CN215219708U - 指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种指纹识别装置和电子设备，能够有效提高指纹识别性能。该指纹识别装置设置在电子设备的显示屏下方，以用于屏下指纹识别，指纹识别装置包括：像素阵列，包括设置在像素阵列的边缘区域的第一类像素单元和设置在像素阵列的中间区域的第二类像素单元，第二类像素单元用于采集经由显示屏上方的手指反射或散射而返回的指纹光信号，指纹光信号用于生成指纹图像；彩色滤光层，设置在像素阵列上方，彩色滤光层包括至少一个第一滤光单元，第一滤光单元分别设置在第一类像素单元上方；其中，第一类像素单元用于感测经由手指反射或散射而返回的并透过第一滤光单元的第一光信号。

Description

指纹识别装置和电子设备

本申请要求2020年3月18日提交国际局、申请号为PCT/CN2020/080067、发明名称为“指纹识别装置和电子装置”的国际申请的优先权和2020年4月8 日提交国际局、申请号为PCT/CN2020/083845、发明名称为“指纹识别的方法、装置和电子装置”的国际申请的优先权，其全部内容通过应用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及指纹识别技术领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别的装置和电子设备。

背景技术

随着终端行业的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，对屏下生物特征识别技术，例如屏下指纹识别技术的应用越来越广泛。屏下指纹识别技术是通过指纹的脊与谷对光的反射能力的不同进行成像，从而进行指纹识别的。

目前，用户对指纹识别性能的要求越来越高，因此，如何提高指纹识别的性能是一项亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种指纹识别装置和电子设备，可以有效提高指纹识别性能。

第一方面，提供了一种指纹识别装置，设置在电子设备的显示屏下方，以用于屏下指纹识别，所述指纹识别装置包括：像素阵列，包括设置在所述像素阵列的边缘区域的第一类像素单元和设置在所述像素阵列的中间区域的第二类像素单元，所述第二类像素单元用于采集经由所述显示屏上方的手指反射或散射而返回的指纹光信号，所述指纹光信号用于生成指纹图像；彩色滤光层，设置在所述像素阵列上方，所述彩色滤光层包括至少一个第一滤光单元，所述第一滤光单元分别设置在所述第一类像素单元上方；其中，所述第一类像素单元用于感测经由所述手指反射或散射而返回的并透过所述第一滤光单元的第一光信号。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤光单元离散地设置在所述第一类像素单元上方。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤光单元连续地设置在所述第一类像素单元上方。

在一种可能的实现方式中，所述像素阵列的边缘区域为所述像素阵列最外侧的1圈、2圈或3圈的像素单元所在的区域。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤光单元包括以下中的至少一种：红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元、青色滤光单元和黄色滤光单元。

在一种可能的实现方式中，所述第一光信号的强度用于确定指纹识别环境，以得到采集所述指纹光信号时与所述指纹识别环境对应的目标采集参数。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤光单元包括红色滤光单元，所述红色滤光单元用于透过红光信号，所述第一光信号包括所述红光信号；当所述红光信号的强度大于预设红光信号强度时，所述指纹识别环境为强光环境；当所述红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度时，所述指纹识别环境为正常环境。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤光单元包括红色滤光单元和蓝色滤光单元，所述红色滤光单元用于透过红光信号，所述蓝色滤光单元用于透过蓝光信号，所述第一光信号包括所述红光信号和所述蓝光信号；当所述红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度，且所述蓝光信号的强度大于预设蓝光信号强度时，所述指纹识别环境为特定环境。

在一种可能的实现方式中，所述特定环境中的蓝光分量大于正常环境中蓝光分量的2倍。

在一种可能的实现方式中，所述第一光信号用于检测所述手指是否为真手指。

在一种可能的实现方式中，还包括：微透镜阵列，包括多个微透镜，设置在所述彩色滤光层上方，用于将所述指纹光信号汇聚至所述第二类像素单元并将所述第一光信号汇聚至所述第一类像素单元。

在一种可能的实现方式中，还包括：至少一个挡光层，设置在所述彩色滤光层和所述像素阵列之间，所述至少一个挡光层中的每个挡光层设置有小孔阵列，所述小孔阵列用于将所述微透镜阵列汇聚的所述指纹光信号引导至所述第二类像素单元并将所述第一光信号引导至所述第一类像素单元。

在一种可能的实现方式中，所述至少一个挡光层中的底层挡光层为所述像素阵列的金属线路层，所述金属线路层设置在所述微透镜阵列的后焦平面上。

在一种可能的实现方式中，所述彩色滤光层的第一滤光单元与所述第一类像素单元一一对应。

第二方面，提供了一种电子设备，包括显示屏和第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的指纹识别装置，所述指纹识别装置设置在所述显示屏下方。

本申请实施例，指纹识别装置包括设置在像素阵列边缘区域的第一类像素单元和设置在像素阵列中间区域的第二类像素单元，且第一类像素单元上方设置有滤光单元。由于指纹图像主要是利用设置在像素阵列中间区域的第二类像素单元生成的，这样，设置在边缘区域的滤光单元对指纹图像的影响大大减小，从而可以提高指纹识别性能。

附图说明

图1是本申请实施例的指纹识别装置的示意性图。

图2是本申请实施例的第一滤光单元的一种分布方式的示意性图。

图3是本申请实施例的第一滤光单元的另一种分布方式的示意性图。

图4是本申请实施例的第一滤光单元的再一种分布方式的示意性图。

图5是本申请实施例的一种指纹识别装置的具体示意性图。

图6是本申请实施例的电子设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

伴随时代的发展和科技的进步，电子产品屏幕的屏占比越来越高，全面屏已经成为众多电子产品的发展趋势。为适应这种全面屏的发展趋势，电子产品中的感光器件例如指纹识别、前置摄像头等也将被放置在屏幕之下。屏下指纹识别技术应用最多的是屏下光学指纹识别技术，由于屏下光学指纹器件的特殊性，要求带有指纹信号的光能够透过屏幕传递到下方的指纹传感器，进而得到指纹信号。

目前，用户对指纹识别性能的要求越来越高。因此，如何提高指纹识别性能，以提高用户体验，是一项亟待解决的问题。

鉴于此，本申请实施例提出了一种指纹识别装置，能够有效提高指纹识别的性能。需要说明的是，本申请实施例中的指纹识别装置也可以称为光学指纹识别模组、光学指纹装置、指纹识别模组、指纹模组、指纹采集装置等，上述术语可相互替换。

以下，结合图1-图5，详细介绍本申请实施例的指纹识别装置。

需要说明的是，为便于理解，在以下示出的实施例中，相同的结构采用相同的附图标记，并且为了简洁，省略对相同结构的详细说明。

图1是本申请实施例的指纹识别装置100的示意性结构图。该指纹识别装置100设置于显示屏20下方，以用于屏下指纹识别。如图1所示，该指纹识别装置可以包括像素阵列110和彩色滤光层(Colour Filer，CF)120。

其中，像素阵列110包括第一类像素单元111和第二类像素单元112，第一类像素单元111设置在像素阵列110的边缘区域，第二类像素单元112 设置在像素阵列110的中间区域，第二类像素单元112用于采集经由显示屏 20上方的手指反射或散射而返回的指纹光信号101，该指纹光信号101用于生成指纹图像。

彩色滤光层120设置在像素阵列110上方，彩色滤光层120包括至少一个第一滤光单元121，第一滤光单元121设置在第一类像素单元111上方，第一类像素单元111用于感测经由手指反射或散射而返回并透过第一滤光单元 121的第一光信号102。

其中，像素阵列110的边缘区域和中间区域可以为像素阵列上相互不重叠的区域。

本申请实施例，指纹识别装置包括设置在像素阵列边缘区域的第一类像素单元和设置在像素阵列中间区域的第二类像素单元，且第一类像素单元上方设置有第一滤光单元。由于指纹图像主要是根据像素阵列中间区域的像素单元接收的光信号生成的，大量的滤光单元设置在中间区域会对手指返回的光信号进行过滤，导致经过滤光单元过滤后的光信号的强度相比未经过滤光单元的光信号的强度弱。如果直接根据像素单元接收到的光信号来生成指纹图像，将会导致指纹图像部分位置出现突然变暗的现象，影响指纹识别效果。本申请的实施例中，指纹图像主要是利用设置在像素阵列中间区域的第二类像素单元生成的，这样，设置在边缘区域的滤光单元对指纹图像的影响大大减小，在处理指纹图像时无需对滤光单元对应的像素点通过算法进行填充减小了数据处理的复杂度简化指纹识别的过程，提高指纹识别速度，从而可以提高指纹识别性能。

进一步地，手指对不同颜色/波长的光信号的反射和散射程度不同，或者说对不同颜色的光信号的透过率不同，因此通过在指纹识别装置中设置滤光单元可以基于手指对不同颜色光信号透过率不同进行一些与指纹识别有关的其他操作，该其他操作可以进一步提高指纹识别的性能，例如，可以通过滤光单元对应的像素单元采集的光信号，检测外界环境光的强度，根据外界环境的情况适应性调整指纹检测的参数，进一步能够提升指纹检测的性能。此外，采用其他材料制作的假指纹对不同颜色的光信号与真手指也有较大差别，因此利用滤光单元对应的像素单元采集的光信号判断手指的真假，提升指纹识别的安全性。因此指纹识别装置采集一次指纹图像，既可以完成指纹识别，还可以利用边缘区域的像素单元采集的光信号进行其他操作，例如外界环境检测、手指真假的检测，即防伪检测，具体将在下面介绍。

可选地，在本申请实施例中，第一滤光单元121可以包括至少一种颜色的滤光单元，即第一滤光单元121可以为单色滤光单元，也可以为包括两种或两种以上颜色的滤光单元。示例性地，第一滤光单元121可以包括以下滤光单元中的至少一种：红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元、青色滤光单元和黄色滤光单元。

例如，如图2和图3所示，第一滤光单元121可以只包括红色滤光单元。其中，红色滤光单元用于透过红光信号，第一光信号102包括红光信号。

如果第一滤光单元121包括多种颜色的滤光单元，优选的，第一滤光单元121可以包括红色滤光单元和其他非红色滤光单元。例如，第一滤光单元 121可以包括红色滤光单元和绿色滤光单元，或者第一滤光单元121可以包括红色滤光单元和蓝色滤光单元，或者第一滤光单元121可以包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。

通过设置多种颜色的滤光单元，能够进一步提高指纹识别的性能。

当然，第一滤光单元121也可以包括其他滤光单元，本申请实施例对此不作具体限定。

由于第一滤光单元121分别设置在第一类像素单元111上方，因此，可以理解为第一滤光单元121也分布在彩色滤光层120的边缘区域。其中，彩色滤光层120的边缘区域和像素阵列110的边缘区域对应。

可选地，彩色滤光层120的第一滤光单元121与第一类像素单元111一一对应。

本申请实施例对像素阵列110的边缘区域和彩色滤光层120的边缘区域不作具体限定。例如，彩色滤光层120的边缘区域可以为彩色滤光层120最外侧的至少一圈滤光单元的区域。举例说明，彩色滤光层120的边缘区域可以为彩色滤光层120最外侧的1圈区域，如图2和图3所示。对应地，像素阵列110的边缘区域也可以为像素阵列110最外侧一圈像素单元所在的区域。或者，彩色滤光层120的边缘区域可以为彩色滤光层120最外侧的2或3圈的区域，像素阵列110的边缘区域也可以为像素阵列110最外侧的2或3圈像素单元所在的区域。

可选地，在本申请实施例中，第一滤光单元121可以连续地分布在彩色滤光层120的边缘区域，或者说第一滤光单元121可以连续地设置在所述第一类像素单元上方。这里，“连续”可以理解为两两相邻，例如，如图2所示。

或者，第一滤光单元121可以离散地分布在彩色滤光层120的边缘区域，即第一滤光单元121离散地设置在第一类像素单元111上方。示例性地，第一滤光单元可以按照一定规律离散地设置在彩色滤光层120的边缘区域，如图3所示，第一滤光单元121可以在彩色滤光层120的边缘区域上间隔排列，再示例性地，如图4所示，第一滤光单元121可以任意设置在彩色滤光层120 的边缘区域上。

由于本申请是使用像素阵列110的中间区域进行指纹成像的，为了保证中间区域能够获得尽可能完整的指纹图像，中间区域的面积不能小于一定阈值。因此，可以根据实际应用的需要设置中心区域的面积和形状。

例如，可以将中间区域的面积设置为大于边缘区域的面积，也就是说，中间区域的面积与边缘区域的面积之间的比值大于1或大于X，X大于1。

不同的指纹识别环境采用不同的采集参数，这样能够提升指纹检测的性能，其中，采集参数为指纹识别装置采集指纹光信号时所使用的参数，采集参数可以是但不限于曝光时间。比如，强光环境下采集指纹光信号的曝光时间较短，暗光环境下采集指纹光信号的曝光时间较长。如果指纹识别装置在采集指纹光信号时不能准确地识别出当前的指纹识别环境，例如，将强光环境误判为正常环境，这样指纹识别装置采集指纹光信号时使用的采集参数可能会与指纹识别环境不对应，出现指纹图像呈现马赛克等样子的情况，从而会增大拒识率(False Rejection Rate，FRR)和误识率(False Acceptance Rate， FAR)，使得指纹识别的准确率大幅降低。

针对上述问题，在本申请实施例中，第一光信号102的强度可以用于确定指纹识别环境，以得到采集指纹光信号101时的目标采集参数。其中，该目标采集参数与指纹识别环境对应。比如，目标采集参数包括曝光时间，指纹识别环境为强光环境，强光环境对应的曝光时间为0.2ms；指纹识别环境为正常环境，正常环境对应的曝光时间为0.5ms。之后指纹识别装置100可以基于目标采集参数进行指纹识别。

在强光环境例如室外太阳光环境下，在进行指纹识别时，红光信号较多，而在室内或较暗环境下，红光信号较少。因此第一类像素单元111感测到的红光信号的强弱可以用于确定当前的指纹识别环境是否为强光环境。具体而言，若第一滤光单元121都为红色滤光单元，则第一光信号102包括红光信号。若红光信号的强度大于预设红光信号强度，指纹识别环境为强光环境；若红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度，则指纹识别环境为正常环境。

或者，若第一滤光单元121都为蓝色滤光单元，则第一光信号102包括蓝光信号。若蓝光信号的强度大于预设蓝光信号强度，则指纹识别环境为特定环境。

其中，特定环境可以指蓝光分量比较多的环境，例如，特定环境中的蓝光分量可以大于正常环境中蓝光分量的2倍，如紫外灯照射的环境。强光环境下的光强可以大于10000勒克斯(lux)，例如，光强可以为15000lux或20000lux。正常环境可以为在室内且光源为发光二极管(Light Emitting Diode， LED)光源的环境，如实验室、工厂等，正常环境下的光强可以小于或等于 10000lux。

再或者，若第一滤光单元121包括红色滤光单元和蓝色滤光单元，则第一光信号102包括红光信号和蓝光信号，若红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度，且蓝光信号的强度大于预设蓝光信号强度，则指纹识别环境为特定环境。若红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度，且蓝光信号的强度小于预设蓝光信号强度，则指纹识别环境为正常环境。

上述技术方案，通过在第一类像素单元上方设置滤光单元，使得第一类像素单元可以感测到不同颜色的光信号，以基于感测的不同颜色的光信号确定出指纹识别环境，从而可以确定与指纹识别环境对应的采集指纹光信号的采集参数，基于该采集参数所进行的指纹识别的准确率较高。

光学指纹识别装置的应用虽然给用户带来了安全和便捷的用户体验，但是通过人工材料(例如，硅胶、白胶等)制造的指纹模具、打印的指纹图像等伪造的指纹是指纹应用中一个安全隐患。

由于采用硅胶等材料制成的假指纹与真手指的指纹在材质、光谱特性、内部光学散射等方面差异较大，据此可以在进行指纹识别时判别手指的真伪。例如，假手指对不同颜色的光信号的透过率可能相等，而真手指对不同颜色的光信号的透过率之间存在明显差异；又例如，假手指对某种颜色的光信号的透过率与真手指对该颜色的光信号的透过率明显不同。

因此，本申请实施例的第一光信号101可以用于检测手指是否为真手指。具体来说，设置在像素阵列110的中间区域的第二类像素单元112采集的指纹光信号101用于生成指纹图像，设置在像素阵列110边缘区域的第一类像素单元111感测的第一光信号102用于检测显示屏20上方的手指是否为真手指。

上述技术方案，通过第一类像素单元感测的第一光信号可以确定位于显示屏上方的手指是否为真手指，通过第二类像素单元采集的指纹光信号可以获取用于指纹识别的指纹图像。即指纹识别装置采集一次指纹图像，不仅可以用来做真假识别，还可以做指纹识别，在不影响指纹识别效果的基础上，能够提高指纹识别的安全性。

应理解，在本申请实施例中，第一光信号102可以只用于确定指纹识别环境，也可以只用于确定显示屏20上方的手指是否为真手指，还可以既用于确定指纹识别环境，也用于确定显示屏20上方的手指是否为真手指。

在第一光信号102既用于确定指纹识别环境又用于确定手指是否为真手指时，在一种实现方式中，全部第一光信号102可以既用于确定指纹识别环境又用于确定手指是否为真手指。

在另一种实现方式中，部分第一光信号102可以用于确定指纹识别环境，另一部分第一光信号102用于确定手指是否为真手指。

为了描述方便，将用于确定指纹识别环境的第一光信号102称为第一光信号102a，将第一光信号102a对应的第一类像素单元111称为第一类像素单元111a，第一光信号102a对应的第一类像素单元111a可以理解为：第一类像素单元111a感测的光信号为第一光信号102a。将用于确定真假手指的第一光信号102称为第一光信号102b，并将第一光信号102b对应的第一类像素单元111称为第一类像素单元111b，第一光信号102b对应的第一类像素单元 111b可以理解为：第一类像素单元111b感测的光信号为第一光信号102b。

作为一种示例，第一光信号102a的数量可以与第一光信号102b的数量相同，也就是说，第一类像素单元111a的数量可以与第一类像素单元111b 的数量相同。

作为另一种示例，第一光信号102a的数量可以与第一光信号102b的数量不同，即第一类像素单元111a的数量可以与第一类像素单元111b的数量不同。比如，可以随意设置第一类像素单元111a的数量和第一类像素单元111b 的数量。

再比如，可以设置确定指纹识别环境和确定真假手指的等级，根据等级确定第一光信号和第一类像素单元的数量。

例如，等级高的操作对应的第一光信号和第一类像素单元的数量较高。具体而言，若将确定真假手指的等级设置为高于确定指纹识别环境的等级，则第一光信号102a的数量可以少于第一光信号102b的数量。例如，第一类像素单元111a的数量可以占第一类像素单元111的1/3，第一类像素单元111b 的数量可以占第一类像素单元111的2/3。

可选地，在本申请实施例中，指纹识别装置100还可以包括微透镜阵列，包括多个微透镜，该微透镜阵列可以设置在彩色滤光层120的上方，用于将指纹光信号101汇聚至第二类像素单元112并将第一光信号102汇聚至第一类像素单元111。

该指纹识别装置100还可以包括至少一个挡光层，该至少一个挡光层设置在微透镜阵列和像素阵列110之间，该至少一个挡光层中的每个挡光层设置有小孔阵列，该小孔阵列用于将微透镜阵列汇聚的指纹光信号101引导至第二类像素单元110，并将第一光信号102引导至第一类像素单元111。

当指纹识别装置100包括多个挡光层时，该多个挡光层可以不相邻。例如，两个挡光层之间穿插有彩色滤光层120。

其中，彩色滤光层120可以设置于显示屏20与微透镜阵列之间的光路中，或者，彩色滤光层120可以设置于微透镜阵列到像素阵列110之间的光路中，具体地，彩色滤光层120可以设置于至少一个挡光层和微透镜阵列之间。也就是说至少一个挡光层可以设置在彩色滤光层和所述像素阵列之间。

下面结合图5，对本申请实施例的一种具体的指纹识别装置进行描述。

如图5所示，指纹识别装置100可包括微透镜阵列130、位于微透镜阵列130下方的至少一个挡光层以及位于至少一个挡光层下方的像素阵列110。微透镜阵列130可包括呈阵列分布的多个微透镜，至少一个挡光层可包括挡光层141和底层挡光层142，像素阵列110包括呈阵列分布的第一类像素单元111和第二类像素单元112。

其中，所述微透镜阵列130设置在显示屏的下方，微透镜阵列130中的每一个微透镜可以为半球透镜或非半球透镜，例如方形透镜。

至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；像素阵列110设置在至少一个挡光层中的底层挡光层142的小孔阵列的下方。例如，底层挡光层142中小孔阵列中的小孔和像素阵列110中的像素单元一一对应。

其中，在一些实施例中，至少一个挡光层为多个挡光层，该多个挡光层中顶层挡光层中的小孔阵列中的一个开孔对应像素阵列110中的一个或多个像素单元。可选地，该多个挡光层中与同一个像素单元对应的开孔由上至下孔径依次减小。在另一些实施例中，该至少一个挡光层为一个挡光层，该挡光层的厚度大于预设阈值，以保证成像质量。

可选地，至少一个挡光层中的底层挡光层142可以为像素阵列110的金属线路层，该金属线路层设置在微透镜阵列130的后焦平面上。该金属线路层用于传输像素阵列的信号。

通过复用像素阵列所在的芯片的金属线路层，不必额外设置一层挡光层，有利于降低整个指纹识别装置的厚度和成本。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，指纹识别装置10还可以包括彩色滤光层120。彩色滤光层120包括多个第一滤光单元121，该多个第一滤光单元121分布在彩色滤光层120最外侧一圈的滤光单元所在的区域。如图5 所示，第一滤光单元121包括滤光单元121a和滤光单元121b，滤光单元121a 和滤光单元121b均为红色滤光单元。

第一滤光单元121与第一类像素单元111对应。具体来说，滤光单元121a 与第一类像素单元111a对应，滤光单元121b与第一类像素单元111b对应，第一类像素单元111a用于感测经由手指反射或散射而返回的并透过第一滤光单元121a的第一光信号102a，第一光信号102a用于确定指纹识别环境，第一类像素单元111b用于感测经由手指反射或散射而返回的并透过第一滤光单元121b的第一光信号102b，第一光信号102b用于确定显示屏上方的手指是否为真手指。

在本申请的一些实施例中，请继续参见图5，指纹识别装置100还可包括透明介质层150。其中，透明介质层150可用于连接微透镜阵列130、至少一个挡光层以及像素阵列110。例如，透明介质层150用于连接彩色滤光层 120、挡光层141、底层挡光层142以及像素阵列110。

在本申请的一些实施例中，请继续参见图5，指纹识别装置100还可包括第一贴合层160，第一贴合层160用于将微透镜阵列130贴合在彩色滤光层120的上表面。第一贴合层160可以是任何形式的透明胶，以减少光信号在传输过程中的损耗。

在本申请的一些实施例中，请继续参见图5，指纹识别装置100还可包括第一平坦层170，该第一平坦层170设置在像素阵列110的上方，以便于设置挡光层141。

指纹识别装置100还可以包括红外滤光层180，所述红外滤光层180可以设置在微透镜阵列130的上方，或红外滤光层180可以设置在微透镜阵列 130和像素阵列110所在的芯片之间，该红外滤光层180可用于滤除红外光信号。可选地，所述第一平坦层170设置在所述红外滤光层180的上表面。该红外滤光层180可设置在像素阵列110所在的芯片的上表面，例如，该红外滤光层180可采用镀膜的方式直接镀在像素阵列110所在的芯片的上表面。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备200可以包括显示屏210以及指纹识别装置220。该指纹识别装置220可以为前述实施例中的指纹识别装置100，并设置在显示屏210下方。

其中，显示屏210可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，指纹识别装置220可以利用所述OLED显示屏210位于指纹识别区域的显示单元(即OLED光源) 作为光学指纹识别的激励光源。

或者，显示屏210可以为非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，电子设备200的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹识别的激励光源，该激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在液晶显示屏的背光模组下方或者设置在所述电子设备200的保护盖板下方的边缘区域，而指纹识别装置220可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得光信号可以到达指纹识别装置220；或者，指纹识别装置220也可以设置在背光模组下方，且背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许光信号穿过液晶面板和背光模组并到达指纹识别装置220。

应理解，显示屏210可以为非折叠显示屏，也可以为可折叠显示屏，即柔性显示屏。

作为示例而非限定，本申请实施例中的电子设备可以为终端设备、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机电脑、游戏设备、车载电子设备或穿戴式智能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。该穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等设备。

需要说明的是，在不冲突的前提下，本申请描述的各个实施例和/或各个实施例中的技术特征可以任意的相互组合，组合之后得到的技术方案也应落入本申请的保护范围。

应理解，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”、“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。

本领域普通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，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，或者该技术方案的全部或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)执行本申请各个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(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，设置在电子设备的显示屏下方，以用于屏下指纹识别，所述指纹识别装置包括：

像素阵列，包括设置在所述像素阵列的边缘区域的第一类像素单元和设置在所述像素阵列的中间区域的第二类像素单元，所述第二类像素单元用于采集经由所述显示屏上方的手指反射或散射而返回的指纹光信号，所述指纹光信号用于生成指纹图像；

彩色滤光层，设置在所述像素阵列上方，所述彩色滤光层包括至少一个第一滤光单元，所述第一滤光单元设置在所述第一类像素单元上方；

其中，所述第一类像素单元用于感测经由所述手指反射或散射而返回的并透过所述第一滤光单元的第一光信号。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一滤光单元离散地设置在所述第一类像素单元上方。

3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一滤光单元连续地设置在所述第一类像素单元上方。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述像素阵列的边缘区域为所述像素阵列最外侧的1圈、2圈或3圈的像素单元所在的区域。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一滤光单元包括以下中的至少一种：红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元、青色滤光单元和黄色滤光单元。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一光信号的强度用于确定指纹识别环境，以得到采集所述指纹光信号时与所述指纹识别环境对应的目标采集参数。

7.根据权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一滤光单元包括红色滤光单元，所述红色滤光单元用于透过红光信号，所述第一光信号包括所述红光信号；

当所述红光信号的强度大于预设红光信号强度时，所述指纹识别环境为强光环境；

当所述红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度时，所述指纹识别环境为正常环境。

8.根据权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一滤光单元包括红色滤光单元和蓝色滤光单元，所述红色滤光单元用于透过红光信号，所述蓝色滤光单元用于透过蓝光信号，所述第一光信号包括所述红光信号和所述蓝光信号；

当所述红光信号的强度小于或等于预设红光信号强度，且所述蓝光信号的强度大于预设蓝光信号强度时，所述指纹识别环境为特定环境。

9.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述特定环境中的蓝光分量大于正常环境中蓝光分量的2倍。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一光信号用于检测所述手指是否为真手指。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：

微透镜阵列，包括多个微透镜，设置在所述彩色滤光层上方，用于将所述指纹光信号汇聚至所述第二类像素单元并将所述第一光信号汇聚至所述第一类像素单元。

12.根据权利要求11所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：

至少一个挡光层，设置在所述彩色滤光层和所述像素阵列之间，所述至少一个挡光层中的每个挡光层设置有小孔阵列，所述小孔阵列用于将所述微透镜阵列汇聚的所述指纹光信号引导至所述第二类像素单元并将所述第一光信号引导至所述第一类像素单元。

13.根据权利要求12所述的指纹识别装置，其特征在于，所述至少一个挡光层中的底层挡光层为所述像素阵列的金属线路层，所述金属线路层设置在所述微透镜阵列的后焦平面上。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述彩色滤光层的第一滤光单元与所述第一类像素单元一一对应。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

以及如权利要求1至14中任一项所述的指纹识别装置，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。

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