或者多于两种的颜色光光源。在采用两种颜色光光源的情况下，既可以提供不同波段的可见光信号用于生物特征识别，也可以向用户提供不同颜色的提示光，提升用户体验。

可选地，在第一光源211包括至少两种颜色的颜色光光源的情况下，该至少两种颜色的颜色光光源可交替发光，透过环形的第二透光层2022，向用户提供颜色变换的流动光圈。作为示例，在第一光源211包括第一颜色光光源2111和第二颜色光光源2112的情况下，第一颜色光光源2111和第二颜色光光源2112交替发光，每次发光的时间为预设时间，例如为0.2s。在具体实现上，可通过处理单元产生的控制信号控制第一颜色光光源2111和第二颜色光光源2112的交替发光，该控制信号例如可以为脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)信号。

可选地，为了提升流动光圈的美观度，上述至少两种颜色的颜色光光源中，相同颜色的颜色光光源可位于矩形导光元件的同一侧，不同颜色的颜色光光源位于矩形导光元件的不同侧。

为了能够进一步提升流动光圈的美观度，图8示出了另一种指纹识别装置200的示意性俯视图。

如图8所示，在本申请实施例中，导光板250设计为风车状，具体地，该风车状的导光板250可包括中心部和多个风车转子部，该中心部可适应于手指形状，为圆形或者椭圆形，该风车转子部的形状可类似于鲨鱼鳍的形状。该多个风车转子部围绕于中心部设置，且与中心部连接，以形成风车状的导光板250。

在本申请实施例中，第二透光层2022在导光板250所在平面上的投影位于导光板250的中心部中。可选地，导光板250中圆形的中心部的面积可大于等于环状的第二透光层2022的外圆面积。作为示例，在图8所示实施例中，圆形的中心部的面积与环状的第二透光层2022的外圆面积相同。多个风车转子部具有第一直边，该第一直边垂直于圆形的中心部的切线，另外，多个风车转子部还具有第一弧形边，该第一弧形边与圆形的中心部的紧密连接。

进一步地，在本申请实施例中，第一光源211和第二光源212可设置于上述多个风车转子部的第一直边，且该第一光源211和第二光源212的发光面朝向第一直边所在的风车转子部的侧面。

通过上述实施方式，将导光板设计为风车状，且光源适应于风车状的导光板，设置于导光板的风车转子部的侧面，通过导光板的风车转子部将光源的光信号导入至导光板的中心部，即对应于第二透光层的部位，能够提升光信号的流动发光效果。

在一些实施方式中，例如图8所示实施例中，风车状的导光板250包括4个风车转子部，每个风车转子部的直边侧面均设置有一个光源，可选地，2个第二光源212设置于相对的两个风车转子部，1个第一颜色光光源2111和1个第二颜色光光源2112分别设置于相对的另外两个风车转子部。

在另一些实施方式中，风车状的导光板250还可包括其它数量的风车转子部，例如，可包括数量大于4个的风车转子部，则该情况下，相邻的风车转子部距离变小，且风车转子部的侧面可设置有更多数量的光源，可选地，相同颜色的颜色光光源或者第二光源可对称设置，不同颜色的颜色光光源可相邻设置，有利于进一步提升第二透光层处光圈的流动发光效果。

在上文实施例中，导光板250可理解为一种导光元件，除了可利用导光板250转换第一光源211和第二光源212的光信号以外，也可利用其它导光元件，例如，玻璃片，对第一光源211和第二光源212的光信号进行转换，在实现提高指纹成像、提升指示光效果的同时，降低指纹识别装置的成本。

图9示出了本申请实施例提供的另一指纹识别装置的示意性结构图。

如图9所示，该指纹识别装置200还包括：玻璃片260，设置于玻璃板201以及指纹芯片220之间，第一光源211和第二光源212设置于玻璃片260的侧面，且第一光源211和第二光源212的发光面朝向玻璃片260，使得玻璃片260可最大化的接收第一光源211和第二光源212发出的光信号。

可选地，玻璃片260可以任意玻璃材料，其折射率大于空气折射率，且具有良好的透光性能，当玻璃片260通过胶层261设置于玻璃板201下表面时，由于玻璃片260和玻璃板201的材料均为玻璃，因而二者之间的折射率相近，玻璃片260和玻璃板201可看成是一个统一的整体。当第二光源212的光信号从玻璃片260的侧面进入玻璃片260的内部之后，光信号易于在玻璃片260以及玻璃板201的内部形成全反射的光路传输，当用户手指按压于玻璃板201时，指纹脊与玻璃板201接触，且手指皮肤的折射率与玻璃的折射率相近，可破坏光信号在玻璃板内部的全反射，因而经过指纹脊后的光信号可被指纹芯片220接收，而当用户手指按压于玻璃板201时，指纹谷与玻璃板201之间仍有空气间隙，不能破坏光信号的全反射，因此，指纹芯片220接收的指纹脊光信号光强与指纹谷光信号光强不同，可形成用于指纹识别的指纹图像。

因此，基于上文实施例的技术方案，玻璃片可利用光信号的全反射原理，将光源的至少部分光信号转换为在玻璃片和玻璃板内部传输的全反射光信号，利用该全反射光信号作为指纹识别的光源信号，可以提高指纹识别装置的指纹成像效果。

可选地，图9所示实施例的对应的俯视图可参见图7所示的俯视图，即将图7中的导光板250替换为玻璃片260即可。图9所示实施例中玻璃片260的形状、第一光源211和第二光源212的排列方式等相关技术方案可参见上文图7中导光板250以及第一光源211和第二光源212的相关描述，此处不做赘述。

上文结合图2至图9，说明了本申请实施例提供的指纹识别装置200的基本结构，下面，结合图10至图14说明指纹识别装置200中的指纹芯片220在玻璃板201下的设置方式。

基于图2所示的指纹识别装置200，图10示出了本申请实施例提供的另一指纹识别装置200的示意性结构图。

如图10所示，在本申请实施例中，指纹识别装置200还可包括：

电路板230，设置于指纹芯片220的下表面且与指纹芯片220电连接；

支撑件240，设置于指纹芯片220四周，且连接于电路板230的上表面，该支撑件240用于将指纹芯片220与电路板230安装于玻璃板201的下方。

通过本申请实施例的技术方案，支撑件用于将指纹芯片和电路板安装于玻璃板下方，可以使得指纹芯片和玻璃板相对位置固定，因而，指纹芯片至玻璃板上方用户手指的光路相对固定，有利于提高光学指纹成像效果。

具体地，在本申请实施例中，电路板230电连接于指纹芯片220，其可用于接收指纹芯片220接收指纹光信号后对应产生的指纹电信号，并将该指纹电信号传输至处理单元以进行指纹识别，另外，电路板230还可用于传输指纹芯片220的控制信号，以控制指纹芯片220运行。

可选地，指纹芯片220可通过板上芯片(chip on board，COB)工艺封装于电路板230上方，指纹芯片220可通过引线键合(wire bonding，WB)的方式电连接于电路板230，该封装方式工艺成熟，且封装后的指纹芯片220与电路板230厚度较小。

可选地，电路板230可为超薄的印刷电路板(printed circuit board，PCB)或者柔性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)，其中，FPC可对应设置补强板，用于对FPC进行补强。在本申请实施例中，电路板230的厚度可为PCB的厚度或者为FPC及其补强板的整体厚度。

可选地，在本申请实施例中，电路板230、指纹芯片220和支撑件240的整体厚度不大于0.4mm，以减小其在笔记本电脑中的安装厚度，使得能指纹识别装置200够灵活安装于笔记本电脑中，且不会占用太多笔记本电脑的厚度空间，有利于笔记本电脑中其它部件的安装设置，也有利于笔记本电脑整体的轻薄化发展。

为了实现电路板、指纹芯片和支撑件的整体厚度不大于0.4mm，电路板和指纹芯片的厚度均控制在较小的厚度范围内，作为示例，指纹芯片的厚度可通过研磨等工艺控制在0.15mm以内，较佳的，指纹芯片的厚度可控制在0.08mm以内。作为示例，电路板的厚度可控制在0.2mm以内，较佳的，电路板的厚度可控制在0.15mm以内。

可选地，在本申请实施例中，除了电路板、指纹芯片和支撑件的整体厚度不大于0.4mm以外，第一光源和第二光源的厚度也可不大于0.4mm，使得指纹识别装置整体厚度控制在0.4mm以内，进一步减小指纹识别装置在笔记本电脑中的安装厚度，有利于笔记本电脑整体的轻薄化发展。

作为一种可选的实施方式，如图10所示，支撑件240可连接于玻璃板201和电路板230，以实现将指纹芯片220和电路板230安装于玻璃板201下方。第一光源211和第二光源212设置于玻璃板201的下表面，且第一光源211和第二光源212的发光面朝向玻璃板201。

在本实施方式中，支撑件240的厚度可大于指纹芯片220的厚度，指纹芯片220和玻璃板201之间具有一定的间隙，以满足光学成像要求，且可防止指纹芯片220和玻璃板201直接接触，造成两者之间相互碰撞影响，影响指纹芯片220的使用可靠性。

作为示例，支撑件240的厚度可控制在0.18mm以内，指纹芯片的厚度可控制在0.08mm以内，则指纹芯片220和玻璃板201之间的间隙不大于0.1mm，该间隙可为空气间隙。较佳的，支撑件240的厚度可控制在0.13mm以内，指纹芯片的厚度可控制在0.08mm以内，则指纹芯片220和玻璃板201之间的间隙不大于0.05mm，在该实施方式中，指纹芯片220与玻璃板201之间的间隙较小，有利于提升指纹成像性能且减小指纹芯片220在玻璃板201下的安装厚度。且在该实施方式下，若电路板230的厚度控制在0.15mm以内，则电路板、指纹芯片和支撑件的整体厚度不大于0.3mm，约在0.28mm左右。

图11示出了图10所示实施例的指纹识别装置200的一种示意性俯视图。图11中省略了第一透光层2021的示意，但第二透光层2022的内圈区域可理解为第一透光层2021所在区域。

如图11所示，支撑件240呈框型结构围绕设置于指纹芯片220的四周，可选地，该支撑件240的材料可为黑色吸光物质，例如泡棉等，该支撑件240除了可用于安装指纹芯片220和电路板230以外，还可以吸收阻挡环境光和杂散光进入指纹芯片220，防止环境光和杂散光对指纹识别造成干扰。除了支撑件240的材料为黑色吸光物质以外，可选地，电路板230的表面，特别是电路板的上表面，也可涂覆有黑色遮光层，例如黑色油墨等，用于吸收阻挡环境光和杂散光进入指纹芯片220。

如图11所示，第一透光层2021可覆盖设置于指纹芯片220和支撑件240的上方，换言之，指纹芯片220和支撑件240在第一透光层2021所在平面上的正投影可位于第一透光层2021内。因而，第一透光层2021可用于遮挡指纹芯片220和支撑件240，解决该两个部件带来的外观问题。

可选地，如图11所示，在本申请实施例中，第一光源211和第二光源212可围绕设置于框型支撑件240的四周，框型支撑件240可防止第一光源211和第二光源212的光信号直接进入指纹芯片220中影响指纹识别效果。

此外，如图11所示，第一光源211和第二光源212还可围绕于第二透光层2022设置，即第一光源211和第二光源212不直接设置于第二透光层2022的下方，防止用户通过第二透光层2022观察到光源，影响笔记本电脑的外观。

需要说明的是，作为示例而非限定，图11示出了多个第一光源211和第二光源212围绕框型支撑件240和第二透光层2022的设置方式，但除了图11所示实施方式以外，该多个第一光源211和第二光源212还可以其它方式进行设置和排列，该多个光源的数量和排列方式本申请实施例对此不做具体限定。

除了图10所示实施例中，支撑件240连接于玻璃板201和电路板230，以将指纹芯片220和电路板230安装于玻璃板201下方，在其它实施例中，指纹芯片220以其它方式安装于玻璃板201下方。

基于图6所示的指纹识别装置200，图12示出了本申请实施例提供的另一指纹识别装置200的示意性结构图。

如图12所示，指纹识别装置200包括导光板250，该导光板250可直接通过胶层252设置于玻璃板201的下表面，且导光板250的厚度可控制在0.4mm以内，例如，导光板240的厚度在0.33mm左右，进而使得导光板250在玻璃板201下方占用的厚度空间较小，在提升指纹识别装置的指纹识别性能的基础上，不会额外占用过多的厚度空间。

进一步地，如图12所示，支撑件240可连接于导光板250和电路板230，以实现将指纹芯片220和电路板230安装于玻璃板201下方，具体地，可实现将指纹芯片220和电路板230安装于导光板250下方。在该实施方式中，电路板230、指纹芯片220和支撑件240的整体厚度仍旧不大于0.4mm，该电路板230、指纹芯片220以及支撑件240的相关尺寸可参见上文实施例的相关描述。另外，在该实施方式中，指纹芯片220和导光板250之间可存在不大于0.1mm(较佳为0.05mm)的间隙，以满足光学成像要求，且可防止指纹芯片220和导光板250直接接触，造成两者之间相互碰撞影响，影响指纹芯片220的使用可靠性。

可以理解的是，图12所示实施例中，导光板250可替换为玻璃片260，支撑件240可连接于玻璃片260和电路板230，以实现将指纹芯片220和电路板230安装于玻璃板201下方。具体地，可实现将指纹芯片220和电路板230安装于玻璃片260下方。可选地，该实施方式中玻璃片260以及相关元件的尺寸可参见上述实施例的相关描述，此处不做过多赘述。

图13示出了本申请实施例提供的另一指纹识别装置200的示意性结构图。图14示出了图13所示实施例的示意性俯视图。

如图13和图14所示，该指纹识别装置200的导光板250中可设置有窗口253，该窗口253对应设置于玻璃板201中第一区域(即第一透光层2021)的下方，第一光源211和第二光源212设置于窗口253之外，且位于导光板250的侧面，第一光源211和第二光源212的发光面朝向导光板250。

进一步地，在图13所示实施例中，支撑件240可连接于玻璃板201和电路板230，以实现将指纹芯片220和电路板230安装于玻璃板201下方，且电路板230、指纹芯片220和支撑件240的至少部分位于导光板250的窗口253中。

可选地，作为示例，图13示出了第一光源211和第二光源212发射的光信号经过导光板250和玻璃板201的传播路径，该光信号仅作为示意而非限定。导光板250旨在向玻璃板201提供可见光信号和红外光信号，该红外光信号经过玻璃板201内部传输(例如全反射传输)可到达第一区域，穿过第一透光层2021并经过手指反射后被指纹芯片220接收。该可见光信号也可在玻璃板201内部传输后，穿过第二透光层2022后被用户接收，和/或，经过用户手指后再次透过第二透光层2022和玻璃板201被指纹芯片220接收。

通过上述实施例的技术方案，一方面，可利用导光板转换光源的光信号，使其形成围绕于第一区域的均匀光信号，改善指纹成像效果，另一方面，在导光板中形成窗口，支撑件可连接于玻璃板和电路板，以实现将指纹芯片和电路板直接安装于玻璃板下方，可以降低指纹识别装置的整体厚度。

可以理解的是，上文图13和图14所示实施例中，导光板250可替换为玻璃片260，同样可实现改善指纹成像效果和指示光信号，导光板250或者导光玻璃260可通过胶层固定设置于玻璃板201的下表面。可选地，如图14所示，窗口253也可适配于指纹芯片220的形状，为四边形窗口，或者，导光板250中的窗口253可适配于手指指纹形状，为椭圆形或者圆形窗口，又或者，窗口253还可以为其它任意形状的窗口，本申请对此不做具体限定。

在上文申请各实施例中，提供了一种用于设置在笔记本电脑正面的玻璃板下方的指纹识别装置，现有的笔记本电脑中，为了保证笔记本电脑的机械性能，笔记本电脑正面的玻璃板需要具有一定的厚度，才能保证笔记本电脑具有较佳的抗压能力和抗震能力。

在此情况下，对于传统的电容指纹识别装置，若其设置在按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方，较厚的玻璃板会对电容指纹检测信号造成影响，通常来讲，若玻璃板厚度在0.1mm以上，则较弱的电容指纹检测信号则不适宜用于进行指纹识别，因此，电容指纹识别装置不适用于设置在笔记本电脑中的玻璃板下方。

对于超声波指纹识别装置，超声波最多能穿透厚度为0.7mm左右的玻璃板，若将超声波指纹识别装置设置在上述按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方以实现指纹识别，需要对玻璃板进行额外的挖空减薄处理，而该挖空减薄处理会降低玻璃板的硬度，造成笔记本电脑的机械性能下降，进一步导致笔记本电脑的抗压能力和抗震能力变差。另外，额外的挖空减薄处理也需要带来额外的加工制造成本，造成笔记本电脑的制造成本增加。进一步的，目前市场上大多数超声波指纹识别装置厚度均超过1mm，较厚的超声波指纹识别装置也会限制笔记本电脑整体厚度的减薄，影响笔记本电脑轻薄化的发展。

而上述各申请实施例的技术方案中，指纹识别装置200用于接收透过玻璃板201的指纹光信号以进行指纹识别，不会影响笔记本电脑中玻璃板的厚度设计，换言之，本申请实施例中的玻璃板201的厚度可以达到0.7mm以上，以增强玻璃板的机械强度，提高抗压能力和抗震能力。

可选地，在上述各申请实施例中，玻璃板201可为图1中所示笔记本电脑100的主机110正面的玻璃板。可选地，该玻璃板201的厚度可在0.7mm至2.5mm之间，以兼顾考虑玻璃板201的厚度以及机械强度，提升笔记本电脑的整体性能。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

例如，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

又例如，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

本申请实施例还提供了一种笔记本电脑，该笔记本电脑可以包括：显示屏和主机，该主机包括玻璃板以及设置在玻璃板下方的指纹识别装置。

其中，玻璃板可为上述申请实施例中的玻璃板201，其中的第一区域用于可接收用户手指的按压，且该第一区域设置有第一透光层2021，该第一区域外围的第二区域设置有第二透光层2022，该第一透光层2021用于透过红外光并阻挡可见光，该第二透光层2022用于透过可见光；该指纹识别装置可以为上文任一实施例中的指纹识别装置200。

应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。

应理解，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”、“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。

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，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

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申请实施例方案的目的。

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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，或者该技术方案的全部或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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (32)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，用于设置在笔记本电脑的按压板和/或触控条所在区域的玻璃板下方，所述玻璃板的第一区域用于接收用户手指的按压，且所述第一区域设置有第一透光层，所述第一区域外围的第二区域设置有第二透光层，其中，所述第一透光层用于透过红外光并阻挡可见光，所述第二透光层用于透过可见光，所述指纹识别装置包括：

第一光源，设置于所述第一区域的斜下方，用于发射可见光信号，所述可见光信号透过所述第二透光层被用户接收，以提示用户手指对所述第一区域进行按压；

第二光源，设置于所述第一区域的斜下方，用于对按压于所述第一区域处的所述用户手指发射红外光信号；

指纹芯片，设置于所述第一区域的下方，用于接收所述红外光信号透过所述第一透光层并经过用户手指后返回的指纹红外光信号以进行指纹识别。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一光源还用于对按压于所述第一区域处的所述用户手指发射所述可见光信号；

所述指纹芯片还用于接收所述可见光信号透过所述第二透光层并经过所述用户手指后返回的指纹可见光信号，所述指纹可见光信号和/或所述指纹红外光信号用于进行用户的生物特征信息检测。

3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹芯片用于接收所述指纹红外光信号以形成一帧指纹图像，所述一帧指纹图像用于判断所述用户手指按压是否有效；

在所述用户手指按压有效时，所述指纹芯片用于持续接收所述指纹红外光信号以形成多帧指纹图像，所述多帧指纹图像用于进行指纹识别。

4.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹芯片用于接收所述指纹可见光信号和/或所述指纹红外光信号以得到参考生物特征信息，所述参考生物特征信息用于判断所述用户手指按压是否有效；

在所述用户手指按压有效时，所述指纹芯片用于持续接收所述指纹可见光信号和/或所述指纹红外光信号以得到目标生物特征信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一光源包括至少两种颜色的颜色光光源，所述至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光，并通过所述第二透光层形成流动光信号，以提示用户手指对所述第一区域进行按压。

6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述至少两种颜色的颜色光光源包括红色光光源和绿色光光源。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一透光层覆盖设置于所述指纹芯片上方。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一透光层为圆形，所述第二透光层为圆环形，或者，所述第一透光层为椭圆形，所述第二透光层为椭圆环形。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一透光层为透红外油墨层，所述第二透光层为透可见光油墨层。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一透光层中设置有多个小孔以降低所述第一透光层的雾度对所述指纹红外光信号的散射。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述玻璃板的第二区域外围的第三区域设置有不透光层，所述不透光层用于阻挡来自所述笔记本电脑内部的光信号被用户接收。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：光学组件，设置于所述指纹芯片上方；

所述光学组件包括：微透镜阵列；

至少一光阑层，设置于所述微透镜阵列下方，所述至少一光阑层中每层光阑层中形成有多个通光小孔；

所述微透镜阵列用于将指纹光信号中的目标方向指纹光信号汇聚至所述至少一光阑层的多个通光小孔中，所述目标方向指纹光信号通过所述多个通光小孔传输至所述指纹芯片以进行指纹识别。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源设置于所述玻璃板的下表面，且所述第一光源和所述第二光源的发光面朝向所述玻璃板。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：导光元件，设置于所述玻璃板以及所述指纹芯片之间，所述第一光源和所述第二光源设置于所述导光元件的侧面，且所述第一光源和所述第二光源的发光面朝向所述导光元件。

15.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第二透光层在所述导光元件所在平面上的投影位于所述导光元件中。

16.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光元件为导光板，所述导光板用于将所述光源的光信号转换为朝向所述玻璃板发射的均匀光信号。

17.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光元件为玻璃片，所述玻璃片和所述玻璃板用于将所述光源的至少部分光信号转换为在所述玻璃片和所述玻璃板中传播的全反射光信号。

18.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光元件为矩形导光元件，所述第一光源包括至少两种颜色的颜色光光源，所述至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光；且

在所述至少两种颜色的颜色光光源中，相同颜色的颜色光光源位于所述矩形导光元件的同一侧，不同颜色的颜色光光源位于所述矩形导光元件的不同侧。

19.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述导光元件为风车状的导光元件，所述风车状的导光元件包括中心部和多个风车转子部，所述中心部为圆形或者椭圆形，多个所述风车转子部围绕于所述中心部设置，且与所述中心部连接；

所述第一光源和所述第二光源分别设置于多个所述风车转子部的侧面，多个所述风车转子部用于将所述第一光源和所述第二光源的光信号导入所述中心部。

20.根据权利要求19所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第二透光层在所述导光元件所在平面上的投影位于所述导光元件的中心部中。

21.根据权利要求19所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一光源包括至少两种颜色的颜色光光源，所述至少两种颜色的颜色光光源用于依次交替发光；且

在所述至少两种颜色的颜色光光源中，相同颜色的颜色光光源间隔设置，不同颜色的颜色光光源相邻设置。

22.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：电路板，设置于所述指纹芯片的下表面且与所述指纹芯片电连接；

支撑件，设置于所述指纹芯片的四周，且连接于所述电路板的上表面，所述支撑件用于将所述指纹芯片与所述电路板安装于所述玻璃板的下方。

23.根据权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于，所述支撑件连接于所述玻璃板和所述电路板，以将所述指纹芯片和所述电路板安装于所述玻璃板下方。

24.根据权利要求22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：导光元件，设置于所述玻璃板以及所述指纹芯片之间，所述支撑件连接于所述导光元件和所述电路板，以将所述指纹芯片和所述电路板安装于所述玻璃板下方。

25.根据权利要求22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：导光元件，设置于所述玻璃板以及所述指纹芯片之间，所述导光元件中设置有窗口，所述窗口对应设置于所述玻璃板的第一区域下方；

所述支撑件连接于所述玻璃板和所述电路板，以将所述指纹芯片和所述电路板安装于所述玻璃板下方，且所述电路板、所述指纹芯片和所述支撑件的至少部分位于所述导光元件的窗口中。

26.根据权利要求22至25中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述电路板、所述指纹芯片和所述支撑件的整体厚度不大于0.4mm。

27.根据权利要求26所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹芯片的厚度在0.15mm以内，和/或，所述电路板的厚度在0.2mm以内。

28.根据权利要求27所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹芯片的厚度在0.08mm以内，和/或，所述电路板的厚度在0.15mm以内。

29.根据权利要求26所述的指纹识别装置，其特征在于，所述支撑件的厚度大于所述指纹芯片的厚度，以使得所述指纹芯片上方具有空气间隙，所述空气间隙的厚度在0.1mm以内。

30.根据权利要求29所述的指纹识别装置，其特征在于，所述空气间隙的厚度在0.05mm以内。

31.根据权利要求1至4中任一项至所述的指纹识别装置，其特征在于，所述玻璃板的厚度为0.7mm至2.5mm。

32.一种笔记本电脑，其特征在于，包括：显示屏和主机，所述主机包括玻璃板和设置于所述玻璃板下方的指纹识别装置；

其中，所述玻璃板的第一区域用于接收用户手指的按压，且所述第一区域设置有第一透光层，所述第一区域外围的第二区域设置有第二透光层，所述第一透光层用于透过红外光并阻挡可见光，所述第二透光层用于透过可见光；

所述指纹识别装置为如权利要求1至31中任一项所述的指纹识别装置。

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