JP2021525432A - 光学指紋認識コンポーネント及び端末 - Google Patents

Abstract

本開示は、光学指紋認識コンポーネント及び端末を提供し、該光学指紋認識コンポーネントは、レンズと、画像センサと、前記画像センサの光線を受ける側に設けられるバンドパスフィルタとを含む。

Description

（関連出願との相互引用）
本願は、２０１８年６月８日に提出された中国特許出願第２０１８１０５８８４９４．８号の優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれるものとする。

本開示は、通信の技術分野に関し、特に光学指紋認識コンポーネント及び端末に関する。

端末技術の急速な発展に伴い、端末は人々の生活に不可欠なツールとなり、ユーザの生活の様々な面に極大な利便性をもたらす。関連技術では、画面下の指紋認識技術が存在しており、ユーザが操作しやすく、ユーザに新たな体験をもたらすことができる。

端末の表示画面の下方に画像センサが設けられ、表示画面からの光が表示画面上方の指に反射された後、光学レンズと光学フィルタとを透過し、画像センサに戻り、指紋の隆線と指紋の谷との反射光エネルギーの差異を感知することにより、異なる階調の画像、即ち指紋の元画像が形成される。

しかし、画像センサが受けた光には青色光と緑色光とが含まれ、青色光の強度分布と緑色光の強度分布とは大きな差異があるため、露光時間を効果的に調整しにくく、指紋画像がぶれやすく、指紋認識率が低い。

本開示の実施例は、端末の指紋認識率が低いという課題を解決するために、光学指紋認識コンポーネント及び端末を提供する。

上記技術的課題を解決するために、本開示は、以下のように実現される。

第１の態様では、本開示の実施例に係る光学指紋認識コンポーネントは、レンズと、画像センサと、前記画像センサの光線を受ける側に設けられるバンドパスフィルタとを含む。

第２の態様では、本開示の実施例に係る端末は、表示画面と、前記表示画面の下方に設けられた光学指紋認識コンポーネントと、を含み、前記表示画面には、前記光学指紋認識コンポーネントのための透光領域が設けられ、前記光学指紋認識コンポーネントは、レンズと、画像センサと、前記表示画面と前記画像センサとの間に設けられるバンドパスフィルタとを含む。

本開示の実施例に係る光学指紋認識コンポーネントは、レンズと、画像センサと、前記画像センサの光線を受ける側に設けられるバンドパスフィルタとを含む。

このように、バンドパスフィルタが単色光の透過のみを許可するため、画像センサは、単色光以外の他の光線による妨害を受けず、単色光に対して露光時間を調整することにより、指紋画像が鮮明になり、指紋の認識率を向上させることができる。

本開示の実施例の技術手段をより明確に説明するために、以下、本開示の実施例の説明に必要な図面を簡単に説明し、明らかに、以下に説明される図面は、本開示のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働をしない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

本開示の実施例に係る光学指紋認識コンポーネントの概略構成図である。 本開示の実施例に係る端末の概略構成図である。

以下、本開示の実施例における図面を参照しながら、本開示の実施例における技術手段を明確かつ完全的に説明する。明らかに、説明される実施例は、本開示の実施例の一部に過ぎず、全てではない。本開示の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をしない前提で得られる他の全ての実施例は、いずれも本開示の保護範囲に属するものである。

図１を参照すると、図１は、本開示の実施例に係る光学指紋認識コンポーネントの概略構成図であり、図１に示すように、レンズ１０１と、画像センサ１０２と、前記画像センサ１０２の光線を受ける側に設けられるバンドパスフィルタ１０３とを含む。

本実施例では、上記レンズ１０１は、画像センサ１０２に、入射した光線をよりよく受光させることができる。上記バンドパスフィルタ１０３は、単色光、例えば、青色光、又は緑色光などのみが透過可能な光学フィルタである。上記バンドパスフィルタ１０３が前記画像センサ１０２の光線を受ける側に設けられることは、バンドパスフィルタ１０３が前記画像センサ１０２の感知面の位置する側に設けられると理解することができ、当然のことながら、バンドパスフィルタ１０３は、画像センサ１０２の感知面と一定の距離を保持することができる。光線が入射する場合、まず、バンドパスフィルタ１０３を透過してフィルタリングされ、フィルタリング後の光線が画像センサ１０２に受けられる。

なお、上記バンドパスフィルタ１０３が前記画像センサ１０２の光線を受ける側に設けられることは、バンドパスフィルタ１０３がレンズ１０１と画像センサ１０２との間に位置しても、レンズ１０１がバンドパスフィルタ１０３と画像センサ１０２との間に位置してもよいが、本開示の実施例はこれに限定されない。

関連技術では、光学フィルタによりフィルタリングされた後に残った光は、青色光と緑色光であり、あるいは青色光と緑色光との混合色光である。一般的には、画像センサ１０２の光応答曲線は、可視光帯域が広く、感知により結像する際に、青色光の強度分布と緑色光の強度分布とは大きな差異があるため、露光時間を効果的に調整しにくい。ある露光時間を選択すれば、青色画素領域が露出オーバーになるが、緑色画素領域が露出アンダーになる状況が多発するため、指紋画像の結像が不均一となり、指紋画像がぶれて、指紋認識率が低下する。

本実施例の光学指紋認識コンポーネントは、画像センサ１０２の光線を受ける側にバンドパスフィルタ１０３が存在し、バンドパスフィルタ１０３が単色光の透過のみを許可するため、画像センサ１０２は単色光以外の他の光線による妨害を受けず、単色光に対して露光時間を調整することにより、指紋画像が鮮明になり、指紋の認識率を向上させることができる。

次に、バンドパスフィルタ１０３の存在により、表示画面の光源は、任意の光源の組み合わせであってよく、多様化の色彩設計に対するユーザのニーズを満たすことができ、即ち、表示画面の指紋認識領域において設計ニーズに応じて混合光を表示することができる。このように、異なるユーザの個人的ニーズを満たし、モバイル端末表示画面の表示態様をより多様化することができる。

本実施例では、上記端末は、携帯電話、タブレットコンピュータ（Ｔａｂｌｅｔ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ラップトップコンピュータ（Ｌａｐｔｏｐ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、パーソナルデジタルアシスタント（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、モバイルインターネット装置（Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｅｖｉｃｅ、ＭＩＤ）又はウェアラブルデバイス（Ｗｅａｒａｂｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）などであってよい。

好ましくは、前記バンドパスフィルタ１０３は、前記レンズ１０１と前記画像センサ１０２との間に設けられる。

本実施形態では、上記バンドパスフィルタ１０３を前記レンズ１０１と前記画像センサ１０２との間に設ければ、レンズ１０１を透過した光線をフィルタリングすることができる。また、レンズ１０１は、凸レンズであってよく、光線を集中することができる。これにより、バンドパスフィルタ１０３の面積を相対的に小さくすることができ、集中後の光線を受けてフィルタリングできればよく、バンドパスフィルタ１０３の材料コストを省くことができる。

好ましくは、前記バンドパスフィルタ１０３は、前記画像センサ１０２に設けられ、前記画像センサ１０２に貼り合わせられる。

本実施形態では、上記バンドパスフィルタ１０３が前記画像センサ１０２に設けられ、前記画像センサ１０２に貼り合わせられることにより、直接的に画像センサ１０２でバンドパスフィルタ１０３を支持固定することができる。当然ながら、バンドパスフィルタ１０３は、ディスペンシング位置（Ａｄｈｅｓｉｖｅ−ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）で画像センサ１０２に接着されても、スナップフィットにより画像センサ１０２に係止されてもよく、本実施形態は、これに限定されない。

好ましくは、前記バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光は、単色光である。

本実施形態では、上記バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光が単色光であるため、画像センサ１０２は、単色光以外の他の光線による妨害を受けず、単色光に対して露光時間を調整することにより、指紋画像が鮮明になり、指紋の認識率を向上させることができる。

好ましくは、前記単色光は、青色光又は緑色光である。

本実施形態では、上記バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲は、４５５〜４９２ナノメートルであってよく、即ち青色光を透過させることができる。表示画面が混合光を出射すると、反射して戻ってきた可視光がバンドパスフィルタ１０３によってフィルタリングされた後、青色光の透過のみを許可するため、光漏れの強度の差異に起因してマルチスペクトル光の露光時間が調整しにくくなることによる指紋画像のぶれの問題を回避することにより、指紋の認識率を向上させることができる。

あるいは、上記バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲は、４５５〜４９２ナノメートルであってよく、即ち緑色光を透過させることができる。表示画面が混合光を出射すると、反射して戻ってきた可視光がバンドパスフィルタ１０３によってフィルタリングされた後、緑色光の透過のみを許可するため、光漏れの強度の差異に起因してマルチスペクトル光の露光時間が調整しにくくなることによる指紋画像のぶれの問題を回避することにより、指紋の認識率を向上させることができる。

好ましくは、前記バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲は、前記単色光の波長範囲に予め設定された余裕量を加えることにより確定された波長範囲である。

本実施形態では、上記予め設定された余裕量は、複数回の実験に基づいて確定された合理的な余裕量であってよい。異なる色の単色光は、異なるか又は同じ余裕量に対応することができる。単色光（青色光又は緑色光であってよい）の波長のカットオフ周波数の非急峻性効果を考慮し、一定の余裕量を持たせてよい。

例えば、バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光が青色光である場合、青色光の波長範囲が４５５〜４９２ナノメートルであるため、バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲については、４５５〜４９２ナノメートルに予め設定された余裕量を加え、バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲を４３０〜５１０ナノメートルとすることができる。あるいは、バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光が緑色光である場合、緑色光の波長範囲が４９２〜５７７ナノメートルであるため、バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲については、４９２〜５７７ナノメートルに予め設定された余裕量を加え、バンドパスフィルタ１０３を透過可能な光の波長範囲を４７０〜５９０ナノメートルとすることができる。

本開示の実施例に係る光学指紋認識コンポーネントは、レンズ１０１と、画像センサ１０２と、前記画像センサ１０２の光線を受ける側に設けられるバンドパスフィルタ１０３とを含む。このように、バンドパスフィルタ１０３が単色光の透過のみを許可するため、画像センサ１０２は単色光以外の他の光線による妨害を受けず、単色光に対して露光時間を調整することにより、指紋画像が鮮明になり、指紋の認識率を向上させることができる。

図２を参照すると、図２は、本開示の実施例に係る端末の概略構成図である。図２に示すように、表示画面２０１と、前記表示画面２０１の下方に設けられた光学指紋認識コンポーネント２０２と、を含み、前記表示画面２０１には、前記光学指紋認識コンポーネントのための透光領域２０１１が設けられ、

前記光学指紋認識コンポーネント２０２は、レンズ２０２１と、画像センサ２０２２と、前記表示画面２０１と前記画像センサ２０２２との間に設けられるバンドパスフィルタ２０２３とを含む。

本実施例では、上記表示画面２０１は、液晶表示画面であってもよく、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）表示画面であってもよい。上記透光領域２０１１は、円形状の領域であってもよく、矩形状の領域などであってもよく、その他の形状の領域であってもよいことは勿論であるが、本開示の実施例は、これに限定されない。

本実施例では、透光領域２０１１の存在により、光線は、透光領域２０１１を透過して画像センサ２０２２に到達することができる。上記バンドパスフィルタ２０２３が前記表示画面２０１と前記画像センサ２０２２との間に設けられるため、画像センサ２０２２は、単色光以外の他の光線による妨害を受けず、単色光に対して露光時間を調整することにより、指紋画像が鮮明になり、指紋の認識率を向上させることができる。

好ましくは、前記表示画面２０１は、ＯＬＥＤ表示画面である。

本実施形態では、上記表示画面２０１がＯＬＥＤ表示画面であり、バンドパスフィルタ２０２３の存在により、ＯＬＥＤ表示画面の指紋認識率を向上させることができる。

なお、本明細書において、用語「含む」、「備える」及びそれらのいかなる変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図し、一連の要素を含むプロセス、方法、製品又は装置は、それらの要素を含むだけでなく、明確に例示されていない他の要素をさらに含むか、又はこれらのプロセス、方法、製品又は装置に固有の要素をさらに含む。より多くの限定がない場合に、語句「１つ…を含む」により限定された要素は、該要素を含むプロセス、方法、製品又は装置に別の同一の要素がさらに存在することを排除するものではない。

以上、図面を参照しながら本開示の実施例を説明したが、本開示は、上記具体的な実施形態に限定されるものではなく、上記具体的な実施形態は、制限的なものではなく、例示的なものに過ぎず、当業者であれば、本開示の示唆に基づき、本開示の趣旨及び特許請求の範囲の保護範囲から逸脱せずに多くの形式を行うことができ、これらは、いずれも本開示の保護範囲内に属する。

１０１ レンズ
１０２ 画像センサ
１０３ バンドパスフィルタ
２０１ 表示画面
２０２ 光学指紋認識コンポーネント
２０１１ 透光領域
２０２１ レンズ
２０２２ 画像センサ
２０２３ バンドパスフィルタ

Claims (8)

1. レンズと、
   画像センサと、
   前記画像センサの光線を受ける側に設けられるバンドパスフィルタと、を含む、光学指紋認識コンポーネント。
2. 前記バンドパスフィルタは、前記レンズと前記画像センサとの間に設けられる、請求項１に記載の光学指紋認識コンポーネント。
3. 前記バンドパスフィルタは、前記画像センサに設けられ、前記画像センサに貼り合わせられる、請求項２に記載の光学指紋認識コンポーネント。
4. 前記バンドパスフィルタを透過可能な光は、単色光である、請求項１に記載の光学指紋認識コンポーネント。
5. 前記単色光は、青色光又は緑色光である、請求項４に記載の光学指紋認識コンポーネント。
6. 前記バンドパスフィルタを透過可能な光の波長範囲は、前記単色光の波長範囲に予め設定された余裕量を加えることで確定された波長範囲である、請求項４に記載の光学指紋認識コンポーネント。
7. 表示画面と、
   前記表示画面の下方に設けられた光学指紋認識コンポーネントと、を含み、
   前記表示画面には、前記光学指紋認識コンポーネントのための透光領域が設けられ、
   前記光学指紋認識コンポーネントは、
   レンズと、
   画像センサと、
   前記表示画面と前記画像センサとの間に設けられるバンドパスフィルタとを含む、端末。
8. 前記表示画面は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示画面である、請求項７に記載の端末。

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