[发明专利]光学指纹采集装置、便携式电子装置及光学指纹采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及指纹采集技术领域，尤其涉及一种光学指纹采集装置、便携式电子装置及光学指纹采集方法。

背景技术

光学指纹传感器是一种利用光的折射和反射原理采集指纹的装置。请参考图1，示出了现有技术一种光学指纹传感器。所述光学指纹传感器包括光源11、第一透镜12、直角棱镜13、第二透镜14和图像传感器15，光源11和图像传感器15分别与直角棱镜13的两个相互垂直的侧面正对，而第一透镜12位于光源11和直角棱镜13之间，第二透镜14位于直角棱镜13和图像传感器15之间。

在进行指纹采集时，手指16通常压盖在直角棱镜13上表面。光源11发出的平行光线通过第一透镜12之后到达直角棱镜13的一个侧面，然后到达棱镜13的上表面。如果光线抵达的位置不是手指16接触的直角棱镜13上表面，光线将会形成内部全反射，并从棱镜12的另一个侧面穿出，在经过第二透镜14后到达图像传感器15；如果光线抵达的正好是手指16接触的直角棱镜13上表面，则光线不会形成内部全反射，而是被手指13的皮肤吸收。这样，光学指纹传感器就会捕捉到一个明暗相间的指纹图形。

随着移动支付和物联网身份认证等应用的兴起，急需一种便携式电子装置，以便能够方便灵活地对指纹进行采集。然而根据以上分析可知，现有光学指纹传感器需要有多个透镜和直角棱镜配合，并且光程大，导致其厚度较大，现有光学指纹传感器的厚度通常在10mm以上，难以运用在本身厚度已较小的便携式电子装置中。

为此，亟需一种新的光学指纹采集装置，以解决现有指纹传感器厚度大的问题，同时需要一种新的便携式电子装置，以实现方便灵活地对指纹进行采集，以及需要一种光学指纹采集方法，以解决现有指纹采集方法所采集的指纹清晰度不够的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光学指纹采集装置、便携式电子装置及光学指纹采集方法，以减小光学指纹采集装置的厚度，并实现方便灵活地对指纹进行采集，同时提高所采集指纹的清晰度。

为解决上述问题，本发明提供一种光学指纹采集装置，包括：

光线发射模块，用于提供光线；

导光装置，适于手指压盖在其表面，所述光线通过所述导光装置照射压盖在所述导光装置表面的手指指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光装置传出；

多个图像传感器，每个所述图像传感器适于接收部分所述反射光线，并根据所接收的部分所述反射光线生成指纹图像数据。

可选的，所述导光装置为光学透镜或光学棱镜。

可选的，所述导光装置的厚度范围包括0.2mm～3mm，所述导光装置与所述图像传感器之间的距离范围包括1mm～4mm。

可选的，所述光线发射模块为多个，多个所述图像传感器紧密排布。

可选的，所述图像传感器包括晶圆级光学镜头。

可选的，所述晶圆级光学镜头的焦距范围包括0.1mm～3mm。

可选的，所述图像传感器包括光电元件阵列、图像信号辅助模块、图像信号读取模块和图像信号处理模块；

所述光电元件阵列用于接收所述反射光线并产生指纹图像信号；

所述图像信号辅助模块用于控制所述图像信号读取模块读取所述指纹图像信号，还用于传送所述指纹图像信号至所述图像信号处理模块；

所述图像信号处理模块用于处理所述指纹图像信号，还用于根据处理结果输出所述指纹图像数据。

可选的，所述图像信号读取模块包括：

行地址解码模块，电学连接于所述图像信号辅助模块，用于接收所述图像信号辅助模块的指令，还用于在接收到所述指令时读取所述指纹图像信号；

列地址解码模块，电学连接所述图像信号处理模块，用于将所述指纹图像信号传输至所述图像信号处理模块。

可选的，所述图像信号处理模块包括顺次电学连接的可编程放大器、模拟数字转换器和图像信号处理电路。

可选的，所述装置还包括：

信息处理单元，用于接收所述指纹图像数据，并根据多个所述图像传感器处理后生成的所述指纹图像数据生成指纹图像或者指纹识别信息。

可选的，多个所述图像传感器呈N行×M列的阵列式排布，其中N为大于或者等于1的自然数，M为大于或者等于1的自然数，并且N和M不同时等于1。

为解决上述问题，本发明还提供了一种便携式电子装置，包括如上所述的光学指纹采集装置。