TW201931194A - 識別裝置、指紋識別裝置和指紋識別設備 - Google Patents

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Abstract

一種識別裝置、指紋識別裝置和指紋識別設備，該指紋識別裝置包括：檢測基板，設置有多個指紋檢測單元：擋光板，位於所述檢測基板的設有指紋檢測單元的一側且設置有與所述指紋檢測單元對應的多個通光孔；蓋板，位於所述擋光板的背離所述檢測基板的一側，且包括朝向所述擋光板的出光面和背離所述擋光板的觸摸面；光源，用於向所述蓋板發射光線。所述指紋檢測單元用於根據穿過相應通光孔而射向所述指紋檢測單元的光線強度，輸出相應的電信號。

Description

識別裝置、指紋識別裝置和指紋識別設備
本公開實施例涉及一種識別裝置、指紋識別裝置和指紋識別設備。
指紋識別技術在諸多領域得到了廣泛應用，日常所使用的手機等設備上越來越多地整合有指紋識別功能。目前的指紋識別裝置的缺陷在於：指紋識別的距離較短，從而影響用戶體驗。
本公開實施例提出了一種識別裝置、指紋識別裝置和指紋識別設備，以增大識別距離。
本公開至少一個實施例提供一種指紋識別裝置，其包括檢測基板，所述檢測基板上設置有多個指紋檢測單元；所述指紋識別裝置還包括擋光板、蓋板和光源；所述擋光板位於所述檢測基板的設有指紋檢測單元的一側，所述擋光板上設置有與所述指紋檢測單元對應的多個通光孔；所述蓋板位於所述擋光板的背離所述檢測基板的一側，所述蓋板包括朝向所述擋光板的出光面和背離所述擋光板的觸摸面；所述光源，被配置為向所述蓋板發射光線，且所述光源的至少一部分光線能夠被所述蓋板的觸摸面上的指紋反射至至少部分所述通光孔；所述指紋檢測單元用於根據穿過相應通光孔而射向所述指紋檢測單元的光線強度，輸出相應的電信號。
例如，所述蓋板的折射率大於與所述蓋板接觸的介質的折射率，所述光源和所述蓋板被配置為：所述光源的光線經所述入光面射入所述蓋板後，在所述觸摸面上未發生觸摸的位置全反射；在發生觸摸的位置能夠被所述觸摸面上的指紋反射並由所述出光面射出。
例如，所述蓋板的觸摸面與所述擋光板之間的距離大於所述指紋檢測單元與所述擋光板之間的距離。
例如，所述檢測基板上還設置有溫度檢測單元，所述溫度檢測單元用於根據自身所在區域的溫度輸出相應的電信號，所述溫度檢測單元被配置為輸出在高低電平之間震盪的電壓信號，且所述電壓信號的震盪頻率與所述溫度檢測單元所在區域的溫度相對應。
例如，所述溫度檢測單元包括多級反相器，所述反相器的級數為奇數；第一級反相器的輸入端與最後一級反相器的輸出端相連；第二級至最後一級中，每級反相器的輸入端均與前一級反相器的輸出端相連，最後一級反相器的輸出端作為所述溫度檢測單元的輸出端；每相鄰兩個指紋檢測單元之間存在間隔；每級所述反相器均設置在相鄰兩個指紋檢測單元之間的間隔中。
例如，所述反相器包括第一N型電晶體和第二N型電晶體，所述第一N型電晶體的閘極和第一極均與高電平輸入端相連，所述第一N型電晶體的第二極與所述反相器的輸出端相連；所述第二N型電晶體的閘極與所述反相器的輸入端相連，所述第二N型電晶體的第一極與所述反相器的輸出端相連，所述第二N型電晶體的第二極與低電平輸入端相連。
例如，多個指紋檢測單元排成多行多列，所述檢測基板上還設置有與多條掃描線和條信號讀取線，每條掃描線均對應一行指紋檢測單元，每條信號讀取線均對應一列指紋檢測單元；所述指紋檢測單元包括光敏二極體和開關電晶體，所述開關電晶體的閘極與相應的掃描線相連，所述開關電晶體的第一極與相應的信號讀取線相連，所述開關電晶體的第二極與所述光敏二極體的第一極相連，所述光敏二極體的第二極與預定電壓端相連。
本公開至少一個實施例還提供一種指紋識別設備，括指紋識別電路和上述指紋識別裝置，所述指紋識別電路與每個所述指紋檢測單元的輸出端相連，並且所述指紋識別電路被配置為：根據所述指紋檢測單元輸出的電信號獲取所述蓋板的觸摸面上的指紋圖像；所述指紋識別裝置包括溫度檢測單元，所述指紋識別設備還包括溫度檢測電路，所述溫度檢測電路與所述溫度檢測單元的輸出端相連，並且所述溫度檢測電路被配置為根據所述溫度檢測單元輸出的電信號計算相應的溫度。
例如，所述溫度檢測電路包括電壓比較器、調壓器和計算單元，所述電壓比較器的第一輸入端與所述溫度檢測單元的輸出端相連，第二輸入端與參考電壓端相連，所述電壓比較器用於在所述第一輸入端的信號電壓大於第二輸出端的信號電壓時輸出高電平信號；並在所述第一輸入端的信號電壓不大於第二輸出端的信號電壓時輸出低電平信號；所述調壓器與所述電壓比較器的輸出端相連，用於在所述電壓比較器輸出低電平信號時，輸出該低電平信號；在所述電壓比較器輸出高電平信號時，將該高電平信號的電壓調節至所述計算單元的最大識別電壓，並輸出調節後的信號；所述計算單元與所述調壓器相連，用於根據接收到的信號頻率計算相應的溫度。
本公開至少一個實施例還提供一種識別裝置，其包括檢測基板、擋光板、蓋板和光源。所述檢測基板包括多個檢測單元；所述擋光板位於所述檢測基板的設有所述檢測單元的一側，所述擋光板上設置有與所述檢測單元對應的多個通光孔；所述蓋板位於所述擋光板的背離所述檢測基板的一側，所述蓋板包括朝向所述擋光板的出光面和背離所述擋光板的觸摸面，所述蓋板的折射率大於所述蓋板外側的與所述蓋板接觸的介質的折射率；所述光源被配置為向所述蓋板發射光線；所述檢測單元被配置為：檢測從所述蓋板的出光面射出且穿過相應通光孔而射向所述檢測單元的光線的強度，並且輸出相應的電信號。
為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本公開的一些實施例，而非對本公開的限制。
為使本公開實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本公開實施例的附圖，對本公開實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本公開的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於所描述的本公開的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本公開保護的範圍。
本公開實施例的一方面提供一種指紋識別裝置，如圖1所示，該指紋識別裝置包括檢測基板10、擋光板20、蓋板30和光源40（例如兩個或兩個以上光源40）。
檢測基板10上設置有多個間隔開的指紋檢測單元11。
擋光板20位於檢測基板10的設有指紋檢測單元11的一側，擋光板20上設置有與指紋檢測單元11對應的多個通光孔21，在這種情況下，該多個通光孔21在檢測基板10上的正投影位於最外側指紋檢測單元11圍成的區域內。
蓋板30位於擋光板20的背離檢測基板10的一側，蓋板30包括朝向擋光板20的出光面和背離擋光板20的觸摸面。
光源40用於向蓋板30發射光線，且光源40的至少一部分光線能夠被蓋板30的觸摸面上的指紋反射至至少部分通光孔21。例如，光源40位於擋光板20的背離檢測基板10的一側；在其它實施例中，光源40也可以位於擋光板20的靠近檢測基板10的一側並且通過導光元件（例如光纖）向蓋板30發射光線。例如，光源40發射的光線可以為調製光，也可以為非調製光。
指紋檢測單元11用於根據光源40發出的從蓋板30的出光面射出後穿過相應通光孔21而射向指紋檢測單元11的光線的強度，輸出相應的電信號。
本公開實施例的指紋識別裝置利用了小孔成像的原理，當觸摸面發生觸摸時，光源40的一部分光線被指紋反射至至少部分通光孔21，從而被至少部分指紋檢測單元11接收到，由於指紋上的穀和脊對光線的反射程度不同，因此，指紋檢測單元11根據指紋的穀和脊反射的光線生成的電信號也不同，進而可以根據指紋檢測單元11輸出的電信號對指紋圖像進行識別。
目前的指紋識別裝置中，無論是電容式、光學式還是超聲波式結構，檢測距離都較短，從而導致指紋識別裝置整合在電子產品中時，產品的使用者體驗受到影響。例如，在手機中，受到檢測距離的限制，通常會在手機背後形成一定的凹陷，從而影響手機的整體美感和用戶體驗。本公開實施例利用檢測光線的方式進行指紋識別，並且，通過小孔成像的原理，對指紋反射的光線起到了整合作用，使得距離較遠的指紋所反射的光線也可以被指紋檢測單元11接收到，從而可以增加指紋檢測裝置的檢測距離，進而可以使得所述指紋識別裝置能夠更好地整合在手機中，提高整合有該指紋檢測裝置的產品的美感並且改善使用者體驗。
例如，指紋檢測單元11的數量與通光孔21的數量相等，在這種情況下，指紋檢測單元11與通光孔21一一對應。
例如，指紋檢測單元11的數量多於通光孔21的數量，在這種情況下，每個通光孔21對應多個指紋檢測單元11，這樣有利於減小串擾。在本公開實施例中，從通光孔21射出的光照射在檢測基板10上形成的光斑覆蓋兩個或以上指紋檢測單元11。例如，從不同的通光孔21射出光在檢測基板10上形成的光斑不交疊，從而單個指紋檢測單元11只被一個光斑覆蓋，這樣有利於進一步減小串擾。例如，被同一光斑覆蓋的指紋檢測單元11排列成多行和多列。例如，每行指紋檢測單元11的數量和每列指紋檢測單元11的數量都小於或等於10，這樣有利於獲得較好的指紋識別效果。
例如，通光孔21的開口的形狀可以為圓形、多邊形或者類多邊形等，本公開實施例不做限定。例如，每個通光孔21的開口的寬度為5-50微米，這樣有利於實現小孔成像。通光孔21的開口的寬度不宜過大和過小，以避免無法實現小孔成像。
例如，檢測基板10上的指紋檢測單元11呈矩陣排列，類似地，擋光板20上的通光孔21也成矩陣排列。
例如，蓋板30可以為導光板。例如，蓋板30還包括連接所述出光面和所述觸摸面的入光面，光源40與蓋板30的入光面相對設置；蓋板30的折射率大於與蓋板30接觸的介質（例如空氣）的折射率且小於指紋折射率。並且，光源40和蓋板30被配置為：所述光源40的光線經所述入光面射入所述蓋板30後，在所述觸摸面上未發生觸摸的位置發生全反射，在發生觸摸的位置能夠被所述觸摸面上的指紋反射並由所述出光面射出，即，手指破壞了全反射的條件，使得照射至手指的光線發生反射，並射出蓋板21。
考慮到當指紋與通光孔21之間的距離小於指紋檢測單元11與通光孔21之間的距離時，指紋上反射至不同指紋檢測單元11的光線容易產生干擾，從而影響指紋識別精度；例如，為了消除光線干擾，可以增加指紋檢測單元11的數量，從而增加了製程難度。為了在保證指紋識別精度的同時，不增加製程難度，例如，蓋板30的觸摸面與擋光板20之間的距離大於指紋檢測單元11與擋光板20之間的距離，即蓋板30的觸摸面與擋光板20的上表面（即面向蓋板30的表面）之間的距離大於多個指紋檢測單元11的受光面所在面到擋光板20的下表面（即面向檢測基板10的表面）之間的距離。
例如，檢測基板10上的多個指紋檢測單元11排成多行多列；如圖2和圖3所示，檢測基板10上還設置有多條掃描線GL和多條信號讀取線RL，每條掃描線GL均對應一列(水平方向排列)的指紋檢測單元11，每條信號讀取線RL均對應一行(垂直方向排列)指紋檢測單元11。指紋檢測單元11包括光敏二極體11b和開關電晶體11a，開關電晶體11a的閘極與其所在列對應的掃描線GL相連，開關電晶體11a的第一極與其所在行對應的信號讀取線RL相連，開關電晶體11a的第二極與光敏二極體11b的第一極相連，光敏二極體11b的第二極與預定電壓端VD相連。例如，光敏二極體11b的第一極為負極，第二極為正極，預定電壓端VD為負電壓信號端，以使光敏二極體11b處於反向偏壓(reverse bias)狀態。
光敏二極體11b在光線照射下產生相應大小的電流，在進行指紋識別時，逐列向掃描線GL提供掃描信號，以使得開關電晶體11a逐列開啟；同時，分別檢測多條信號讀取線RL上的電流，從而根據每個開關電晶體11a的電流大小確定每個指紋檢測單元11接收到的光線強度，進而確定指紋圖像。
例如，如圖1所示，檢測基板10上還設置有溫度檢測單元12，溫度檢測單元12用於根據自身所在區域的溫度輸出相應的電信號，從而可以通過溫度檢測單元12輸出的電信號確定相應區域的溫度。這樣可以使得指紋識別裝置既可以用於指紋識別，也可以用於環境溫度或手指溫度的檢測，使指紋識別裝置可以應用於更多場合。
例如，溫度檢測單元12輸出的電信號為電壓在高電平與低電平之間震盪的電壓信號，電壓信號的震盪頻率與溫度檢測單元12所在區域的溫度相對應。結合圖1、圖3和圖4所示，例如，溫度檢測單元12可以包括多級反相器12a，反相器12a的級數為奇數，第一級反相器12a的輸入端Vin與最後一級反相器12a的輸出端Vout相連；第二級至最後一級中，每級反相器12a的輸入端均與前一級反相器12a的輸出端相連，最後一級反相器12a的輸出端Vout作為溫度檢測單元12的輸出端，以輸出所述高低電平之間震盪的電壓信號。
例如，多級反相器12a在檢測基板10上沿行方向或列方向排列，反相器12a所在級數為該反相器12a沿其排列方向的排列次序。圖3和圖4中以溫度檢測單元12包括五級反相器12a為例進行示意，在其它實施例中，反相器12a的級數可以為其他數量。
例如，如圖3和圖4所示，反相器12a包括第一N型電晶體T1和第二N型電晶體T2。第一N型電晶體T1的閘極和第一極均與高電平輸入端VDD相連，第一N型電晶體T1的第二極與反相器12a的輸出端相連。第二N型電晶體T2的閘極與反相器12a的輸入端相連，第二N型電晶體T2的第一極與反相器12a的輸出端相連，第二N型電晶體T2的第二極與低電平輸入端VSS相連。
當反相器12a的輸入端接收到高電平信號時，第二N型電晶體T2導通，從而使得反相器12a的輸出端輸出低電平信號；當反相器12a的輸入端接收到低電平信號時，第二N型電晶體T2關斷，反相器12a的輸出端輸出高電平信號。當溫度改變時，第二N型電晶體T2的漏電流改變，溫度越高漏電流越大，當第二N型電晶體T2第一極的電壓降低至下一級反相器12a中第二N型電晶體T2的閾值電壓時，下一級第二N型電晶體T2關斷，從而使得下一級反相器12a輸出高電平信號；依次類推，最後一級反相器12a輸出低電平信號，而該低電平信號輸入至第一級反相器12a的輸入端，從而又使得最後一級反相器12a輸出高電平，進而使得溫度檢測單元12輸出與頻率與溫度對應的震盪信號。並且，溫度越高，漏電流越大，電壓信號的震盪頻率越快，從而可以根據震盪頻率確定溫度。
例如，為了避免溫度檢測單元12受到光線的干擾，檢測基板10上還可以設置遮擋第一N型電晶體T1和第二N型電晶體T2的遮光層。
如上所述，蓋板30的觸摸面與擋光板20之間的距離大於指紋檢測單元11與擋光板20之間的距離，這樣設置還可以使得每相鄰兩個指紋檢測單元11之間存在一定的間隔，這時可以將每級反相器12a均設置在相鄰兩個指紋檢測單元11之間的間隔中，如圖1和圖4所示，從而不需要擴展檢測基板的尺寸；另外，在製作過程中，可以將反相器12a中的電晶體與指紋檢測單元11的開關電晶體11a同時製作，從而在不增加製程難度的情況下，可以同時實現指紋識別和溫度檢測的功能。
例如，檢測基板10上可以設置有一個溫度檢測單元12，或者也可以設置有多個溫度檢測單元12。例如，每個溫度檢測單元12中的多個反相器12a可以沿指紋檢測單元11排列的行方向設置，或者也可以沿多個指紋檢測單元11排列的列方向設置。例如，相鄰兩個指紋檢測單元11之間的間隔中可以只設置一個溫度檢測單元12。
本公開實施例的第二方面提供一種指紋識別設備，如圖5所示，所述指紋識別設備包括指紋識別電路50和上述指紋識別裝置，指紋識別電路50與每個指紋檢測單元11的輸出端相連，指紋識別電路50用於根據指紋檢測單元11輸出的電信號獲取蓋板30的觸摸面上的指紋圖像。
例如，所述指紋識別設備可以為採用指紋識別裝置的手機、電腦、導航儀或者數碼相機等設備。
例如，如圖5所示，指紋識別電路50與讀取信號線RL相連，例如，指紋識別電路50包括：與讀取信號線RL一一對應相連的積分放大器、與積分放大器一一對應相連的濾波器52、與濾波器52一一對應相連的類比數位轉換器(analog-to-digital converter)53和連接每個類比數位轉換器53的處理單元54。積分放大器包括電容C和運算放大器51（例如由電容C和運算放大器51構成），積分放大器用於將讀取信號線RL上的電流進行放大；濾波器52用於將積分放大器輸出的信號進行濾波；類比數位轉換器53用於將濾波器52的輸出信號進行類比數位轉換；處理單元54用於根據類比數位轉換器53輸出的數位信號計算相應的指紋檢測單元11接收到的光線強度，從而識別出指紋的圖像。
如上所述，指紋識別裝置還可以包括溫度檢測單元12，這時，例如，所述指紋識別設備還包括溫度檢測電路60，溫度檢測電路60與溫度檢測單元12的輸出端相連，用於根據溫度檢測單元12輸出的電信號計算相應的溫度。
例如，如上所述，溫度檢測單元12包括多個反相器，從而輸出在高低電平之間震盪的電壓信號，這時，溫度檢測電路60包括電壓比較器61、調壓器62和計算單元63。電壓比較器61的第一輸入端與溫度檢測單元12的輸出端相連，第二輸入端與參考電壓端Vref相連，電壓比較器61用於在所述第一輸入端的信號電壓大於第二輸出端的信號電壓時輸出高電平信號；並在所述第一輸入端的信號電壓不大於第二輸出端的信號電壓時輸出低電平信號。電壓比較器61用於將溫度檢測單元輸出的震盪的電壓信號變為規則的方波信號。調壓器62與電壓比較器61的輸出端相連，用於在電壓比較器61輸出低電平信號時輸出該低電平信號；在電壓比較器61輸出高電平信號時，將該高電平信號的電壓調節至計算單元63的最大識別電壓，並輸出調節後的信號，以防止提供給計算單元63的信號超出計算單元的識別範圍。計算單元63與調壓器62相連，計算單元63用於根據接收到的信號頻率計算相應的溫度。
例如，該計算單元63可以為現場可程式化閘陣列（FPGA）、中央處理器（CPU，Central Processing Unit）、微處理器（MCU，Micro Controller Unit）、數位訊號處理器（DSP，Digital Signal Processing）或可程式控制器（PLC，Programmable Logic Controller）或其它類型的處理器。
本公開至少一個實施例還提供一種識別裝置，其包括檢測基板、擋光板、蓋板和光源。檢測基板包括多個檢測單元；擋光板位於檢測基板的設有檢測單元的一側，擋光板上設置有與檢測單元對應的多個通光孔；蓋板位於擋光板的背離檢測基板的一側，蓋板包括朝向擋光板的出光面和背離擋光板的觸摸面，蓋板的折射率大於蓋板外側的與蓋板接觸的介質的折射率；光源被配置為向蓋板發射光線；檢測單元被配置為：檢測從蓋板的出光面射出且穿過相應通光孔而射向檢測單元的光線的強度，並且輸出相應的電信號。
例如，蓋板的出光面和觸摸面都與同一種介質接觸；或者，蓋板的出光面和觸摸面與不同種介質接觸，在這種情況下，蓋板的折射率大於該不同種介質的折射率。
例如，該識別裝置可以為指紋識別裝置或者觸摸識別裝置或者其它類型的識別裝置。
例如，蓋板的觸摸面與擋光板的面向蓋板的表面之間的距離大於多個檢測單元的受光面所在面與擋光板的面向檢測基板的表面之間的距離。
例如，所述檢測基板上還設置有溫度檢測單元，所述溫度檢測單元被配置為根據自身所在區域的溫度輸出相應的電信號。
本公開實施例中的檢測基板、擋光板、蓋板、光源和溫度檢測單元的設置方式可參照上述指紋檢測裝置和指紋檢測設備的實施例中的相關描述，重複之處不再贅述。
以上為對本公開實施例提供的識別裝置、指紋識別裝置和指紋識別設備的描述，可以看出，本公開實施例中的指紋識別裝置利用小孔成像的原理對指紋進行檢測，可以提高檢測距離，從而提高指紋識別設備的美感和提高使用者體驗；並且，所述指紋識別裝置不僅可以進行指紋檢測，還可以進行溫度檢測，從而可以應用於更多的場合。
以上所述僅是本公開的示範性實施方式，而非用於限制本公開的保護範圍，本公開的保護範圍由所附的申請專利範圍確定。
10‧‧‧檢測基板；
11‧‧‧指紋檢測單元；
11a‧‧‧開關電晶體；
11b‧‧‧光敏二極體；
12‧‧‧溫度檢測單元；
12a‧‧‧反相器；
20‧‧‧擋光板；
21‧‧‧通光孔；
30‧‧‧蓋板；
40‧‧‧光源；
GL‧‧‧掃描線；
RL‧‧‧讀取信號線；
VD‧‧‧預定電壓端；
VDD‧‧‧高電平輸入端；
VSS‧‧‧低電平輸入端；
Vin‧‧‧反相器的輸入端；
Vout‧‧‧反相器的輸出端；
T1‧‧‧第一N型電晶體；
T2‧‧‧第二N型電晶體；
50‧‧‧指紋識別電路；
51‧‧‧運算放大器；
C‧‧‧電容；
52‧‧‧濾波器；
53‧‧‧類比數位轉換器；
54‧‧‧處理單元；
60‧‧‧溫度檢測電路；
61‧‧‧電壓比較器；
62‧‧‧調壓器；
63‧‧‧計算單元。
圖1是本公開實施例提供的指紋識別裝置的立體結構示意圖； 圖2是本公開實施例中指紋檢測單元的電路圖； 圖3是本公開實施例中指紋檢測單元和溫度檢測單元的電路圖； 圖4是本公開實施例中溫度檢測單元的電路圖； 圖5是本公開實施例中指紋識別設備的電路示意圖。

Claims (10)

  1. 一種指紋識別裝置，包括： 檢測基板，其中，所述檢測基板上設置有多個指紋檢測單元； 擋光板，位於所述檢測基板的設有所述指紋檢測單元的一側，其中，所述擋光板上設置有與所述指紋檢測單元對應的多個通光孔； 蓋板，位於所述擋光板的背離所述檢測基板的一側，其中，所述蓋板包括朝向所述擋光板的出光面和背離所述擋光板的觸摸面； 光源，被配置為向所述蓋板發射光線，其中，所述光源的至少一部分光線能夠被所述蓋板的觸摸面上的指紋反射至至少部分所述通光孔； 其中，所述指紋檢測單元被配置為：根據穿過相應通光孔而射向所述指紋檢測單元的光線強度，輸出相應的電信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的指紋識別裝置，其中，所述蓋板的折射率大於與所述蓋板接觸的介質的折射率，所述光源和所述蓋板被配置為：所述光源的光線經所述入光面射入所述蓋板後，在所述觸摸面上未發生觸摸的位置全反射；在發生觸摸的位置能夠被所述觸摸面上的指紋反射並由所述出光面射出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的指紋識別裝置，其中，所述蓋板的觸摸面與所述擋光板之間的距離大於所述指紋檢測單元與所述擋光板之間的距離。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的指紋識別裝置，其中，所述檢測基板上還設置有溫度檢測單元，所述溫度檢測單元被配置為根據自身所在區域的溫度輸出相應的電信號，所述溫度檢測單元被配置為輸出在高低電平之間震盪的電壓信號，且所述電壓信號的震盪頻率與所述溫度檢測單元所在區域的溫度相對應。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的指紋識別裝置，其中， 所述溫度檢測單元包括多級反相器，所述反相器的級數為奇數； 第一級反相器的輸入端與最後一級反相器的輸出端相連； 第二級至最後一級中，每級反相器的輸入端均與前一級反相器的輸出端相連，最後一級反相器的輸出端作為所述溫度檢測單元的輸出端； 每相鄰兩個指紋檢測單元之間存在間隔，每級所述反相器均設置在相鄰兩個指紋檢測單元之間的間隔中。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的指紋識別裝置，其中，所述反相器包括第一N型電晶體和第二N型電晶體， 所述第一N型電晶體的柵極閘極和第一極均與高電平輸入端相連，所述第一N型電晶體的第二極與所述反相器的輸出端相連； 所述第二N型電晶體的柵極閘極與所述反相器的輸入端相連，所述第二N型電晶體的第一極與所述反相器的輸出端相連，所述第二N型電晶體的第二極與低電平輸入端相連。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的指紋識別裝置，其中，多個指紋檢測單元排成多行多列，所述檢測基板上還設置有多條掃描線和多條信號讀取線，每條掃描線均對應一列指紋檢測單元，每條信號讀取線均對應一行指紋檢測單元； 所述指紋檢測單元包括光敏二極體和開關電晶體，所述開關電晶體的柵極閘極與相應的掃描線相連，所述開關電晶體的第一極與相應的信號讀取線相連，所述開關電晶體的第二極與所述光敏二極體的第一極相連，所述光敏二極體的第二極與預定電壓端相連。
  8. 一種指紋識別設備，包括指紋識別電路和申請專利範圍第1至7項中任一項所述的指紋識別裝置，其中，所述指紋識別電路與每個所述指紋檢測單元的輸出端相連，並且所述指紋識別電路被配置為：根據所述指紋檢測單元輸出的電信號獲取所述蓋板的觸摸面上的指紋圖像， 所述指紋識別裝置包括溫度檢測單元，所述指紋識別設備還包括溫度檢測電路，所述溫度檢測電路與所述溫度檢測單元的輸出端相連，並且所述溫度檢測電路被配置為根據所述溫度檢測單元輸出的電信號計算相應的溫度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的指紋識別設備，其中， 所述溫度檢測電路包括電壓比較器、調壓器和計算單元； 所述電壓比較器的第一輸入端與所述溫度檢測單元的輸出端相連，第二輸入端與參考電壓端相連，所述電壓比較器被配置為：在所述第一輸入端的信號電壓大於第二輸出端的信號電壓時輸出高電平信號，並在所述第一輸入端的信號電壓不大於第二輸出端的信號電壓時輸出低電平信號； 所述調壓器與所述電壓比較器的輸出端相連，並且被配置為：在所述電壓比較器輸出低電平信號時輸出該低電平信號，並且在所述電壓比較器輸出高電平信號時將該高電平信號的電壓調節至所述計算單元的最大識別電壓並輸出調節後的信號； 所述計算單元與所述調壓器相連，並且被配置為根據接收到的信號頻率計算相應的溫度。
  10. 一種識別裝置，包括： 檢測基板，包括多個檢測單元； 擋光板，位於所述檢測基板的設有所述檢測單元的一側，其中，所述擋光板上設置有與所述指紋檢測單元對應的多個通光孔； 蓋板，位於所述擋光板的背離所述檢測基板的一側，其中，所述蓋板包括朝向所述擋光板的出光面和背離所述擋光板的觸摸面，所述蓋板的折射率大於所述蓋板外側的與所述蓋板接觸的介質的折射率； 光源，被配置為向所述蓋板發射光線； 其中，所述檢測單元被配置為：檢測從所述蓋板的出光面射出且穿過相應通光孔而射向所述檢測單元的光線的強度，並且輸出相應的電信號。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108921112B (zh) * 2018-07-10 2022-01-07 Oppo广东移动通信有限公司 一种移动终端及其闪光灯指纹识别组件
CN109583381B (zh) * 2018-11-30 2020-11-10 京东方科技集团股份有限公司 一种纹路识别装置、自发光显示面板
EP3731136B1 (en) 2019-02-28 2022-06-08 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Optical image collection unit and electronic device
CN109697954B (zh) * 2019-03-06 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其亮度补偿方法
CN208848221U (zh) * 2019-04-10 2019-05-10 深圳市汇顶科技股份有限公司 光学指纹识别装置和电子设备
CN111095279B (zh) * 2019-07-12 2023-09-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹检测装置和电子设备
TWI706625B (zh) * 2020-04-09 2020-10-01 義隆電子股份有限公司 感應式電子辨識裝置及其供電補償電路
CN113762167B (zh) * 2021-09-09 2024-02-27 业泓科技(成都)有限公司 屏下指纹辨识装置及电子设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9725571D0 (en) * 1997-12-04 1998-02-04 Philips Electronics Nv Electronic apparatus comprising fingerprint sensing devices
US7200250B2 (en) 2003-05-20 2007-04-03 Lightuning Tech, Inc. Sweep-type fingerprint sensor module
CA2588172C (en) * 2004-11-15 2012-08-14 Nec Corporation Apparatus for inputting biometrical feature
US20120321149A1 (en) * 2011-05-17 2012-12-20 Carver John F Fingerprint sensors
CN103544737A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 常州慧源智能科技有限公司 智能温湿度指纹考勤机
US10229257B2 (en) * 2013-01-31 2019-03-12 Nec Corporation Authentication apparatus, prism member for authentication, and authentication method
CN103942537A (zh) * 2014-04-04 2014-07-23 王曙光 液晶终端设备、指纹图像的采集方法及指纹采集器
CN105304656B (zh) 2014-06-23 2018-06-22 上海箩箕技术有限公司 光电传感器
US10147757B2 (en) * 2015-02-02 2018-12-04 Synaptics Incorporated Image sensor structures for fingerprint sensing
US9829614B2 (en) * 2015-02-02 2017-11-28 Synaptics Incorporated Optical sensor using collimator
US10002242B2 (en) 2015-08-17 2018-06-19 Qualcomm Incorporated Electronic device access control using biometric technologies
CN105184248B (zh) * 2015-08-28 2019-03-12 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别装置及指纹识别系统
US10108841B2 (en) * 2016-03-31 2018-10-23 Synaptics Incorporated Biometric sensor with diverging optical element
WO2017197337A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 Synaptics Incorporated Systems and methods for injecting light into cover glass
CN107437014B (zh) 2016-05-27 2022-08-26 富泰华工业（深圳）有限公司 具有指纹识别功能的电子装置及指纹识别方法
CN106469303B (zh) 2016-09-18 2019-07-09 京东方科技集团股份有限公司 指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置
CN106934379B (zh) * 2017-03-17 2021-10-08 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置
CN107168465B (zh) * 2017-05-15 2020-01-31 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及显示装置
US10891460B2 (en) * 2017-07-18 2021-01-12 Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. Systems and methods for optical sensing with angled filters

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