CN114078281A - 检测装置及终端 - Google Patents

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CN114078281A
CN114078281A CN202010758363.7A CN202010758363A CN114078281A CN 114078281 A CN114078281 A CN 114078281A CN 202010758363 A CN202010758363 A CN 202010758363A CN 114078281 A CN114078281 A CN 114078281A
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CN202010758363.7A
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黄宗兴
蔡奇
彭旭
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Huawei Technologies Co Ltd
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Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

一种检测装置及终端,检测装置应用于终端中且包括第一传感器及第二传感器,第一传感器用于采集目标对象的指纹信息,以及向处理装置发送所述指纹信息;第二传感器用于接收经所述目标对象反射的反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光谱信息,其中,反射光谱信息用于对所述目标对象进行活体识别,其中,所述反射光线通过所述终端的显示面板到达所述检测装置。本检测装置在目标对象同时满足活体识别合格及指纹识别结果合格两个条件时,才能够实现用户身份认证,以降低被假体攻克的可能,提高了防伪能力。

Description

检测装置及终端
技术领域
本申请实施例属于生物识别领域,尤其涉及一种检测装置及终端。
背景技术
生物识别技术是利用人体自有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定。由于生物识别所具有的便捷与安全等优点使得生物识别技术在身份识别和网络安全领域拥有广阔的应用前景,目前常用的生物识别技术包括指纹识别技术,指纹识别技术可以应用于终端,以及移动支付场景。但是,由于指纹识别技术很容易被3D指模等设备攻克,在对于安全级别要求更高的身份识别及金融支付等领域防伪能力差,安全与防伪性能不达标。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种检测装置及终端,旨在解决现有技术中指纹识别技术很容易被攻克防伪能力差的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种检测装置,应用于终端中,包括:
第一传感器,用于采集目标对象的指纹信息,以及向处理装置发送所述指纹信息;
第二传感器,用于接收经所述目标对象反射的反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光谱信息,其中,反射光谱信息用于对所述目标对象进行活体识别,其中,所述反射光线通过所述终端的显示面板到达所述检测装置。
通过采用上述方案,检测装置所接收的反射光线为通过终端的显示面板发出,避免了在终端内部单独设置发射光源,减少了终端的内部空间的占用,以使得终端能够更加轻薄,此外也不必在终端的壳体上开设出射孔,减小了对终端外观的影响。
在其中一个实施例中,所述第一传感器以及所述第二传感器均集成于所述显示面板内。
通过采用上述方案,第一传感器以及第二传感器均距离目标对象较近,使得反射光线强度较大,检测装置对指纹信息及反射光谱信息的感应灵敏度较大。
在其中一个实施例中,所述第一传感器以及所述第二传感器均位于所述显示面板的下侧。
通过采用上述方案,第一传感器和第二传感器可与显示面板独立设置,降低了薄膜晶体管层的加工难度,减少了显示面板温度过高的情况发生。
在其中一个实施例中,所述第一传感器以及所述第二传感器中的一个位于所述显示面板的下侧,且另一个集成于所述显示面板内。
通过采用上述方案,相较于将第一传感器及第二传感器均设于显示面板下侧,减少了终端的内部空间的占用。同时,第一传感器以及第二传感器独立设置还能够减少二者在采集信息时的相互干扰。
在其中一个实施例中,所述第二传感器具有心率检测功能。
通过采用上述方案,用户能够在进行身份认证的同时实现对心率的检测,检测结果能够通过显示面板进行输出显示,不仅省去了佩戴手环的不便,并且不用单独进行刻意操作,方便快捷。
在其中一个实施例中,所述第二传感器包括绿光响应单元,所述显示面板能够发射绿光,所述反射光线为所述绿光的反射光线,所述绿光响应单元用于接收所述反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光谱信息,所述绿光响应单元集成于所述显示面板内或位于所述显示面板下侧。
通过采用上述方案,由于绿光的稳定性强,通过绿光响应单元采集反射光谱信息能够使得处理装置的判断灵敏度更强。
在其中一个实施例中,所述第二传感器具有血氧饱和度检测功能。
通过采用上述方案,用户能够在进行身份认证的同时实现对血氧饱和度的检测,检测结果能够通过显示面板进行输出显示,不仅省去了佩戴手环的不便,并且不用单独进行刻意操作,方便快捷。
在其中一个实施例中,所述第二传感器包括红外光发射单元、红光响应单元以及红外光响应单元;
所述显示面板能够发射红光,所述红外光发射单元能够发射红外光,所述红光及所述红外光经所述目标对象反射形成所述反射光线,所述红光响应单元用于接收所述反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光线的所述反射光谱信息;所述红外光响应单元用于接收所述反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光线的所述反射光谱信息。
通过采用上述方案,在显示面板发射红光时,第二感应器能够实现对血氧饱和度的检测。
在其中一个实施例中,所述红外光发射单元、所述红光响应单元以及所述红外光响应单元中的部分集成于所述显示面板内,且另一部分位于所述显示面板下侧,所述第一传感器位于所述显示面板下侧。
通过采用上述方案,相较于将第二传感器全部设置与显示面板内,降低了显示面板的工作温度,提高了显示面板的使用寿命。
在其中一个实施例中,所述红外光发射单元位于所述显示面板的下侧,所述红光响应单元与所述红外光响应单元集成在所述第一传感器中。
通过采用上述方案,红外光发射单元与现实面板独立设置,降低了显示面板的工作温度,提高了显示面板的使用寿命。
在其中一个实施例中,所述红外光发射单元集成于所述显示面板内的有机发光层内,所述红光响应单元与所述红外光响应单元集成在所述第一传感器中。
通过采用上述方案,减少了对终端内部空间的占用。
在其中一个实施例中,所述红外光发射单元、所述红光响应单元以及所述红外光响应单元中的部分集成于所述显示面板内,且另一部分位于所述显示面板下侧,所述第一传感器集成于所述显示面板内。
通过采用上述方案,第一传感器距离目标对象距离更近,使得指纹识别功能更加灵敏。
在其中一个实施例中,所述红外光发射单元集成于所述显示面板内的有机发光层内,所述红光响应单元与所述红外光响应单元位于所述显示面板下侧。
通过采用上述方案,无需设置独立的外加光源,便于终端的组装。
在其中一个实施例中,所述显示面板靠近所述检测装置的一侧开设的透光孔与所述检测装置相对设置,所述反射光线通过所述透光孔到达所述检测装置。
通过采用上述方案,反射光线能够从目标对象透过显示面板到达显示面板下侧的检测装置。
第二方面,本申请实施例提供一种终端,包括如上所述的检测装置。
通过采用上述方案,终端实现了指纹识别与活体识别的结合,在目标对象同时满足活体识别结果合格及指纹识别结果合格两个条件时,才能够实现用户身份认证,以降低终端被3D指模或2D打印指模图纸攻克的可能,提高了安全性及生物防伪能力。
附图说明
图1是本申请实施例提供的检测装置的结构示意图,其中,第二传感器可用于心率检测;
图2是本申请实施例提供的检测装置的工作原理图;
图3是本申请实施例提供的检测装置的工作流程图;
图4是本申请实施例提供的显示面板的特定区域示意图;
图5是本申请实施例提供的显示面板的可设置区域;
图6是本申请实施例提供的检测装置的内部结构示意图;
图7是本申请实施例提供的检测装置的结构示意图,其中,第二传感器可用于血氧饱和度检测;
图8、图10至图15是的本申请实施例提供的检测装置在其他实施例的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的检测装置的第二传感器集成于显示面板时的内部结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,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,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“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申请的限制。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一传感器与第二传感器仅仅是为了区分不同的传感器,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。
现有的显示面板20一般通过指纹识别功能实现用户身份认证,但是将指纹信息印在3D指模上或2D打印指纹图像上仍然能够模拟人体指纹攻克该指纹识别技术,防伪能力不足。现有将指纹技术与活体检测技术相结合的方式,以手机为例,需要在手机正面、侧面或背面开孔并安装检测光源,再将手指放置在检测光源处,以便实现对活体生理数据的检测。但是这种方式需要将手指在指纹识别处及检测光源处分别对位,操作步骤繁琐,同时开孔设计也造成终端的外形不美观。
本申请实施例提供一种检测装置10,该检测装置10可应用于终端。该终端可以是任何具备通信和存储功能的设备,如手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑、车载设备或可穿戴设备等。终端一般包括显示面板20及用于处理信号的处理装置,显示面板20能够发出入射光线并显示画面,检测装置10与处理装置信号连接。
请参阅图1,检测装置10包括第一传感器11及第二传感器12,第一传感器11用于采集目标对象29的指纹信息,以及向处理装置发送指纹信息。第二传感器12用于接收经目标对象29反射的反射光线202、采集反射光线202的反射光谱信息,以及向处理装置发送反射光谱信息,其中,反射光谱信息用于对目标对象29进行活体识别。其中,目标对象29为手指或其它人体皮肤,以下实施例以目标对象29为手指为例。处理装置能够通过指纹信息进行指纹识别并通过判断反射光谱信息是否在正常范围内来进行活体识别。上述活体指真实、有生命体征的生物体,如有生命体征的人体。
其中,反射光线202通过终端的显示面板20到达检测装置10。也就是说,显示面板20发出的入射光线201经过目标对象29反射后形成反射光线202,反射光线202能够到达检测装置10以便于检测装置10接收。
作为一种示例,本申请实施例中的第一传感器11可以为指纹传感器,第二传感器12可以为光电传感器。
请参阅图1,在图示的实施例中,终端包括显示面板20与外壳,显示面板20与外壳共同形成用于容纳电子元件的容纳腔,即电子元件位于终端内部。该显示面板20具有朝向容纳腔的下侧及背向容纳腔的上侧,显示面板20为OLED(OrganicLight-Emitting Diode)显示面板20,显示面板20沿由上侧向下侧的方向依次包括层叠设置的偏光层、有机发光层21、薄膜晶体管层22、基板层及遮光层23。
其中,基板层上设有多个间隔设置的阳极,阳极由透光材料制成,以避免遮挡入射光线201或反射光线202。有机发光层21包括多个用于发光的电致发光器件,多个电致发光器件间隔设置并分别对应一阳极,阳极能够控制与其对应的电致发光器件进行发光,以形成有机发光层21。具体来说,电致发光器件由内向外依次包括空穴传输层、有机发光层21、电子传输层以及阴极,其中阴极也为透光材料制成,以作为显示面板20的发光出口,进行顶部发光。空穴从阳极经过空穴传输层向有机发光层21注入,电子从阴极经过电子传输层向有机发光层21注入,空穴与电子在有机发光层21复合成激子,并使得有机发光层21的有机分子发光,从而为显示面板20提供光源。多个电致发光器件能够形成红色像素发光单元、绿色像素发光单元及蓝色像素发光单元,分别用于发射红光(R)、绿光(G)及蓝光(B)。
具体地,请参阅图1,有机发光层21朝向上射出的光线为入射光线201。当目标对象29触摸显示面板20时,入射光线201向上侧射出,经目标对象29反射后成为反射光线202,反射光线202射向下侧。
在一实施例中,请参阅图1,第一传感器11和第二传感器12均位于显示面板20下侧。此时显示面板20靠近检测装置10的一侧开设有透光孔230,检测装置10与透光孔230相对设置。反射光线202通过透光孔230到达检测装置10,以使得检测装置10接收反射光线202。在本实施例中,遮光层23开设有透光孔230,具体为,遮光层23内设有铜箔,以反射并遮挡光线。铜箔上开设有透光孔230,反射光线202通过透光孔230透射进显示面板20下侧。检测装置10能够通过接收反射光线202采集指纹信息及反射光谱信息。
请参阅图2及图3,本检测装置的工作原理如下:显示面板20作为光源向上发出入射光线201,或在显示面板20下侧设置一外加光源,该外加光源与显示面板20共同作为光源向上发出入射光线201,入射光线201到达手指后,经由手指反射后形成反射光线202,反射光线202再到达本检测装置10,第一传感器11能够将反射光线202的光信号转换为第一电信号,以采集指纹信息,第二传感器12能够将反射光线202的光信号转换为第二电信号,以采集反射光谱信息,检测装置10与传感器控制芯片及信号输出电路电连接,以对第一电信号及第二电信号进行电路调制,第一电信号与第二电信号经过外部电路调制放大后转换为数字信号发送至处理装置,处理装置可以为芯片,芯片能够将数字信号进行算法处理,以得到检测结果。可选地,第一传感器11与第二传感器12集成于一体。
处理装置能够对指纹信息进行算法处理,以实现指纹匹配运算,从而实现指纹识别。具体地,指纹信息为通过目标对象29谷脊反射差异而得到的指纹纹路成像,处理装置能够将该指纹信息与预储的指纹信息进行比对。如果该指纹信息与预存的指纹信息之间的相似度大于或等于预设值,那么可以认为该指纹信息与预存指纹信息一致,因此可以判断指纹识别结果合格,即指纹识别的检测结果合格。当该指纹信息与预存信息不一致时,处理装置可判断指纹识别结果不合格,即指纹识别的检测结果不合格。
随着社会的发展,人们对自身的健康状态具有越来越多的关注,心率、血氧饱和度是显示人体健康状态的关键指标,因此目前出现了许多可穿戴式电子设备都含有该类功能检测,如智能手环等。但是人群中大多数人并没有佩戴智能手环的喜好,因此在终端上,尤其移动终端上集成心率检测或血氧饱和度检测功能也将会有较大的商业价值。
特定光线均具有特定的光谱信息,在图示的实施例中,入射光线201的光谱信息为发射光谱信息,反射光线202的光谱信息为反射光谱信息。活体的目标对象29能够透射部分光线并吸收部分光线,若目标对象29为活体,当目标对象29置于显示面板20上时,入射光线201经过人体组织的吸收反射后得到反射光线202,而入射光线201的发射光谱信息与反射光线202的反射光谱信息之间存在差异,如个别有色光的光强度变化。由于血液流动的影响,反射光线202的反射光谱信息也在不断变化。在入射光线201一定的情况下,活体的反射光谱信息在用于心率检测或用于血氧饱和度检测时均存在正常范围。若为非活体的目标对象29置于显示面板20上,则反射光线202的反射光谱信息与入射光线201的发射光谱信息大体一致,也就是说,目标对象29为非活体时反射光线202的反射光谱信息不在正常范围内。因此,处理装置在接收到第二传感器12发送的反射光谱信息后,能够通过判断该反射光谱信息是否处于正常范围来判断目标对象29是否为活体,当反射光谱信息处于心率检测的正常范围内或血氧饱和度检测的正常范围内时,可判断目标对象29为活体,即活体识别的检测结果合格;当反射光谱信息不在心率检测的正常范围内或血氧饱和度检测的正常范围内时,可判断目标对象29不为活体,即活体识别的检测结果不合格。需要说明的是,处理装置可以通过反射光谱信息计算得出心率信息和血氧饱和度信息中的其中一个,以便将活体检测与指纹识别相结合。处理装置也可以同时计算得出心率信息及血氧饱和度信息,以进一步提高生物防伪能力。
本检测装置10所接收的反射光线202为通过终端的显示面板20发出的入射光线201经过手指反射所得到,利用了显示面板20本身能发光这一特性,避免了在终端内部单独设置发射光源,减少了终端的内部空间的占用,以使得终端能够更加轻薄,此外也不必在终端的壳体上开设出射孔,减小了对终端外观的影响。
处理装置能够在指纹识别结果合格且活体识别结果合格时进行身份认证。可以理解的,本检测装置10为实现身份认证设置了两个识别条件,即通过反射光线202的反射光谱信息进行活体识别,以及通过指纹信息进行指纹识别,当反射光谱信息处于正常范围内时判断目标对象29为活体,即活体识别的检测结果合格,当指纹信息与预存的指纹信息之间的相似度大于或等于预设值时判断为指纹识别的检测结果合格。在目标对象29同时满足活体识别的检测结果合格及指纹识别的检测结果合格两个条件时,才能够实现用户身份认证,以降低检测装置10被3D指模或2D打印指模图纸攻克的可能,提高安全性及生物防伪能力。本检测装置10的检测方式主要涉及安全隐私的保护,如终端的支付功能及身份认证功能,如解锁、登陆功能等。
请参阅图4,在进行身份认证时,显示面板20可正处于黑屏状态也可正处于亮屏状态。当显示面板20处于亮屏状态时,用户可直接将手指放置于显示面板20上的特定区域203,该特定区域203与检测装置10相对应,此时显示面板20发射的光线经目标对象29反射后得到反射光线202,检测装置10接收该反射光线202,第一传感器11采集用户的指纹信息,第二传感器12采集经该手指反射的反射光谱信息;当显示面板20处于黑屏状态时,终端的触屏传感器若检测到用户的手指触摸显示面板20,那么处理装置控制显示面板20发出入射光线201,即显示面板20的至少于检测装置对应的特定区域203切换为亮屏状态,此时入射光线经手指反射后得到反射光线202,检测装置10接收该反射光线202,即可实现第一传感器11对指纹信息的采集与第二传感器12对反射光谱信息的采集,可见,用户只需要一次触屏操作便能够同时实现对指纹信息的采集及对反射光谱信息的采集,减少了进行活体身份认证时繁琐的操作步骤,提高了用户体验。
显示面板20的入射光线201可以为白光也可为有色光。有色光可以为红光,红光在偏光层的透过率高,但是红光的稳定性差,指纹识别能力不强,也可以为绿光,绿光相较于红光的稳定性强,指纹识别能力强。其中,请参阅图5,显示面板20可设于终端正面、顶部或侧面,无论设于终端的哪一面均不影响检测装置10的设置,即检测装置10也相应对应终端正面、顶部或侧面,用户在将手指放置于该显示面板20的与检测装置10对应的特定区域203时,实现身份认证,即用户能够根据显示面板20的位置相应触摸设于终端正面、顶部或侧面,以满足用户的不同需求。
在一实施方式中,反射光谱信息通过实现心率检测的方式来实现活体识别。即处理装置能够通过判断第二传感器12采集到的反射光谱信息是否在活体心率检测时的正常范围内判断目标对象29是否为活体,并计算得出心率信息,显示面板20输出心率信息。当第二传感器12采集到的反射光谱信息在活体心率检测时的正常范围内时,判断目标对象29为活体,即活体识别的检测结果合格;当第二传感器12采集到的反射光谱信息不在活体心率检测时的正常范围内时,判断目标对象29不为活体,即活体识别的检测结果不合格。入射光线201可以为红光,但是血管也为红色,对红光的吸收率不高,感应不灵敏。在本实施例中,入射光线201为绿光。由于血管对绿光的吸收率较高,同时血液密度能够随着血液脉动而改变,因而使得绿光的透光率发生较大变化,依此可持续测量心率,人在静止状态及运动过程中均可测量,还可针对各个时间段的心率计算得出平均心率,并记录最大心率。这样,便使得检测装置10上不仅集成了指纹识别功能,并且集成了心率检测功能,用户只需将目标对象29放置于显示面板20的特定区域203这一步操作,便能够在进行身份认证的同时实现对心率的检测,当指纹识别的检测结果合格且活体识别的检测结果合格时,实现身份认证,检测结果能够通过显示面板20进行输出显示,该检测结果为用户的心率数据,具体实现步骤为:用户身份认证成功后显示面板20进入显示页面,打开显示页面上进行心率检测的应用程序,该应用程序具有查看心率检测结果的选项,用户在进入该选项后得以查看心率数据。当指纹识别的检测结果合格且活体识别的检测结果不合格时,或,当指纹识别的检测结果不合格且活体识别的检测结果合格时,无法实现身份认证,即用户无法进入显示页面。检测装置10的心率检测功能不仅省去了佩戴手环的不便,并且不用单独进行刻意操作,方便快捷,也不必在终端的壳体上开孔来安装光源进行心率检测,使得终端的外形更加美观。
在实现心率检测的实施例中,第二传感器12可包括绿光响应单元,此时反射光线202为绿光的反射光线202,显示面板20能够发射绿光,以使得绿光响应单元接收该反射光线202、采集该反射光线202的反射光谱信息,以及向处理装置发送反射光谱信息,绿光响应单元位于显示面板20下侧并与透光孔230相对设置。其中,绿光响应单元可集成于第一传感器11,以节省空间。
在另一实施方式中,反射光谱信息通过实现血氧饱和度检测的方式来实现活体识别。即处理装置能够通过判断第二传感器12采集到的反射光谱信息是否在活体血氧饱和度检测的正常范围内判断目标对象29是否为活体,并计算得出血氧饱和度信息,显示面板20能够输出该血氧饱和度信息。当第二传感器12采集到的反射光谱信息在活体血氧饱和度检测时的正常范围内时,判断目标对象29为活体,即活体识别的检测结果合格;当第二传感器12采集到的反射光谱信息不在活体血氧饱和度检测时的正常范围内时,判断目标对象29不为活体,即活体识别的检测结果不合格。
其中,请参阅图6,第一传感器11及第二传感器12均可以为具有薄膜晶体管层结构的光电传感器,以第一传感器11为例,该第一传感器11包括栅极(Gate)111、漏极(Drain)112及源极(Source)113,栅极111设于基层114(Substrate)上,栅极111上覆盖有隔热层(Insulator)115及活性层(Active layer)116,漏极112与源极113间隔设置并分别连接两电极(Electrode)118,以形成了驱动电路,并封装有保护层(Passivation)117,其中,活性层116与透光孔230相对应,并用于感应反射光线202。
请参阅图7,其中,第二传感器12包括红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123。
显示面板20能够发射红光,红外光发射单元121用于发射红外光,此时红外光发射单元121为外加光源。红光及红外光经目标对象反射后共同形成反射光线,红光响应单元122用于接收反射光线202、采集反射光线202的反射光谱信息,以及向处理装置发送反射光线202的反射光谱信息;红外光响应单元123用于接收反射光线202、采集反射光线202的反射光谱信息,以及向处理装置发送反射光线202的反射光谱信息。处理装置与第一传感器11及第二传感器12均电连接,处理装置在接收到该反射光谱信息后能够进行血氧饱和度检测。
此时入射光线201为红光加红外光,红外光的出射为通过设于显示面板20下侧的红外光发射单元121实现,红光的出射为通过显示面板20实现。红光响应单元122与红外光响应单元123能够将检测到的反射光线202,即经过目标对象29上的动脉血管吸收反射后的红光和红外光的反射光线202,转换成第二电信号,处理装置将第二电信号转换为数字信号并进行指纹识别及血氧饱和度检测,并得到检测结果,该检测结果为用户的血氧饱和度数据。当指纹识别的检测结果合格且活体识别的检测结果合格时,实现身份认证,检测结果能够通过显示面板20进行输出显示,具体为用户身份认证成功后进入显示页面,打开显示页面上进行血氧饱和度检测的应用程序,该应用程序具有查看血氧饱和度检测结果的选项,用户在进入该选项后得以查看血氧饱和度数据。当指纹识别的检测结果合格且活体识别的检测结果不合格时,或,当指纹识别的检测结果不合格且活体识别的检测结果合格时,无法实现身份认证,即用户无法进入显示页面。
由于皮肤、肌肉、脂肪、静脉血、色素和骨头等对这两种光的吸收系数是恒定的,只有动脉血流中的血红蛋白和氧合血红蛋白浓度随着血液的动脉周期性变化,即氧合血红蛋白对红光的吸收量较少且对红外光吸收量较多,而血红蛋白对红光的吸收量较多且对红外光的吸收量较少,因此反射光谱信息的信号强度随之周期性变化,处理装置通过分光光度测定法测定红外光吸收量与红光吸收量的比值,从而确定血红蛋白的氧合程度,得到血氧饱和度。这样,便使得检测装置10上不仅能够用于进行指纹识别,并且能够用于进行血氧饱和度检测,用户只需将目标对象29放置于显示面板20这一步操作,便能够在进行身份认证的同时实现对血氧饱和度的检测,检测结果能够通过显示面板20进行输出显示,不仅省去了佩戴手环的不便,并且不用单独进行刻意操作,方便快捷,降低了忘记检测的可能性,也不必在终端的壳体上开孔来安装光源进行血氧饱和度检测,使得终端的外形更加美观。其中,红光波长可选为660nm,红外光的波长可选为2240nm。红光及红外光均由薄膜晶体管发出使得入射光线201的光强度较为均匀,距离目标对象29较近,以便反射得到的反射光线202强度较大,采集模组对指纹信息及反射光谱信息的感应灵敏度较大。
在图示的实施例中,红光响应单元122以及红外光响应单元123可均集成于第一传感器11内,以便于安装,并减少了对终端的内部空间的占用,红外光发射单元121位于显示面板20下侧并与透光孔230相对设置,此时红外光发射单元121成为外加光源,为避免与第一传感器11相互遮挡,红外光发射单元121可与第一传感器11并排布置。
其中,第二传感器12可只具有心率检测功能,此时第二传感器12包括绿光响应单元,且显示面板20通过发射绿光,来使得绿光响应单元接收绿光的反射光线202,绿光响应单元得以采集该反射光线202的反射光谱信息,处理装置在得到该反射光谱信息后实现对心率的检测。
第二传感器12也可只具有血氧饱和度的检测功能,此时第二传感器12包括红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123,显示面板20可发射红光,红外光发射单元121通过发射红外光,反射光线202为红光及红外光的反射光线202,红光响应单元122接收该反射光线202,红外光响应单元123同样接收到该反射光线202,第二传感器12得以采集到反射光线202的两个反射光谱信息,处理装置在得到这两个反射光谱信息后实现对血氧饱和度的检测。
第二传感器12还可以兼具心率检测功能及血氧饱和度的检测功能。可选地,此时第二传感器12可包括绿光响应单元、红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123,显示面板20发射红光及绿光,绿光响应单元采集绿光的反射光谱信息,红光响应单元122采集红光的反射光谱信息,红外光响应单元123采集红外光的反射光谱信息,第二传感器12将三个反射光谱信息发送至处理装置,处理装置得以同时进行心率检测及血氧饱和度检测。可选地,第二传感器12还可以包括红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123,显示面板20发射红光,此时心率的检测通过红光的反射光谱信息实现。红光响应单元122采集该反射光线202的反射光谱信息,处理装置通过该反射光谱信息后实现对心率的检测。红外光发射单元121通过发射红外光,使得红外光响应单元123采集红外光的反射光谱信息,第二传感器12得以采集到两反射光谱信息,处理装置通过接收及处理红光响应单元122发送的反射光谱信息及红外光响应单元123发送的反射光谱信息,实现对血氧饱和度的检测。
请参阅图8和图9,提供了本申请的另一个实施例,该实施例与图7相比区别点如下:第一传感器11以及第二传感器12中的一个位于显示面板20的下侧,且另一个集成于显示面板20内。这样显示屏幕内便只具有一个传感器,相较于将第一传感器11及第二传感器12均设于显示面板20下侧,减少了终端的内部空间的占用。同时,第一传感器11以及第二传感器12独立设置还能够减少二者在采集信息时的相互干扰。以下列举几种实施方式:
请参阅图8和图9,可选地,红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123均集成于显示面板20内,此时红外光发射单元121可集成于显示面板20内的有机发光层21内,并成为有机发光层21的一个像素发光单元,以发射红外光(IR,InfraredRadiation),此时红外光发射单元121覆盖于薄膜晶体管层22,红外光发射单元121能够通过薄膜晶体管层22的激发而发射红外光。其中,红外光发射单元121可通过蒸镀覆盖至薄膜晶体管层22上,有机发光层21上方可通过粘胶层(OCA,Optically Clear Adhesive)24胶结偏光片(POL,Polarizer)及玻璃盖板(CG,Cover glass)25相连。第一传感器11与透光孔230相对应,以接收反射光线202,第一传感器11能够通过接收反射光线202采集指纹信息,第二传感器12能够通过接收反射光线202采集反射光谱信息。其中,红光响应单元122以及红外光响应单元123集成于薄膜晶体管层22。
其中,薄膜晶体管层22上设有叠层结构,该叠层结构可以为顶栅结构或底栅结构,以底栅结构为例,该叠层结构包括栅极(Gate)221、漏极(Drain)222及源极(Source)223,栅极221设于基层(Substrate)225上,栅极221上覆盖有隔热层(Insulator)226及活性层(Active layer)227,漏极222与源极223间隔设置并分别连接两电极,以形成了驱动电路,并封装有保护层228,具体为在驱动电路中连接红光响应单元122和红外光响应单元123,红光响应单元122和红外光响应单元123可为在驱动电路中连接的用于感应红光及红外光的反射光线202的感光二极管(PD,Photo-Diode)224,在本实施例中,感光二极管224可连接于漏极222。相应的,为不妨碍感光二极管224接收光线,有机发光层21于其与感光二极管224相对应的位置不设置像素发光单元。
由于红光响应单元122以及红外光响应单元123集成于显示面板20内,距离目标对象29更近,得到的反射光谱信息的信号更强,提高了第二传感器12的检测灵敏度。其中,红外光由设置于薄膜晶体管层22上的红外光发射单元121向目标对象29方向出射。
请参阅图10,可选地,第一传感器11集成于薄膜晶体管层22,红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123均位于显示面板20下侧,并与透光孔230相对设置,以接收反射光线202,第一传感器11能够通过接收反射光线202采集指纹信息,第二传感器12能够通过接收反射光线202得到反射光谱信息。这样第一传感器11便距离目标对象29更近,使得指纹识别更加灵敏。请进一步参阅图6,其中,第一传感器11集成于薄膜晶体管层22具体为在驱动电路中连接用于感应指纹信息的感光二极管224,在本实施例中,该感光二极管224可连接于漏极222。
请参阅图11及图12,提供了本申请的再一个实施例,该实施例与图7相比区别点如下:红外光发射单元121、红光响应单元122以及红外光响应单元123中的部分集成于显示面板20内,且另一部分位于显示面板20下侧,第一传感器11位于显示面板20下侧。以下列举几种实施方式:
请参阅图11,可选地,红外光发射单元121位于显示面板20下侧,并与第一传感器11并排设置,红光响应单元122以及红外光响应单元123均集成于显示面板20的薄膜晶体管层22内。此时,红外光的出射为通过设于显示面板20下侧的红外光发射单元121实现,红外光发射单元121及第一传感器11与透光孔230的位置相对应,显示面板20能够出射红光,透光孔230能够供红外光发射单元121发出的红外光出射以及供第一传感器11接收反射光线202。红外光发射单元121与显示面板20独立设置,便于有机发光层21的加工。
请参阅图12,可选地,红外光发射单元121集成于显示面板20内的有机发光层21内,红光响应单元122与红外光响应单元123集成在第一传感器11中。此时红外光发射单元121受到薄膜晶体管层22的激发出射红外光,即显示面板20出射红光及红外光,第一传感器11与透光孔230相对应,第一传感器11接收反射至显示面板20下侧的反射光线202。红光响应单元122及红外光响应单元123均与薄膜晶体管层22独立设置,降低了薄膜晶体管层22的工作温度,延长了检测装置10的使用寿命。红光响应单元122与红外光响应单元123集成在第一传感器11中,减少了对终端内部空间的占用。
请参阅图13和图14,提供了本申请的又一个实施例,该实施例与图7相比区别点如下:红光响应单元122以及红外光响应单元123中的部分集成于显示面板20内,且另一部分位于显示面板20下侧,第一传感器11集成于显示面板20内。这样,第一传感器11距离目标对象29距离更近,使得指纹识别更加灵敏。以下列举几种实施方式。
请参阅图13,可选地,红光响应单元122以及红外光响应单元123位于显示面板20下侧,红外光发射单元121集成于显示面板20的有机发光层21内,第一传感器11集成于薄膜晶体管层22内。具体地,第一传感器11为驱动电路中连接于漏极222的感光二极管224。红光响应单元122以及红外光响应单元123与透光孔230相对应,由于红外光发射单元121的集成,显示面板20出射红光及红外光,红光响应单元122以及红外光响应单元123能够通过透光孔230接收入射至显示面板20下侧的反射光线202。
请参阅图14,可选地,第一传感器11、红光响应单元122以及红外光响应单元123集成于薄膜晶体管层22内,红外光发射单元121位于显示面板20下侧并与透光孔230相对设置,这样大大减少了终端内部空间的占用,减小了透光孔230的开设面积,同时提高了指纹检测及活体检测的灵敏度。具体地,红光响应单元122以及红外光响应单元123为驱动电路中连接于漏极222的感光二极管224。红外光发射单元121与透光孔230相对应,红外光发射单元121发出的红外光通过透光孔230出射,显示面板20出射红光,红外光与红光经过目标对象29反射后形成反射光线202,红光响应单元122以及红外光响应单元123能够接收该反射光线202。
请参阅图15,提供了本申请的又一个实施例,该实施例与图7相比区别点如下:在一实施例中,第一传感器11以及第二传感器12均集成于显示面板20内。
具体地,第一传感器11以及第二传感器12均集成于薄膜晶体管层22,此时遮光层23的铜箔上不必开设透光孔230,提高了结构的完整性,第一传感器11的集成减少了对终端的内部空间的占用,使得终端能够更加轻薄,同时第一传感器11以及第二传感器12可设置多个并均布于显示面板20,以使得用户能够在显示面板20的各个位置均能够实现指纹识别及心率或血氧饱和度的检测。而若将第一传感器11设于铜箔下并在铜箔上开设透光孔230,则第一传感器11无法实现全屏设置,只能进行定点检测。其中,当处理装置需要通过反射光谱信息得到血氧饱和度信息时,入射光线201为红光和红外光,其中,红外光由覆盖于薄膜晶体管层22上的红外光发射单元121出射。请进一步参阅图,第一传感器11与第二传感器12均集成于薄膜晶体管层22具体为在驱动电路中连接用于感应指纹信息及反射光谱信息的感光二极管224,在本实施例中,感光二极管224可连接于漏极222。
本实施例还提供一种终端,包括上述各实施例中的检测装置10、显示面板20以及处理装置。该检测装置10与显示面板20之间的位置关系可以参考图1至图15中的描述,此处不再赘述。该终端可以是任何具备通信和存储功能的设备,如手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑、车载设备或可穿戴设备等。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种检测装置,其特征在于,应用于终端中,包括:
第一传感器,用于采集目标对象的指纹信息,以及向处理装置发送所述指纹信息;
第二传感器,用于接收经所述目标对象反射的反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光谱信息,其中,反射光谱信息用于对所述目标对象进行活体识别,其中,所述反射光线通过所述终端的显示面板到达所述检测装置。
2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述第一传感器以及所述第二传感器均集成于所述显示面板内。
3.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述第一传感器以及所述第二传感器均位于所述显示面板的下侧。
4.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述第一传感器以及所述第二传感器中的一个位于所述显示面板的下侧,且另一个集成于所述显示面板内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的检测装置,其特征在于,所述第二传感器具有心率检测功能。
6.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述第二传感器包括绿光响应单元,所述显示面板能够发射绿光,所述反射光线为所述绿光的反射光线,所述绿光响应单元用于接收所述反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光谱信息,所述绿光响应单元集成于所述显示面板内或位于所述显示面板下侧。
7.根据权利要求1至6任一项所述的检测装置,其特征在于,所述第二传感器具有血氧饱和度检测功能。
8.根据权利要求7所述的检测装置,其特征在于,所述第二传感器包括红外光发射单元、红光响应单元以及红外光响应单元;
所述显示面板能够发射红光,所述红外光发射单元能够发射红外光,所述红光及所述红外光经所述目标对象反射形成所述反射光线,所述红光响应单元用于接收所述反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光线的所述反射光谱信息;所述红外光响应单元用于接收所述反射光线、采集所述反射光线的反射光谱信息,以及向所述处理装置发送所述反射光线的所述反射光谱信息。
9.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,所述红外光发射单元、所述红光响应单元以及所述红外光响应单元中的部分集成于所述显示面板内,且另一部分位于所述显示面板下侧,所述第一传感器位于所述显示面板下侧。
10.根据权利要求9所述的检测装置,其特征在于,所述红外光发射单元位于所述显示面板的下侧,所述红光响应单元与所述红外光响应单元集成在所述第一传感器中。
11.根据权利要求9所述的检测装置,其特征在于,所述红外光发射单元集成于所述显示面板内的有机发光层内,所述红光响应单元与所述红外光响应单元集成在所述第一传感器中。
12.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,所述红外光发射单元、所述红光响应单元以及所述红外光响应单元中的部分集成于所述显示面板内,且另一部分位于所述显示面板下侧,所述第一传感器集成于所述显示面板内。
13.根据权利要求12所述的检测装置,其特征在于,所述红外光发射单元集成于所述显示面板内的有机发光层内,所述红光响应单元与所述红外光响应单元位于所述显示面板下侧。
14.根据权利要求3至13任一项所述的检测装置,其特征在于,所述显示面板靠近所述检测装置的一侧开设的透光孔与所述检测装置相对设置,所述反射光线通过所述透光孔到达所述检测装置。
15.一种终端,其特征在于,包括如权利要求1至14任一项所述的检测装置。
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