CN208969685U - 屏下指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种屏下指纹识别装置和电子设备，能够适用于LCD屏的屏下指纹识别。该屏下指纹识别装置应用于具有背光模组和液晶面板的电子设备中，所述背光模组位于所述液晶面板的下方，所述液晶面板包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域，该屏下指纹识别装置包括：指纹传感器，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方，并接收所述背光模组发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

Description

屏下指纹识别装置和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及屏下指纹识别领域，并且更具体地，涉及一种屏下指纹识别装置和电子设备。

背景技术

目前，屏下指纹识别主要应用于有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)屏，其原理是：OLED屏下的指纹识别模组利用OLED屏本身具备的透光特性，接收OLED屏自身发出的经过手指反射后形成的反射光检测指纹。

但是，由于液晶显示(liquid crystal display，LCD)屏的发光原理和具体结构和OLED屏不同，LCD屏的背光模组具有不透光性。因此，OLED屏下指纹识别方案并不适用LCD屏。

因此，如何实现LCD屏下光学指纹识别是本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本申请实施例提供了一种屏下指纹识别装置和电子设备，能够适用于LCD屏的屏下指纹识别。

第一方面，提供了一种屏下指纹识别装置，应用于具有背光模组和液晶面板的电子设备中，所述背光模组位于所述液晶面板的下方，所述液晶面板包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域，包括：指纹传感器，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方，并接收所述背光模组发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，所述屏下指纹识别装置还包括发光单元和控制单元，所述发光单元位于所述液晶面板的非显示区域的下方，所述控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；所述指纹传感器还用于接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，所述控制单元用于在所述液晶面板处于灭屏状态时，控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号。

在一些可能的实现方式中，所述发光单元相对所述液晶面板倾斜设置，使得所述发光单元的发光角度对准所述指纹探测区域。

在一些可能的细线方式中，所述发光单元的倾斜角度大于等于0°且小于等于60°。

在一些可能的实现方式中，所述发光单元的倾斜角度大于等于30°且小于等于45°。

在一些可能的实现方式中，所述非显示区域包括与所述发光单元所在位置相对的第一目标位置，且所述第一目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

在一些可能的实现方式中，所述发光单元包括第一发光单元和第二发光单元，所述非显示区域包括与所述第一发光单元和所述第二发光单元所在位置相对的第二目标位置，且所述第二目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置的两侧。

在一些可能的实现方式中，所述控制单元还用于控制所述发光单元发射光信号与所述指纹传感器接收手指反射的光信号保持同步。

在一些可能的实现方式中，所述屏下指纹识别装置还包括：反光镜，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于反射所述手指反射回来的光信号；光学镜头，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于将所述反光镜反射的光信号聚焦至所述指纹传感器；所述指纹传感器的感光面朝向所述反光镜的反射面，用于根据所述光学镜头聚焦的光信号生成所述手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，所述指纹传感器的感光面背对所述液晶面板，所述反光镜的反光面朝向所述指纹传感器的感光面，所述光学镜头侧立，用于接收所述反光镜反射的光信号。。

在一些可能的实现方式中，所述非显示区域包括与所述反光镜和所述指纹传感器所在位置相对的第三目标位置，且所述第三目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

在一些可能的实现方式中，所述光学镜头的光轴与所述液晶面板的夹角为0～30°。

在一些可能的实现方式中，所述光学镜头的光轴与所述液晶面板的夹角为15°。

第二方面，提供了一种屏下指纹识别装置，应用于具有背光模组和液晶面板的电子设备中，所述背光模组位于所述液晶面板的下方，所述液晶面板包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域，该屏下指纹识别装置包括：发光单元，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方；控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；指纹传感器，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方，并接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

第三方面，提供了一种电子设备，包括：液晶面板，包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域；背光模组，位于所述液晶面板的下方；指纹传感器，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于接收所述背光模组发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，所述电子设备还包括发光单元和控制单元，所述发光单元位于所述液晶面板的非显示区域的下方，所述控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；所述指纹传感器还用于接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，所述控制单元用于在所述液晶面板处于灭屏状态时，控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号。

在一些可能的实现方式中，所述发光单元相对所述液晶面板倾斜设置，使得所述发光单元的发光角度对准所述指纹探测区域。

在一些可能的细线方式中，所述发光单元的倾斜角度大于等于0°且小于等于60°。

在一些可能的实现方式中，所述发光单元的倾斜角度大于等于30°且小于等于45°。

在一些可能的实现方式中，所述非显示区域包括与所述发光单元所在位置相对的第一目标位置，且所述第一目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

在一些可能的实现方式中，所述发光单元包括第一发光单元和第二发光单元，所述非显示区域包括与所述第一发光单元和所述第二发光单元所在位置相对的第二目标位置，且所述第二目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置的两侧。

在一些可能的实现方式中，所述控制单元还用于控制所述发光单元发射光信号与所述指纹传感器接收手指反射的光信号保持同步。

在一些可能的实现方式中，所述电子设备还包括：反光镜，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于反射所述手指反射回来的光信号；光学镜头，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于将所述反光镜反射的光信号聚焦至所述指纹传感器；所述指纹传感器的感光面朝向所述反光镜的反射面，用于根据所述光学镜头聚焦的光信号生成所述手指的指纹信息。

在一些可能的实现方式中，所述光学镜头的光轴与所述液晶面板的夹角为0～30°。

在一些可能的实现方式中，所述光学镜头的光轴与所述液晶面板的夹角为15°。

第四方面，提供了一种电子设备，包括：液晶面板，包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域；背光模组，位于所述液晶面板的下方；发光单元，位于所述液晶面板的非显示区域的下方；控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；指纹传感器，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

本申请实施例提供的技术方案中，不需要改变具有背光模组的显示屏的背光结构和背光膜层，将指纹传感器设置在液晶面板的非显示区域的下方，而指纹探测区域仍然位于液晶面板的显示区域。背光模组发出的光信号经过指纹探测区域上方的手指的反射后，不需要经过背光模组而被指纹传感器接收到，从而实现指纹图像的采集和指纹识别，使得具有背光模组的显示屏能够实现屏下指纹识别。且将指纹传感器置于液晶面板的非显示区域的下方，不会影响屏幕的显示效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种屏下指纹识别的应用场景的示意图。

图2是本申请实施例提供的一种背光模组的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的传统屏下指纹识别装置应用的电子设备的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的另一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的另一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的另一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的另一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

图9是本申请实施例提供的另一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

图10是本申请实施例提供的一种指纹注册方法的示意性流程图。

图11是本申请实施例提供的一种指纹识别方法的示意性流程图。

图12是本申请实施例提供的另一种屏下指纹识别装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例可以应用于指纹系统，包括但不限于光学、超声波或其他指纹识别系统和基于光学、超声波或其他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、超声波或其他成像技术的系统等。

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，活体识别等，本申请实施例对此也不限定。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备，更具体地，可以应用于具有显示屏的电子设备。例如智能手机、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，但本申请实施例对此并不限定。

更具体地，在上述电子设备中，指纹采集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。下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

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，以及屏下指纹识别装置的整体厚度、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是屏下指纹识别装置可以适用的终端设备的结构示意图，该终端设备100包括显示屏120和指纹识别装置130，其中，该指纹识别装置130设置在该显示屏120下方的局部区域。该指纹识别装置130包括具有多个光学感应单元的感应阵列，该感应阵列所在区域为该指纹识别装置130的指纹探测区域103。

如图1所示，该显示屏120可以包括显示区域102和非显示区域105，该指纹探测区域103位于该显示屏120的显示区域102之中，因此，使用者在需要对该终端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的指纹探测区域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终端设备100无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，因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该终端设备100的整个正面。

该显示屏120可以为液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)或者其他被动发光显示屏。

可选地，该显示屏120具体可以为触控显示屏，其不仅可以进行画面显示，还可以检测用户的触摸或者按压操作，从而为用户提供一个人机交互界面。比如，在一种实施例中，该终端设备100可以包括触摸传感器，所述触摸传感器可以具体为触控面板(touchpanel，TP)，其可以设置在所述显示屏120表面，也可以部分集成或者整体集成到所述显示屏120内部，从而形成所述触控显示屏。

应当理解的是，在具体实现上，该终端设备100还包括透明保护盖板，该盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于该显示屏120的上方并覆盖该终端设备100的正面。本申请实施例中，所谓的手指按压在该显示屏120上实际可以指按压在该显示屏120上方的盖板或者覆盖该盖板的保护层表面。

作为一种可选的实现方式，如图1所示，该指纹识别装置130包括至少一个光检测部分134和光学组件132，该光检测部分134包括该感应阵列以及与该感应阵列电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)；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，而该导光层主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至该感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，该多个光学组件132可以与该至少一个光检测部分134封装在同一个光学指纹芯片。其中，该导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的透镜(lens)层，其具有多个透镜单元，从手指反射回来的反射光经该透镜单元，并被其下方的光学感应单元接收，据此，该感应阵列可以检测出手指的指纹图像。

本申请实施例可以应用在具有一个指纹识别装置和一个指纹探测区域的电子设备中，也可以应用在具有多个指纹识别装置和多个指纹探测区域的电子设备中。

应理解，在本申请实施例中，光学传感器也可以称之为图像传感器(sensor)，光电传感器或者指纹传感器，经半导体工艺加工处理可以制作成一个芯片(DIE)，即DIE包括图像传感器。

在某些情况下，本申请实施例中的光学传感器也可以称为光学指纹装置、光学指纹识别模组、指纹装置、指纹识别装置、指纹识别模组、指纹模组、指纹采集装置等。

目前的屏下指纹识别技术基本都应用在OLED或有源矩阵有机发光二极管(active-matrix OLED，AMOLED)等自发光的手机屏幕上，利用OLED屏幕像素自发光作为光源光线照射到手指上经过手指的反射，并穿过OLED屏幕像素之间的缝隙，被屏下的指纹传感器接收到，实现指纹图像的采集和指纹识别。

然而，LCD屏与OLED屏存在较大的不同，LCD屏采用背光模组提供光源，背光模组发出的光可以在液晶面板上显示影像。

图2是LCD屏幕的结构示意图。液晶面板210可以包括玻璃盖板230和薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)液晶240。背光模组220可以包括增亮膜250、匀光膜260、导光板270、反射膜280和钢板补强290。

以波长为850nm的光为例，背光模组各膜层的光线透过率如表1所示。

表1

背光模组膜层	光线透过率
		反射膜	1.00％
导光板	60％
		增亮膜	1.40％
匀光膜	3.80％
		钢板补强	0.00％
总透过率	0.00％

由表1可知，背光模组的对光线的总透过率为0％，即背光模组不透光。

图3为LCD屏幕的结构示意图。背光模组320发出的光信号可以穿过液晶面板310到达手指，经过手指反射后的光信号可以到达背光模组320。但是由于背光模组320的不透光性，导致经过手指反射回来的光无法穿透背光模组，无法被屏幕下方的指纹识别模组330接收到，因此无法形成屏下指纹的光信号探测回路。

由于背光模组的光学特性，使得经由手指反射后的光信号在传输至指纹识别模组的过程中，能量损耗非常大，进而导致无法实现指纹识别。即OLED屏下指纹识别方案并不适用于LCD屏。

综上，LCD屏不能采用OLED屏或AMOLED屏的屏下指纹结构进行指纹识别，如何在LCD屏上进行屏下指纹识别成为亟需解决的技术问题。

本申请实施例提供了一种屏下指纹识别装置，如图4所示，使得具有背光模组的电子设备能够实现屏下指纹识别。

本申请实施例提供的屏下指纹识别装置应用于具有背光模组420和液晶面板430的电子设备中，背光模组420位于液晶面板430的下方。该液晶面板430包括显示区域和非显示区域，液晶面板430的显示区域上设置有指纹探测区域440。

该屏下指纹识别装置可以包括指纹传感器410。该指纹传感器410用于设置在液晶面板430的非显示器区域的下方，并接收背光模组420发出的经所述指纹探测区域440上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成手指的指纹信息。

可以理解，指纹探测区域440可以是液晶面板上的显示区域的某个固定位置，也可以扩展到液晶面板的整个显示区域，本申请实施例对此不做具体限定。

同样地，液晶面板430下方的指纹传感器410可以是一个指纹传感器，也可以是多个指纹传感器，该多个指纹传感器可以用于接收液晶面板上不同指纹探测区域的手指反射回来的光信号。

该液晶面板可以为LCD屏的液晶面板或者其他被动发光显示屏的液晶面板，本申请实施例对此不做限制。

指纹传感器位于液晶面板的下方，可以理解为指纹传感器位于玻璃盖板的下方。

由于指纹传感器位于液晶面板的下方，而不是背光模组的下方，指纹传感器接收的手指反射回来的光信号不需要经过背光模组，因此，指纹传感能够接收到手指反射回来的光信号进行指纹识别。此外，指纹传感器设置在液晶面板非显示区域的下方，也不会影响屏幕的显示效果。

本申请实施例提供的技术方案，不需要改变具有背光模组的显示屏的背光结构和背光膜层，将指纹传感器设置在液晶面板的非显示区域的下方，而指纹探测区域仍然位于液晶面板的显示区域。背光模组发出的光信号经过指纹探测区域上方的手指的反射后，不需要经过背光模组而被指纹传感器接收到，从而实现指纹图像的采集和指纹识别，使得具有背光模组的显示屏能够实现屏下指纹识别。

可选地，电子设备可以指手机，非显示区域可以指手机的下巴位置，指纹传感器可以设置在手机下巴位置的液晶面板的下方。

可选地，该屏下指纹识别装置还可以包括发光单元和控制单元，如图5所示。该发光单元450可以位于液晶面板430的非显示区域的下方，控制单元可以控制发光单元450向指纹探测区域440发射光信号。

可选地，控制单元控制发光单元450发射光信号可以指当需要进行指纹采集时，即不论当前液晶面板是处于亮屏状态，还是灭屏状态，控制单元都可以控制发光单元450发射光信号。

在一些实现方式中，控制单元可以在液晶面板处于灭屏状态时，控制发光单元450发射光信号。而在液晶面板处于亮屏状态时，指纹识别所需要的光源可以由背光模组来提供。

指纹传感器可以接收发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

本申请实施例中，通过设置发光单元，来增强手指反射回来的光信号，使得指纹传感器接收到的手指反射回来的光信号增多，能够提高指纹识别的灵敏度。

此外，由于电子设备在灭屏状态时，背光模组不提供光源，本申请实施例中的发光单元可以独立发光，可以在电子设备处于灭屏状态时，为指纹识别提供光源，向指纹探测区域发射光信号。因此在电子设备处于灭屏状态也能够实现指纹识别。

需要说明的是，该光源发出的光信号可以是可见光信号，也可以是不可见光信号。该不可见光信号例如可以是红外光信号。红外光信号的穿透力较强，且不可见，不会对显示图像产生影响，可以作为优选的光信号。

本申请实施例中，指纹传感器可以接收背光模组发出的经手指反射回来的光信号，或者也可以接收发光单元发出的经手指反射回来的光信号，或者可以同时接收背光模组和发光单元发出的经手指反射回来的光信号。

可选地，该发光单元可以相对液晶面板平行设置，也可以倾斜设置，使得发光单元的发光角度对准所述指纹探测区域。这样，可以使得有更多的光信号到达指纹探测区域上方的手指，提高发光效率，从而提高指纹识别的灵敏度。

该发光单元的倾斜角度例如可以在大于等于0°且小于等于60°的范围内。该倾斜角度可以指发光单元发出的光线与液晶面板之间的夹角。

作为一个示例，该发光单元的倾斜角度例如可以是30°～45°。发光单元具体的发光角度可以根据发光单元在液晶面板上的位置和/或指纹探测区域在液晶面板上的位置来确定。

上文所描述的发光单元的倾斜角度的范围仅是一种具体的实现方式，该倾斜角度也可以是该范围外的其他角度，只要该发光单元发射的光信号能够发射至指纹探测区域即可。

此外，控制单元还可以通过同步信号，控制发光单元发射光信号与指纹传感器接收手指反射回来的光信号保持同步。

可选地，该屏下指纹识别装置可以包括反光镜和光学镜头。该反光镜和光学镜头均位于液晶面板的非显示区域的下方，该反光镜可以接收所述手指反射回来的光信号，并将光信号反射至光学镜头。光学镜头可以将反光镜反射回来的光信号聚焦至指纹传感器。从而，指纹传感器可以根据该接收到的光信号进行指纹图像的采集。

图6是本申请实施例提供的另一种指纹识别装置应用的电子设备的示意性结构图。图6所示的指纹识别装置可以应用在具有背光模组420和液晶面板430的电子设备中，背光模组420位于液晶面板430的下方。该液晶面板430可以包括显示区域和非显示区域，液晶面板430的显示区域上设置有指纹探测区域440。

图6所示的屏下指纹识别装置屏可以包括：

反光镜460，位于液晶面板430的非显示区域的下方，用于反射手指反射回来的光信号；光学镜头470，位于液晶面板430的非显示区域的下方，可以接收反光镜460反射的光信号，并将该光信号聚焦至指纹传感器410；指纹传感器410的感光面可以朝向反光镜460的反射面，用于根据光学镜头470聚焦的光信号生成所述手指的指纹信息。

可选地，该屏下指纹识别装置还可以包括发光单元450，该发光单元450位于液晶面板的非显示区域的下方，可以实现独立发光。控制单元可以控制该发光单元450向指纹探测区域发射光信号。

具体地，发光单元发射的光信号可以透过液晶面板，照射到指纹探测区域上方的手指，形成漫反射。经过手指漫反射后的光信号携带手指的指纹信息。经过手指漫反射后的光信号再次穿过液晶面板，到达非显示区域下方的反光镜。反光镜可以将光信号进行反射，光学镜头可以将反光镜反射后的光信号聚焦至指纹传感器。指纹传感器根据接收到的光信号进行来生成手指的指纹信息。

图6所示的发光单元或其他相应特征的描述可以参见上文的描述，为避免重复，此处不再赘述。

图6所示的屏下指纹识别装置包括的指纹传感器410，发光单元450，反光镜460，光学镜头470可以通过柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)连接线480组装在一起，形成一个整体的指纹模组。

其中，反光镜460可以位于液晶面板的非显示区域的下方，用于接收手指反射回来的光信号，并对该光信号进行反射。光学镜头470可以侧立，接收经反光镜460反射的光信号，并将该光信号聚焦至指纹传感器410上。指纹传感器410的感光面可以朝向反光镜的反射面，用于接收光学镜头聚焦后的光信号，并根据该光信号生成手指的指纹信息。

在一种实现方式中，该反光镜460的反光面可以朝上，即反光镜460的反光面朝向液晶面板430的下表面，指纹传感器410可以倒置，感光面朝下，即指纹传感器410的感光面背对液晶面板430的下表面，且反光镜460的反光面朝向指纹传感器410的感光面。

光学镜头470可以设置在指纹传感器410与反光镜460之间。

可选地，液晶面板的非显示区域包括与所述反光镜和所述指纹传感器所在位置相对的第三目标位置，且所述第三目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

可选地，该光学镜头侧立，可以不局限于图6所示的光学镜头的光轴与液晶面板平行，光学镜头的光轴可以与显示屏存在一定的夹角。该夹角例如可以为0～30°。优选地，该夹角可以为15°。

其中，光学镜头的设置角度可以根据光路的具体的情况而进行相应调整。例如，可以根据发光单元的发光角度，指纹探测区域在液晶面板的位置，和/或反光镜的位置等来具体确定。

在一些实施例中，不同电子设备中的光学镜头的设置角度可以相同，也可以不同。

该光学镜头的设置角度，指纹传感器的位置可以根据光路的具体情况而进行相应调整。例如，可以根据发光单元的发射角度，指纹探测区域在显示区域的位置，和/或反光镜的位置、角度等的变化而相应的变化。

在一些实施例中，不同电子设备中的指纹传感器的位置可以相同，也可以不同。

指纹传感器的感光面朝下，可以是指纹传感器与液晶面板平行设置，也可以是指纹传感器相对液晶面板有一定的倾斜角度，本申请实施例对此不做具体限定，只要指纹传感器的感光面能够接收到光学镜头聚焦后的光信号即可。

本申请实施例提供的指纹识别装置的结构，可以应用在手机等对尺寸要求较高的电子设备中。增加反光镜，光学镜头侧立的独特设计，使得手指反射回来的光信号可以到达指纹传感器，而不会对电子设备的尺寸产生影响。

可选地，该发光单元可以位于液晶面板的非显示区域，且在指纹探测区域的中心位置沿液晶面板长度方向的延伸位置上，或者延伸位置的两侧。

如图7和图8所示，图7和图8是本申请实施例提供的电子设备的正面示意图。

指纹探测区域440位于液晶面板的显示区域610，发光单元450和指纹识别模组490均位于液晶面板的非显示区域620的下方位置，该非显示区域620例如可以是手机下巴的非显示区域。

指纹识别模组490例如可以包括反光镜、光学镜头和指纹传感器等。具体的指纹识别模组的结构可以参照图6的描述。

发光单元450的具体位置例如可以如图7所示，非显示区域620包括与发光单元450所在位置相对的第一目标位置，且该第一目标位置位于指纹探测区域440的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

又例如，发光单元450的具体位置也可以是如图8所示，屏下指纹识别装置可以包括2个发光单元450，第一发光单元和第一发光单元。非显示区域620包括与所述第一发光单元和所述第二发光单元所在位置相对的第二目标位置，且所述第二目标位置位于所述指纹探测区域440的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置的两侧。

可选地，该两个发光单元可以沿液晶面板的纵向轴线对称设置，也可以是非对称设置，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，该两个发光单元也可以位于该液晶面板的纵向轴线的一侧，并不局限于在液晶面板的纵向轴线的两侧。

本申请实施例仅是以一个发光单元和两个发光单元进行举例说明，该屏下指纹识别装置还可以包括两个以上的发光单元。

图7和图8所示的发光单元的位置仅是两种可能的设置方式，发光单元可以设置在液晶面板的非显示区域的任意位置。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备能够支持屏下指纹识别。该电子设备可以包括上文所述的屏下指纹识别装置。例如，如图4-图8所示的屏下指纹识别装置。

可选地，该电子设备还可以包括液晶面板和背光模组。其中，背光模组位于液晶面板的下方。液晶面板包括显示区域和非显示区域，显示区域上设置有指纹探测区域。屏下指纹识别装置位于液晶面板显示区域的下方，用于接收所述背光模组发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

该电子设备中的相应技术特征的描述可以参照上文对屏下指纹识别装置的描述，为避免重复，此处不再赘述。

图9是本申请实施例提供的一种屏下指纹识别装置的示意性框图。

如图9所示，该屏下指纹识别装置可以包括：用户交互模块，图像处理模块，和光学指纹模组。其中，光学指纹模组可以包括控制单元，指纹传感器，电源模块和发光单元。下面对各模块的功能进行描述。

用户交互模块：可以提供指纹管理操作界面，供用户开启或关闭指纹功能、添加或删除录入指纹，显示指纹录入进度、识别结果、按压区域、提示消息。

图像处理模块：完成指纹图像数据读取、处理，进行指纹图像特征的提取、指纹录入时特征的存储、指纹识别时特征的匹配，真假指纹的辨别，与指纹控制单元的命令交互和数据交互。

控制单元：完成对指纹传感器、电源模块的控制，完成命令交互、数据读取等。与图像处理模块进行命令和数据交互。

可选地，控制单元还可以通过同步信号，控制光源模块发出的光信号与指纹传感器图像采集保持同步。

指纹传感器：可以将光信号转换成电信号和数字信号，完成光学指纹图像数据的采集。

发光单元：为指纹采集提供可见光或者不可见光。对于具有背光模组的显示屏，例如LCD屏，不能实现区域点亮，在灭屏时不能提供任何光源，本申请实施例中的发光单元可以在灭屏时提供光源，用于指纹识别。

该发光单元可以集成在光学指纹模组中，并隐藏在液晶面板的非显示区域的下方。

可选地，该发光单元提供的光源例如可以为红外光，红外光的穿透力较强且不可见，不会对屏幕显示造成影响。

光学指纹模组：可以将控制单元、指纹传感器、发光单元等通过FPC连接，组装成一个整体的指纹模组形态。

图10是本申请实施例提供的一种指纹注册的方法的示意性流程图。该方法可以由图1所述的移动终端100执行，也可以由图4-图8所示的屏下指纹识别装置执行，也可以由指纹识别装置中的指纹识别模组执行。如图10所示，所述方法包括以下部分或全部内容：

801、确定用户是否点击“添加指纹”命令。

802、在确定用户点击“添加指纹命令”后，切换到手机注册界面。

803、进入指纹采集模式。

804、检测用户是否按压指纹探测区域。

805、在检测到用户按压指纹探测区域的情况下，在显示区域显示指纹标识(logo)。

806、光学指纹模组进行光学指纹图像采集。

807、对采集到的指纹图像进行预处理。

808、判断图像质量是否满足条件。如果图像质量不满足条件，重新执行步骤806～808。

809、在图像质量满足条件的情况下，进行图像特征的提取。

810、刷新注册界面。

811、判断录入的指纹张数是否满足条件。如果录入的指纹张数不满足条件，则继续执行步骤803～811。

812、在指纹录入张数满足条件的情况下，保存指纹模板。

813、在显示界面提示用户指纹录入完成。

814、完成指纹录入。

图11是本申请实施例提供的一种指纹识别过程的示意性流程图。该方法可以由图1所述的移动终端100执行，也可以由图4-图8所示的屏下指纹识别装置执行，也可以由指纹识别装置中的指纹识别模组执行。如图11所示，所述方法包括以下部分或全部内容：

901、判断是否需要进行指纹解锁。

902、在需要进行指纹解锁的情况下，进入指纹采集模式。

903、判断用户是否按压指纹探测区域。

904、在检测到用户按压指纹探测区域的情况下，在显示界面显示指纹logo。

905、指纹识别模组进行光学指纹图像的采集。

906、对指纹识别模组采集到的图像进行预处理。

907、进行图像特征的提取。

908、判断采集到的图像与存储的指纹图像是否匹配。

909、在指纹图像不匹配的情况下，判断用户是否保持按压。在用户保持按压的情况下，重新执行步骤905～909。如果没有检测到用户保持按压，则直接跳到步骤911。

910、在指纹图像匹配的情况下，根据本次采集的指纹图像来更新指纹模板。

911、进行相关动作。例如解锁成功或失败，支付完成或失败等。

912、完成指纹识别。

本申请实施例中，图9所示的功能模块可以通过硬件形式实现，也可以通过软件形式的指令实现，还可以通过硬件和软件模块组合实现。

具体地，本申请实施例中的图10或图11所示的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和/或软件形式的指令完成，结合本申请实施例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。

可选地，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、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。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实施例中的步骤。

可选地，如图12所示，屏下指纹识别装置1000还可以包括存储器1020。该存储器1020可以用于存储指示信息，还可以用于存储处理器1010执行的代码、指令等。其中，处理器1010可以从存储器1020中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。

其中，存储器1020可以是独立于处理器1010的一个单独的器件，也可以集成在处理器1010中。

可选地，如图12所示，屏下指纹识别装置1000还可以包括液晶面板1040，用于向用户显示信息。

可选地，如图12所示，屏下指纹识别装置1000还可以包括指纹识别模组1030，指纹识别模组可以接收手指反射回来的光信号，并根据接收的光信号生成手指的指纹信息。其中，该指纹识别模组可以包括指纹传感器。

应当理解，屏下指纹识别装置中的各个组件通过总线系统相连，其中，总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。

还应理解，本申请实施例中提及的处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

例如，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、晶体管逻辑器件、分立硬件组件等等。此外，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。

此外，本申请实施例中提及的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(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。

应理解，上述存储器为示例性但不是限制性说明，例如，本申请实施例中的存储器还可以是静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，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)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)以及直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)等等。

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 (17)

1.一种屏下指纹识别装置，其特征在于，应用于具有背光模组和液晶面板的电子设备中，所述背光模组位于所述液晶面板的下方，所述液晶面板包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域，所述屏下指纹识别装置包括：

指纹传感器，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方，并接收所述背光模组发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

2.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述屏下指纹识别装置还包括发光单元和控制单元，所述发光单元位于所述液晶面板的非显示区域的下方，

所述控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；

所述指纹传感器还用于接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

3.根据权利要求2所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述控制单元用于在所述液晶面板处于灭屏状态时，控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号。

4.根据权利要求2或3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述发光单元相对所述液晶面板水平或倾斜设置，使得所述发光单元的发光角度对准所述指纹探测区域。

5.根据权利要求4所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述发光单元的倾斜角度大于等于0°且小于等于60°。

6.根据权利要求4所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述发光单元的倾斜角度大于等于30°且小于等于45°。

7.根据权利要求2或3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述非显示区域包括与所述发光单元所在位置相对的第一目标位置，且所述第一目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

8.根据权利要求2或3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述发光单元包括第一发光单元和第二发光单元，所述非显示区域包括与所述第一发光单元和所述第二发光单元所在位置相对的第二目标位置，且所述第二目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置的两侧。

9.根据权利要求2或3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述控制单元还用于控制所述发光单元发射光信号与所述指纹传感器接收所述手指反射的光信号保持同步。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述屏下指纹识别装置还包括：

反光镜，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于反射所述手指反射回来的光信号；

光学镜头，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于将所述反光镜反射的光信号聚焦至所述指纹传感器；

所述指纹传感器的感光面朝向所述反光镜的反射面，用于根据所述光学镜头聚焦的光信号生成所述手指的指纹信息。

11.根据权利要求10所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹传感器的感光面背对所述液晶面板，所述反光镜的反光面朝向所述指纹传感器的感光面，所述光学镜头侧立，用于接收所述反光镜反射的光信号。

12.根据权利要求10所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述非显示区域包括与所述反光镜和所述指纹传感器所在位置相对的第三目标位置，且所述第三目标位置位于所述指纹探测区域的中心位置沿所述液晶面板的长度方向延伸的位置上。

13.根据权利要求10所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光学镜头的光轴与所述液晶面板的夹角为0～30°。

14.根据权利要求10所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光学镜头的光轴与所述液晶面板的夹角为15°。

15.一种屏下指纹识别装置，其特征在于，应用于具有背光模组和液晶面板的电子设备中，所述背光模组位于所述液晶面板的下方，所述液晶面板包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域，所述屏下指纹识别装置包括：

发光单元，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方；

控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；

指纹传感器，用于设置在所述液晶面板的非显示区域的下方，并接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。

16.一种支持屏下指纹识别的电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-14所述的屏下指纹识别装置；

液晶面板，包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域；

背光模组，位于所述液晶面板的下方。

17.一种支持屏下指纹识别的电子设备，其特征在于，包括：

液晶面板，包括显示区域和非显示区域，所述显示区域上设置有指纹探测区域；

背光模组，位于所述液晶面板的下方；

发光单元，位于所述液晶面板的非显示区域的下方；

控制单元，用于控制所述发光单元向所述指纹探测区域发射光信号；

指纹传感器，位于所述液晶面板的非显示区域的下方，用于接收所述发光单元发出的经所述指纹探测区域上方的手指反射回来的光信号，并根据接收的所述光信号生成所述手指的指纹信息。