KR102494086B1 - 지문 검출 장치, 방법 및 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
광학 지문 검출 장치(30)와 표시 화면 사이의 거리가 변할 때, 지문 검출의 검출 인식 효과를 향상시켜, 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 지문 검출 장치(30), 방법 및 전자 장치이다. 상기 지문 검출 장치(30)는 전자 장치의 표시 화면 하방에 설치되고, 복수의 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 그룹은 복수의 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 각각 수신하며, 상기 여러 방향의 광 신호는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란되어 광학 어셈블리의 광 경로에 의해 안내된 여러 특정 방향의 광 신호인 픽셀 어레이(320); 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키며, 또한 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 상기 손가락의 지문 이미지이고 지문 인식에 사용되는 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 처리부(330)를 포함한다.
Description
본 출원은 광학 지문 기술분야에 관한 것으로, 더 구체적으로, 지문 검출 장치, 방법 및 전자 장치에 관한 것이다.
현재, 언더 스크린 광학 지문 검출 장치는 일반적으로 핸드폰 표시 화면 아래 중간 프레임에 설치되고, 대량 생산 공정에서, 광학 지문 검출 장치는 일반적으로 현재 대량 생산의 설치 거리에 따라 전체 지문 검출 시스템을 보정한다. 그러나 사용자가 핸드폰을 사용하는 경우, 강한 충격이 가해지면, 중간 프레임이 구부러지거나 어긋날 수 있어, 광학 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 설치 거리가 변하여, 지문 검출의 검출 인식 효과가 저하된다.
또한, 대량 생산 공정에서, 광학 지문 검출 장치를 핸드폰 중간 프레임에 설치할 경우, 큰 공차가 나타나는 문제가 발생할 수밖에 없으며, 광학 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 파동 거리가 변하여, 지문 검출의 검출 인식 효과가 저하된다.
따라서, 광학 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 거리가 변할 때, 지문 검출의 검출 인식 효과를 향상시켜, 사용자에게 영향을 미치는 체험을 향상시키는 것은 해결해야 할 시급한 문제이다.
본 출원의 실시예는 광학 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 거리가 변할 때, 지문 검출의 검출 인식 효과를 향상시켜, 사용자의 체험을 향상시키는 지문 검출 장치, 방법 및 전자 장치를 제공한다.
제1 측면에서, 전자 장치의 표시 화면 하방에 설치되는 지문 검출 장치에 있어서,
복수의 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 그룹은 복수의 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 각각 수신하며, 상기 여러 방향의 광 신호는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란되어, 광학 어셈블리의 광 경로에 의해 안내된 여러 특정 방향의 광 신호인, 픽셀 어레이;
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키며, 또한 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 상기 손가락의 지문 이미지이면서 지문 인식에 사용되는 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는, 처리부;를 포함한다.
본 출원의 기술방안은, 복수의 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 수신하며, 복수의 이미지를 이동하여 결합하여 재구성 이미지를 얻고, 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 상이한 설치 거리에서, 재구성 이미지의 품질 매개변수가 변한다. 본 출원에서 재구성 이미지 품질 매개변수에 따라, 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지를 얻으며, 상기 목표 재구성 이미지는 일정한 품질 매개변수 요구사항을 만족시킬 수 있고, 또한 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 상이한 설치 거리에 적응되어, 지문 검출의 검출 인식 효과를 향상시킬 수 있어, 사용자 경험을 향상시킨다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 장치는, 상기 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수신하여, 상기 여러 방향의 광 신호를 형성하고, 상기 여러 방향의 광 신호를 상기 픽셀 어레이로 전송하는 상기 광학 어셈블리를 더 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 광학 어셈블리는,
상기 픽셀 어레이 상방에 설치되어, 상기 여러 방향의 광 신호가 상기 픽셀 어레이로 전송되도록 여러 방향의 도광 통로를 형성하는 적어도 하나의 차광층;
상기 적어도 하나의 차광층 상방에 설치되어, 상기 여러 방향의 광 신호를 수렴하여 상기 여러 방향의 도광 통로로 전송하는 마이크로 렌즈 어레이;를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 표시 화면의 하방에 설치되고, 복수의 마이크로 렌즈를 포함하고;
상기 적어도 하나의 차광층은, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중의 각 마이크로 렌즈에 대응하는 상기 여러 방향의 도광 통로가 형성되어 있고, 상기 각 마이크로 렌즈에 대응하는 여러 방향의 도광 통로의 저부는 각각 인접한 복수의 마이크로 렌즈의 하방으로 연장되고;
그 중, 상기 각 마이크로 렌즈에 대응하는 여러 방향의 도광 통로 중의 각 도광 통로의 하방에는 상기 픽셀 어레이 중의 하나의 픽셀이 설치되어 있고, 상기 각 마이크로 렌즈의 하방에는 복수의 픽셀이 설치되어 있고, 상기 복수의 픽셀은 인접한 복수의 마이크로 렌즈에 의해 수렴되고, 또한 대응하는 도광 통로를 통해 전송되는 상기 여러 방향의 광 신호를 수신하도록 각각 사용된다.
가능한 실시예에서, 상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 표시 화면의 하방에 설치되고, 복수의 마이크로 렌즈를 포함하고;
상기 적어도 하나의 차광층, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중의 각 마이크로 렌즈에 대응하는 상기 여러 방향의 도광 통로가 형성되어 있고, 상기 각 마이크로 렌즈에 대응하는 여러 방향의 도광 통로의 저부는 현재 마이크로 렌즈의 하방에 위치하며,
상기 각 마이크로 렌즈에 대응하는 여러 방향의 도광 통로 중의 각 도광 통로의 하방에는 상기 픽셀 어레이 중의 하나의 픽셀이 설치되어 있고, 상기 각 마이크로 렌즈의 하방에는 복수의 픽셀이 설치되어 있으며, 상기 복수의 픽셀은 각각 현재 마이크로 렌즈에 의해 수렴되고 대응하는 도광 통로를 통해 전송되는 상기 여러 방향의 광 신호를 수신한다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹 중 하나의 픽셀 그룹은 상기 여러 방향 중 한 방향의 광 신호를 수신하여 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지를 얻는다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹 중 각 그룹의 픽셀의 픽셀 수는 동일하다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹은 제1 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 서로 인접하지 않으며, 또한 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 상기 복수의 픽셀 그룹 중 상기 제1 픽셀 그룹을 제외한 기타 픽셀과 서로 인접한다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹에서 상기 복수의 픽셀 그룹 중의 각 픽셀 그룹의 배열방식은 동일하다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹은 4개 픽셀 그룹이고, 상기 여러 방향의 광 신호는 4개 방향의 광 신호이며, 상기 복수의 이미지는 4개 이미지이다.
가능한 실시예에서, 상기 처리부는,
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록, 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시키고, 여기서, N은 양의 정수이다.
가능한 실시예에서, 상기 하나의 이미지의 이동 거리는 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리이고, 상기 처리부는,
상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 N을 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 한다.
가능한 실시예에서, 상기 처리부는,
상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시켜, 중첩된 이미지 영역을 얻고, 상기 복수의 이미지 중 상기 중첩된 이미지 영역에 위치한 이미지 픽셀 포인트를 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 순차적으로 교차 삽입하여 상기 재구성 이미지를 형성한다.
가능한 실시예에서, 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트의 수는 상기 복수의 이미지의 픽셀 포인트의 수의 합이다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 복수의 이미지 픽셀 포인트는 상기 재구성 이미지에서의 상대적 위치 관계가 상기 각 이미지에서의 상대적 위치 관계와 동일하다.
가능한 실시예에서, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수는 콘트라스트비, 선명도, 신호 대 잡음비 또는 유사도를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 제1 품질 임계 값 이상인 재구성 이미지다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 가장 큰 재구성 이미지다.
가능한 실시예에서, 상기 처리부는,
제1 재구성 이미지가 조합 형성되도록, 상기 복수의 이미지를 이동시키고, 상기 제1 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 여러 번 조절하여, 복수의 제2 재구성 이미지가 형성되도록 하고, 상기 복수의 제2 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여 품질 매개변수가 가장 큰 상기 목표 재구성 이미지를 얻도록 한다.
가능한 실시예에서, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제1 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제1 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 제1 검출 영역은 표시 화면의 표면에 설치되고, 상기 복수의 제1 검출 영역에 제1 중첩 검출 영역이 포함된다.
가능한 실시예에서, 상기 제1 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 명암 스트라이프 패턴 또는 인체 손가락이 설치된다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지는 상기 제1 중첩 검출 영역의 선명한 이미지이다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 장치는,
품질 매개변수가 제2 품질 임계 값 이하인, 적어도 하나의 기준 재구성 이미지를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
상기 처리부는, 상기 재구성 이미지와 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수가 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수 이하이면, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 상기 목표 재구성 이미지가 형성되도록 한다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지의 이동 거리는 목표 이동 거리이고,
상기 저장부는 또한 상기 복수의 이미지의 목표 이동 거리를 저장한다.
가능한 실시예에서, 상기 처리부는 또한,
상기 지문 검출 장치와 상기 표시 화면 사이의 수직 거리가 변할 때 상기 전자 장치의 가속도계에서 발송된 제1 메시지를 수신하고, 상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 한다.
가능한 실시예에서, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제2 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제2 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 제2 검출 영역은 표시 화면 내부의 발광층에 설치되고, 상기 복수의 제2 검출 영역에 제2 중첩 검출 영역이 포함되고,
상기 제2 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 또는 명암 스트라이프 패턴을 설치한다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 장치는,
복수의 이미지의 목표 이동 거리를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
상기 목표 이동 거리는 제1 목표 이동 거리와 제2 목표 이동 거리의 합이고,
상기 제1 목표 이동 거리는 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지의 이동 거리이고,
상기 제2 목표 이동 거리는 상기 표시 화면의 표면과 상기 표시 화면의 발광층 사이의 수직 거리에 따라 계산된 이동 거리이다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹은 각각 복수의 원본 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 수신하고,
상기 처리부는 또한 상기 복수의 원본 이미지를 1회 이상 업 샘플링하여, 상기 복수의 이미지를 형성한다.
제2 측면은, 표시 화면 하방에 설치되는 지문 검출 장치에 적용되는 지문 검출 방법을 제공하며, 상기 방법은,
복수의 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 수신하며, 상기 여러 방향의 광 신호는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란되어, 광학 어셈블리의 광 경로에 의해 안내된 여러 특정 방향의 광 신호인 단계;를 포함하되,
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키며, 또한 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 이동 거리를 조절하여 상기 손가락의 지문 이미지이면서 지문 인식에 사용되는 목표 재구성 이미지가 형성되도록 한다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 장치는 복수의 픽셀 그룹을 포함하는 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 복수의 이미지는 상기 픽셀 어레이 중의 복수의 픽셀 그룹이 각각 여러 방향의 광 신호를 수신하여 얻은 이미지이고, 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지는 상기 복수의 픽셀 그룹 중 하나의 픽셀 그룹이 상기 여러 방향 중 한 방향의 광 신호를 수신하여 얻은 이미지이다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 방법은 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수신하는 단계; 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 유도하여 상기 여러 방향의 광 신호를 형성하는 단계;를 더 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 상기 광 신호를 유도하여 상기 여러 방향의 광 신호를 형성하는 단계는,
상기 여러 방향의 광 신호가 형성되도록, 상기 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수렴하여 여러 특정 방향의 도광 통로로 전송하는 단계를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹 중 각 그룹의 픽셀의 픽셀 수는 동일하다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹은 제1 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 서로 인접하지 않으며, 또한 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 상기 복수의 픽셀 그룹 중 상기 제1 픽셀 그룹을 제외한 기타 픽셀과 서로 인접한다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹에서 상기 복수의 픽셀 그룹 중의 각 픽셀 그룹의 배열방식은 동일하다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 픽셀 그룹은 4개 픽셀 그룹이고, 상기 여러 방향의 광 신호는 4개 방향의 광 신호이며, 상기 복수의 이미지는 4개 이미지이다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 이미지는 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 이동되는 단계는,
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시키는 단계를 포함하고, 여기서, N은 양의 정수이다.
가능한 실시예에서, 상기 하나의 이미지의 이동 거리는 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리이고, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계는,
상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 N을 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 이미지는 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 이동되는 단계는,
상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시켜, 중첩된 이미지 영역을 얻고, 상기 복수의 이미지 중 상기 중첩된 이미지 영역에 위치한 이미지 픽셀 포인트를 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 순차적으로 교차 삽입하여 상기 재구성 이미지를 형성하는 단계를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트의 수는 상기 복수의 이미지의 픽셀 포인트의 수의 합이다.
가능한 실시예에서, 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 복수의 이미지 픽셀 포인트는 상기 재구성 이미지에서의 상대적 위치 관계가 상기 각 이미지에서의 상대적 위치 관계와 동일하다.
가능한 실시예에서, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수는 콘트라스트비, 선명도, 신호 대 잡음비 또는 유사도를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 제1 품질 임계 값 이상인 재구성 이미지다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 가장 큰 재구성 이미지다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 방법은,
제1 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키고, 상기 제1 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 여러 번 조절하여, 복수의 제2 재구성 이미지가 형성되도록 하고, 상기 복수의 제2 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여 품질 매개변수가 가장 큰 상기 목표 재구성 이미지를 얻도록 하는 단계를 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제1 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제1 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 제1 검출 영역은 표시 화면의 표면에 설치되고, 상기 복수의 제1 검출 영역에 제1 중첩 검출 영역이 포함된다.
가능한 실시예에서, 상기 제1 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 명암 스트라이프 패턴 또는 인체 손가락이 설치된다.
가능한 실시예에서, 형성된 상기 목표 재구성 이미지는 상기 제1 중첩 검출 영역의 선명한 이미지이다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 방법은,
품질 매개변수가 제2 품질 임계 값 이하인 적어도 하나의 기준 재구성 이미지를 저장하는 단계;
상기 재구성 이미지와 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수가 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수 이하이면, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 상기 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;를 더 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 지문 검출 방법은 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 저장하는 단계를 더 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 방법은,
상기 지문 검출 장치와 상기 표시 화면 사이의 수직 거리가 변할 때 상기 전자 장치의 가속도계에서 발송된 제1 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;를 더 포함한다.
가능한 실시예에서, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제2 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제2 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 제2 검출 영역은 표시 화면 내부의 발광층에 설치되고, 상기 복수의 제2 검출 영역에 제2 중첩 검출 영역이 포함되고,
상기 제2 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 또는 명암 스트라이프 패턴을 설치한다.
가능한 실시예에서, 상기 지문 검출 방법은,
복수의 이미지의 목표 이동 거리를 저장하는 단계를 더 포함하되,
상기 목표 이동 거리는 제1 목표 이동 거리와 제2 목표 이동 거리의 합이고,
상기 제1 목표 이동 거리는 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지의 이동 거리이고,
상기 제2 목표 이동 거리는 상기 표시 화면의 표면과 상기 표시 화면의 발광층 사이의 수직 거리에 따라 계산된 이동 거리이다.
가능한 실시예에서, 복수의 이미지를 얻도록 상기 여러 방향의 광 신호를 수신하는 단계는,
복수의 원본 이미지가 형성되도록 상기 여러 방향의 광 신호를 수신하고, 상기 복수의 원본 이미지를 1회 이상 업 샘플링하여, 상기 복수의 이미지를 형성하는 단계를 포함한다.
제3 측면은, 입력 및 출력 인터페이스, 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리 및 버스를 포함하는 다이를 제공하고, 상기 적어도 하나의 메모리는 명령을 저장하도록 사용되고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 메모리 중의 명령을 호출하여, 제2 측면 또는 제2 측면 중 어느 하나의 가능한 실시예에 따른 방법을 실행하도록 사용된다.
제4 측면은, 표시 화면 및 제1 측면 또는 제1 측면 중 어느 하나의 가능한 실시예에 따른 지문 검출 장치를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
그 중, 상기 지문 검출 장치는 상기 표시 화면 하방에 설치된다.
제5 측면은, 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 제2 측면 또는 제2 측면 중 어느 하나의 가능한 실시예를 실행하기 위한 명령을 포함한다.
제6 측면은, 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하고, 컴퓨터가 상기 컴퓨터 프로그램 제품의 상기 명령을 실행할 때, 상기 컴퓨터는 상기 제2 측면 또는 제2 측면 중 어느 하나의 가능한 실시예에 따른 지문 검출 방법을 실행한다.
구체적으로, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 상기 제4 측면에 따른 전자 장치에서 실행될 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 적용된 전자 장치의 개략적인 구조도다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략적인 구조도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 2 및 도 3에 도시된 제2 마이크로 렌즈의 개략적인 평면도이다.
도 4c는 도 2에 도시된 지문 검출 장치의 개략적인 평면도이다.
도 4d는 도 3에 도시된 지문 검출 장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 출원의 실시예에 따른 다양한 이미지의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 픽셀 어레이의 픽셀 배열 방식이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 출원의 실시예에 따른 검출 영역의 개략도이다.
도 11a 내지 도 11f는 본 출원의 실시예에 따른 복수의 이미지 및 재구성 이미지의 픽셀 개략도이다.
도 12a 내지 도 12f는 본 출원의 실시예에 따른 다양한 이미지의 개략도이다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 14는 본 출원에 따른 한 방향의 광 신호에 대응하는 하나의 이미지의 이동 거리와 표시 화면의 위치 관계의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 16은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 17은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 18은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 19는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 20은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 21은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 22는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략적인 구조도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 2 및 도 3에 도시된 제2 마이크로 렌즈의 개략적인 평면도이다.
도 4c는 도 2에 도시된 지문 검출 장치의 개략적인 평면도이다.
도 4d는 도 3에 도시된 지문 검출 장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 출원의 실시예에 따른 다양한 이미지의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 픽셀 어레이의 픽셀 배열 방식이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 출원의 실시예에 따른 검출 영역의 개략도이다.
도 11a 내지 도 11f는 본 출원의 실시예에 따른 복수의 이미지 및 재구성 이미지의 픽셀 개략도이다.
도 12a 내지 도 12f는 본 출원의 실시예에 따른 다양한 이미지의 개략도이다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 14는 본 출원에 따른 한 방향의 광 신호에 대응하는 하나의 이미지의 이동 거리와 표시 화면의 위치 관계의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 16은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 17은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 18은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 19는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 20은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 21은 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 22는 본 출원의 실시예에 따른 다른 지문 검출 방법의 개략적인 흐름도이다.
이하에서는 도면을 결합하여, 본 출원의 실시예 중의 기술방안을 설명한다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예는 광학 지문 시스템에 응용될 수 있고, 광학 지문 인식 시스템 및 광학 지문 이미징에 기반한 제품을 포함하지만 이에 제한되지 않고, 본 출원의 실시예는 광학 지문 시스템을 예시로 설명했을 뿐, 본 출원의 실시예를 한정하기 위한 것은 아니며, 본 출원의 실시예는 광학 이미징 기술을 사용한 다른 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
일반적인 응용으로서, 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 광학 지문 시스템은 스마트폰, 태블릿PC 및 표시 화면이 구비된 기타 이동 단말기 또는 기타 전자 장치에 응용될 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 전자 장치에서, 지문 인식 장치는 구체적으로 광학 지문 장치일 수 있고, 표시 화면 하방의 일부 영역 또는 전체 영역에 설치되어, 언더 디스플레이(Under-display) 광학 지문 시스템을 형성할 수 있다. 또는, 상기 지문 인식 장치는 상기 전자 장치의 표시 화면 내부에 부분적으로 또는 완전히 통합되어, 인 디스플레이(In-display) 광학 지문 시스템을 형성할 수도 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 적용될 수 있는 전자 장치의 개략적인 구조도이고, 상기 전자 장치(10)는 표시 화면(120) 및 광학 지문 장치(130)를 포함하되, 상기 광학 지문 장치(130)는 상기 표시 화면(120) 하방의 일부 영역에 설치된다. 상기 광학 지문 장치(130)는 광학 지문 센서를 포함하고, 상기 광학 지문 센서는 복수의 광학 감지부(131)가 구비된 감지 어레이(133)를 포함하고, 상기 감지 어레이(133)가 위치한 영역 또는 그 감지 영역은 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 영역(103)은 상기 표시 화면(120)의 표시 영역 내부에 위치한다. 대안적인 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 또한 상기 표시 화면(120)의 측면 또는 상기 전자 장치(10)의 가장자리의 비투과 영역과 같은 다른 위치에 설치될 수 있고, 광 경로 설계를 통해 상기 표시 화면(120)의 표시 영역의 적어도 일부로부터의 광 신호를 상기 광학 지문 장치(130)로 유도함으로써, 상기 지문 검출 영역(103)은 실제로 상기 표시 화면(120)의 표시 영역에 위치된다.
이해해야 할 것은, 상기 지문 검출 영역(103)의 면적은 상기 광학 지문 장치(130)의 감지 어레이의 면적과 다를 수 있고, 예컨대 렌즈 이미징 등을 통한 광 경로 설계, 반사식 폴딩 광 경로 설계 또는 기타 광 수렴 또는 반사 등과 같은 광 경로 설계를 통해, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)의 면적이 상기 광학 지문 장치(130)의 감지 어레이의 면적보다 클 수 있다. 기타 대안적인 실시예에서, 광선 시준 방식에 의해 광 경로를 유도할 경우, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)은 상기 광학 지문 장치(130)의 감지 어레이의 면적과 거의 일치하도록 설계될 수도 있다.
따라서, 사용자가 상기 전자 장치에 대해 잠금 해제 또는 기타 지문 인증을 해야 할 경우, 손가락을 상기 표시 화면(120)에 위치한 지문 검출 영역(103)에 누르기만 하면 지문 입력을 실현한다. 지문 검출은 디스플레이 내에서 실현될 수 있으므로, 상기 구조를 사용한 전자 장치(10)는 그 정면에 지문 버튼(예를 들면 홈 버튼)을 설치하기 위해 공간을 미리 남겨둘 필요가 없어, 전체 화면 방안을 사용할 수 있고, 즉 상기 표시 화면(120)의 표시 영역은 거의 전체 전자 장치(10)의 정면으로 확장될 수 있다.
선택 가능한 실시예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광학 지문 장치(130)는 광 검출부(134) 및 광학 어셈블리(132)를 포함하고, 상기 광 검출부(134)는 상기 감지 어레이 및 상기 감지 어레이와 전기적으로 연결된 판독 회로 및 기타 보조 회로를 포함하되, 반도체 공정을 통해 광학 이미징 다이 또는 광학 지문 센서와 같은 하나의 다이(Die)에 제조될 수 있고, 상기 감지 어레이는 구체적으로 어레이식으로 분포된 복수의 광 검출기를 포함하는 광 검출기(Photo detector)어레이일 수 있고, 상기 광 검출기는 상술한 바와 같은 광학 감지부로 사용될 수 있고, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광 검출부(134)의 감지 어레이의 상방에 설치될 수 있고, 구체적으로 필터층, 도광층 또는 광 경로 안내 구조 및 기타 광학 소자를 포함할 수 있고, 상기 필터층은 손가락을 통과하는 주변광을 걸러낼 수 있고, 상기 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 주로 광학 검출을 진행하도록 손가락 표면에서 반사되어 돌아오는 반사광을 상기 감지 어레이로 유도한다.
구체적인 실시예에서, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광 검출부(134)와 함께 동일한 광학 지문 부재에 패키징될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광학 검출부(134)와 함께 동일한 광학 지문 다이에 패키징될 수 있고, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광 검출부(134)가 위치한 다이 외부에 설치될 수도 있고, 예를 들면 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 다이 상방에 접합되거나, 또는 상기 광학 어셈블리(132)의 일부 소자가 상기 다이 내에 통합된다.
상기 광학 어셈블리(132)의 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 다양한 실시예가 있고, 예를 들면, 상기 도광층은 구체적으로 반도체 실리콘 웨이퍼 제작과정에서 만들어진 시준기(Collimator)층일 수 있고, 복수의 시준부 또는 미세홀 어레이를 구비하고, 상기 시준부는 구체적으로 핀홀일 수 있고, 손가락에서 반사되어 돌아오는 반사광 중, 상기 시준부에 수직으로 입사되는 광선은 그 하방의 광학 감지부를 통과하면서 수신될 수 있고, 입사각이 너무 큰 광선은 상기 시준부 내부에서 수회 반사를 거쳐 약화되므로, 각 광학 감지부는 기본적으로 바로 위의 지문 무늬에서 반사되어 돌아오는 반사광만을 수신할 수 있으므로, 상기 감지 어레이는 손가락의 지문 이미지를 검출할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 하나 또는 복수의 비구면 렌즈로 구성된 렌즈 그룹과 같은, 하나 또는 복수의 렌즈부를 구비하는 광학 렌즈(Lens)층일 수도 있고, 손가락에서 반사되어 돌아오는 반사광을 그 하방의 광 검출부(134)의 감지 어레이로 수렴시켜, 상기 감지 어레이는 상기 반사광에 기초하여 이미징을 진행할 수 있어, 상기 손가락의 지문 이미지를 얻을 수 있다. 선택적으로, 상기 광학 렌즈층은 상기 렌즈부의 광 경로에 핀홀이 더 형성될 수 있고, 상기 핀홀은 상기 광학 렌즈층이 결합되어 상기 광학 지문 장치의 시야를 확대시켜, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 이미징 효과를 향상시킨다.
기타 실시예에서, 상기 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 구체적으로 마이크로 렌즈(Micro-Lens)층을 사용할 수도 있고, 상기 마이크로 렌즈층은 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 구비하고, 반도체 성장 공정 또는 기타 공정을 통해 상기 광 검출부(134)의 감지 어레이 상방에 형성될 수 있고, 각 마이크로 렌즈는 상기 감지 어레이 중 하나의 감지부에 각각 대응할 수 있다. 또한, 상기 마이크로 렌즈층과 상기 감지부 사이에 매개층 또는 둔화층과 같은 기타 광학 필름층을 더 형성할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 마이크로 렌즈층과 상기 감지부 사이에 미세홀이 구비된 차광층을 더 포함할 수 있고, 상기 미세홀은 그에 대응하는 마이크로 렌즈와 감지부 사이에 형성되고, 상기 차광층은 인접한 마이크로 렌즈와 감지부 사이의 광학 간섭을 차단할 수 있고, 또한 상기 감지부에 대응하는 광선이 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 미세홀 내부로 수렴되어 상기 미세홀을 거쳐 상기 감지부로 전송되어 광학 지문 이미징을 진행한다. 이해해야 할 것은, 상기 광 경로 안내 구조에 대한 몇 가지 실시예는 단독으로 사용될 수 있거나 결합되어 사용될 수도 있고, 예를 들면, 상기 시준기 층 또는 상기 광학 렌즈층 하방에 마이크로 렌즈층을 추가로 설치할 수 있다. 물론, 상기 시준기 층 또는 상기 광학 렌즈층은 상기 마이크로 렌즈층과 결합되어 사용될 경우, 구체적인 적층 구조 또는 광 경로는 실제 필요에 따라 조절되어야 할 수 있다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 표시 화면(120)은 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED)표시 화면 또는 마이크로 발광 다이오드(Micro-LED)표시 화면과 같은 자체발광 표시부가 구비된 표시 화면을 사용할 수 있다. OLED표시 화면을 사용하는 것을 예로 들면, 상기 광학 지문 장치(130)는 상기 OLED표시 화면(120)의 상기 지문 검출 영역(103)에 위치한 표시부(즉 OLED광원)를 이용하여 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로 사용할 수 있다. 손가락(140)을 상기 지문 검출 영역(103)에 누르면, 표시 화면(120)은 상기 지문 검출 영역(103) 상방의 목표 손가락(140)으로 광(111)을 방출하고, 상기 광(111)은 손가락(140)의 표면에서 반사가 일어나 반사광을 형성하거나 상기 손가락(140) 내부를 통해 산란되어 산란광을 형성하고, 관련 특허 출원에서는, 설명의 편의를 위해, 상기 반사광 및 산란광을 반사광이라고 칭한다. 지문의 융선(ridge)과 골(valley)은 광에 대한 반사 능력이 상이하므로, 지문의 융선으로부터의 반사광(151) 및 지문의 골로부터의 반사광(152)은 상이한 광 강도를 가지며, 반사광은 광학 어셈블리(132)를 통과한 후, 광학 지문 장치(130) 중의 감지 어레이(134)에 의해 수신되어 상응한 전기 신호, 즉 지문 검출 신호로 전환되고, 상기 지문 검출 신호에 기초하여 지문 이미지 데이터를 얻을 수 있고, 또한 지문 일치 검증을 추가로 진행하여, 전자 장치(10)에서 광학 지문인식 기능을 실현할 수 있다.
기타 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 내부 광원 또는 외부 광원을 사용하여 지문 검출을 진행하기 위한 광 신호를 제공할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 광학 지문 장치(130)는 액정 표시 화면 또는 기타 수동형 발광표시 화면과 같은 비자체 발광 표시 화면에 적용될 수 있다. 백라이트 모듈 및 액정 패널을 구비한 액정 표시 화면에 응용되는 것을 예로 들면, 액정 표시 화면의 언더 스크린 지문 검출을 지지하기 위해, 상기 전자 장치(10)의 광학 지문 시스템은 광학 지문 검출에 사용되는 여기 광원을 더 포함할 수 있고, 상기 여기 광원은 구체적으로 적외선 광원 또는 특정 파장의 비가시적 광원일 수 있고 상기 액정 표시 화면의 백라이트 모듈의 하방에 설치될 수 있거나 또는 전자 장치(10)의 보호커버의 하방 가장자리 영역에 설치될 수 있고, 상기 광학 지문 장치(130)는 액정 패널 또는 보호커버의 가장자리 영역의 하방에 설치되고 광 경로를 통해 안내될 수 있어 지문 검출광은 상기 광학 지문 모듈(130)에 도달할 수 있거나, 또는 상기 광학 지문 장치(130)는 상기 백라이트 모듈의 하방에 설치될 수도 있고, 또한 상기 백라이트 모듈은 확산시트, 휘도 향상 시트 및 반사 시트와 같은 필름층에 대해 오픈 홀 또는 기타 광학 설계를 수행하여 지문 검출광이 액정 패널 및 백라이트 모듈을 통과하여 상기 광학 지문 모듈(130)에 도달하게 한다. 상기 광학 지문 장치(130)는 내부 광원 또는 외부 광원을 사용하여 지문 검출을 위한 광 신호를 제공하는 것을 사용할 경우, 검출 원리는 상술한 내용과 일치하다.
이해해야 할 것은, 구체적인 구현에서, 상기 전자 장치(10)는 투명 보호커버를 포함할 수 있고, 상기 커버는 유리 커버 또는 사파이어 커버일 수 있고, 상기 표시 화면(120)의 상방에 위치하고 상기 전자 장치(10)의 정면을 커버한다. 따라서, 본 출원의 실시예에서, 손가락을 상기 표시 화면(120)에 누른다고 하는 것은 실질적으로 상기 표시 화면(120)의 상방의 커버에 누르거나 상기 커버판의 보호층 표면을 덮어 가리는 것이다.
더 이해해야 할 것은, 전자 장치(10)는 또한 회로판(150)을 포함할 수 있고, 상기 회로판은 상기 광학 지문 장치(130)의 하방에 설치된다. 광학 지문 장치(130)는 뒷면 접착제를 통해 상기 회로판(150) 상에 접착될 수 있고, 용접 패드 및 금속와이어를 통해 상기 회로판(150)과 전기적으로 연결된다. 광학 지문 장치(130)는 회로판(150)을 통해 기타 주변 회로 또는 전자 장치(10)의 다른 소자와의 전기적인 연결 및 신호 전송을 실현할 수 있다. 예를 들면, 광학 지문 장치(130)는 회로판(150)을 통해 전자 장치(10)의 처리부의 제어신호를 수신할 수 있고, 회로판(150)을 통해 광학 지문 장치(130)로부터의 지문 검출 신호를 전자 장치(10)의 처리부 또는 제어부 등으로 출력할 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 하나의 광학 지문 센서만 포함할 수 있고, 이때 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)의 면적이 작고 위치가 고정되므로, 사용자는 지문 입력 시 손가락을 상기 지문 검출 영역(103)의 특정 위치에 눌러야 하며, 그렇지 않으면 광학 지문 장치(130)가 지문 이미지를 수집하지 못하여 사용자 경험이 저하될 수 있다. 기타 대안적인 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 구체적으로 복수의 광학 지문 센서를 포함할 수 있고, 상기 복수의 광학 지문 센서는 스플라이싱에 의해 상기 표시 화면(120)의 하방에 나란히 배열될 수 있고, 또한 상기 복수의 광학 지문 센서의 감지영역은 공통으로 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)을 구성한다. 즉, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)은 복수의 하위 영역을 포함할 수 있고 각각의 하위 영역은 광학 지문 장치 중 하나의 광학 지문 센서의 감지 영역에 각각 대응되어, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 채취 영역(103)을 상기 표시 화면의 하반부의 주요 영역으로 확장(즉 손가락이 일반적으로 눌려지는 영역으로 확장)시킬 수 있어, 블라인드 프레스 지문 입력 조작을 실현한다. 대체 가능하게, 상기 광학 지문 센서의 수가 충분할 경우, 상기 지문 검출 영역(103)은 절반 또는 심지어 전체 표시 영역으로 더 확장될 수 있어, 반 화면 또는 전체 화면 지문 검출을 실현한다.
더 이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예에서, 광학 지문 장치 중의 감지 어레이는 픽셀 어레이라고도 지칭될 수 있고, 감지 어레이 중의 광학 감지부 또는 감지부는 픽셀부라고도 지칭될 수 있다.
설명드릴 것은, 본 출원의 실시예 중의 광학 지문 장치는 지문 검출 장치, 광학 지문 검출 장치, 광학 지문 인식 모듈, 지문 인식 장치, 지문 인식 모듈, 지문 모듈, 지문 수집 장치 등으로도 지칭될 수 있고, 상기 용어는 서로 대체될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치(20)의 개략적인 구조도를 나타냈다.
선택적으로, 상기 지문 검출 장치(20)는 도 1에 도시된 전자 장치(10)에 적용될 수 있거나, 또는 상기 지문 검출 장치(20)는 도 1에 도시된 광학 지문 장치(130)일 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 장치(20)는 마이크로 렌즈 어레이(210), 적어도 하나의 차광층 및 픽셀 어레이(240)를 포함할 수 있다. 상기 마이크로 렌즈 어레이(210)는 전자 장치의 표시 화면의 하방에 설치될 수 있고, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이(210)의 하방에 설치될 수 있고, 상기 픽셀 어레이(240)는 상기 적어도 하나의 차광층의 하방에 설치될 수 있다. 설명드릴 것은, 상기 마이크로 렌즈 어레이(210) 및 상기 적어도 하나의 차광층은 도 1에 도시된 광학 어셈블리(132)에 포함된 도광 구조일 수 있고, 상기 픽셀 어레이(240)는 도 1에 도시된, 복수의 광학 감지부(131)(감광 픽셀, 픽셀 유닛 등으로도 칭할 수 있다)를 구비한 감지 어레이(133)일 수 있고, 반복을 피하기 위해, 설명을 생략한다.
구체적으로, 상기 마이크로 렌즈 어레이(210)는 복수의 마이크로 렌즈를 포함한다. 예를 들면 상기 마이크로 렌즈 어레이(210)는 제1 마이크로 렌즈(211), 제2 마이크로 렌즈(212) 및 제3 마이크로 렌즈(213)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 차광층은 복수의 차광층을 포함할 수 있고, 예를 들면 상기 적어도 하나의 차광층은 제1 차광층(220), 제2 차광층(230) 및 제3 차광층(260)을 포함할 수 있다. 상기 픽셀 어레이(240)는 복수의 픽셀을 포함할 수 있고, 예를 들면 상기 픽셀 어레이는 제1 픽셀(241), 제2 픽셀(242), 제3 픽셀(243), 제4 픽셀(244), 제5 픽셀(245) 및 제6 픽셀(246)을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 차광층은 마이크로 렌즈 어레이(210) 중의 각 마이크로 렌즈에 대응하는 복수의 도광 통로가 형성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 차광층(220), 상기 제2 차광층(230) 및 상기 제3 차광층(260) 내에는 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 각 마이크로 렌즈(예를 들면: 제1 마이크로 렌즈(211), 제2 마이크로 렌즈(212) 및 제3 마이크로 렌즈(213))에 대응하는 적어도 하나의 오픈 홀이 각각 설치되어 있다. 예를 들면, 상기 제1 차광층(220)에는 제1 마이크로 렌즈(211)에 대응하는 오픈 홀(221) 및 오픈 홀(222)이 설치되어 있고, 상기 제2 차광층(230)에는 제1 마이크로 렌즈(211)에 대응하는 오픈 홀(231) 및 오픈 홀(232)이 설치되어 있고, 상기 제3 차광층(260)에는 제1 마이크로 렌즈(211)에 대응하는 오픈 홀(261)이 설치되어 있다. 동일하게, 상기 제1 차광층(220), 제2 차광층(230) 및 제3 차광층(260) 상에도 제2 마이크로 렌즈(212) 및 제3 마이크로 렌즈(213)와 대응하는 오픈 홀이 설치되어 있다.
선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 각 마이크로 렌즈에 대응하는 복수의 도광 통로의 저부는 각각 인접한 복수의 마이크로 렌즈의 하방으로 연장된다.
상기 제2 마이크로 렌즈(212)를 예로 들면, 상기 제2 마이크로 렌즈(212)에 대응하는 복수의 도광 통로는 오픈 홀(262), 오픈 홀(222) 및 오픈 홀(232)에 의해 형성된 도광 통로, 그리고 오픈 홀(262), 오픈 홀(223) 및 오픈 홀(235)에 의해 형성된 도광 통로를 포함할 수 있다. 오픈 홀(262), 오픈 홀(222) 및 오픈 홀(232)에 의해 형성된 도광 통로는 제1 마이크로 렌즈(211)의 하방으로 연장되고, 오픈 홀(262), 오픈 홀(223) 및 오픈 홀(235)에 의해 형성된 도광 통로는 제3 마이크로 렌즈(213)의 하방으로 연장된다.
선택적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각 마이크로 렌즈에 대응하는 복수의 도광 통로의 저부는 대응하는 마이크로 렌즈의 하방에 위치한다.
상기 제2 마이크로 렌즈(212)를 예로 들면, 상기 제2 마이크로 렌즈(212)에 대응하는 복수의 도광 통로는 오픈 홀(262), 오픈 홀(223) 및 오픈 홀(233)에 의해 형성된 도광 통로, 그리고 오픈 홀(262), 오픈 홀(224) 및 오픈 홀(234)에 의해 형성된 도광 통로를 포함할 수 있고, 상기 2개의 도광 통로는 모두 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방에 위치한다.
추가적으로, 상기 마이크로 렌즈 어레이(210) 중의 각 마이크로 렌즈에 대응하는 복수의 도광 통로 중의 각 도광 통로의 하방에는 하나의 픽셀이 설치될 수 있다. 각 마이크로 렌즈의 하방의 복수의 픽셀은 대응하는 도광 통로에 의해 유도되는 여러 방향의 경사 광 신호를 각각 수신한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 마이크로 렌즈(212)를 예로 들면, 오픈 홀(262), 오픈 홀(222) 및 오픈 홀(232)에 의해 형성된 도광 통로의 하방에는 제2 픽셀(242)이 설치되어 있고, 오픈 홀(262), 오픈 홀(223) 및 오픈 홀(235)에 의해 형성된 도광 통로의 하방에는 제5 픽셀(245)이 설치되어 있다.
더 추가적으로, 상기 마이크로 렌즈 어레이(210) 중의 각 마이크로 렌즈의 하방에는 복수의 픽셀이 설치되어 있다. 상기 각 마이크로 렌즈의 하방에 설치된 복수의 픽셀은 각각 인접한 복수의 마이크로 렌즈에 의해 수렴되고 대응하는 도광 통로를 통해 전송되는 광 신호를 수신하고, 현재 마이크로 렌즈에 의해 수렴되고 대응하는 도광 통로를 통해 전송되는 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호는 손가락의 지문 정보를 검출하도록 사용될 수 있다.
선택적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제3 차광층(260)의 오픈 홀의 구경은 상기 제1 차광층(220) 중의 오픈 홀의 구경보다 크고, 상기 제1 차광층(220) 중의 오픈 홀의 구경은 상기 제2 차광층(230) 중의 오픈 홀의 구경보다 크다.
설명드릴 것은, 상기 지문 검출 장치(20)는 하나의 차광층만 포함할 수도 있고, 이때 상기 복수의 도광 통로는 상기 하나의 차광층 중의 동일한 마이크로 렌즈에 대응하는 복수의 경사진 관통홀일 수 있다. 예를 들면, 상기 하나의 차광층의 두께는 소정의 임계 값보다 크므로, 상기 각 마이크로 렌즈 하방에 설치된 복수의 픽셀은 마이크로 렌즈에 의해 수렴되고 또한 대응하는 도광 통로를 통해 전송되는 광 신호를 수신하도록 각각 사용된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지문 검출 장치(20)는 또한 투명 매개층을 포함할 수 있다.
투명 매개층은 상기 마이크로 렌즈 어레이(210) 및 상기 적어도 하나의 차광층 사이; 상기 적어도 하나의 차광층 사이; 및 상기 적어도 하나의 차광층과 픽셀 어레이(240) 사이; 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 매개층은 상기 마이크로 렌즈 어레이(210)과 상기 적어도 하나의 차광층(즉 상기 제3 차광층(260)) 사이에 위치한 제1 매개층(251), 상기 제1 차광층(220)과 상기 제3 차광층(260) 사이에 위치한 제2 매개층(252), 상기 제2 차광층(230)과 상기 제1 차광층(220) 사이에 위치한 제3 매개층(253)을 포함할 수 있다.
투명 매개층의 재료는 유리일 수 있고, 공기 또는 진공에 의해 전이될 수 있는, 광에 대해 투명한 임의의 투명 재료이며, 본 출원은 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3에 도시된 제2 마이크로 렌즈(212)의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방에는 4개 픽셀을 설치할 수 있고, 해당 4개 픽셀의 분포는 직사각형 또는 정사각형일 수 있고, 즉 4개 픽셀의 중심 연결선은 직사각형 또는 정사각형이다.
이해해야 할 것은, 마이크로 렌즈 어레이(210) 중 각 마이크로 렌즈의 하방 픽셀의 설치방식은 상기 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방의 픽셀의 설치방식과 동일할 수 있고, 예를 들면, 각 마이크로 렌즈의 하방에는 4개 픽셀이 각각 설치되고, 4개 픽셀은 직사각형으로 분포된다.
더 이해해야 할 것은, 상기 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방의 4개 픽셀은 또한 마름모형, 원형 또는 타원형으로 분포될 수 있고, 예를 들면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방의 4개 픽셀의 분포는 마름모형이고, 즉 4개 픽셀의 중심 연결선은 마름모형이다. 상기 4개 픽셀은 제2 마이크로 렌즈(212)에 의해 수렴되는 광 신호를 수신할 수 있거나 또는 제2 마이크로 렌즈와 인접한 마이크로 렌즈에 의해 수렴되는 광 신호를 수신하면 되고, 본 출원의 실시예는 4개 픽셀의 분포 방식에 대해 한정하지 않는다. 상기 마이크로 렌즈 어레이 중의 마이크로 렌즈는 어레이식으로 분포될 수 있으므로, 상기 각 마이크로 렌즈의 하방의 복수의 픽셀은 직사각형으로 분포될 경우, 마이크로 렌즈 어레이와 상기 픽셀 어레이의 대응 방식을 효과적으로 간소화할 수 있어, 상기 지문 검출 장치의 구조설계를 간소화한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방의 4개 픽셀은 제4 픽셀(244), 제3 픽셀(243), 제7 픽셀(247) 및 제8 픽셀(248)이고, 4개 픽셀은 상이한 도광 통로를 통해 상이한 방향으로부터의 광 신호를 수신한다. 예를 들면, 제4 픽셀(244)은 제1 방향의 광 신호를 수신하고, 제3 픽셀(243)은 제2 방향의 광 신호를 수신하고, 제7 픽셀(247)은 제3 방향의 광 신호 및 제8 픽셀(248)은 제4 방향의 광 신호를 수신한다.
이해해야 할 것은, 마이크로 렌즈 어레이(210) 중 각 마이크로 렌즈의 하방에 대응하는 4개 픽셀에 의해 수신되는 광 신호는 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방의 4개 픽셀에 의해 수신되는 광 신호의 방향과 동일할 수 있다. 예를 들면, 제1 마이크로 렌즈(211)의 하방의 4개 픽셀은 4개 도광 통로에 대응하고, 4개 도광 통로를 통해 제1 방향, 제2 방향, 제3 방향 및 제4 방향의 광 신호를 각각 수신한다.
선택적으로, 도 4c는 도 2에 대응하는 지문 검출 장치(20)의 개략적인 평면도이다. 도 2는 도 4c의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로 렌즈(211) 및 제3 마이크로 렌즈(213)는 제2 마이크로 렌즈(212)의 좌측 경사진 하방 및 우측 경사진 상방에 각각 위치하고, 제1 마이크로 렌즈(211)에 의해 수렴된 광 신호는 대응하는 도광 통로를 통해 제2 방향의 광 신호를 형성하고, 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방에 위치한 제3 픽셀(243)에 의해 수신된다. 제3 마이크로 렌즈(213)에 의해 수렴된 광 신호는 대응하는 도광 통로를 통해 제1 방향의 광 신호를 형성하고, 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방에 위치한 제4 픽셀(244)에 의해 수신된다.
선택적으로, 도 4d는 도 3에 대응하는 지문 검출 장치(20)의 개략적인 평면도이다. 도 3은 도 4d의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 제2 마이크로 렌즈(212)의 하방의 4개 픽셀은 모두 현재 제2 마이크로 렌즈(212)에 의해 수렴된 광 신호를 수신하고, 제3 픽셀(243)과 제4 픽셀(244)에 의해 수신되는 광 신호는 방향이 다르고, 광 신호 방향의 서로 반대 방향이다.
도 5는 지문 검출 장치(20)가 OLED 표시 언더 스크린과 같은 표시 화면(120)에 설치된 것을 도시했고, 상기 지문 검출 장치(20)는 마이크로 렌즈 어레이(210), 적어도 하나의 차광층 및 픽셀 어레이(240)를 포함하고, 상기 픽셀 어레이(240)가 제1 방향의 광 신호(201) 및 제2 방향의 광 신호(202)를 수신하는 단면 개략도이고, 이해해야 할 것은, 상기 지문 검출 장치(20)는 동시에 제3 방향 및 제4 방향의 광 신호를 더 수신하며, 다만 도 5에 도시된 단면도에 구현되지 않았을 뿐이다.
지문 검출 장치(20)에 의해 수신된 광 신호는 도 6a에 도시된 명암 스트라이프 패턴의 광 신호이고, 지문 검출 장치(20) 중의 각 마이크로 렌즈에 대응하는 4개 픽셀은 4개 방향의 상이한 광 신호를 수신하는 경우, 픽셀 어레이(240)를 포함하여 얻어진 원본 이미지는 도 6b에 도시된 바와 같고, 픽셀 어레이는 여러 방향의 광 신호를 동시에 수신하므로, 하나의 마이크로 렌즈에 대응하는 4개 픽셀은 상이한 이미징 영역의 광 신호를 동시에 이미징하므로, 픽셀 어레이(240)에 의해 형성된 이미지는 상이한 이미징 영역에 중첩된 이미지이며, 흐릿한 이미지이다.
마이크로 렌즈 어레이(210) 중 각 마이크로 렌즈에 대응하는 하나의 픽셀은 제1 방향의 광 신호(201)를 수신하고, 픽셀 어레이(240) 중 제1 방향의 광 신호(201)를 수신하는 복수의 픽셀에 의해 생성된 원본 이미지는 도 6c에 도시된 바와 같고, 복수의 픽셀은 모두 동일한 방향의 광 신호를 수신하므로, 상이한 이미징 영역의 이미지가 중첩되는 상황이 존재하지 않으므로, 처리부는 제1 방향의 광 신호(201)에 대응하는, 도 6c에 도시된 바와 같은 제1 이미지를 처리하여 얻을 수 있고, 선명한 이미지이다. 유사하게, 도 6d 내지 도 6f에 도시된 바와 같이, 처리부는 제2 방향의 광 신호(202)에 대응하는, 도 6d에 도시된 바와 같은 제2 이미지, 제3 방향의 광 신호에 대응하는, 도 6e에 도시된 바와 같은 제3 이미지, 및 제4 방향의 광 신호에 대응하는 도 6f에 도시된 바와 같은 제4 이미지를 처리하여 얻을 수 있다.
선택적으로, 상기 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지는 도 6b의 원본 이미지에서 추출하여 처리하는 것을 통해 얻을 수 있다.
선택적으로, 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지, 제4 이미지를 이미지 중의 복수의 픽셀의 거리만큼 각각 이동시키고, 예를 들면, 제1 이미지를 모두 복수의 이미지 픽셀의 거리만큼 왼쪽 및 위로 이동시키고, 제2 이미지를 오른쪽 및 위로 복수의 픽셀의 거리만큼 이동시키고, 제3 이미지는 왼쪽 및 아래로 복수의 픽셀의 거리만큼 이동시키고, 제4 이미지는 오른쪽 및 아래로 복수의 픽셀의 거리만큼 이동시키고, 4개 이미지를 처리하여 도 6g에 도시된 바와 같은 선명한 이미지를 재구성하여 형성한다.
이해해야 할 것은, 도 6a중의 이미지는 지문 이미지 중의 지문 융선 및 지문 골과 형태가 유사하며, 지문 검출 장치(20)에 의해 수신된 광 신호는 손가락에 의해 반사되거나 산란된 광 신호인 경우, 처리부에 의해 처리되어 얻어진 이미지는 재구성 전에 도 6b 내지 도 6f에 도시된 이미지와 유사할 수 있고, 재구성된 지문 이미지는 도 6g에 도시된 이미지와 유사할 수 있고, 선명한 지문 이미지이다.
상기 지문 검출 장치(20)의 지문 검출 기술방안에 의하여, 수직 광 신호가 마른 손가락에 대한 검출 인식 효과가 좋지 않은 문제를 해결할 수 있고, 렌즈의 노광시간을 줄이고, 지문 검출 장치의 시야를 증가시킨다.
또한, 상기 지문 검출 장치(20)를 사용한 지문 검출 기술방안은, 처리하여 얻은, 4개 방향의 광 신호에 대응하는 4개 이미지를 복수의 이미지 픽셀의 거리만큼 이동시켜 하나의 선명한 이미지로 합성해야 하고, 손가락이 표시 화면 상에 위치할 경우, 표시 화면과 지문 검출 장치의 거리가 일정하면, 지문 검출 장치의 검출 광 경로는 변하지 않고, 4개 이미지가 이동한 이미지 픽셀거리가 동일하게 유지되고, 다만, 사용자가 핸드폰을 사용하는 경우, 강한 충격을 받으면, 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 설치 거리가 변하거나 또는 대량 생산 과정에서, 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 설치 거리 파동이 변할 경우, 4개 이미지가 이동한 이미지 픽셀거리가 변하고, 이때 설치 거리가 변한 상황에서의 4개 이미지가 이동한 픽셀 거리를 자동으로 보정할 수 없는 경우, 재구성 이미지가 흐려지고, 이미지의 신호 대 잡음비가 감소하여, 콘트라스트비가 저하되어, 지문 검출 인식 시스템의 인식 효과가 저하되고, 사용자 경험에 영향을 미친다.
이를 바탕으로, 본 출원은 지문 검출 장치와 표시 화면 사이의 설치 거리가 변할 때, 재구성 이미지를 자동으로 보정할 수 있어, 재구성 이미지가 선명하게 표시되고, 지문 검출 인식 효과 및 사용자 경험을 향상시키는 지문 검출 장치를 제공한다.
이하에서는, 도 7 내지 도 14를 결합하여, 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치를 상세하게 설명한다.
설명드릴 것은, 이해의 편의를 위하여, 이하에서 보여준 실시예에서는, 동일한 구조는 동일한 도면 부호를 사용하였고, 간결함을 위해, 동일한 구조에 대한 상세한 설명을 생략하였다.
도 7는 본 출원의 실시예에서 제공하는 지문 검출 장치(30)의 개략적인 구조도이고, 상기 지문 검출 장치(30)는 전자 장치의 표시 화면 하방에 설치되도록 사용된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 장치(30)는,
복수의 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 그룹은 여러 방향의 광 신호를 각각 수신하여 복수의 이미지를 얻는 픽셀 어레이(320);
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키며, 또한 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 처리부(330);를 포함한다.
구체적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹 중 하나의 픽셀 그룹은 상기 여러 방향 중 한 방향의 광 신호를 수신하여 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지를 얻도록 사용된다.
예를 들면, 상기 픽셀 어레이(320)는 4개 픽셀 그룹을 포함하고, 제1 픽셀 그룹은 제1 방향의 광 신호를 수신하여, 제1 전기 신호 그룹으로 변환하도록 사용되고, 상기 제1 전기 신호 그룹은 제1 이미지를 형성하고, 동일하게, 제2 픽셀 그룹은 제2 방향의 광 신호를 수신하여, 제2 전기 신호 그룹으로 변환하도록 사용되고, 상기 제2 전기 신호 그룹은 제2 이미지를 형성하고, 제3 픽셀 그룹은 제3 방향의 광 신호를 수신하여, 제3 이미지를 형성하고, 제4 픽셀 그룹은 제4 방향의 광 신호를 수신하여, 제4 이미지를 형성한다.
선택적으로, 복수의 픽셀 그룹 중 각 그룹의 픽셀의 픽셀 수는 동일하므로, 복수의 이미지의 이미지 픽셀 포인트의 수는 동일하다.
선택적으로, 복수의 픽셀 그룹 중 각 픽셀 그룹 중 복수의 픽셀은 모두 서로 인접하지 않고, 구체적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹은 제1 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 서로 인접하지 않으며, 또한 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 상기 복수의 픽셀 그룹 중 상기 제1 픽셀 그룹을 제외한 기타 픽셀과 서로 인접한다.
예를 들면, 도 8은 픽셀 어레이(320)의 픽셀 배열 방식을 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 픽셀 그룹 중의 각 픽셀은 "1"로 표기하였고, 제2 픽셀 그룹 중의 각 픽셀은 "2"로 표기하였고, 제3 픽셀 그룹 중의 각 픽셀은 "3"으로 표기하였고, 제4 픽셀 그룹 중의 각 픽셀은 "4"로 표기하였다. 그 중, 각 "1", 각 "2", 각 "3" 및 각 "4"는 서로 인접하지 않고, 또한 각 "1"은 "2", "3", "4"와 인접한다.
선택적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹에서 상기 복수의 픽셀 그룹 중의 각 픽셀 그룹의 배열방식은 동일하다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 픽셀 그룹 중의 상기 제1 픽셀 그룹, 제2 픽셀 그룹, 제3 픽셀 그룹 및 제4 픽셀 그룹의 배열방식은 모두 동일하고, 이격된 어레이로 배열된다.
이해해야 할 것은, 상기 픽셀 어레이(320) 중 복수의 픽셀 그룹은 4개 픽셀 그룹을 포함하거나 이게 한정되지 않으며, 9개의 픽셀 그룹 또는 기타 임의의 수의 픽셀일 수 있고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 대응하게, 상기 픽셀 어레이(320)는 광 신호를 수신하도록 사용되고 4개 상이한 방향의 광 신호를 포함하지만 이에 한정되지 않고, 9개의 상이한 방향의 광 신호일 수도 있고, 상기 픽셀 어레이(320)에 의해 수신되는 광 신호의 방향 유형은 상기 픽셀 어레이(320)중의 픽셀 그룹의 수와 동일하다.
선택적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 장치(30)는 광학 어셈블리(310)를 더 포함하고,
상기 광학 어셈블리(310)는 여러 방향의 광 신호를 수신하여, 상기 여러 방향의 광 신호를 상기 픽셀 어레이(320)로 전송하고,
가능한 실시예에서, 상기 광학 어셈블리(310)는 마이크로 렌즈 어레이(311) 및 적어도 하나의 차광층(312)을 포함할 수 있고,
상기 적어도 하나의 차광층(312)은 여러 방향의 도광 통로를 형성하여, 여러 방향을 통과하는 광 신호를 상기 픽셀 어레이로 전송하고,
상기 마이크로 렌즈 어레이(311)는 상기 여러 방향의 광 신호를 수렴하여 상기 여러 방향의 도광 통로로 전송한다.
선택적으로, 상기 마이크로 렌즈 어레이(311) 중의 각 마이크로 렌즈의 하방은 복수의 픽셀 및 여러 방향의 도광 통로가 대응하게 설치될 수 있고, 하나의 도광 통로의 끝단부에는 하나의 픽셀을 설치하고, 도광 통로의 수는 픽셀 수와 동일하다. 상기 복수의 픽셀은 각각 픽셀 어레이(320) 중 복수의 픽셀 그룹 중의 하나이고, 상이한 방향의 광 신호를 수신하도록 사용되고, 즉 각 마이크로 렌즈의 하방의 복수의 픽셀은 여러 방향의 도광 통로를 통해 여러 방향의 광 신호를 수신하도록 사용된다. 예를 들면, 복수의 픽셀 그룹은 4개 그룹인 경우, 각 마이크로 렌즈의 하방에 4개 상이한 방향의 도광 통로를 대응하게 설치하고, 각 도광 통로의 끝단부에는 하나의 픽셀을 설치하고, 각 마이크로 렌즈의 하방의 4개 픽셀은 4개 상이한 방향의 광 신호를 수신한다.
선택적으로, 상기 마이크로 렌즈 어레이(311)는 상기 마이크로 렌즈 어레이(210)일 수 있고, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 제1 차광층(220), 제2 차광층(230) 및 제3 차광층(260)을 포함할 수 있다. 상기 픽셀 어레이(320)는 상기 픽셀 어레이(240)일 수 있다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예에서, 각 마이크로 렌즈의 하방에 4개 상이한 방향의 도광 통로, 4개 픽셀을 설치하고, 또한 4개 픽셀은 4개 방향의 광 신호를 수신하도록 사용되는 것을 예로 들었고, 각 마이크로 렌즈의 하방에 다른 수의 도광 통로, 픽셀을 설치하는 경우, 수가 4개인 경우를 참조할 수 있고, 본 출원의 실시예에서는 설명을 생략한다.
선택적으로, 상기 처리부(330)는 프로세서일 수 있고, 상기 프로세서는 지문 검출 장치(30)중의 프로세서일 수 있고, 상기 픽셀 어레이(320) 및 처리부(330)는 모두 지문 검출 장치 내에 위치하고, 상기 프로세서는 마이크로 컨트롤러 유닛(Microcontroller Unit, MCU)일 수 있다. 상기 프로세서는 핸드폰의 메인 제어 칩과 같은 상기 지문 검출 장치(20)가 위치하는 전자 장치중의 프로세서일 수도 있고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
구체적으로, 처리부(330)가 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동하는 과정에서, 복수의 이미지는 복수의 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 검출 영역 사이에 중첩되는 검출 영역이 존재하므로, 복수의 이미지는 모두 중첩되는 검출 영역의 이미지를 포함한다.
상기 검출 영역은 표시 화면 표면의 영역일 수 있고, 손가락을 표시 화면 표면에 누르면, 상기 검출 영역은 손가락 표면 영역이고, 복수의 이미지는 상이한 손가락 표면 영역의 지문 이미지이고, 동일하게, 표시 화면 표면에 기타 그래픽 패턴이 설치된 경우, 상기 검출 영역은 표시 화면 표면에 설치된 상기 그래픽 패턴 상의 상이한 영역이고, 복수의 이미지는 일부 또는 전체 그래픽 패턴 이미지이다.
선택적으로, 상기 중첩 검출 영역에 인체 손가락 이외에, 도트 패턴 또는 명암 스트라이프 패턴 등 기타 패턴이 설치될 수 있고, 상기 복수의 이미지는 모두 도트 이미지 또는 명암 스트라이프 패턴 이미지를 포함한다.
예를 들면, 상기 픽셀 어레이(320)는 4개 픽셀 그룹을 포함하고, 4개 방향의 광 신호를 수신하는 경우, 처리부(330)는 4개 픽셀 그룹을 변환하여 얻은 4개 전기 신호 그룹을 처리하여, 4개 선명한 이미지를 얻을 수 있고, 각각 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지이고, 그 중, 제1 이미지는 제1 검출 영역(301)의 제1 방향의 광 신호에 의해 형성된 이미지이고, 제2 이미지는 제2 검출 영역(302)의 제2 방향의 광 신호에 의해 형성된 이미지이고, 제3 이미지는 제3 검출 영역(303)의 제3 방향의 광 신호에 의해 형성된 이미지이고, 제4 이미지는 제4 검출 영역(304)의 제4 방향의 광 신호에 의해 형성된 이미지이다.
유의할 것은, 상기 제1 검출 영역(301)의 제1 방향의 광 신호는 광이 제1 검출 영역에 의해 반사 또는 산란된 후, 표시 화면을 지나, 지문 검출 장치(30)로 유입되기 전의 광 신호이고, 동일하게, 제2 검출 영역의 제2 방향의 광 신호, 제3 검출 영역의 제3 방향의 광 신호 및 제4 검출 영역의 제4 방향의 광 신호도 동일한 의미를 가질 수 있다.
도 10a은 제2 검출 영역(302) 및 제3 검출 영역(303)의 스테레오 이미징 개략도이다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(320)는 제2 검출 영역(302)에 의해 반사되는 제2 방향의 광 신호를 수신하여 제2 전기 신호 그룹으로 변환하고, 제3 검출 영역(303)에 의해 반사되는 제3 방향의 광 신호를 수신하여 제3 전기 신호 그룹으로 변환하고, 추가적으로 처리부(330)는 제2 전기 신호 그룹을 처리하여 제2 이미지를 추가로 얻을 수 있고, 제3 전기 신호 그룹을 처리하여 제3 이미지를 얻을 수 있다.
도 10b는 제2 검출 영역(302) 및 제3 검출 영역(303)의 평면도이고, 도 10b에 도시된 바와 같이, 제2 검출 영역(302) 및 제3 검출 영역(303) 사이에 제1 중첩 영역(305)이 존재한다. 따라서, 제2 이미지 및 제3 이미지도 대응되게 제1 중첩 영역(305)의 이미지를 포함한다.
동일하게, 제2 검출 영역(302) 및 제3 검출 영역(303)과 유사하게, 픽셀 어레이(320)는 제1 검출 영역(301)에 의해 반사되는 제1 방향의 광 신호를 수신하여 제1 전기 신호 그룹으로 변환하고, 제4 검출 영역(304)에 의해 반사되는 제4 방향의 광 신호를 제4 전기 신호 그룹으로 변환하고, 추가적으로 처리부(330)는 제1 전기 신호 그룹을 처리하여 제1 이미지를 얻을 수 있고, 제4 전기 신호 그룹을 처리하여 제4 이미지를 얻을 수 있다.
도 10c는 제1 검출 영역(301) 및 제4 검출 영역(304)의 평면도이다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 제1 검출 영역 및 제4 검출 영역 사이에 제2 중첩 영역(306)이 존재한다. 따라서, 제1 이미지 및 제4 이미지도 제2 중첩 영역(306)의 이미지를 대응하게 포함한다.
선택적으로, 상기 제2 중첩 영역(306) 및 상기 제1 중첩 영역(305)은 서로 겹치는 상이한 영역일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 중첩 영역(306) 및 상기 제1 중첩 영역(305)은 표시 화면 상의 동일한 영역이다. 이때, 4개 이미지는 모두 동일한 중첩 영역의 이미지를 포함한다.
추가적으로, 상기 처리부는 하나의 재구성 이미지가 조합 재구성되도록 복수의 검출 영역의 복수의 이미지를 이동시킨다.
선택적으로, 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시키고, 여기서, N은 양의 정수이다.
구체적으로, 상기 이동 거리는 이미지 픽셀 포인트를 단위로 하고, 이미지가 X방향 및/또는 Y방향으로 이동할 때, 상기 이동 거리는 하나의 픽셀 포인트의 X방향 및/또는 Y방향에서의 거리의 정수배이다.
따라서, 하나의 이미지를 이동하는 것은 하나의 이미지를 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시키는 것일 수 있다. 하나의 이미지의 이동 거리를 조절하는 것도, N을 조절하는 것으로 이해할 수 있다.
구체적으로, 상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시켜, 중첩된 이미지 영역을 얻고, 상기 복수의 이미지 중 상기 중첩된 이미지 영역에 위치한 이미지 픽셀 포인트를 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 순차적으로 교차 삽입하여 상기 재구성 이미지를 형성한다.
또한, 선택적으로, 복수의 이미지 중 각 이미지의 모든 픽셀 포인트는 재구성 이미지에서의 상대적 위치 관계가 각 원본 이미지에서의 상대적 위치 관계와 동일하다.
선택적으로, 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트의 수는 상기 복수의 이미지의 픽셀 포인트의 수의 합이다.
예를 들면, 상기 재구성 이미지는 4개 이미지로 조합되어 재구성되고, 도 11a 내지 도 11d는 4개 이미지의 픽셀 포인트 개략도를 나타내고, 4개 이미지는 모두 4*4 픽셀 포인트의 이미지를 예로 들어 설명하고, 여기서, 제1 이미지중의 픽셀 포인트는 "1"로 표기하였고, 제2 이미지 중 낮은 픽셀 포인트는 "2"로 표시하였고, 제3 이미지중의 픽셀 포인트는 "3"으로 표기하였고, 제4 이미지 중의 픽셀 포인트는 "4"로 표기하였다.
4개 이미지 중 모든 영역이 모두 중첩될 경우, 이때 이미지는 도 11e에 도시된 바와 같은 원본 이미지이고, 상기 원본 이미지는 16*16픽셀 포인트의 이미지이고, 4개 이미지는 4개 상이한 검출 영역의 이미지이므로, 원본 이미지에서 인접한 픽셀 포인트는 상이한 이미지의 픽셀 포인트(즉 상이한 영역의 픽셀 포인트)이고, 이때 원본 이미지는 흐릿한 이미지이다.
4개 이미지 중의 일부 영역을 중첩할 경우, 4개 이미지 중 적어도 하나의 이미지를 이동하여, 4개 이미지 중 일부 영역을 중첩시킨다.
예를 들면, 도 11a 내지 도 11d에서 4개 이미지 중의 점선 프레임 내의 영역을 중첩시키는 경우, 재구성 이미지는 도 11f에 도시된 바와 같고, 상기 재구성 이미지는 16*16픽셀 포인트의 이미지이다. 선택적으로, 제1 이미지의 픽셀 포인트의 위치를 동일하게 유지시키고, 제2 이미지를 오른쪽으로 하나의 이미지 픽셀 포인트만큼 이동하여, 제1 이미지와 제2 이미지의 점선 프레임 영역을 중첩시킨 후, 중첩 영역 부분의 제1 이미지의 픽셀 포인트 및 제2 이미지의 픽셀 포인트를 교차 삽입하여 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 한다. 동일하게, 제3 이미지를 아래로 하나의 이미지 픽셀 포인트만큼 이동하고, 제4 이미지는 오른쪽 및 아래로 각각 하나의 이미지 픽셀 포인트만큼 이동하여, 제3 이미지 및 제4 이미지 중의 점선 프레임 영여과 제1 이미지, 제2 이미지의 점선 프레임 영역을 중첩시키고, 또한 중첩 영역 부분의 제3 이미지의 픽셀 포인트 및 제4 이미지의 픽셀 포인트를 교차 삽입하여 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 한다.
이해해야 할 것은, 복수의 이미지를 이동하는 방법은 다양한 방법이 있을 수 있고, 복수의 이미지의 일부 영역이 겹치도록 복수의 이미지를 이동할 수 있고, 복수의 이미지의 일부 영역이 겹치도록 복수의 이미지 중의 일부 이미지를 이동할 수도 있고, 본 출원의 실시예에서는 복수의 이미지를 이동하는 방식에 대해 특별히 제한하지 않는다.
더 이해해야 할 것은, 복수의 이미지 중의 중첩된 이미지 영역은 동일한 검출 영역의 이미지인 경우, 재구성 이미지 중첩 영역 중 인접한 이미지 픽셀 포인트는 검출 영역 상에 동일하거나 유사한 지점의 이미지이고, 예를 들면, 도 11f에서 4개 인접한 각 이미지 픽셀 포인트 "1", "2", "3" 및 "4"는 검출 영역 상에 동일한 지점의 이미지인 경우, 이때 재구성 이미지는 목표 재구성 이미지로, 최상의 화질을 갖는 재구성 이미지며, 콘트라스트비, 신호 대 잡음비가 가장 높고 복수의 이미지와의 유사도도 가장 높다.
본 출원의 실시예에서, 처리부(330)는 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수는 재구성 이미지의 콘트라스트비, 재구성 이미지의 선명도, 재구성 이미지의 신호 대 잡음 비 또는 재구성 이미지와 복수의 이미지의 유사도를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
선택적으로, 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하는 것은 복수의 이미지의 이동 픽셀 포인트의 수를 조절하는 것일 수 있다. 상기 복수의 이미지의 이동 거리는 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리인 경우, 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 N을 조절하여, 목표 재구성 이미지를 형성할 수 있다.
복수의 이미지의 이동 픽셀 포인트의 수를 조절하는 것을 통해, 상이한 이동 모드에서, 상이한 중첩된 이미지 영역에서의 복수의 이미지의 상이한 재구성 이미지를 얻고, 상이한 재구성 이미지의 이미지 품질 매개변수는 상이하다. 구체적으로, 상이한 이동 모드는 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이동 모드가 변하는 것이다.
선택적으로, 가능한 실시예에서, 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 제1 품질 임계 값 이상인 재구성 이미지다.
상기 제1 품질 임계 값은 재구성 이미지의 제1 콘트라스트비 임계 값, 재구성 이미지의 제1 선명도 임계 값, 재구성 이미지의 제1 신호 대 잡음비 임계 값 또는 재구성 이미지와 복수의 이미지의 제1 유사도 임계 값을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예를 들면, 상기 재구성 이미지의 제1 콘트라스트비 임계 값을 설정하여, 1회 또는 수회의 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 하나 또는 복수의 재구성 이미지를 얻고, 재구성 이미지의 콘트라스트비가 설정된 제1 콘트라스트비 임계 값 이상인 경우, 이때의 재구성 이미지는 목표 재구성 이미지다. 선택적으로, 상기 제1 콘트라스트비 임계 값은 100 또는 기타 값일 수 있다.
이해해야 할 것은, 제1 선명도 임계 값, 제1 신호 대 잡음 비 임계 값, 또는 제1 유사도 임계 값 중 하나 이상을 사용하여 목표 재구성 이미지를 판단하여 얻는 방식은 제1 콘트라스트비 임계 값을 사용하여 목표 재구성 이미지를 판단하여 얻는 방식과 유사하고, 여기서는 설명을 생략한다.
선택적으로, 다른 가능한 실시예에서, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 가장 큰 재구성 이미지다.
여기서, 상기 품질 매개변수가 가장 크다는 것은 콘트라스트비가 가장 큰 것, 선명도가 가장 큰 것, 신호 대 잡음 비가 가장 큰 것 또는 복수의 이미지와의 유사도가 가장 큰 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 제1 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키고, 상기 제1 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 여러 번 조절하여, 복수의 제2 재구성 이미지가 형성되도록 하고, 상기 복수의 제2 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여 품질 매개변수가 가장 큰 상기 목표 재구성 이미지를 얻도록 한다.
예를 들면, 제1 이동 거리만큼 상기 복수의 이미지를 이동시켜, 제1 재구성 이미지 및 이의 품질 매개변수(예를 들면 콘트라스트비)를 얻은 후, 제2 이동 거리 만큼 상기 복수의 이미지를 이동시켜, 제2 재구성 이미지 및 이의 품질 매개변수를 얻고, 제2 재구성 이미지의 품질 매개변수와 제1 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하고, 비교 결과, 제1 이동 거리 및 제2 이동 거리에 따라 제3 이동 거리를 얻고, 제3 이동 거리 만큼 상기 복수의 이미지를 다시 이동시켜, 두 번째 제2 재구성 이미지를 얻고, 상기 방법을 반복하여, 복수의 제2 재구성 이미지를 얻고, 복수의 제2 이미지의 품질 매개변수를 비교하여, 품질 매개변수가 가장 큰 재구성 이미지인 목표 재구성 이미지를 얻는다.
선택적으로, 표시 화면 상에 도 6a에 도시된 바와 같은 명암 스트라이프 패턴을 설치하면, 본 출원의 실시예 중의 4개 이미지는 도 6c 내지 도 6f에 도시된 4개 이미지와 동일할 수 있고, 동일한 스트라이프 영역을 포함하는 이미지이다. 4개 이미지를 이동하여 재구성하여 얻은 목표 재구성 이미지는 도 6g과 동일할 수 있고, 하나의 선명한 스트라이프 이미지이고, 이때 상기 목표 재구성 이미지의 콘트라스트비, 신호 대 잡음 비가 가장 크고, 선명도가 가장 우수하고, 4개 이미지 중 임의의 하나의 이미지와의 유사도가 가장 높으므로, 이미지 품질이 가장 우수하다.
선택적으로, 표시 화면 상에 도 12a에 도시된 바와 같은 도트 패턴을 설치하고 또한 상기 도트 패턴은 중첩 검출 영역 상에 위치할 경우, 본 출원의 실시예 중의 4개 이미지는 도 12b 내지 도 12e에 도시된 바와 같고, 4개 이미지는 모두 도트 패턴을 포함하고, 그 중, 제1 이미지에서 도트 패턴은 이미지 중심점의 왼쪽 상방에 위치하고, 제2 이미지에서 도트 패턴은 이미지 중심점의 오른쪽 상방에 위치하고, 제3 이미지에서 도트 패턴은 이미지 중심점의 왼쪽 하방에 위치하고, 제4 이미지에서 도트 패턴은 이미지 중심점의 오른쪽 하방에 위치한다. 4개 이미지를 중첩하여, 도 12f에서와 같은 목표 재구성 이미지를 얻고, 그 중, 상기 목표 재구성 이미지중의 도트 패턴 이미지의 직경이 가장 작고, 이미지 품질이 가장 우수하다.
선택적으로, 표시 화면 상에 인체 손가락을 설치할 경우, 본 출원의 실시예 중의 4개 이미지는 도 6a 내지 도 6f에 도시된 4개 명암 스트라이프 이미지와 유사하고, 그 중, 상기 4개 스트라이프 이미지 중의 스트라이프는 손가락의 지문 융선 및 지문 골에 대응하고, 지문 그래픽에 대응하는 이미지를 나타낼 수 있는 점이다. 따라서, 인체 손가락에 대응하는 목표 재구성 이미지는 도 6g의 스트라이프 이미지와 유사할 수도 있고, 선명한 지문 이미지이다.
또한, 목표 재구성 이미지가 형성될 때, 이때 복수의 이미지의 이동 거리는 목표 이동 거리이고, 상기 복수의 이미지의 목표 이동 거리는 지문 검출 장치(30)에 저장 및 기록될 수 있거나, 상기 지문 검출 장치(30)가 위치한 전자 장비에 저장 및 기록될 수 있고, 특히, 상기 지문 검출 장치(30) 또는 전자 장치의 저장부(예를 들면 메모리)에 저장될 수 있다.
설명드릴 것은, 상기 지문 검출 장치(30)에서, 목표 재구성 이미지를 얻는 복수의 이미지의 목표 이동 거리는 상기 검출 영역과 상기 지문 검출 장치(30)의 거리와 관련되며, 다시 말하면, 상기 검출 영역과 상기 지문 검출 장치(30)의 수직 방향에서의 거리는 제1 거리인 경우, 상기 복수의 이미지를 제1 이동 거리만큼 이동하여, 품질 매개변수가 가장 크거나 제1 품질 매개변수보다 큰 목표 재구성 이미지를 재구성하여 얻으며, 제1 거리가 동일하게 유지되면, 얻어진 목표 재구성 이미지의 목표 이동 거리가 변하지 않고, 제1 거리가 변하면, 얻어진 목표 재구성 이미지의 목표 이동 거리도 그에 따라 변한다.
지문 검출 장치(30)가 위치한 전자 장치가 진동하여, 지문 검출 장치(30)와 표시 화면 사이의 수직 거리가 변할 경우, 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여 목표 재구성 이미지를 얻어, 새로운 목표 이동 거리를 얻어야 한다.
선택적으로, 도 13은 다른 지문 검출 장치(30)의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 장치(30)는 또한 품질 매개변수가 제2 품질 임계 값 이하인 적어도 하나의 기준 재구성 이미지를 저장하는 저장부(340)를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 저장부(340)는 또한 상기 복수의 이미지의 목표 이동 거리를 저장할 수 있다.
재구성 이미지의 품질 매개변수가 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수 이하인 경우, 상기 처리부(330)는 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가형성되도록 한다.
본 출원의 실시예에서, 상기 제2 품질 임계 값은 재구성 이미지의 제2 콘트라스트비 임계 값, 재구성 이미지의 제2 선명도 임계 값, 재구성 이미지의 제2 신호 대 잡음 비 임계 값 또는 재구성 이미지와 복수의 이미지의 제2 유사도 임계 값을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예를 들면, 재구성 이미지의 제2 콘트라스트비 임계 값을 설정하는 것을 통해, 재구성 이미지의 콘트라스트비가 설정된 제2 콘트라스트비 임계 값 이하인 경우, 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리의 조절을 시작해야 한다. 재구성 이미지의 콘트라스트비가 설정된 제2 콘트라스트비 임계 값 이상인 경우, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절할 필요가 없다. 선택적으로, 상기 제2 콘트라스트비 임계 값은 50 또는 기타 값일 수 있다.
이해해야 할 것은, 제2 선명도 임계 값, 제2 신호 대 잡음 비 임계 값, 또는 제2 유사도 임계 값 중의 한 가지 또는 여러 가지를 사용하여 복수의 이미지의 이동 거리를 조절해야 하는지를 판단하는 방법은 상기 제2 콘트라스트비 임계 값을 사용하여 복수의 이미지의 이동 거리를 조절해야 하는지를 판단하는 방식과 유사하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
선택적으로, 상기 지문 검출 장치(30)가 위치한 전자 장치는 상기 지문 검출 장치(30)와 상기 표시 화면 사이의 수직 거리가 변하였는지를 판단하기 위한 가속도계를 더 포함하고, 변한 경우, 상기 처리부(330)는 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 한다.
구체적으로, 가속도계가 지문 검출 장치(30)와 상기 표시 화면 사이의 수직 거리가 변하였는지를 판단할 때, 상기 처리부(330)로 제1 메시지를 발송하고, 상기 처리부(330)는 상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지를 형성한다.
상기 실시예는 주로 표시 화면 표면에 지문 검출 장치(30)의 검출 영역이 위치하는 경우에 대해 상세하게 설명하였고, 상기 실시예는 지문 검출 장치(30) 또는 지문 검출 장치(30)가 위치한 전자 장치가 사용자 손에서 사용되는 단계에 응용될 수 있고, 출하 교정 단계에 응용될 수도 있다. 전자 장치의 진동으로 인해 지문 검출 장치가 이동하거나, 출하된 것들의 설치 거리 공차가 큰 경우, 상이한 지문 검출 장치의 위치에 대해 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 선명하고 품질이 최상인 목표 재구성 이미지를 얻을 수 있다.
지문 검출 장치(30)의 검출 영역은 표시 화면 표면에 위치할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 검출 영역은 또한 표시 화면의 발광층에 위치할 수 있다. 주로 지문 검출 장치(30)의 출고 교정 단계에서 응용될 수 있다.
이 경우, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 검출 영역에는 동일하게 중첩 검출 영역을 포함하고, 상기 중첩 검출 영역에 도트 패턴 또는 명암 스트라이프 패턴 등 기타 패턴을 설치할 수 있고, 상기 복수의 이미지는 모두 도트 이미지 또는 명암 스트라이프 이미지를 포함한다.
선택적으로, 상기 도트 패턴은 발광층 중의 하나의 픽셀을 점등하여 형성된 도트 패턴, 예를 들면, 녹색 픽셀을 점등하여 형성된 녹색 도트 패턴일 수 있다. 동일하게, 상기 명암 스트라이프 패턴은 발광층 중의 복수의 행 또는 복수의 열의 픽셀을 간격을 두고 점등하여 형성된 스트라이프 패턴일 수도 있다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예에서, 상기 복수의 이미지는 동일하게 여러 방향의 광 신호에 대응하고, 본 출원의 실시예에서 복수의 이미지의 형성 과정 및 복수의 이미지의 처리 과정은 상술한 출원의 실시예의 관련 설명을 참조할 수 있으므로, 설명을 생략한다.
설명할 것은, 본 출원의 실시예에서, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지를 형성 시, 얻은 것은 제1 목표 이동 거리이고, 상기 제1 목표 이동 거리는 상술한 출원의 실시예에서, 검출 영역이 표시 화면 표면에 위치할 때, 얻은 목표 이동 거리와 동일하지 않다.
본 출원의 실시예에서, 제1 목표 이동 거리 및 표시 화면에서 발광층과 표시 화면 표면 사이의 거리에 따라 목표 이동 거리를 계산해야 하고, 상기 목표 이동 거리는 상기 지문 검출 장치에 저장 및 기록되어야 한다.
도 14는 한 방향의 광 신호에 대응하는 하나의 이미지의 이동 거리와 표시 화면의 위치 관계의 개략도를 나타낸다.
도 14에 도시된 바와 같이, 표시 화면(120)에서 발광층(121)과 표시 화면 표면 사이의 거리는 h이다. 검출 영역이 발광층(121)에 위치할 경우, 발광층(121)은 하나의 픽셀(1211)을 점등하고, 기타 픽셀은 모두 점등되지 않으며, 예를 들면 도면에서 픽셀(1222)은 점등되지 않고 점등된 픽셀(1211)이 방출하는 상기 제1 방향의 광 신호는 지문 검출 장치(30)의 픽셀 어레이에 의해 수신되어, 하나의 제1 이미지를 얻고, 상기 제1 방향의 광 신호와 수직 방향 사이의 각도는 θ이다.
제1 방향의 광 신호는 경사진 방향의 광 신호이므로, 제1 이미지에서 점등된 픽셀에 대응하는 이미지를 점등된 픽셀의 바로 하방으로 이동할 경우, 이미지를 이동해야 할 제1 목표 이동 거리는 D1이다.
검출 영역이 표시 화면 표면에 위치하는 경우, 상기 점등된 픽셀에 대응하는 제1 방향의 광 신호는 제1 검출 영역(301)으로부터 전송된 것이고, 제1 이미지에서 제1 검출 영역(301)에 대응하는 이미지를 제1 검출 영역(301)의 바로 하방으로 이동할 경우, 이미지를 이동해야 할 목표 이동 거리는 D3이다.
따라서, 도면을 통해 알 수 있듯이, D3=D1+D2이고, 여기서, D2=h*tanθ이다.
본 출원의 실시예에서, 목표 이동 거리는 D3이고, 상기 목표 이동 거리(D3)는 지문 검출 장치(30) 또는 전자 장치의 저장부에 저장 및 기록될 수 있다.
상기 목표 이동 거리는 제1 목표 이동 거리(D1)와 제2 목표 이동 거리(D2)의 합이고, 여기서, 상기 제1 목표 이동 거리(D1)는 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 이동 거리이고,
상기 제2 목표 이동 거리(D2)는 상기 표시 화면의 표면과 상기 표시 화면의 발광층 사이의 수직 거리에 따라 계산된 이동 거리이다.
선택적으로, D3에 대응하는 이미지의 픽셀 포인트의 수(N3)는 저장부로 저장 및 기록될 수 있다. 구체적으로, 하나의 이미지 중 인접한 2개의 픽셀 포인트의 거리는 w인 경우, D1에 대응하는 이미지의 픽셀 포인트의 수 N1=D1/w이고, D2에 대응하는 이미지의 픽셀 포인트 수 N2=D2/w=h*tanθ/w이고, N3=N1+N2이다.
지문 검출 장치의 출고 단계에서 상기 실시예를 사용할 경우, 상이한 설치 거리에 대해, 발광층 중의 픽셀을 점등하는 것을 통해, 복수의 이미지를 조절하여 제1 목표 이동 거리를 쉽게 얻을 수 있고, 추가적인 계산을 통해 실제 목표 이동 거리를 얻고, 생산단계에서 상기 방식을 사용하면 목표 이동 거리를 보다 쉽게 조절하여 얻을 수 있다.
선택적으로, 상기 처리부(330)는 픽셀 어레이에 의해 얻은 복수의 원본 이미지에 대해 적어도 1회의 업 샘플링(Up-sampling)을 진행하여, 업 샘플링된 상기 복수의 이미지를 얻을 수 있다. 다시 말하면, 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 이미지 픽셀 포인트의 수는 상기 복수의 픽셀 그룹 중 각 픽셀 그룹의 픽셀 수 보다 크다.
예를 들면, 상기 4개 픽셀 그룹 중의 각 픽셀 그룹은 100*100의 픽셀을 포함하여, 4개 100*100의 원본 이미지를 얻으며, 처리부(330)는 4개 100*100픽셀의 이미지를 업 샘플링한 후, 4개 원본 이미지를 120*120 픽셀의 4개 업 샘플링된 이미지로 확대하고, 4개 업 샘플링된 이미지를 결합하여 재구성 이미지가 형성되도록 하고, 상기 업 샘플링된 이미지를 기초로 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지를 얻는다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서, 최근접 이웃 보간 값, 쌍선형 보간 값, 평균 값 보간 값, 중간 값 보간 값 등 방법으로 업 샘플링 할 수 있고, 즉 기존의 이미지 픽셀을 기초로 픽셀 포인트 사이에 적절한 보간 값 알고리즘을 사용하여 새로운 요소를 삽입하고, 구체적인 업 샘플링 방법은 종래의 관련 기술 중의 이미지 업 샘플링 방법을 참조할 수 있고, 여기서 설명을 생략한다.
업 샘플링된 복수의 이미지를 사용하여 재구성 이미지가 조합 형성되도록, 업 샘플링된 복수의 이동 거리를 조절하여 목표 재구성 이미지를 얻음으로써, 이동 조합의 정확도를 높일 수 있고, 목표 재구성 이미지의 선명도를 높인다.
이상은 도 7 내지 도 14를 결합하여, 본 출원의 지문 검출 장치의 실시예를 상세하게 설명하였고, 이하에서는 도 15 내지 도 21을 결합하여, 본 출원의 지문 검출 방법의 실시예를 상세하게 설명할 것이며, 이해해야 할 것은, 방법 실시예와 장치 실시예는 서로 대응하며, 유사한 설명은 장치 실시예를 참조할 수 있다.
구체적으로, 지문 검출 방법(300)에 있어서,
S310: 복수의 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 수신하며, 상기 여러 방향의 광 신호는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란되어, 광학 어셈블리의 광 경로에 의해 안내된 여러 특정 방향의 광 신호인 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 복수의 이미지는 픽셀 어레이 중의 복수의 픽셀 그룹이 각각 여러 방향의 광 신호를 수신하여 얻은 이미지이며;
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키며, 또한 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 이동 거리를 조절하여 상기 손가락의 지문 이미지이고 지문 인식에 사용되는 목표 재구성 이미지가 형성되도록 한다.
선택적으로, 상기 지문 검출 방법(300)에서 단계(S310)는 지문 검출 장치(30)의 픽셀 어레이(320)를 실행 주체로서 실행하는 방법에 대응될 수 있다.
선택적으로, 도 15는 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 방법(300)은
S320: 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키는 단계;
S340: 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;를 더 포함한다.
선택적으로, 상기 지문 검출 방법(300) 중 단계(S320) 및 단계(S340)는 지문 검출 장치 중의 처리부(330)를 실행 주체로서 실행하는 방법에 대응할 수 있다.
선택적으로, 상기 지문 검출 방법(300) 중 단계(S320) 및 단계(S340)는 지문 검출 장치가 위치하는 전자 장치 중의 프로세서에 대응할 수 있고, 예를 들면 마스터 칩을 실행 주체로서 실행하는 방법에 대응할 수 있다.
선택적으로, 상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지는 상기 복수의 픽셀 그룹 중 하나의 픽셀 그룹이 상기 여러 방향 중 한 방향의 광 신호를 수신하여 얻은 이미지이다.
선택적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹 중 각 그룹의 픽셀의 픽셀 수는 동일하다.
선택적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹제1 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 서로 인접하지 않으며, 또한 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 상기 복수의 픽셀 그룹 중 상기 제1 픽셀 그룹을 제외한 기타 픽셀과 서로 인접한다.
선택적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹에서 상기 복수의 픽셀 그룹 중의 각 픽셀 그룹의 배열방식은 동일하다.
선택적으로, 상기 복수의 픽셀 그룹은 4개 픽셀 그룹이고, 상기 여러 방향의 광 신호는 4개 방향의 광 신호이며, 상기 복수의 이미지는 4개 이미지이다.
도 16은 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S320)는,
S321: 하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시키는 단계;를 포함하고, 여기서, N은 양의 정수이다.
상기 단계(S340)는,
S341: 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 N을 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 단계(S321)의 구체적인 실시예는,
상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및/또는 Y방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시켜, 중첩된 이미지 영역을 얻고, 상기 복수의 이미지 중 상기 중첩된 이미지 영역에 위치한 이미지 픽셀 포인트를 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 순차적으로 교차 삽입하여 상기 재구성 이미지를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트의 수는 상기 복수의 이미지의 픽셀 포인트의 수의 합이다.
선택적으로, 상기 재구성 이미지에서의 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 복수의 이미지 픽셀 포인트의 상대적 위치 관계가 상기 각 이미지에서의 상대적 위치 관계와 동일하다.
선택적으로, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수는 콘트라스트비, 선명도, 신호 대 잡음비 또는 유사도를 포함한다.
선택적으로, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 제1 품질 임계 값 이상인 재구성 이미지다.
선택적으로, 상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 가장 큰 재구성 이미지다.
도 17은 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S320)는,
S322: 제1 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키는 단계;를 포함할 수 있다
상기 단계(S340)는,
S342: 상기 제1 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 여러 번 조절하여, 복수의 제2 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;
S343: 상기 복수의 제2 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여 품질 매개변수가 가장 큰 상기 목표 재구성 이미지를 얻도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제1 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제1 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 제1 검출 영역은 표시 화면의 표면에 설치되고, 상기 복수의 제1 검출 영역에 제1 중첩 검출 영역이 포함된다.
선택적으로, 상기 제1 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 명암 스트라이프 패턴 또는 인체 손가락이 설치된다.
선택적으로, 형성된 상기 목표 재구성 이미지는 상기 제1 중첩 검출 영역의 선명한 이미지이다.
도 18은 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 18에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 방법(300)은,
S331: 품질 매개변수가 제2 품질 임계 값 이하인 적어도 하나의 기준 재구성 이미지를 저장하는 단계;를 포함한다.
상기 단계(S340)는,
S344: 상기 재구성 이미지와 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수가 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수 이하이면, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 상기 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;
S350: 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.
도 19는 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 19에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 방법(300)은,
S332: 상기 지문 검출 장치와 상기 표시 화면 사이의 수직 거리가 변할 때 상기 전자 장치의 가속도계에서 발송된 제1 메시지를 수신하는 단계;를 더 포함한다.
상기 단계(S340)는,
S345: 상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하는 단계;
S350: 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제2 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제2 검출 영역의 이미지이며, 상기 복수의 제2 검출 영역은 표시 화면 내부의 발광층에 설치되고, 상기 복수의 제2 검출 영역에 제2 중첩 검출 영역이 포함되고, 상기 제2 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 또는 명암 스트라이프 패턴을 설치한다.
도 20은 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 20에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 방법(300)은
S360: 복수의 이미지의 목표 이동 거리를 저장하는 단계;를 더 포함하되,
상기 목표 이동 거리는 제1 목표 이동 거리와 제2 목표 이동 거리의 합이고,
상기 제1 목표 이동 거리는 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 이동 거리이고,
상기 제2 목표 이동 거리는 상기 표시 화면의 표면과 상기 표시 화면의 발광층 사이의 수직 거리에 따라 계산된 이동 거리이다.
도 21은 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 21에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S310)는,
S311: 복수의 원본 이미지가 형성되도록 상기 여러 방향의 광 신호를 수신하고, 상기 복수의 원본 이미지를 1회 이상 업 샘플링하여, 상기 복수의 이미지를 형성하는 단계를 포함한다.
도 22는 다른 지문 검출 방법(300)의 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 22에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 방법(300)은,
S370: 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수신하고, 또한 상기 광 신호를 유도하여 여러 방향의 광 신호를 형성하는 단계;를 더 포함한다.
선택적으로, 상기 여러 방향의 광 신호가 형성되도록, 상기 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수렴하여 여러 특정 방향의 도광 통로로 전송한다.
광학 어셈블리 중의 마이크로 렌즈 어레이 및 적어도 한 층의 차광층을 통해 상기 여러 방향의 광 신호를 형성할 수 있다.
본 출원의 실시예는 표시 화면 및 상술한 본 출원의 실시예에 따른 지문 검출 장치를 포함할 수 있는 전자장치를 더 제공하고, 상기 지문 검출 장치는 상기 표시 화면 하방에 설치되어, 언더 스크린 광학 지문 검출을 실현한다.
상기 전자 장치는 표시 화면이 구비된 임의의 전자 장치일 수 있다.
표시 화면은 상기에서 설명된 표시 화면을 사용할 수 있고, 예를 들면 OLED표시 화면 또는 기타 표시 화면일 수 있고, 표시 화면의 관련 설명은 상술한 설명 중 표시 화면에 관한 설명을 참조할 수 있고, 간결함을 위해, 설명을 생략한다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예에 따른 프로세서는 신호 처리 능력을 가진 집적 회로 칩일 수 있다. 구현 과정에서, 상기 방법 실시예의 각 단계는 프로세서의 하드웨어의 집적 로직 회로 또는 소프트웨어 형태의 명령에 의해 완성될 수 있다. 상술한 프로세서는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP), 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 현장 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA) 또는 기타 프로그래밍 가능한 로직 장치, 독립 게이트 또는 트랜지스터 로직 장치, 개별 하드웨어 어셈블리일 수 있다. 본 출원의 실시예에 의해 공개된 다양한 방법, 단계 및 로직 블록도를 실현할 수 있거나 실행할 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서이거나 상기 프로세서는 임의의 일반적인 프로세서 등일 수 있다. 본 출원의 실시예에 의해 공개된 방법의 단계는 하드웨어 디코딩 프로세서에 의해 실행 및 완성되는 것으로 직접 구현될 수 있거나, 디코딩 프로세서 중의 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 조합에 의해 실행 및 완성된다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리, 읽기 전용 메모리, 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리 또는 전기적 소거 기록 가능형 메모리(Electrically erasable programmable memory), 레지스터 등 해당분야에서 성숙된 저장 매체에 위치될 수 있다. 상기 저장 매체는 메모리에 위치하고, 프로세서는 메모리 내의 정보를 판독하고, 하드웨어를 결합하여 상기 방법의 단계를 완성한다.
이해할 수 있는 것은, 본 출원의 실시 예의 지문 검출 장치는 메모리를 더 포함 할 수 있고, 메모리는 휘발성 메모리 또는 비 휘발성 메모리일 수 있거나, 휘발성 및 비 휘발성 메모리를 모두 포함 할 수 있다. 그 중, 비 휘발성 메모리는 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable PROM), EEPROM(Electrically EPROM) 또는 플래시 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리는 외부 캐시로 사용되는 RAM(Random Access Memory)일 수 있다. 예시적이지만 제한적이지 않은 설명으로, SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM), DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM), ESDRAM(Enhanced SDRAM), SLDRAM(Synchlink DRAM,) 및 DR RAM(Direct Rambus RAM)과 같은 다양한 유형의 RAM이 사용될 수 있다. 유의할 것은, 본 문에서 설명된 방법의 메모리는 이들 및 임의의 다른 적절한 메모리를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 실시예는 하나 또는 하나 이상의 프로그램을 저장하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체를 더 제공하고, 상기 하나 또는 하나 이상의 프로그램은 명령을 포함하고, 상기 명령은 복수의 응용 프로그램을 포함한 휴대용 전자 장치에 의해 실행될 때, 상기 휴대용 전자 장치가 도 15 내지 도 21에 도시된 실시예의 방법을 실행할 수 있도록 한다.
본 출원의 실시예는 컴퓨터 프로그램을 더 제공하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 명령을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터가 도 15 내지 도 21에 도시된 실시예의 방법을 실행할 수 있도록 한다.
본 출원의 실시예는 입력 및 출력 인터페이스, 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리 및 버스를 포함하는 칩을 더 제공하고, 상기 적어도 하나의 메모리는 명령을 저장하도록 사용되고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 메모리 중의 명령을 호출하여, 도 15 내지 도 21에 도시된 실시예의 방법을 실행하도록 사용된다.
당업자는 본문에서 공개한 실시예에서 설명한 각 예시의 유닛 및 알고리즘 단계를 결합하면, 전자식 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어 및 전자 하드웨어의 결합으로 실현할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 기능을 하드웨어 방식 아니면 소프트웨어 방식으로 실행할지는 기술방안의 특정 응용 및 설계 규제 조건에 의해 결정된다. 당업자는 각각의 특정 응용에 따라 서로 다른 방법으로 상기 기능을 실현할 수 있으나, 이러한 실현을 본 발명의 범위를 초과한 것으로 판단해서는 안 된다.
당업자는, 설명의 편의 및 간결함을 위해, 상술한 시스템, 장치 및 유닛의 구체적인 작동 과정은, 상술한 방법 실시예 중의 대응하는 과정을 참조할 수 있으므로, 설명을 생략한다.
본 발명에서 제공한 여러 실시예에서, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로도 실현될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어 상술한 장치의 실시예는 단지 개략적인 것이며, 예를 들어 상기 유닛의 구분은 단지 논리적 기능을 구분한 것이며, 실제 실현할 때 다르게 구분될 수 있고, 예를 들어, 복수의 유닛 또는 어셈블리는 다른 시스템에 결합시키거나 또는 통합시킬 수 있거나, 또는 일부 특징을 생략하거나 또는 실행하지 않을 수도 있다. 또한, 도시되었거나 또는 논의된 상호 결합 간의 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부의 인터페이스를 통해 실현될 수 있으며, 장치 또는 유닛 간의 간접 결합 또는 통신 연결은, 전기적으로, 기계적으로 또는 다른 형태로 연결될 수 있다.
상기 분리 부재로 설명되는 유닛은, 물리적으로 분리되는 것일 수도 있고, 아닐 수도 있으며, 유닛으로 나타낸 부재들은 물리적 유닛일 수도 있고 아닐 수도 있으며, 즉 한 곳에 위치하거나 또는 복수의 네트워크 유닛 상에 분포될 수도 있다. 실제의 필요에 따라 이러한 유닛 중 일부 또는 전체를 선택하여 본 실시예 방안의 목적을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에서의 각 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 통합시킬 수 있으며, 또한 각 유닛은 물리적으로 단독으로 존재할 수도 있으며, 2개 이상의 유닛을 하나의 유닛에 통합시킬 수도 있다.
상기 기능을 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 실현하여 독립된 제품으로 판매 또는 사용할 경우, 하나의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장할 수 있다. 이러한 이해를 바탕으로, 본 발명의 기술방안은 본질적으로 또는 종래 기술에 대해 기여하는 부분 또는 상기 기술방안의 일부 또는 전부는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있고, 상기 컴퓨터 소프트웨어 제품은 하나의 저장 매체에 저장되며, 컴퓨터 장치(예를 들면 개인 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장치 등)가 본 발명의 각 실시예의 상기 방법의 일부 또는 전부 단계를 수행하도록 복수의 명령을 포함한다. 상술한 저장 매체는 USB메모리, 이동식 하드디스크, ROM(Read-Only-Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 디스크 또는 광 디스크 등 각종 프로그램 코드를 저장할 수 있는 매체를 포함한다.
상술한 내용은 본 발명의 구체적 실시 방식에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않고, 당업자가 본 발명에 의해 공개된 기술 범위 내에서 다양한 등가 변경 또는 대체를 쉽게 생각해 낼 수 있고, 이러한 변경 또는 대체는 모두 본 발명의 보호범위에 포함되어야 한다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 청구범위를 기준으로 해야 한다.
Claims (55)
- 표시 화면 하부에 설치되는 지문 검출 장치에 적용되는 지문 검출 방법에 있어서,
복수의 이미지를 얻도록 여러 방향의 광 신호를 수신하고, 상기 여러 방향의 광 신호는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란되어, 광학 어셈블리의 광 경로에 의해 안내된 여러 특정 방향의 광 신호이며,
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키고, 또한 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 이동 거리를 조절하여, 상기 손가락의 지문 이미지이고 지문 인식에 사용되는 목표 재구성 이미지가 형성되도록 하고,
상기 재구성 이미지의 품질 매개변수는 콘트라스트비, 선명도, 신호 대 잡음비 또는 유사도를 포함하고,
상기 목표 재구성 이미지는 품질 매개변수가 가장 큰 재구성 이미지이고,
상기 지문 검출 방법은,
제1 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키고, 상기 제1 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 여러 번 조절하여, 복수의 제2 재구성 이미지가 형성되도록 하고, 상기 복수의 제2 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여 품질 매개변수가 가장 큰 상기 목표 재구성 이미지를 얻는 단계를 더 포함하는,
지문 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 지문 검출 장치는, 복수의 픽셀 그룹을 포함하는 픽셀 어레이를 포함하고,
상기 복수의 이미지는 상기 픽셀 어레이 중의 복수의 픽셀 그룹이 각각 여러 방향의 광 신호를 수신하여 얻은 이미지이며,
상기 복수의 이미지 중 하나의 이미지는 상기 복수의 픽셀 그룹 중 하나의 픽셀 그룹이 상기 여러 방향 중 한 방향의 광 신호를 수신하여 얻은 이미지인,
지문 검출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 지문 검출 방법은 또한,
상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수신하는 단계;
상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 유도하여 상기 여러 방향의 광 신호를 형성하는 단계;
를 포함하는, 지문 검출 방법. - 제3항에 있어서,
상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 유도하여 상기 여러 방향의 광 신호를 형성하는 단계는,
상기 여러 방향의 광 신호가 형성되도록, 상기 손가락에 의해 반사 또는 산란된 광 신호를 수렴하여 여러 특정 방향의 도광 통로로 전송하는 단계를 포함하는,
지문 검출 방법. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 픽셀 그룹 중 각 그룹의 픽셀 수는 동일하고, 또한 상기 복수의 픽셀 그룹 중 각 그룹 픽셀이 상기 복수의 픽셀 그룹에서의 배열 방식은 동일한,
지문 검출 방법. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 픽셀 그룹은 제1 픽셀 그룹을 포함하고, 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 서로 인접하지 않으며, 또한 상기 제1 픽셀 그룹 중 복수의 제1 픽셀은 상기 복수의 픽셀 그룹 중 상기 제1 픽셀 그룹을 제외한 기타 픽셀과 서로 인접하는,
지문 검출 방법. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 픽셀 그룹은 4개 픽셀 그룹이고, 상기 여러 방향의 광 신호는 4개 방향의 광 신호이며, 상기 복수의 이미지는 4개 이미지인,
지문 검출 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키고, 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라 이동 거리를 조절하여 목표 재구성 이미지를 형성하는 단계는,
상기 복수의 이미지 중의 하나의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및 Y방향 중 적어도 한 방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시켜, 상기 하나의 재구성 이미지가 조합 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 N은 양의 정수이고,
상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라 상기 N을 조절하여 상기 목표 재구성 이미지를 형성하는,
지문 검출 방법. - 제8항에 있어서,
하나의 재구성 이미지가 조합 형성되도록 상기 복수의 이미지를 이동시키는 단계는,
상기 복수의 이미지를 2차원 평면에서 X방향 및 Y방향 중 적어도 한 방향의 N개 이미지 픽셀 포인트의 거리만큼 이동시켜, 중첩된 이미지 영역을 얻고, 상기 복수의 이미지 중 상기 중첩된 이미지 영역에 위치한 이미지 픽셀 포인트를 상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트로 순차적으로 교차 삽입하여 상기 재구성 이미지를 형성하는,
지문 검출 방법. - 제9항에 있어서,
상기 재구성 이미지의 픽셀 포인트의 수는 상기 복수의 이미지의 픽셀 포인트의 수의 합이고,
상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 복수의 이미지 픽셀 포인트는 상기 재구성 이미지에서의 상대적 위치 관계가 상기 각 이미지에서의 상대적 위치 관계와 동일한,
지문 검출 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제1 검출 영역에서 오는 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제1 검출 영역의 이미지이며,
상기 복수의 제1 검출 영역은 표시 화면의 표면에 설치되고, 상기 복수의 제1 검출 영역에 제1 중첩 검출 영역이 포함되는,
지문 검출 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제1 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 명암 스트라이프 패턴 또는 인체 손가락이 설치되고,
상기 목표 재구성 이미지는 상기 제1 중첩 검출 영역의 선명한 이미지인 지문 검출 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지문 검출 방법은,
품질 매개변수가 제2 품질 임계 값 이하인 적어도 하나의 기준 재구성 이미지를 저장하는 단계;
상기 재구성 이미지와 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수를 비교하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수가 상기 기준 재구성 이미지의 품질 매개변수 이하이면, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 상기 목표 재구성 이미지를 형성하는 단계;
상기 복수의 이미지의 이동 거리를 저장하는 단계;
를 더 포함하는, 지문 검출 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지문 검출 방법은,
상기 지문 검출 장치와 상기 표시 화면 사이의 수직 거리가 변할 때 전자 장치의 가속도계에서 발송된 제1 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 재구성 이미지의 품질 매개변수에 따라, 상기 복수의 이미지의 이동 거리를 조절하여, 목표 재구성 이미지를 형성하는 단계;
를 더 포함하는, 지문 검출 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여러 방향의 광 신호는 복수의 제2 검출 영역으로부터의 광 신호이고, 상기 복수의 이미지는 복수의 제2 검출 영역의 이미지이며,
상기 복수의 제2 검출 영역은 표시 화면 내부의 발광층에 설치되고, 상기 복수의 제2 검출 영역에 제2 중첩 검출 영역이 포함되며,
상기 제2 중첩 검출 영역에 도트 패턴, 또는 명암 스트라이프 패턴이 설치되는,
지문 검출 방법. - 제15항에 있어서,
상기 지문 검출 방법은
복수의 이미지의 목표 이동 거리를 저장하는 단계를 더 포함하고,
상기 목표 이동 거리는 제1 목표 이동 거리와 제2 목표 이동 거리의 합이며,
상기 제1 목표 이동 거리는 상기 목표 재구성 이미지 형성 시, 상기 복수의 이미지 중 각 이미지의 이동 거리이고,
상기 제2 목표 이동 거리는 상기 표시 화면의 표면과 상기 표시 화면의 발광층 사이의 수직 거리에 따라 계산된 이동 거리인,
지문 검출 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 이미지를 얻도록 상기 여러 방향의 광 신호를 수신하는 단계는,
복수의 원본 이미지가 형성되도록 상기 여러 방향의 광 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 원본 이미지를 1회 이상 업 샘플링하여, 상기 복수의 이미지를 형성하는 단계;
를 포함하는, 지문 검출 방법. - 삭제
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