CN113869118A - 光学传感器、指纹识别模组以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光学传感器、指纹识别模组以及电子设备。所述光学传感器具体包括：衬底；光电传感阵列，设置于所述衬底上，所述光电传感阵列包括多个光电传感单元；以及光线调节结构，设置于所述多个光电传感单元的感光面一侧，所述光电调节结构用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。本申请实施例中，可以根据实际情况调节光电传感单元接收到的光信号的光强，以获得亮度较为均匀的指纹图像，提高了指纹识别的准确性。

Description

光学传感器、指纹识别模组以及电子设备

技术领域

本申请属于生物识别技术领域，具体涉及一种光学传感器、一种指纹识别模组以及一种电子设备。

背景技术

随着电子产业的高速发展，电子设备的功能也越来越强大。为了提升电子设备的智能化，近年来，指纹识别技术被广泛应用于电子设备。具体地，指纹识别模组中通常设有用于采集指纹图像的光学传感器，通过采集和比对指纹图像，可以实现指纹解锁功能。

然而，现有的光学传感器采集在采集指纹图像时，很容易出现指纹图像亮度不均匀的缺陷，降低了指纹识别的准确性。

发明内容

本申请旨在提供一种光学传感器、一种指纹识别模组以及一种电子设备，以解决现有的光学传感器采集在采集指纹图像时，很容易出现指纹图像亮度不均匀的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请公开了一种光学传感器，用于指纹成像，所述光学传感器包括：

衬底；

光电传感阵列，设置于所述衬底上，所述光电传感阵列包括多个光电传感单元；以及

光线调节结构，设置于所述多个光电传感单元的感光面一侧，所述光电调节结构用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。

可选地，所述光电传感阵列的中心区域的所述光电传感单元接收的光信号的光强小于所述光电传感阵列的边缘区域的所述光电传感单元接收的光信号的光强。

可选地，沿所述光电传感阵列的中心至所述光电传感阵列的边缘的方向，所述光电传感单元接收的光信号的光强递增。

可选地，所述光电传感单元的感光面一侧还设置有遮光层，所述遮光层设置有多个透光孔，所述透光孔与所述光电传感单元相对应；

所述光线调节结构设置于所述遮光层内部，或者，所述光线调节结构设置于所述遮光层的上方或者下方。

可选地，所述光线调节结构包括所述遮光层内部的所述透光孔；

沿所述遮光层的中心至所述遮光层的边缘的方向，所述透光孔的截面积递增。

可选地，位于所述遮光层中心的透光孔为第一透光孔，所述第一透光孔的截面积为第一截面积，位于所述遮光层边缘的透光孔为第二透光孔，所述第二透光孔的截面积为第二截面积；

所述第一截面积与所述第二截面积的比值小于或者等于第一目标阈值。

可选地，所述第一目标阈值为0.8。

可选地，所述遮光层包括多层子遮光层；

沿所述遮光层的中心至所述遮光层的边缘的方向，至少一层所述子遮光层上的透光孔的截面积递增；

沿所述遮光层的顶部至底部的方向，所述子遮光层上的所述透光孔的中心对齐，且所述子遮光层上的所述透光孔的孔径递减。

可选地，所述光线调节结构包括设置在所述遮光层上方的微透镜层，所述微透镜层包括多个微透镜，所述微透镜与所述透光孔相对应。

可选地，沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层的边缘的方向，所述微透镜的拱高递增。

可选地，位于所述微透镜层的中心的微透镜为第一微透镜，所述第一微透镜的拱高为第一拱高，位于所述微透镜层的边缘的微透镜为第二微透镜，所述第二微透镜的拱高为第二拱高；其中，

所述第一拱高与所述第二拱高的比值小于或者等于第二目标阈值。

可选地，所述第二目标阈值为0.5。

可选地，所述微透镜仅设置在所述遮光层的边缘区域的上方。

可选地于，所述遮光层的材料选自：钼、铝、铜中的至少一种。

可选地，所述光线调节结构包括设置在所述光电传感阵列上方的第一透光层；

沿所述第一透光层的中心至所述第一透光层的边缘的方向，所述第一透光层的透光率递增。

可选地，沿所述第一透光层的中心至所述第一透光层的边缘的方向，所述第一透光层的厚度递减。

可选地，所述第一透光层采用掺杂材料制成；其中，

所述第一透光层的中央区域的掺杂材料与边缘区域的掺杂材料不同。

第二方面，本申请还公开了一种指纹识别模组，所述指纹识别模组包括：光引导结构以及上述任一项所述的光学传感器；其中，

所述光引导结构设置于所述光学传感器的上方。

可选地，所述指纹识别模组还包括第二透光层，所述第二透光层位于所述光引导结构和所述光学传感器之间，或者，所述第二透光层位于所述光引导结构的上方；其中，

沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的透光率递增。

第三方面，本申请还公开了一种电子设备，所述电子设备包括：显示面板以及上述任一项所述的指纹识别模组；其中，

所述指纹识别模组设置在所述显示面板的下方。

本申请实施例中，可以在所述指纹识别模组的光电传感单元的感光面一侧设置光线调节结构，所述光线调结构可以用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。这样，就可以根据实际情况调节光电传感单元接收到的光信号的光强，以获得亮度较为均匀的指纹图像，提高了指纹识别的准确性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例所述的一种光学传感器的结构示意图；

图2是现有的一种光学传感器获取的指纹图像的RI曲线图；

图3是本申请实施例所述的另一种光学传感器的结构示意图；

图4是本申请实施例所述的再一种光学传感器的结构示意图之一；

图5是本申请实施例所述的再一种光学传感器的结构示意图之二；

图6是本申请实施例所述的再一种光学传感器的结构示意图之三；

图7是本申请实施例所述的再一种光学传感器的结构示意图之四；

附图标记：10－衬底，11－光电传感单元，12－遮光层，121－透光孔，13－微透镜，14－第一透光层。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

指纹识别通常包括光学指纹识别、电容式指纹识别和超声波指纹识别。随着全面屏技术的兴起，可以将指纹识别模组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)光学指纹识别；或者，也可以将光学指纹识别模组的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)光学指纹识别。所述显示屏可以是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示屏或液晶显示屏(LiquidCrystal Display，LCD)等。指纹识别方法通常包括指纹图像的获取、预处理、特征提取、特征匹配等步骤。上述步骤中的部分或者全部可以通过传统计算机视觉(ComputerVision，CV)算法实现，也可以通过基于人工智能(ArtificialIntelligence，AI)的深度学习算法实现。指纹识别技术可以应用在智能手机、平板电脑、游戏设备等便携式或移动终端，以及智能门锁、汽车、银行自动柜员机等其他电子设备，以用于指纹解锁、指纹支付、指纹考勤、身份认证等。

本申请实施例提供了一种光学传感器，所述光学传感器可以用于指纹成像。具体的，所述光学传感器可以用于采集指纹图像。

参照图1，示出了本申请实施例所述的一种光学传感器的结构示意图，图图1所示，所述光学传感器具体可以包括：

衬底10；

光电传感阵列，设置于衬底10上，所述光电传感阵列可以包括多个光电传感单元11；以及

光线调节结构，设置于多个光电传感单元11的感光面一侧，所述光电调节结构可以用于调节入射至光电传感单元11的光信号的光强，以使至少两个光电传感单元11接收到所述光信号的光强不同。

本申请实施例中，可以在光电传感单元11的感光面一侧设置光线调节结构，所述光线调结构可以用于调节入射至光电传感单元11的光信号的光强，以使至少两个光电传感单元11接收到所述光信号的光强不同。

现有技术中，所述光学传感器上方通常设置光引导结构，由于光引导结构对光信号的引导不均匀，光信号经过所述光引导结构后，入射至不同位置的光电传感单元11的光信号具有强度差异，通过所述光线调节结构对于入射至光电传感单元11的光信号的强度调节，可以减小最终入射至不同位置的光电传感单元11的光信号的强度差异。这样，通过调节光电传感单元11接收到的光信号的光强，可以便于所述光学传感器获得亮度较为均匀的指纹图像，提高了指纹识别的准确性。

需要说明的是，本申请实施例中，所述光线调节结构对于入射至光电传感单元11的光信号的强度调节，具体可以为对于入射至光电传感单元11的光信号的进光量的调节。具体的，入射至光电传感单元11的光信号的进光量越多，光信号的强度相应也越强。

具体的，所述光信号可以是全波段光信号，也可以是经部分波段的光信号，例如该波段的光信号用于指纹识别，还可以是经过滤光膜过滤后的光信号。本申请实施例对于所述光信号的具体类型可以不做限定。

具体地，衬底10可以作为所述光学传感器的结构主体，用于支撑所述光学传感器中的光电传感阵列等部件。衬底10可以为刚性衬底或者柔性衬底，其中，所述刚性衬底可以采用玻璃等制成，所述柔性衬底可以采用聚酰亚胺(Polyimide，PI)等柔性材料制成。所述光电传感阵列可以包括多个阵列分布的光电传感单元11，所述阵列可以包括多行和多列，多行之间可以错位排布、多列之间也可以错位排布。光电传感单元11可以用于接收光信号并将所述光信号转换成电信号，以形成指纹图像。光电传感单元11可以设有感光面，所述感光面具体可以为光电传感单元11用于接收光信号的表面。

示例地，光电传感单元11可以为光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等，本申请实施例对于光电传感单元11的具体类型可以不做限定。

在实际应用中，指纹识别模组的光学引导结构通常采用镜头式成像的原理来获取指纹图像。由于镜头式成像形成的指纹图像很容易出现亮度不均的现象，即指纹图像的部分区域的亮度低于其他区域的亮度。本申请实施例中，通过在所述光学传感器中设置光线调节结构，所述光线调节结构可以用于调节光电传感单元11接收的光信号的光强。在实际应用中，光电传感单元11接收的光信号的光强越大，光电传感单元11形成的指纹图像的亮度就越高，因此，通过调节光电传感单元11接收到的光信号的光强的大小，可以实现调节光电传感单元11形成的指纹图像的亮度的目的。

示例地，所述光线调节结构可以将亮度较高的区域的光电传感单元11接收的光信号的光强减小，将亮度较低的区域的光电传感单元11接收的光信号的光强增大，这样，可以使得所述光电传感阵列中整个区域的光电传感单元11形成的指纹图像的亮度较为均匀。

参照图2，示出了现有的一种光学传感器获取的指纹图像的RI曲线图，其中，坐标原点表示的是所述光学传感器获取的指纹图像的中心，横坐标表示的是与所述指纹图像中心的距离，纵坐标表示的是对应的亮度。如图2所示，距离所述指纹图像的中心的距离越远，指纹图像的亮度越低。也即，现有的光学传感器获取的指纹图像表现出中心亮、边缘暗的特点。

在本申请的一种可选实施例中，通过所述光线调节结构调节入射至光电传感单元11的光信号的光强，可以使得所述光电传感阵列的中心区域的光电传感单元11接收的光信号的光强小于所述光电传感阵列的边缘区域的光电传感单元11接收的光信号的光强。这样，就可以使得所述光电传感阵列的中心区域的光电传感单元11形成的指纹图像的亮度变低，并使得所述光电传感阵列的边缘区域形成的指纹图像的亮度变高，减小所述光电传感阵列形成的指纹图像的中心区域和边缘区域的亮度差异，以获得亮度较为均匀的指纹图像，提高指纹识别的准确性。

如图2所示，现有技术中，从所述指纹图像的中心至所述边缘的方向，所述指纹图像的亮度呈递减的趋势。在本申请的一种可选实施例中，沿所述光电传感阵列的中心至所述光电传感阵列的边缘的方向，光电传感单元11接收的光信号的光强可以递增。这样，在所述光学传感器与所述光引导结构结合成像时，经过所述光线调节机构后，可以使图2中与图像亮度高的光电传感单元11接收到光信号光强减小，与图像亮度低的光电传感单元11接收到光信号光强增大，减小所述光针传感阵列中不同位置的光电传感单元11形成的图像的亮度差异。从而，可以使得所述光电传感阵列中的光电传感单元11形成的图像的亮度较为均匀，获得亮度较为均匀的指纹图像。

在本申请的一些可选实施例中，光电传感单元11的感光面一侧还可以设置有遮光层12，遮光层12设置有多个透光孔121，透光孔121与光电传感单元11相对应。具体的，遮光层12可以由黑色油墨或者黑色涂层等能够遮光的材料制成，也可以由钼、铝、铜等金属材料制成，或者，还可以由遮光泡棉制成，本申请实施例对于遮光层12的具体材料不做限定。遮光层12上可以在与光电传感单元11对应的位置设置有透光孔121，所述光信号可以通过透光孔121入射至光电传感单元11上，被光电传感单元11接收。

在实际应用中，在所述光电传感阵列中包括有多个光电传感单元11的情况下，通过光电传感单元11的感光面的一侧设置遮光层12，并在遮光层12设置与光电传感单元11对应的透光孔121，外界的光信号仅可以由透光孔121入射至其对应的光电传感单元11上，这样，就可以避免相邻的光电传感单元11串光，提高所述光电传感器获得的指纹图像的质量。

在本申请的一些可选的实施例中，所述光线调节结构可以设置于所述遮光层12内部，或者，所述光线调节结构设置于所述遮光层12的上方或者下方。

例如，在所述光电调节结构设置在遮光层12的内部的情况下，光信号在通过遮光层12时，遮光层12内部的光电调节结构即可对光信号的光量进行调节，达到调节入射至光电传感单元11的光强的目的。

又如，在所述光电调节结构设在遮光层12上方的情况下，光信号在通过所述光电调节结构时，光信号的光量经所述光电调节结构调节后，再通过遮光层12上的透光孔121进入对应的光电传感单元11，达到调节入射至光电传感单元11的光强的目的。

再如，在所述光电调节结构设在遮光层12下方的情况下，光信号在通过遮光层12上的透光孔121后进入所述光线调节结构，光信号的光量经所述光电调节结构调节后再进入对应的光电传感单元11，达到调节入射至光电传感单元11的光强的目的。

可选地，所述光线调节结构可以包括遮光层12内部的透光孔121。如图1所示，沿遮光层12的中心至遮光层12的边缘的方向，透光孔121的截面积递增，透光孔121内通过的光信号的光强相应递增。这样，就可以使得光电传感单元11接收到的光信号的差异较小，所述光电传感阵列中的光电传感单元11形成的图像的亮度较为均匀，获得亮度较为均匀的指纹图像。

具体的，沿遮光层12的中心至遮光层12的边缘的方向，透光孔121的截面积递增可以包括：沿遮光层12的中心至遮光层12的边缘的方向，透光孔121的截面积依次递增，例如，与遮光层12的中心的距离相同的透光孔121的截面积相同，与遮光层12的中心的距离不同的透光孔121的截面积不同；或者，以遮光层12的中心为中心，将遮光层12划分为多个同心的环形区域，所述环形区域可以包括但不局限于圆环区域或者矩形环区域等，同一所述环形区域的透光孔121的截面积相同。沿遮光层12中心至遮光层12边缘的方向，不同环形区域的透光孔121的截面积依次递增。

在本申请的一些可选实施例中，位于遮光层12中心的透光孔121为第一透光孔，所述第一透光孔的截面积为第一截面积，位于遮光层12边缘的透光孔121为第二透光孔，所述第二透光孔的截面积为第二截面积；所述第一截面积与所述第二截面积的比值小于或者等于第一目标阈值，以使得所述第一透光孔的光强与所述第二透光孔的光强的差值保持在合理的范围，从而，可以使得所述光电传感阵列中的中心区域和边缘区域的光电传感单元11形成的指纹图像的亮度较为均匀。

示例地，所述第一目标阈值可以为0.8，也即，所述第一截面积小于或者等于所述第二截面积的4/5。具体的，在所述第一截面积与所述第二截面积的比值小于或者等于0.8的情况下，可以使得所述第一透光孔的光强与所述第二透光孔的光强的差值保持在合理的范围，有利于获得亮度更为均匀的指纹图像。

需要说明的是，所述第一目标阈值还可以根据实际情况进行设定，例如，所述第一目标阈值还可以为0.4、0.7或者0.9等，本申请实施例对于所述第一目标阈值不做具体限定。

具体的，为了进一步提升遮光层12的遮光效果，在本申请的一些可选实施例中，遮光层12可以包括多层子遮光层。沿遮光层12的顶部至底部的方向，所述子遮光层上的透光孔121的中心对齐，且所述子遮光层上的透光孔121的孔径递减，以起到聚集光线的作用，进一步提升遮光层12防止串光的效果。

本申请实施例中，沿遮光层12的中心至遮光层12的边缘的方向，至少一层所述子遮光层上的透光孔121的截面积递增，以使得沿遮光层12的中心至遮光层12的边缘的方向，透光孔121内通过的光信号的光强相应递增。这样，就可以使得光电传感单元11最终形成的图像的亮度递增较为均匀，有利于获得亮度较为均匀的指纹图像。

示例的，沿遮光层12的中心至遮光层12的边缘的方向，每一层所述子遮光层上的透光孔121的截面积递增；或者，仅有最底部的所述子遮光层上的透光镜的截面积递增，其他层的所述子遮光层中，每层子遮光层上的透光孔121的截面积都相同。

在本申请的一些可选实施例中，所述光线调节结构可以包括设置在遮光层12上方的微透镜层，所述微透镜层包括多个微透镜13，微透镜13与透光孔121相对应。在实际应用中，微透镜13的中心、透光孔的121的中心以及光电传感单元11的中心对齐，以使得微透镜13的中心、透光孔的121的中心以及光电传感单元11的中心在一条直线上。

具体的，微透镜13可以用于聚集所述光信号。在外部的光信号进入所述光学传感器时，微透镜13可以聚集所述光信号，并将聚集后的光信号投射至遮光层12的透光孔121内，以便于光信号经过透光孔121并入射至对应的光电传感单元11上。

参照图3，示出了本申请实施例所述的另一种光学传感器的结构示意图，如图3所示，沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层的边缘的方向，微透镜13的拱高递增。在实际应用中，微透镜13的拱高越高，其聚光能力就越强，单位时间内，通过微透镜13聚光后入射至其对应的光电传感单元11上的光强也越多。因此，在沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层的边缘的方向，微透镜13的拱高递增的情况下，微透镜13聚光后入射至光电传感单元11上的光强从中心至边缘的方向相应也呈递增的趋势。这样，就可以使得所述光电传感阵列中的光电传感单元11最终形成的图像的亮度较为均匀，有利于获得亮度较为均匀的指纹图像。

具体的，沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层的边缘的方向，微透镜13的拱高递增可以包括：沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层的边缘的方向，微透镜13的拱高依次递增，例如，与所述微透镜层的中心的距离相同的微透镜13的拱高相同，与所述微透镜层的中心的距离不同的微透镜13的拱高不同；或者，以所述微透镜层的中心为中心，将所述微透镜层划分为多个同心的环形区域，所述环形区域可以包括但不局限于圆环区域或者矩形环区域等，同一所述环形区域的微透镜13的拱高相同。沿所述微透镜层中心至所述微透镜层边缘的方向，不同环形区域的微透镜13的拱高依次递增。

在本申请的一些可选实施例中，位于所述微透镜层中心的微透镜13为第一微透镜，所述第一微透镜的拱高为第一拱高，位于所述微透镜层边缘的微透镜13为第二微透镜，所述第二微透镜的拱高为第二拱高；其中，所述第一拱高与所述第二拱高的比值小于或者等于第二目标阈值。以使得所述第一微透镜的光强与所述第二微透镜的光强的差值保持在合理的范围，从而，可以使得所述光电传感阵列中的中心区域和边缘区域的光电传感单元11形成的指纹图像的亮度较为均匀。

示例地，所述第二目标阈值为0.5，也即，所述第一拱高小于或者等于所述第二拱高的1/2。具体的，在所述第一拱高与所述第二拱高的比值小于或者等于所述第二目标阈值的情况下，可以使得所述第一微透镜的光强与所述第二微透镜的光强的差值保持在合理的范围，有利于亮度更为均匀的指纹图像。

需要说明的是，所述第二目标阈值还可以根据实际情况进行设定，例如，所述第二目标阈值还可以为0.2、0.4或者0.7等，本申请实施例对于所述第二目标阈值不做具体限定。

在本申请的再一些可选实施例中，微透镜13可以仅设置在遮光层12的边缘区域的上方，遮光层12的中心区域的上方不设置微透镜。微透镜13在聚光之后，可以将聚集后的光信号投射至遮光层12的边缘区域的透光孔121内，以增加所述光电传感阵列边缘区域的光电传感单元11的光强，以使得所述光电传感阵列中的光电传感单元11形成的图像的亮度较为均匀，获得亮度较为均匀的指纹图像。

需要说明的是，在实际应用中，在微透镜13仅设置在遮光层12的边缘区域的上方的情况下，微透镜13的拱高可以相同，或者，沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层边缘的方向，微透镜13的拱高可以递增，本申请对于微透镜13的拱高可以不做具体限定。

可选地，遮光层12的材料可以选自：钼、铝、铜中的至少一种，本申请实施例对于遮光层12的具体材质可以不做限定。

参照图4至图7，示出了本申请实施例所述的再一种光学传感器的结构示意图，如图4至图7所示，所述光线调节结构还可以包括设置在所述光电传感阵列上方的第一透光层14，其中，沿第一透光层14的中心至第一透光层14的边缘的方向，第一透光层14对于所述光信号的透光率递增。

需要说明的是，所述第一透光层14对于所述光信号的透光率，可以是对于全波段光信号的透光率，可以是经部分波段的光信号的透光率，例如该波段的光信号用于指纹识别。本申请实施例对此不做限定。

具体的，第一透光层14可以用于透过光信号，第一透光层14的透光率越高，透过第一透光层14后入射其对应的光电传感单元11上的光强也越大。因此，在沿第一透光层14的中心至第一透光层14的边缘的方向，第一透光层14的透光率递增的情况下，透光第一透光层14后入射至光电传感单元11上的光强从中心至边缘的方向相应也呈递增的趋势。这样，就可以使得所述光电传感阵列中的光电传感单元11形成的图像的亮度较为均匀，获得亮度较为均匀的指纹图像。

具体的，沿第一透光层14的中心至第一透光层14的边缘的方向，第一透光层14的透光率递增可以包括：沿第一透光层14的中心至第一透光层14的边缘的方向，第一透光层14的透光率依次递增；或者，以第一透光层14的中心为中心，将第一透光层14划分为同心的环形区域，所述环形区域内的第一透光层14的透光率相同，沿第一透光层14的中心至第一透光层14的边缘的方向，所述环形区域的透光率依次递增。

可选地，第一透光层14可以采用氯丁橡胶或者碳黑等黑色矩阵材料制成，第一透光层14的透光率与其厚度相关，第一透光层14的厚度越小，其透光率则越高。本申请的一些可选实施例中，沿第一透光层14的中心至第一透光层14的边缘的方向，第一透光层14的厚度递减，其透光率则递增。这样，就可以使得透光第一透光层14后入射至光电传感单元11上的光强从中心至边缘的方向相应也呈递增的趋势，有利于获得亮度均匀的指纹图像。

在本申请的另一些可选实施例中，第一透光层14还可以采用掺杂材料制成，以通过掺杂的材料改变其透光率。其中，第一透光层14的中央区域的掺杂材料与边缘区域的掺杂材料不同，以使得第一透光层14的中央区域与边缘区域的透光率不同。

示例地，第一透光层14的中央区域可以采用能降低透光率的掺杂材料，第一透光层14的边缘区域则可以采用能够增强透光率的掺杂材料；或者，仅在第一透光层14的中央区域采用能够降低透光率的掺杂材料；或者，仅在第一透光层14的边缘区域采用能够增强透光率的掺杂材料。本申请实施例对于第一透光层14的掺杂材料不做具体限定。

需要说明的是，本申请实施例中的附图中，微透镜13和/或透光孔121与光电传感单元11是对位关系，但图中仅是示意，并没有严格的对位，可以理解的是，微透镜13和/或透光孔121与光电传感单元11可以是一对一、一对多或者多对一的关系，本申请实施例对此不做限定。

综上，本申请实施例所述的光学传感器至少可以包括以下优点：

本申请实施例中，可以在所述光电传感单元的感光面一侧设置光线调节结构，所述光线调结构可以用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。这样，就可以根据实际情况调节光电传感单元接收到的光信号的光强，以获得亮度较为均匀的指纹图像，提高了指纹识别的准确性。

本申请实施例还提供了一种指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组具体可以包括：光引导结构以及上述各实施例中的光学传感器；其中，所述光引导结构设置于所述光学传感器的上方。

本申请实施例中，所述光学传感器的结构和上述各实施例中的光学传感的结构相同，其有益效果也类似，在此不做赘述。

具体的，所述光引导结构可以用于对来自手指方向的光信号进行传播引导，将预设角度范围的光信号引导至所述光学传感器上。可选地，所述光引导结构可以包括：微透镜光引导结构、透镜组、小孔光引导结构、准直层中的至少一种。其中，所述微透镜光引导结构可以包括微透镜和光阑层。

在本申请的一些可选实施例中，所述指纹识别模组还包括第二透光层，所述第二透光层位于所述光引导结构和所述光学传感器之间，或者，所述第二透光层位于所述光引导结构的上方；其中，沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的透光率依次递增。

具体的，所述第二透光层可以用于透过光信号，所述第二透光层的透光率越高，透过所述第二透光层后入射其对应的光学传感器上的光强也越大。因此，在沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的透光率递增的情况下，透光所述第二透光层后入射至所述光学传感器上的所述光电传感单元上的光强从中心至边缘的方向相应也呈递增的趋势。这样，就可以使得沿所述光学传感器的光电传感阵列中心至所述光电传感阵列边缘的方向，所述光电传感单元形成的图像的亮度递增，整个光电传感阵列中的光电传感单元形成的图像的亮度较为均匀，获得亮度较为均匀的指纹图像。

具体的，沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的透光率递增可以包括：沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的透光率依次递增；或者，以所述第二透光层的中心为中心，将所述第二透光层划分为同心的环形区域，所述环形区域内的所述第二透光层的透光率相同，沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述环形区域的透光率依次递增。

在本申请的另一些可选实施例中，所述第二透光层可以采用氯丁橡胶或者碳黑等黑色矩阵材料制成，所述第二透光层的透光率与其厚度相关，第二透光层的厚度越小，其透光率则越高。本申请实施例中，沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的厚度递减，其透光率则递增。这样，就可以使得透光所述第二透光层后入射至所述光电传感单元上的光强从中心至边缘的方向相应也呈递增的趋势，有利于获得亮度均匀的指纹图像。

可选地，所述第二透光层还可以采用掺杂材料制成，以通过掺杂的材料改变其透光率。其中，所述第二透光层的中央区域的掺杂材料与边缘区域的掺杂材料不同，以使得第二透光层的中央区域与边缘区域的透光率不同。

示例地，所述第二透光层的中央区域可以采用能降低透光率的掺杂材料，所述第二透光层的边缘区域则可以采用能够增强透光率的掺杂材料；或者，仅在所述第二透光层的中央区域采用能够降低透光率的掺杂材料；或者，仅在所述第二透光层的边缘区域采用能够降低透光率的掺杂材料。本申请实施例对于所述第二透光层的掺杂材料不做具体限定。

综上，本申请实施例所述的指纹识别模组至少可以包括以下优点：

本申请实施例中，可以在所述指纹识别模组的光电传感单元的感光面一侧设置光线调节结构，所述光线调结构可以用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。这样，就可以根据实际情况调节光电传感单元接收到的光信号的光强，以获得亮度较为均匀的指纹图像，提高了指纹识别的准确性。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括显示面板以及上述任一实施例所述的指纹识别模组；其中，所述指纹识别模组设置在所述显示面板的下方。

本申请实施例所述的电子设备可以为智能手机、电脑、多媒体播放器、电子阅读器、可穿戴式设备等。

本申请实施例中，所述电子设备可以在所述指纹识别模组的光电传感单元的感光面一侧设置光线调节结构，所述光线调结构可以用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。这样，就可以根据实际情况调节光电传感单元接收到的光信号的光强，以获得亮度较为均匀的指纹图像，提高了指纹识别的准确性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种光学传感器，其特征在于，用于指纹成像，所述光学传感器包括：

衬底；

光电传感阵列，设置于所述衬底上，所述光电传感阵列包括多个光电传感单元；以及

光线调节结构，设置于所述多个光电传感单元的感光面一侧，所述光电调节结构用于调节入射至所述光电传感单元的光信号的光强，以使至少两个所述光电传感单元接收到所述光信号的光强不同。

2.根据权利要求1所述的光学传感器，其特征在于，所述光电传感阵列的中心区域的所述光电传感单元接收的光信号的光强小于所述光电传感阵列的边缘区域的所述光电传感单元接收的光信号的光强。

3.根据权利要求2所述的光学传感器，其特征在于，沿所述光电传感阵列的中心至所述光电传感阵列的边缘的方向，所述光电传感单元接收的光信号的光强递增。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光学传感器，其特征在于，所述光电传感单元的感光面一侧还设置有遮光层，所述遮光层设置有多个透光孔，所述透光孔与所述光电传感单元相对应；

所述光线调节结构设置于所述遮光层内部，或者，所述光线调节结构设置于所述遮光层的上方或者下方。

5.根据权利要求4所述的光学传感器，其特征在于，所述光线调节结构包括所述遮光层内部的所述透光孔；

沿所述遮光层的中心至所述遮光层的边缘的方向，所述透光孔的截面积递增。

6.根据权利要求4或5所述的光学传感器，其特征在于，位于所述遮光层中心的透光孔为第一透光孔，所述第一透光孔的截面积为第一截面积，位于所述遮光层边缘的透光孔为第二透光孔，所述第二透光孔的截面积为第二截面积；

所述第一截面积与所述第二截面积的比值小于或者等于第一目标阈值。

7.根据权利要求6所述的光学传感器，其特征在于，所述第一目标阈值为0.8。

8.根据权利要求5所述的光学传感器，其特征在于，所述遮光层包括多层子遮光层；

沿所述遮光层的中心至所述遮光层的边缘的方向，至少一层所述子遮光层上的透光孔的截面积递增；

沿所述遮光层的顶部至底部的方向，所述子遮光层上的所述透光孔的中心对齐，且所述子遮光层上的所述透光孔的孔径递减。

9.根据权利要求4至8任一项所述的光学传感器，其特征在于，所述光线调节结构包括设置在所述遮光层上方的微透镜层，所述微透镜层包括多个微透镜，所述微透镜与所述透光孔相对应。

10.根据权利要求9所述的光学传感器，其特征在于，沿所述微透镜层的中心至所述微透镜层的边缘的方向，所述微透镜的拱高递增。

11.根据权利要求9或10所述的光学传感器，其特征在于，位于所述微透镜层的中心的微透镜为第一微透镜，所述第一微透镜的拱高为第一拱高，位于所述微透镜层的边缘的微透镜为第二微透镜，所述第二微透镜的拱高为第二拱高；其中，

所述第一拱高与所述第二拱高的比值小于或者等于第二目标阈值。

12.根据权利要求11所述的光学传感器，其特征在于，所述第二目标阈值为0.5。

13.根据权利要求9至12任一项所述的光学传感器，其特征在于，所述微透镜仅设置在所述遮光层的边缘区域的上方。

14.根据权利要求4至13任一项所述的光学传感器，其特征在于，所述遮光层的材料选自：钼、铝、铜中的至少一种。

15.根据权利要求1至14任一项所述的光学传感器，其特征在于，所述光线调节结构包括设置在所述光电传感阵列上方的第一透光层；

沿所述第一透光层的中心至所述第一透光层的边缘的方向，所述第一透光层的透光率递增。

16.根据权利要求15所述的光学传感器，其特征在于，沿所述第一透光层的中心至所述第一透光层的边缘的方向，所述第一透光层的厚度递减。

17.根据权利要求15所述的光学传感器，其特征在于，所述第一透光层采用掺杂材料制成；其中，

所述第一透光层的中央区域的掺杂材料与边缘区域的掺杂材料不同。

18.一种指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组包括：光引导结构以及权利要求1至17任一项所述的光学传感器；其中，

所述光引导结构设置于所述光学传感器的上方。

19.根据权利要求18所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括第二透光层，所述第二透光层位于所述光引导结构和所述光学传感器之间，或者，所述第二透光层位于所述光引导结构的上方；其中，

沿所述第二透光层的中心至所述第二透光层的边缘的方向，所述第二透光层的透光率递增。

20.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：显示面板以及权利要求18至19任一项所述的指纹识别模组；其中，

所述指纹识别模组设置在所述显示面板的下方。

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