CN211319298U - 光学指纹检测装置和门锁装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光学指纹检测装置和门锁装置，涉及指纹识别技术领域，能够提高在手指沾水条件下的指纹识别的准确性。光学指纹检测装置，包括：玻璃盖板；发光组件，所述发光组件包括指纹识别光源，所述指纹识别光源用来提供用于进行指纹识别的激励光，所述指纹识别光源发出的光入射至所述玻璃盖板的上表面的入射角大于或等于光信号从所述玻璃盖板入射至空气的全反射角；所述光学指纹检测装置还包括光学指纹模组，设置于所述玻璃盖板的指纹检测区域的下方，用于检测所述指纹识别光源照射所述指纹检测区域上方的手指并从所述手指透射出并穿过所述玻璃盖板的光信号。

Description

光学指纹检测装置和门锁装置

技术领域

本申请涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种光学指纹检测装置和门锁装置。

背景技术

近年来，随着技术的不断发展，电容指纹识别技术已经在门锁上使用，当用户手指接触电容指纹识别传感器时，电容指纹识别传感器通过手指不同位置处的电容大小差异来映射出指纹图像，以实现指纹识别功能，并根据指纹识别的结果来开锁。然而，目前的电容指纹识别技术，在手指沾水条件下的指纹识别准确性较差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光学指纹检测装置和门锁装置，能够提高在手指沾水条件下的指纹识别的准确性。

一方面，本申请实施例提供了一种光学指纹检测装置，包括：

玻璃盖板；

发光组件，所述发光组件包括指纹识别光源，所述指纹识别光源用来提供用于进行指纹识别的激励光，所述指纹识别光源发出的光入射至所述玻璃盖板的上表面的入射角大于或等于光信号从所述玻璃盖板入射至空气的全反射角；

所述光学指纹检测装置还包括光学指纹模组，设置于所述玻璃盖板的指纹检测区域的下方，用于检测所述指纹识别光源照射所述指纹检测区域上方的手指并从所述手指透射出并穿过所述玻璃盖板的光信号。

另一方面，本申请实施例还提供了一种门锁装置，包括上述的光学指纹检测装置。

本申请实施例中的光学指纹检测装置和门锁装置，第一光信号L到达玻璃盖板时，由于指纹谷线与玻璃盖板之间存在空隙，第一光信号L在纹谷处发生全反射。由于指纹的密度大于空气的密度，因此光信号从玻璃盖板入射至手指脊线的全反射角大于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角，当脊线与玻璃盖板接触时，到达纹脊处的第一光信号一部分发生反射，一部分透射进手指的纹脊，透射进手指的光信号用于指纹成像。

脊线处的反射光LR1和谷线处的反射光LR2会在玻璃盖板的上下表面发生全反射，最后被衰减掉。脊线处的透射光LT1进入手指后，再从手指中透射出来，形成第一返回光信号，第一返回光信号经过玻璃盖板后，被玻璃盖板下方的光学指纹模组接收到。光学指纹模组根据接收到的第一返回光信号，进行指纹识别。

由于谷线处的光信号都发生了全反射，指纹传感器几乎接收不到谷线处返回的光信号，而脊线处的大部分光信号会透射进手指，然后从手指中透射出来被指纹传感器接收到，从而指纹传感器可以根据纹脊和纹谷处的光信号的强度差进行指纹识别。

相比传统的电容指纹识别方式，本申请实施利用透射光进行成像，纹谷和纹脊处的光信号的对比度可达到1:200，这样采用透射光进行成像，能够获得更好的成像质量，有利于提高指纹识别的成功率。

另外，当手指沾水后，指纹谷填充有水，光线在指纹谷中水和玻璃盖板的交界面处发生折射，由于水没有背向散射性，经水导出的光线继续导向手指的谷线处，并经手指谷线处反射回光学指纹识别传感器。由于光线穿过水传播，导致光程增加，从而发生衰减，故手指沾水后，从指纹谷处手指组织反射回光学指纹模组的亮度和从指纹脊处手指组织反射回光学指纹模组的亮度差异仍较大，指纹谷和指纹脊之间仍然具有较高的光强对比度，两者的光强之比约为1：100，即与现有技术相比，在指纹沾水时仍更能够具有较好的成像质量，从而提高了沾水时指纹识别的准确性。另一方面，如果使用手指指纹制作的2D图像放置于指纹识别的位置，由于2D图像与玻璃盖板表面会整体接触或者整体无接触，无法区分指纹谷和指纹脊分别实现光线的全反射和折射，因此2D图像的假指纹成像并不会明显地体现指纹谷和指纹脊之间的差异，如果使用手指指纹制作的3D模型进行指纹破解，由于3D模型的材料特性很难模拟手指皮肤组织的光学特性，因此3D假指纹与真指纹的区分度较大，不容易破解，因此，本申请实施例降低了假指纹被识别为真指纹的概率，提高了安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种电容指纹识别状态的示意图；

图2为本申请实施例中一种光学指纹检测装置在指纹识别状态的示意图；

图3为图2中光射入玻璃盖板处的部分区域的一种局部放大示意图；

图4为图2中指纹识别处玻璃盖板中部分区域的一种局部放大示意图；

图5为本申请实施例中一种光学指纹检测装置的俯视图；

图6为本申请实施例中另一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图7为本申请实施例中另一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图8为本申请实施例中另一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图9为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图10为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图11为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图12为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图13为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图；

图14为本申请实施例中两种门锁装置的结构示意图；

图15为本申请实施例中另外四种门锁装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本申请实施例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。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”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。

为了更清楚地说明本申请实施例的技术效果，在对本申请实施例进行说明之前，首先对现有技术中用于门锁的电容指纹识别技术进行介绍，如图1所示，图1为现有技术中一种电容指纹识别状态的示意图，电容指纹识别传感器包括呈阵列排布的像素点，每个像素点对应设置有一个电极，手指接触电容指纹识别传感器时，手指各处均与对应的电极之间产生电容，由于指纹的脊(ridge)与峪(vally)的高度不同，因此，指纹脊与电极之间的电容值C1和指纹峪与电极之间的电容值C2具有差异，电容指纹识别传感器根据手指与电极板之间的电容大小映射出不同位置的指纹图像，根据该指纹图像可以进一步进行指纹匹配验证，从而实现指纹识别功能，并可以进一步根据指纹识别结果对门锁进行控制。

当手指沾水之后，谷线的区域被水填充，而水是导体，导致指纹谷与电极之间形成电容值C2减小，从而导致谷线处和脊线接收到的电容值差异较小，因此降低了指纹沾水时指纹识别的准确性。另一方面，如果使用手指指纹制作的3D导体材料放置于指纹识别的位置作为假指纹，现有技术可能会将假指纹识别为真指纹，从而带来安全隐患。

如图2、图3、图4和图5所示，图2为本申请实施例中一种光学指纹检测装置在指纹识别状态的示意图，图3为图2中光射入玻璃盖板处的部分区域的一种局部放大示意图，图4为图2中指纹识别处玻璃盖板中部分区域的一种局部放大示意图，图5为本申请实施例中一种光学指纹检测装置的俯视图，本申请提供了一种光学指纹检测装置，包括玻璃盖板2：发光组件，发光组件包括指纹识别光源3，指纹识别光源3用来提供用于进行指纹识别的激励光，指纹识别光源3发出的光入射至玻璃盖板2的上表面的入射角大于或等于光信号从玻璃盖板2入射至空气的全反射角；光学指纹检测装置还包括光学指纹模组4，设置于玻璃盖板2的指纹检测区域10的下方，用于检测指纹识别光源3照射指纹检测区域10上方的手指并从手指透射出并穿过玻璃盖板2的光信号。

具体地，图2～图4所示的结构为光学指纹检测装置沿玻璃盖板厚度方向的剖面结构，例如，在图2～图4所示的结构中，在玻璃盖板2中，指纹识别光源3产生的光从玻璃盖板2的下表面射入玻璃盖板2，向左上方发射。

其中，光学指纹模组4例如可以为光学传感器阵列，可以采集从手指返回的光线，以此确定指纹脊和指纹谷的空间图案及位置，并构造指纹图案并进行指纹识别，例如，作为门锁解锁过程的一部分，与储存的授权用户指纹图案进行比较，以确定检测到的指纹是否为匹配指纹。

本申请实施例中的光学指纹检测装置，第一光信号L到达玻璃盖板时，由于指纹谷线与玻璃盖板之间存在空隙，第一光信号L在纹谷处发生全反射。由于指纹的密度大于空气的密度，因此光信号从玻璃盖板入射至手指脊线的全反射角大于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角，当脊线与玻璃盖板接触时，到达纹脊处的第一光信号一部分发生反射，一部分透射进手指的纹脊，透射进手指的光信号用于指纹成像。

脊线处的反射光LR1和谷线处的反射光LR2会在玻璃盖板的上下表面发生全反射，最后被衰减掉。脊线处的透射光LT1进入手指后，再从手指中透射出来，形成第一返回光信号，第一返回光信号经过玻璃盖板后，被玻璃盖板下方的光学指纹模组接收到。光学指纹模组根据接收到的第一返回光信号，进行指纹识别。

由于谷线处的光信号都发生了全反射，指纹传感器几乎接收不到谷线处返回的光信号，而脊线处的大部分光信号会透射进手指，然后从手指中透射出来被指纹传感器接收到，从而指纹传感器可以根据纹脊和纹谷处的光信号的强度差进行指纹识别。

相比传统的电容指纹识别方式，本申请实施利用透射光进行成像，纹谷和纹脊处的光信号的对比度可达到1:200，这样采用透射光进行成像，能够获得更好的成像质量，有利于提高指纹识别的成功率。

另外，当手指沾水后，指纹谷填充有水，光线在指纹谷中水和玻璃盖板的交界面处发生折射，由于水没有背向散射性，经水导出的光线继续导向手指的谷线处，并经手指谷线处反射回光学指纹识别传感器。由于光线穿过水传播，导致光程增加，从而发生衰减，故手指沾水后，从指纹谷处手指组织反射回光学指纹模组的亮度和从指纹脊处手指组织反射回光学指纹模组的亮度差异仍较大，指纹谷和指纹脊之间仍然具有较高的光强对比度，两者的光强之比约为1：100，即与现有技术相比，在指纹沾水时仍更能够具有较好的成像质量，从而提高了沾水时指纹识别的准确性。另一方面，如果使用手指指纹制作的2D图像放置于指纹识别的位置，由于2D图像与玻璃盖板表面会整体接触或者整体无接触，无法区分指纹谷和指纹脊分别实现光线的全反射和折射，因此2D图像的假指纹成像并不会明显地体现指纹谷和指纹脊之间的差异，如果使用手指指纹制作的3D模型进行指纹破解，由于3D模型的材料特性很难模拟手指皮肤组织的光学特性，因此3D假指纹与真指纹的区分度较大，不容易破解，因此，本申请实施例降低了假指纹被识别为真指纹的概率，提高了安全性。

可选地，指纹识别光源3所产生的光在玻璃盖板2中射入的初始光路与玻璃盖板2所在平面的法线F之间的夹角为θ，41.8°＜θ＜72.4°，玻璃盖板2所在平面的法线F即为玻璃盖板2上表面的法线，初始光路是指纹识别光源3所产生的光线首次射入玻璃盖板2后开始在玻璃盖板2中传输的光路。

具体地，例如，指纹识别光源3产生的光从玻璃盖板2的下表面斜向射入玻璃盖板2，例如，在图2～图4所示的结构中，在玻璃盖板2中，指纹识别光源3产生的光从右下方射入，向左上方发射，此时，θ被限定于在41.8°～72.4°的范围内，当射入玻璃盖板2中光的初始光线到达玻璃盖板2的上表面时，玻璃盖板2的上表面作为入射表面，该初始光线作为入射光，θ为入射光线与入射表面法线F的夹角，玻璃盖板2的上表面和下表面平行，当玻璃盖板2的上表面某处接触空气时，此位置可能为手指按压之外的区域，也可能为手指按压处谷线的位置，该位置处玻璃盖板2的上表面为玻璃和空气两种介质之间的交界面，玻璃盖板2的折射率n₁为1.5，而空气的折射率n₂为1，当光线从折射率较高的介质进入折射率较低的介质时，具有临界角θ_a，

入射角θ＞θ_a时，因此光线会发生全反射。当玻璃盖板2的上表面某处接触用户手指时，即该位置为脊线的位置时，该位置处玻璃盖板2的上表面为玻璃和皮肤两种介质之间的交界面，玻璃盖板2的折射率n₁为1.5，而皮肤的折射率n₃为1.43，当光线从折射率较高的介质进入折射率较低的介质时，具有临界角θ_b，

入射角θ＜θ_b，因此光线会发生折射，使入射光从玻璃盖板2耦合进入手指的脊线，从而将脊线照亮，被照亮的脊线进一步将光线通过玻璃盖板2传输至光学指纹模组4，使得光学指纹模组4在脊线处接收到较高的光线强度，而在谷线处，由于玻璃盖板2中的光线会继续通过全反射传播，因此光学指纹模组4在谷线处接收到较低强度的光线强度，通过在脊线和谷线处接收到的光线强度的对比来实现指纹采集。

可选地，指纹识别光源3所产生的光为红外光。

具体地，红外光为不可见光，不容易对用户的感受造成影响，另外当指纹识别光源3所产生的光为红外光时，可以同时设置光学指纹模组4为仅用于接收红外光，不会接收可见光，这样，可以降低环境中的可见光对指纹识别的不良影响。

可选地，指纹识别光源3所产生的光的波长为λ，920nm＜λ＜960nm。

具体地，由于自然光中940nm波长的光强最小，因此，使用940nm左右波段的光线进行指纹识别，可以降低自然光穿过手指时光线对指纹识别的不良影响。

可选地，指纹识别光源3为垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，Vecsel)，垂直腔表面发射激光器发出的光入射至玻璃盖板2的上表面的入射角大于或等于光信号从玻璃盖板2入射至空气的全反射角。

具体地，垂直腔面发射激光器作为光源时，所产生的光线的方向性更强，发光角度较为集中，即更容易对其所产生的光进行光路控制，例如更容易使其所产生的光在玻璃盖板2的上表面发生全反射，即更容易实现产生在玻璃盖板2上表面的入射角大于或等于从玻璃盖板2入射至空气的全反射角。

可选地，指纹识别光源3包括发光二极管和位于发光二极管出光侧的聚光片。聚光片用于将发光二极管所产生的光线进行汇聚，更容易对所产生的光进行光路控制。

以下通过几种具体的实施例对发光组件的组成进行介绍。

实施例一

如图2至5所示，在实施例一中，发光组件进一步包括光学胶5，指纹识别光源3的光出射面通过光学胶5粘接于玻璃盖板2的下表面；指纹识别光源3的光出射面所在平面和玻璃盖板2下表面之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板2入射至空气的全反射角。

具体地，通过光学胶5的设置，一方面可以将指纹识别光源3倾斜设置于玻璃盖板2的下表面附近，另一方面可以将指纹识别光源3的光出射面和玻璃盖板2之间填充与玻璃相同或相近折射率的材料，以提高指纹识别光源3所产生的光利用率，可以根据光线在玻璃盖板2中所需要的角度来设置指纹识别光源3的倾斜角度。

实施例二

如图6所示，图6为本申请实施例中另一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，在实施例二中，发光组件进一步包括光学胶5，指纹识别光源3的光出射面通过光学胶5粘接于玻璃盖板2侧面，玻璃盖板2侧面垂直于玻璃盖板2上表面；指纹识别光源3的光出射面所在平面和玻璃盖板2上表面之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角。实施例二与实施例一的区别仅在于，实施例一中，指纹识别光源3粘接于玻璃盖板2的下表面，而在实施例二中，指纹识别光源3粘接于玻璃盖板2的侧面，可以进一步利用玻璃盖板2侧面的空间。

实施例三

如图7所示，图7为本申请实施例中另一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，在实施例三中，发光组件进一步包括光学胶5，指纹识别光源3的光出射面通过光学胶5粘接于玻璃盖板2侧面，玻璃盖板2侧面与指纹识别光源3的光出射面平行；玻璃盖板2侧面与玻璃盖板2上表面之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角。实施例三与实施例二的区别仅在于，在实施例二中，玻璃盖板2侧面垂直于玻璃盖板2上表面，而在实施例三中，玻璃盖板2侧面与玻璃盖板2上表面之间的夹角为θ，倾斜设置的玻璃盖板2侧面下部的空间可以用于设置指纹识别光源3，以进一步节省空间。

实施例四

如图8所示，图8为本申请实施例中另一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，在实施例四中，发光组件进一步包括：第一光耦合器601，第一光耦合器601包括第一表面61和第二表面62，第一表面61和第二表面62之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板2入射至空气的全反射角；第一光耦合器601的第一表面61贴附于玻璃盖板2下表面，第一光耦合器601的第一表面61和玻璃盖板2下表面平行；指纹识别光源3的光出射面通过光学胶(图8中未示出)粘接于第一光耦合器601的第二表面62，指纹识别光源3的光出射面和第一光耦合器601的第二表面62平行。

具体地，第一光耦合器601具体可以为一个剖面为梯形的玻璃结构件，利用其第一表面61贴合于玻璃盖板2的下表面，第二表面62贴合与指纹识别光源3的光出射面，使得其将从指纹识别光源3所产生的光线耦合进玻璃盖板2中时，可以提高指纹识别光源3所产生的光利用率，从而可以根据光路在玻璃盖板2中所需要的方向来设置指纹识别光源3的倾斜角度即可。

实施例五

如图9所示，图9为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，在实施例五中，发光组件还包括：第二光耦合器602，第二光耦合器602包括第第三表面63、第四表面64以及连接第三表面63和第四表面64的第五表面65，第二光耦合器602的第三表面63用于贴附于玻璃盖板2的下表面，指纹识别光源3的光出射面通过光学胶粘接于第二光耦合器602的第四表面64；指纹识别光源3所产生的光经第二光耦合器602的第五表面65反射后射入玻璃盖板2。

具体地，实施例五和实施例四的结构类似，区别在于，在实施例五的结构中，无需使指纹识别光源3倾斜设置，而是在使平行出射的光线在第二光耦合器602中调整光路，例如光路会发生反射，然后再通过第三表面63耦合入玻璃盖板2中，更容易控制在玻璃盖板2中，入射的初始光路与玻璃盖板2所在平面的法线之间的夹角，以提高指纹识别光源3所产生的光利用率。

可选地，在上述实施例一至五中，光学胶的折射率具体可以为1.4～1.6，以提高光线利用率，使更多的光线按照预设的角度射入玻璃盖板2。

实施例六

如图10所示，图10为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，在实施例六中，发光组件还包括第三光耦合器603，第三光耦合器603包括第六表面66、第七表面67以及连接第六表面66和第七表面67的第八表面68，第三光耦合器603的第六表面66贴附于玻璃盖板2的下表面，指纹识别光源3的光出射面通过光学胶粘接于第三光耦合器603的第八表面68；发光组件还包括第一光反射件71和第二光反射件72，第一光反射件71的光反射面贴附于第三光耦合器603的第七表面67，第二光反射件72的光反射面贴附于玻璃盖板2的侧面；指纹识别光源3所产生的光直接或者经过第一光反射件71的光反射面反射后射入玻璃盖板2，并在玻璃盖板2的侧面经过第二光反射件72的光反射面反射后射至玻璃盖板2的上表面。

实施例七

如图11所示，图11为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，在实施例七中，发光组件还包括第四光耦合器604，第四光耦合器604包括第九表面69、第十表面610和第十一表面611，第九表面69、第十表面610和第十一表面611中的任意一者为其他两者之间的连接面，第四光耦合器604的第九表面69贴附于玻璃盖板2的下表面，指纹识别光源3的光出射面通过光学胶粘接于第四光耦合器604的第十一表面611；发光组件还包括第三光反射件73，第三光反射件73的光反射面贴附于玻璃盖板2的侧面；指纹识别光源3所产生的光直接或者经过第十表面610反射后射入玻璃盖板2，并在玻璃盖板2的侧面经过第三光反射件73的光反射面反射后射至玻璃盖板2的上表面。在实施例七中，与实施例六相比，光耦合器由矩形剖面结构变为三角形剖面结构，通过其中第十表面610的倾斜设置放时，配合指纹识别光源3的出光方向，使得指纹识别光源3发出的光在第十表面610处无需设置光反射件既可以发生全反射(满足全反射条件)，全反射光线进入玻璃盖板2后，在第三光反射件73的光反射面处再次反射后射向玻璃盖板2的上表面。

实施例八

如图12所示，图12为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，结合实施例一至七中任意一者，在实施例八中，指纹识别光源(图12中未示出)所产生的光的波长范围在可见光之外；光学指纹检测装置还包括位于玻璃盖板2和光学指纹模组4之间的可见光阻挡层8，可见光阻挡层8用于阻挡可见光以及使指纹识别光源所产生的光通过。

具体地，实施例八对于发光组件的具体结构不做限定，具体可以为例如实施例一至七中任意一者的设置方式，实施例八仅对可见光阻挡层8的结构进行说明。可见光阻挡层8用于阻挡可见光穿过，以实现光源指纹模组4的遮挡，同时，由于可见光阻挡层8不会阻挡指纹识别光源所产生的光，因此不会对指纹识别功能产生不良影响。

可选地，如图12所示，可见光阻挡层8为油墨，油墨涂覆于玻璃盖板2的下表面，油墨的折射率小于玻璃的折射率。

具体地，由于光学指纹模组4位于玻璃盖板2的下方，而在指纹识别光源3所产生的光线在玻璃盖板2中传输过程中，当到达玻璃盖板2的下表面时，如果该光线为从玻璃盖板2上表面全反射而来的光线，则会在玻璃盖板2和空气的交界面发生全反射，在玻璃盖板2和油墨的交界面，由于油墨的折射率小于玻璃的折射率，可以使更多的光线满足全反射条件，不会被耦合至下方的光学指纹模组4，改善了指纹识别光源所产生的光线漏光至光学指纹模组4中，进而被光学指纹模组4接收而导致干扰的问题，从而提高了指纹识别的准确性；如果到达油墨的光线为由指纹识别光源3所产生的照亮手指后返回的光线，该光线的入射角不满足全反射条件，即该光线可以穿过油墨而被下方的光学指纹识别模组4所接收并以此来进行指纹识别。

可选地，如图13所示，图13为本申请实施例中再一种光学指纹检测装置的剖面结构示意图，光学指纹检测装置还包括：玻璃支撑板9；位于可见光阻挡层8与玻璃盖板2之间的支撑结构90，支撑结构90位于指纹检测区域之外，玻璃支撑板9通过支撑结构90连接于玻璃盖板2的下表面，在指纹检测区域，玻璃支撑板9与玻璃盖板2之间间隔有空气91；可见光阻挡层8为涂覆于玻璃支撑板9下表面的油墨。

具体地，由于光学指纹模组4位于玻璃盖板2的下方，而在指纹识别光源3所产生的光线在玻璃盖板2中传输过程中，当到达玻璃盖板2的下表面时，如果该光线为从玻璃盖板2上表面全反射而来的光线，则会在玻璃盖板2和空气的交界面发生全反射，不会被耦合至下方的光学指纹模组4，改善了指纹识别光源所产生的光线漏光至光学指纹模组4中，进而被光学指纹模组4接收而导致干扰的问题，从而提高了指纹识别的准确性；如果由指纹识别光源3所产生的照亮手指后返回的光线，该光线到达空气91或者可见光阻挡层8时，入射角不满足全反射条件，即该光线可以穿过而被下方的光学指纹识别模组4所接收并以此来进行指纹识别。图13所示的结构与图12所示的结构相比，对于油墨的折射率限制更小，图13中的油墨可以使用任意折射率。

本申请实施例还提供一种门锁装置，包括上述任意实施例中的光学指纹检测装置。

其中，光学指纹检测装置的具体结构和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。门锁装置在待机状态下，光学指纹检测装置中的指纹识别光源可以不发光，玻璃盖板2下方还可以设置电容触摸传感器，用于监测门锁装置的对应位置是否有用户按压，如果是，则使指纹识别光源发光，并通过光学指纹模组来识别指纹，如果识别指纹正确，则可以进行开锁，如果识别错误，则可以相应的提示，例如，如果检测到假指纹，可以进行假指纹提示。

可选地，如图14所示，图14为本申请实施例中两种门锁装置的结构示意图，门锁装置包括：门锁面板101和门锁把手102，门锁把手102的第一端旋转连接于门锁面板101，光学指纹检测装置位于门锁把手102中，光学指纹检测装置中玻璃盖板的指纹检测区域10位于门锁把手102的第一端且从门锁把手102的第一端处露出。

具体地，用户在开门时，需要用手握住门锁把手102来打开门锁，此时，由于指纹检测区域10恰好位于用户大拇指所在的位置，便于用户快速进行指纹解锁以及开锁的整个过程。另外，本申请实施例中，对于指纹识别光源3的数量和位置不作限定，例如在图14中，指纹识别光源3位于门锁把手102中，指纹识别光源3的数量可以为一个或多个。如图15所示，图15为本申请实施例中另外四种门锁装置的结构示意图，图15中所示的四种门锁装置均为触控门锁，没有设置把手，光学指纹检测装置直接设置在门锁面板101中，例如图15中的第一种结构中，设置有一个指纹识别光源3，位于指纹检测区域10的下方；在图15的第二种结构中，设置有两个指纹识别光源3，位于指纹检测区域10的下方；在图15的第三种结构中，设置有三个指纹识别光源3，三个指纹识别光源3围绕指纹检测区域10设置；在图15的第四中结构中，设置有四个指纹识别光源3，其中两个指纹识别光源3分别位于指纹检测区域10的左右两侧，另外两个指纹识别光源3分别位于指纹检测区域10的上下两侧。

以上所述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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种光学指纹检测装置，其特征在于，包括：

玻璃盖板；

发光组件，所述发光组件包括指纹识别光源，所述指纹识别光源用来提供用于进行指纹识别的激励光，所述指纹识别光源发出的光入射至所述玻璃盖板的上表面的入射角大于或等于光信号从所述玻璃盖板入射至空气的全反射角；

所述光学指纹检测装置还包括光学指纹模组，设置于所述玻璃盖板的指纹检测区域的下方，用于检测所述指纹识别光源照射所述指纹检测区域上方的手指并从所述手指透射出并穿过所述玻璃盖板的光信号。

2.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹识别光源所产生的光在所述玻璃盖板中射入的初始光路与所述玻璃盖板所在平面的法线之间的夹角为θ，41.8°＜θ＜72.4°。

3.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹识别光源所产生的光为红外光。

4.根据权利要求3所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹识别光源所产生的光的波长为λ，920nm＜λ＜960nm。

5.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹识别光源为垂直腔面发射激光器，所述垂直腔表面发射激光器发出的光入射至所述玻璃盖板的上表面的入射角大于或等于光信号从所述玻璃盖板入射至空气的全反射角。

6.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹识别光源包括发光二极管和位于所述发光二极管出光侧的聚光片。

7.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件进一步包括光学胶，所述指纹识别光源的光出射面通过所述光学胶粘接于所述玻璃盖板的下表面；

所述指纹识别光源的光出射面所在平面和所述玻璃盖板下表面之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角。

8.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件进一步包括光学胶，所述指纹识别光源的光出射面通过所述光学胶粘接于所述玻璃盖板侧面，所述玻璃盖板侧面垂直于所述玻璃盖板上表面；

所述指纹识别光源的光出射面所在平面和所述玻璃盖板上表面之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角。

9.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件进一步包括光学胶，所述指纹识别光源的光出射面通过所述光学胶粘接于所述玻璃盖板侧面，所述玻璃盖板侧面与所述指纹识别光源的光出射面平行；

所述玻璃盖板侧面与所述玻璃盖板上表面之间的夹角为θ，夹角θ大于或等于光信号从玻璃盖板入射至空气的全反射角。

10.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件还包括第一光耦合器，所述第一光耦合器包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面之间的夹角为θ，所述夹角θ大于或等于光信号从所述玻璃盖板入射至空气的全反射角；

所述第一光耦合器的第一表面贴附于所述玻璃盖板下表面，所述第一光耦合器的第一表面和所述玻璃盖板的下表面平行；

所述指纹识别光源的光出射面通过光学胶粘接于所述第一光耦合器的第二表面，所述指纹识别光源的光出射面和所述第一光耦合器的第二表面平行。

11.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器包括第三表面、第四表面以及连接第三表面与第四表面的第五表面，所述第二光耦合器的第三表面贴附于所述玻璃盖板的下表面，所述指纹识别光源的光出射面通过光学胶粘接于所述第二光耦合器的第四表面；

所述指纹识别光源所产生的光经所述第二光耦合器中的第五表面反射后射入所述玻璃盖板。

12.根据权利要求7至11中任意一项所述的光学指纹检测装置，其特征在于，所述光学胶的折射率为1.4～1.6。

13.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器包括第六表面、第七表面以及连接第六表面和第七表面的第八表面，所述第三光耦合器的第六表面贴附于所述玻璃盖板的下表面，所述指纹识别光源的光出射面通过光学胶粘接于所述第三光耦合器的第八表面；

所述发光组件还包括第一光反射件和第二光反射件，所述第一光反射件的光反射面贴附于所述第三光耦合器的第七表面，所述第二光反射件的光反射面贴附于所述玻璃盖板的侧面；

所述指纹识别光源所产生的光直接或者经过所述第一光反射件的光反射面反射后射入所述玻璃盖板，并在所述玻璃盖板的侧面经过所述第二光反射件的光反射面反射后射至所述玻璃盖板的上表面。

14.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述发光组件还包括第四光耦合器，所述第四光耦合器包括第九表面、第十表面和第十一表面，所述第九表面、第十表面和第十一表面中的任意一者为其他两者之间的连接面，所述第四光耦合器的第九表面贴附于所述玻璃盖板的下表面，所述指纹识别光源的光出射面通过光学胶粘接于所述第四光耦合器的第十一表面；

所述发光组件还包括第三光反射件，所述第三光反射件的光反射面贴附于所述玻璃盖板的侧面；

所述指纹识别光源所产生的光直接或者经过所述第十表面反射后射入所述玻璃盖板，并在所述玻璃盖板的侧面经过所述第三光反射件的光反射面反射后射至所述玻璃盖板的上表面。

15.根据权利要求1所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹识别光源所产生的光的波长范围在可见光之外；

所述光学指纹检测装置还包括位于所述玻璃盖板和所述光学指纹模组之间的可见光阻挡层，所述可见光阻挡层用于阻挡可见光以及使所述指纹识别光源所产生的光通过。

16.根据权利要求15所述的光学指纹检测装置，其特征在于，

所述可见光阻挡层为油墨，所述油墨涂覆于所述玻璃盖板的下表面，所述油墨的折射率小于玻璃的折射率。

17.根据权利要求15所述的光学指纹检测装置，其特征在于，还包括：

玻璃支撑板；

位于所述可见光阻挡层与所述玻璃盖板之间的支撑结构，所述支撑结构位于所述指纹检测区域之外，所述玻璃支撑板通过所述支撑结构连接于所述玻璃盖板的下表面，在所述指纹检测区域，所述玻璃支撑板与所述玻璃盖板之间间隔有空气；

所述可见光阻挡层为涂覆于所述玻璃支撑板下表面的油墨。

18.一种门锁装置，其特征在于，包括如权利要求1至17中任意一项所述的光学指纹检测装置。

19.根据权利要求18所述的门锁装置，其特征在于，包括：

门锁面板和门锁把手，所述门锁把手的第一端旋转连接于所述门锁面板，所述光学指纹检测装置位于所述门锁把手中，所述光学指纹检测装置中玻璃盖板的指纹检测区域位于所述门锁把手的第一端且从所述门锁把手的第一端处露出。

20.根据权利要求18所述的门锁装置，其特征在于，包括：

门锁面板，所述光学指纹检测装置位于所述门锁面板上。

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