CN210403732U - 透镜组件、成像装置及生物特征检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物特征检测系统，包括显示装置和成像装置，所述成像装置设置在所述显示装置下方或侧方，所述显示装置用于图像显示，所述成像装置用于透过至少部分的所述显示装置接收成像光束，所述成像光束带有外部对象的生物特征信息，所述成像装置包括光检测层和设置在光检测层上的多个小透镜，所述光检测层包括多个像素单元，每个小透镜正对多个像素单元，所述像素单元透过所述小透镜接收带有生物特征信息的成像光束并转换为对应电信号。本实用新型还公开了一种透镜组件和成像装置。本实用新型能够实现较好的用户体验。

Description

透镜组件、成像装置及生物特征检测系统

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，尤其涉及一种透镜组件、成像装置及生物特征检测系统。

背景技术

随着技术进步和人们生活水平提高，对于手机、平板电脑、相机等电子产品，用户要求具有更多功能和时尚外观。目前，包括手机在内的电子产品大多通过光学成像的方式采集外部对象的生物特征信息，而用于采集带有生物特征信息的成像光束的成像装置受限于光学成像结构，往往体积较大，需要占据较大的空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于解决现有技术问题的透镜组件、成像装置及生物特征检测系统。

本实用新型的一个方面提供一种生物特征检测系统，所述生物特征检测系统包括显示装置和成像装置，所述成像装置设置在所述显示装置下方或侧方，所述显示装置用于图像显示，所述成像装置用于透过至少部分的所述显示装置接收成像光束，所述成像光束带有外部对象的生物特征信息，所述成像装置包括光检测层和设置在光检测层上的多个小透镜，所述光检测层包括多个像素单元，每个小透镜正对多个像素单元，所述像素单元透过所述小透镜接收带有生物特征信息的成像光束并转换为对应电信号。

在某些实施例中，所述显示装置包括由下至上依次设置的背光模组、显示面板和保护盖板，所述成像装置设置在所述背光模组下方、或者所述成像装置设置在所述保护盖板和所述背光模组之间、或者所述成像装置设置在所述保护盖板下方、且位于所述显示面板和背光模组的一侧，所述成像装置透过所述背光模组、显示面板和保护盖板中的一个或多个接收外部对象发射或反射的成像光束；或者所述显示装置包括由下至上依次设置的基板、发光层和保护盖板，所述成像装置设置在所述保护盖板下方，位于所述基板和发光层的一侧，所述成像装置透过所保护盖板接收外部对象发射或反射的成像光束。

在某些实施例中，透过一个小透镜的不同方向的成像光束能够被不同的像素单元接收，所述小透镜覆盖100～10000个像素单元，或者所述小透镜覆盖10*10至100*100的像素单元阵列。

在某些实施例中，所述显示装置为液晶显示器、OLED显示器、 Micro-LED显示器、Mini-LED显示器中的一种。

在某些实施例中，还包括设置在所述光检测层上的滤光层，所述滤光层用于透射所述成像光束并阻隔其他波长的光束透过。

在某些实施例中，还包括对应所述小透镜的间隔设置的遮光层，所述遮光层用于阻隔光束透过；或者所述遮光层能够透射所述成像光束但阻隔其他波长光束。

在某些实施例中，所述成像光束是外部对象反射的检测光束，所述检测光束来自一个能够发射用于生物特征检测的检测光束的发光模组；或者所述成像光束是外部对象将进入其内部发生后的所述检测光束透射出来的光束，所述成像光束为可见光和/或不可见光，所述不可见光包括近红外光。

在某些实施例中，所述小透镜满足下列条件中的一个或多个：直径为50～800微米；矢高为0.6微米到100微米；曲率半径为30～1000 微米；焦距为15微米～1000微米。

本实用新型的一个方面提供一种透镜组件，包括上述生物特征检测系统的小透镜。

本实用新型的一个方面提供一种成像装置，包括上述生物特征检测系统的成像装置，或包括上述的透镜组件。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的成像装置和透镜组件包括多个小透镜，所述小透镜通过透镜成像原理将带有生物特征信息的成像光束会聚到像素单元上，所述像素单元接收所述成像光束并转为为电信号。由于所述小透镜的体积和尺寸较小，其焦距较小，因此所述成像装置的厚度能够大大减小。此外，通过透镜成像方式，所述成像装置用于感光成像的光检测层的面积能够小于实际感测的外部对象的面积，因此所述成像装置的整体体积较小。因此，本实用新型的透镜组件、成像装置及生物特征检测系统能够实现较小体积，对空间要求较小，能够适用于高屏占比的显示装置和便携式装置，具有较好的用户体验。

附图说明

图1是本实用新型成像装置的一个实施例的示意图；

图2是图1所示成像装置的部分截面示意图；

图3是图1所示成像装置的一个实施例的示意图；

图4是图1所示成像装置的一个实施例的示意图；

图5是图1所示成像装置的一个实施例的示意图；

图6是本实用新型生物特征检测系统的一个实施例的示意图；

图7是本实用新型生物特征检测系统的一个实施例的示意图；

图8是本实用新型生物特征检测系统的一个实施例的示意图；

图9是本实用新型生物特征检测系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

在对本实用新型实施例的具体描述中，应当理解，当基板、框架、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的，可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外，附图中元件的大小并非完全反映实际大小。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，是根据本实用新型的一个实施例的成像装置10的部分立体示意图。请同时参阅图2，是所述成像装置10的侧面的部分截面示意图。

所述成像装置10包括光检测层11和设置在所述光检测层11上方的透镜组件(未标号)。所述透镜组件包括多个小透镜(Mini-Lens) 15。

本实施例中，所述成像装置10还包括对应所述小透镜15的间隔设置的遮光层14，所述遮光层用于阻隔光束透过；或者所述遮光层能够透射带有生物特征信息的成像光束102但阻隔其他波长光束。例如但不限于，所述遮光层14为黑色矩阵(black matrix)材料。

本实施例中，所述成像装置10还包括设置在所述光检测层11上的滤光层12，所述滤光层12用于透射所述成像光束102并阻隔其他波长的光束透过。

本实施例中，还包括设在所述光检测层下方的第一衬底16、和设在所述滤光层12上方的第二衬底13，所述小透镜15设在所述第二衬底13上，所述遮光层14覆盖所述第二衬底13上的小透镜15的间隔设置在所述第二衬底13上。

本实施例中，所述成像装置还包括设置在所述小透镜15上方的保护层17(图1中未示出)。所述保护层17可以用于保护所述小透镜 15。例如但不限于，所述保护层可以起到防潮、防尘、防刮等作用。在一些实施例中，所述保护层17覆盖所述遮光层14和/或小透镜15。

可以理解的是，图2中所示结构仅作示意，外部对象1000和成像装置10之间可以设置有保护盖板和/或光学涂层、透镜、棱镜、光学膜或者其他能够透射成像光束102的光学元件。所述成像光束102为来自外部对象1000的带有生物特征信息的光束。

在一些实施例中，所述成像光束102是外部对象1000反射的检测光束，所述检测光束来自一个能够发射用于生物特征检测的检测光束的发光模组(图未示)；或者所述成像光束102是外部对象1000将进入其内部后的所述检测光束透射出来的光束。

在一些实施例中，所述成像光束102可以是来自外部对象1000自身发射的光束，例如外部对象1000通过红外辐射发出的红外光。

在一些实施例中，所述成像光束102可以是外部对象1000反射的外部环境中的可见光和/或不可见光，所述不可见光例如但不限于为近红外光。本申请对成像光束102不作限定，能够被所述成像装置10 接收并转换为对应电信号，以及能够进一步用于生物特征检测、和/ 或生成图像、和/或空间坐标检测、和/或活体检测的光束，均可以视为所述成像光束102。

在一些实施例中，所述保护层17采用透明材料制成，例如透明的聚合物材料，所述成像光束102和其他波长光束能够透过所述保护层17。

在一些实施例中，所述保护层17采用半透明或不透明材料制成，所述成像光束102和其他波长光束能够透过所述保护层17。

在一些实施例中，所述保护层17采用半透明或不透明材料制成，所述成像光束102能够透过所述保护层17而其他波长光束无法透过所述保护层17。

在一些实施例中，所述成像光束102包括可见光和/或不可见光。进一步地，在一些实施例中，所述不可见光包括近红外光。所述可见光包括波长范围为400～700nm(纳米)的光束，近红外光包括波长范围为800～1000nm的光束。

在一些实施例中，所述光检测层包括光传感器，用于接收成像光束并转换为对应的电信号。例如但不限于，所述光传感器包括红外光传感器。

在一些实施例中，所述保护层17可以省略。

在一些实施例中，所述第一衬底16和/或第二衬底13可以部分或全部省略。

所述小透镜15可以使用透明玻璃、或透明树脂、或其他透明材料制成。所述小透镜15具有向上凸出的球面或非球面的上表面。所述成像光束102能够通过所述小透镜15的上表面进入所述小透镜15并透过所述小透镜15。所述小透镜15对成像光束102具有会聚作用。所述小透镜15可以为球缺结构。可见光也能够透过所述小透镜15，例如来自外部环境的可见光或外部对象1000反射或发射的可见光。

在一些实施例中，所述小透镜15使用透明材料制成。进一步地，所述小透镜15使用透明的玻璃或塑料制成，可见光和/或近红外光能够透过所述小透镜15。

在一些实施例中，所述小透镜15使用半透明或不透明材料制成。进一步地，可见光或近红外光能够透过所述小透镜15、或者近红外光能够透过所述小透镜15但可见光不能透过所述小透镜15。进一步地，所述小透镜15表面可以涂覆光学涂层，例如但不限于，所述小透镜15表面涂覆有红外油墨，所述红外油墨透射近红外光透过但可见光不能透过。

在一些实施例中，所述多个小透镜15呈阵列排布。所述多个小透镜15的排列可以构成规则或不规则的二维图案。

本实施例中，所述光检测层11包括多个像素单元111，所述像素单元111能够接收所述成像光束102并转化为对应的电信号。所述小透镜15的下表面为圆形平面，所述成像光束102可以从所述小透镜15 的下表面出射并进一步透过所述第二衬底13、滤光层12到达所述像素单元111。

本实施例中或变更实施例中，从一个小透镜15透射出来的成像光束102可以具有不同的出射方向，从而透过一个所述小透镜15的成像光束102可以到达不同的像素单元111。如图2所示，一个小透镜15 正对多个像素单元111。

为了描述方便，将能够接收同一个小透镜15透射的成像光束102 的多个像素单元111称为被所述小透镜15所覆盖的像素单元111。例如但不限于，一个小透镜15可以覆盖10*10的像素单元111的阵列，或者100*100的像素单元111的阵列，或者10*10～100*100之间的尺寸的像素单元111阵列，或者100～10000个像素单元111。

本实施例中或变更实施例中，所述成像装置10的小透镜15利用透镜成像的光路设计原理使得来自外部对象1000的成像光束102在所述像素单元111上被接收并转换为对应的电信号。例如但不限于，所述成像光束102用于生成带有外部对象1000生物特征信息的图像数据。根据小透镜15的焦距、外部对象外部1000的物距和像素单元111的像距关系，可以得到所述光检测层11的感光面积和所述成像装置10能够检测到的外部对象1000的面积比例。

现有技术对于成像光束102的接收一般是在像素单元上设置微透镜的小孔成像方式，或者采用准直方式进行光路引导的成像方式，现有技术的感光元器件例如光检测阵列需要做到较大面积才能接收到外部对象的足以识别的生物特征信息，通常的感光元器件的光检测阵列面积需要大于或等于检测区域面积。以指纹检测为例，所述检测区域通常为位于保护盖板上表面的供用户手指触摸的一块区域。在保护盖板的上表面定义了“检测区域”(或“感测区域”)。当进行指纹检测时，所述检测区域布置呈适合于用户将手指放置在保护盖板的上表面的位置。可选的，所述检测区域的尺寸例如但不限于为4mm*4mm至20mm*20mm。光检测阵列的面积通常需要大于或等于实际检测的指纹面积大小，或者不小于所述检测区域的面积大小。

本实施例及变更实施例的成像装置10通过小透镜15的透镜成像，可以使用较小面积的光检测阵列便可实现外部对象的较大面积区域的检测，所述成像装置10的面积小于实际检测的外部对象面积，或者小于检测区域面积。从而节省了成本和空间，

在一些实施例中，所述小透镜15可以具有球缺结构、球台结构、或者梯台结构中的一种或多种。当然，所述小透镜15可以具有其他凸起结构，本实用新型不作具体限制。

在一些实施例中，外部对象1000可接收波长范围约为800～1000nm(纳米)的近红外光的检测光束，所述检测光束进入外部对象1000内部，然后被外部对象1000作为成像光束102透射出来。此时，所述成像光束102的波长范围为800～1000nm。

现有技术中，成像装置通常包括设在图像传感器上方的大透镜，以及用来固定大透镜的镜筒或支撑图像传感器的底座。本实施例中，所述成像装置10通过采用Mini-Lens的透镜组件的结构。可以省略大透镜、镜筒等，从而具有较小的尺寸和体积。

在一些实施例中，所述小透镜15还包括下表面，所述下表面可以为圆形、椭圆形、方形、多边形或其他满足芯片设计需要的形状。

在一些实施例中，所述小透镜15还包括下表面，所述下表面具有凸出的弧度。

在一些实施例中，所述小透镜15还包括下表面，所述下表面具有凹陷的弧度。

在一些实施例中，所述小透镜15的直径约为50～800微米。

在一些实施例中，所述小透镜15的矢高约为0.6微米到100微米。

在一些实施例中，所述小透镜15的曲率半径约为30～1000微米。

在一些实施例中，所述小透镜15的焦距约为15微米～1000微米。

所述遮光层14又可称为黑色矩阵(black matrix)，其通常采用黑色吸光材料制成。所述遮光层14能够吸收可见光和近红外光的成像光束102。所述遮光层14对应覆盖所述多个小透镜15的间隔，使得所述成像光束102不会从小透镜15之间的间隔处透过。

在一些实施例中，所述小透镜15之间可以具有间隔或者不具有间隔，也可以一部分小透镜15之间具有间隔而另一部分小透镜15之间不具有间隔，本实用新型不作具体限制。

所述小透镜15和遮光层14设在所述第二衬底163上，所述第二衬底13可以是透明的聚合物材料制成，例如但不限于所述第二衬底13 为PET(Polyethylene terephthalate)膜。所述成像光束102能够透过所述第二衬底13。

所述滤光层12包括近红外滤光膜(Infrared filter film)，所述滤光层12能够透射近红外光并吸收或反射其他波长的光束。例如但不限于，所述滤光层12能够透射波长为800～1000nm波长范围的光束，或者所述滤光层12能够透射840nm或950nm的近红外光，并阻隔其他波长光束透过。

所述光检测层11包括光检测阵列以及与所述光检测阵列电连接的读出电路和其他辅助电路。所述光检测阵列为光探测器(photo detector)阵列，其包括多个呈阵列分布的光探测器，所述光探测器可以作为像素单元111。本实施例中，所述光检测层11包括多个像素单元。所述多个像素单元111例如但不限于在所述第一衬底166上呈阵列排布。所述像素单元用于接收所述成像光束102并转换为对应的电信号。所述电信号可以被所述光检测层11处理后得到外部对象 1000(例如但不限于：手指)的图像数据(例如但不限于：指纹图像数据)。所述第一衬底16可以为玻璃基板、聚合物膜基板、半导体基板或者其他材料制成的衬底。所述像素单元111的面积大小约为 5微米*5微米～10微米*10微米。

以指纹检测为例，在进行指纹检测时，手指接触到保护盖板177 上的一个触摸区域。在接触保护盖板117的触摸区域时，手指的脊 (ridge)到保护盖板117的距离和和谷(valley)到保护盖板117的距离不同。所述成像光束102从手指进入成像装置10时，对应所述脊和谷的不同区域的成像光束102折射率或反射率也不相同，因此来自脊和谷的不同的成像光束102到达所述像素单元111时具有不同的光强 (可以认为光束的亮度不同)。所述成像装置10通过采集手指反射或透射后形成的成像光束102，从而获取对应的指纹图像数据，所述指纹图像数据包括手指的脊和谷的信息，进一步通过和预存的指纹数据比对验证后，所述成像装置10可以用实现指纹检测和识别。

请参阅图3，是所述成像装置10用于远程检测外部对象1000生物特征的示意图。外部对象1000此时为人脸、虹膜或其他。外部对象 1000发射或反射的成像光束102透过所述小透镜15被所述像素单元你 11接收并转换为对应的电信号，例如但不限于用于生物特征检测的图像信号。所述成像光束102可以包括可见光和/或不可见光，例如可见光和/或近红外光。所述可见光可以是波长范围为400～700nm的光束，所述近红外光可以是波长范围为800～1000nm的光束。

可变更地，在一些实施例中，所述遮光层14可以设在不同位置。如图4所示实施例中，所示遮光层14设在所述滤光层12和第二衬底13 之间，所述遮光层14具有对应所述小透镜15的透光孔(未标号)。如图5所示，所述遮光层14设在所述光检测层11和滤光层12之间，所述遮光层14具有与所述小透镜15对应的透光孔(未标号)。

相较于现有技术，所述成像装置10采用Mini-lens替代现有的大透镜来会聚成像光束102，所述成像装置10利用透镜成像原理成像，所以所述成像装置10的面积或尺寸可以做到较小或者很小。本实用新型的上述或变更实施例描述了所述成像装置10的采用Mini-lens及配套设计实现小尺寸、小体积的不同情形，当然所述成像装置10还可以有其他设置，本领域技术人员可以理解，为了减小成像装置10 的体积或面积可以对所成像装置10及其Mini-lens进行拆分、组合、形变、缩放、有限次试验等变更设置，均属于本实用新型保护范围。同时，上述实施例或变更实施例及相应变更设置中关于所述成像装置10及Mini-lens的结构、原理和设置也可以应用在本实用新型公开的其他实施例中，由此得到实施例及其替换、变形、组合、拆分、扩展等均属于本实用新型保护范围。

本实施例或其他实施例中所述的可见光指的是波长范围在400～780nm(纳米)之间的光束，近红外光指的是波长范围在 800～1000nm之间的光束。例如但不限于，所述检测光束101和成像光束102包括波长为850nm或940nm的近红外光。

请参阅图6，是所述成像装置10用于本实用新型的生物特征检测系统的一个实施例示意图。所述生物特征检测系统包括显示装置 (未标号)和成像装置10。所述成像装置10设置在所述显示装置下方或侧方。

本实施例中，所述显示装置包括由下至上依次设置的背光模组21、显示面板22和保护盖板23。所述成像装置10设置在所述背光模组21下方，所述成像装置10透过所述背光模组21、显示面板22和保护盖板23接收外部对象1000通过反射或透射形成的成像光束102。其中，所述反射包括外部对象1000反射来自一个发射单元发射的检测光束作为成像光束102；所述透射包括外部对象1000将进入其内部的所述检测光束作为成像光束102透射出来。所述显示面板22例如但不限于液晶显示面板等。所述显示装置例如但不限于是液晶显示器 (LCD)等。

可变更地，在一些实施例中，所述显示装置也可以是OLED显示器、Micro-LED显示器、Mini-LED显示器等。

请参阅图7，是所述成像装置10用于本实用新型的生物特征检测系统的一个实施例示意图。所述生物特征检测系统包括显示装置(未标号)和成像装置10。所述成像装置10设置在所述显示装置下方或侧方。所述显示装置用于图像显示，所述成像装置10用于透过至少部分的所述显示装置接收成像光束102，所述成像光束102带有外部对象1000的生物特征信息。

本实施例中，所述显示装置包括由下至上依次设置的背光模组 21、显示面板22和保护盖板23。所述成像装置10设置在所述保护盖板23下方和所述背光模组21上方之间的空间、且位于所述显示面板 22的一侧。所述成像装置10透过所保护盖板23接收外部对象1000发射或反射的成像光束102。所述显示面板22例如但不限于液晶显示面板、电子纸面板等。

请参阅图8，是所述成像装置10用于本实用新型的生物特征检测系统的一个实施例示意图。所述生物特征检测系统包括显示装置 (未标号)和成像装置10。所述成像装置10设置在所述显示装置下方或侧方。所述显示装置用于图像显示，所述成像装置10用于透过至少部分的所述显示装置接收成像光束102，所述成像光束102带有外部对象1000的生物特征信息。

本实施例中，所述显示装置包括由下至上依次设置的背光模组 21、显示面板22和保护盖板23。所述成像装置10设置在所述保护盖板23下方、且位于所述显示面板22和背光模组21的一侧。所述成像装置10透过所保护盖板23接收外部对象1000发射或反射的成像光束 102。所述显示面板22例如但不限于液晶显示面板、电子纸面板等。

请参阅图9，是所述成像装置10用于本实用新型的生物特征检测系统的一个实施例示意图。所述生物特征检测系统包括显示装置 (未标号)和成像装置10。所述成像装置10设置在所述显示装置下方或侧方。所述显示装置用于图像显示，所述成像装置10用于透过至少部分的所述显示装置接收成像光束102，所述成像光束102带有外部对象1000的生物特征信息。

所述显示装置包括由下至上依次设置的基板31、发光层32和保护盖板33。所述成像装置10设置在所述保护盖板33下方，位于所述基板31和发光层32的一侧。所述成像装置10透过所保护盖板33接收外部对象1000发射或反射的成像光束102。所述发光层32包括但不限于有机发光二极管(OLED)、LED、Mini-LED或者Micro-LED等。

在一些实施例中，上述成像装置10或者生物特征检测系统还可以包括处理器和存储器(图未示)，所述处理器能够根据所述成像装置10接收的成像光束102获得外部对象1000的二维信息和/或深度信息。所述处理器例如但不限于应用处理器(ApplicationProcessor， AP)、中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)等。

进一步地，所述存储器还预先存储生物特征信息数据，所述处理器能够通过将获得的外部对象1000的二维信息和/或深度信息和预先存储的生物特征信息数据进行比对，从而实现外部对象二维和/或三维的生物特征检测和识别，例如但不限于：二维和/或三维的指纹检测、脸部检测、虹膜检测、皮下毛细血管检测等。

在一些实施例中，所述生物特征检测系统还包括发射单元，所述发射单元用于发射检测光束，所述成像光束102为外部对象1000反射或透射的所述检测光束，所述透射包括外部对象1000将进入其内部的检测光束透射作为成像光束102。所述检测光束可以包括泛光 (Flood Light，泛光指的照射区域较广且照射角度发散的光束)、散斑结构光、编码结构光、调制脉冲信号中的一种或多种。

所述成像装置10接收外部对象1000反射或发射的成像光束102并获取外部对象1000的生物特征信息或图像信息，进而能够检测外部对象1000的生物特征信息、和/或对外部对象1000进行图像绘制、和/ 或检测外部对象1000的空间坐标。例如但不限于：指纹检测，体温检测，心率检测，活体检测等。

上述实施例或其他实施例中，外部对象1000接收所述检测光束 101和发射所述成像光束102的区域/位置可以是不同的或相同的。

所述成像装置10接收所述成像光束102并可用于外部对象1000的二维和/或三维的生物特征检测，或外部对象1000的二维和/或三维的图像绘制，或外部对象1000的二维和/三维的空间坐标检测。

上述的实施例或变更实施例中，外部对象1000可以是手指，所述生物特征检测系统1能够进行指纹检测和识别。但是本实用新型对外部对象1000并不局限，其他的一些变更实施例中，外部对象1000 还可以是脸部，手掌，虹膜，血管等，所述生物特征检测系统1还可以用于检测外部对象1000的脸部特征，虹膜特征，掌纹，心率，体温等。

通过对外部对象1000的生物特征进行检测和识别，所述生物特征检测系统1可用于装置的锁定或解锁，在线支付业务验证，金融系统或公安系统的身份验证，门禁系统、通行验证等多种产品和应用场景。

通过对外部对象1000进行二维或三维的图像绘制，所述生物特征检测系统1还可应用于拍照、摄像、建模等应用场景。

通过对外部对象1000的空间坐标进行检测，所述生物特征检测系统1还可应用于涉及方向、距离、速度等的应用场景。

因此，所述生物特征检测系统1能够用于外部对象二维和/或三维的生物特征检测和识别，或者用于外部对象二维和/或三维的图像绘制，或者用于外部对象二维和/或三维的空间坐标检测。本实用新型所述实施例和变更实施例中，所述外部对象1000包括但不限于，手指，指纹，眼部，虹膜，皮下血管，脸部等。

所述生物特征检测系统可以是手机，平板电脑，智能手表，增强现实/虚拟现实装置，人体动作检测装置，自动驾驶汽车，智能家居设备，安防设备，智能机器人或其组件。

相较于现有技术，本实用新型的成像装置10和透镜组件包括多个小透镜，所述小透镜通过透镜成像原理将带有生物特征信息的成像光束会聚到像素单元上，由于所述小透镜体积和尺寸较小，其焦距较小，所述成像装置的厚度能够大大减小。此外，通过透镜成像方式，所述成像装置用于感光成像的光检测层的面积能够小于实际感测的外部对象区域，因此所述成像装置的整体体积较小。因此，本实用新型的透镜组件、成像装置及生物特征检测系统能够实现较小体积，对空间要求较小，能够适用于高屏占比的显示装置和便携式装置，具有较好的用户体验。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，在不付出创造性劳动的前提下，本实用新型实施例的部分或全部，以及对于实施例的部分或全部的变形、替换、变更、拆分、组合、扩展等均应认为被本实用新型的实用新型创造思想所涵盖，属于本实用新型的保护范围。

在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用表示结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中不同位置出现的这种短语并不一定全部指相同的实施例。另外，当结合任何实施例描述特定的特征或结构时，所主张的是，结合这些实施例的其它实施例来实现这种特征或结构在本领域技术人员的技术范围内。

本实用新型说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个，除非另有明确具体的限定。本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将实用新型限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种生物特征检测系统，其特征在于，所述生物特征检测系统包括显示装置和成像装置，所述成像装置设置在所述显示装置下方或侧方，所述显示装置用于图像显示，所述成像装置用于透过至少部分的所述显示装置接收成像光束，所述成像光束带有外部对象的生物特征信息，所述成像装置包括光检测层和设置在光检测层上的多个小透镜，所述光检测层包括多个像素单元，每个小透镜正对多个像素单元，所述像素单元透过所述小透镜接收带有生物特征信息的成像光束并转换为对应电信号。

2.根据权利要求1所述的生物特征检测系统，其特征在于，所述显示装置包括由下至上依次设置的背光模组、显示面板和保护盖板，所述成像装置设置在所述背光模组下方、或者所述成像装置设置在所述保护盖板和所述背光模组之间、或者所述成像装置设置在所述保护盖板下方、且位于所述显示面板和背光模组的一侧，所述成像装置透过所述背光模组、显示面板和保护盖板中的一个或多个接收外部对象发射或反射的成像光束；或者所述显示装置包括由下至上依次设置的基板、发光层和保护盖板，所述成像装置设置在所述保护盖板下方，位于所述基板和发光层的一侧，所述成像装置透过所保护盖板接收外部对象发射或反射的成像光束。

3.根据权利要求1所述的生物特征检测系统，其特征在于，透过一个小透镜的不同方向的成像光束能够被不同的像素单元接收，所述小透镜覆盖100～10000个像素单元，或者所述小透镜覆盖10*10至100*100的像素单元阵列。

4.根据权利要求1所述的生物特征检测系统，其特征在于，所述显示装置为液晶显示器、OLED显示器、Micro-LED显示器、Mini-LED显示器中的一种。

5.根据权利要求1所述的生物特征检测系统，其特征在于，还包括设置在所述光检测层上的滤光层，所述滤光层用于透射所述成像光束并阻隔其他波长的光束透过。

6.根据权利要求1所述的生物特征检测系统，其特征在于，还包括对应所述小透镜的间隔设置的遮光层，所述遮光层用于阻隔光束透过；或者所述遮光层能够透射所述成像光束但阻隔其他波长光束。

7.根据权利要求1所述的生物特征检测系统，其特征在于，所述成像光束是外部对象反射的检测光束，所述检测光束来自一个能够发射用于生物特征检测的检测光束的发光模组；或者所述成像光束是外部对象将进入其内部的所述检测光束透射出来的光束，所述成像光束为可见光和/或不可见光，所述不可见光包括近红外光。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的生物特征检测系统，其特征在于，所述小透镜满足下列条件中的一个或多个：直径为50～800微米；矢高为0.6微米到100微米；曲率半径为30～1000微米；焦距为15微米～1000微米。

9.一种透镜组件，其特征在于，包括权利要求1～8中任意一项所述的生物特征检测系统的小透镜。

10.一种成像装置，其特征在于，包括权利要求1～8中任意一项所述的生物特征检测系统的成像装置或权利要求9所述的透镜组件。

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