[发明专利]光学指纹采集方法、光学指纹采集装置及便携式电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种光学指纹采集方法、一种光学指纹采集装置及一种便携式电子装置。

背景技术

光学指纹传感器利用了光的折射和反射原理，射在手指表面脊线（纹线之间的突起部分）上的光线将发生全反射，反射光被投射到图像传感器上，形成黑色图像，而射在手指谷线（纹线之间的凹陷部分）上的光线被手指吸收，形成白色图像，从而光学指纹传感器就会捕捉到一个明暗相间的多灰度指纹图像。

现有的光学指纹传感器主要包含三个部分：LED光源、直角棱镜、CMOS传感器。如图1所示，将手指13放在直角棱镜12上，在LED光源14照射下，光从底部射向直角棱镜12，到达直角棱镜12的上表面，也就是放手指13的表面。如果光束抵达的位置是手指脊线，光束将会形成内部全反射，从直角棱镜12的另一侧面传出，到达CMOS图像传感器11。如果光束抵达的位置是手指谷线，则光束将被手指13的皮肤吸收。

现有光学指纹传感器的厚度至少为10-12mm。随着移动支付、物联网身份认证的应用逐渐火热，如果要在手机等移动领域中应用指纹认证，必须将光学指纹器的厚度控制在6mm以下。目前，只有半导体电容或电感式传感器可以达到此要求，但半导体电容或电感式传感器的成本极高，为大规模量产造成障碍。

因此，如何减小光学指纹传感器的厚度，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种厚度小的光学指纹采集装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种光学指纹采集方法，包括：

发出光线并照射手指指纹；

照射所述的手指指纹形成的手指图案经导光阵列至图像传感器单元阵列，通过所述的导光阵列有效防止相邻图像传感器单元之间的光线串扰，以及图像在导光阵列传输过程中的光线串扰；

所述图像传感器单元分别感应手指图像的光线信息进行处理，再输出处理后生成的指纹图像数据。

可选地，所述的导光阵列具有对应于图像传感器单元的导光区域与对应于图像传感器单元之间区域的隔离光线区域，通过所述的导光区域有效传导手指图像的光线信息至图像传感器单元阵列。

可选地，所述的光线通过光学薄膜照射手指指纹，并将手指图像传播至导光阵列。

可选地，所述的光学薄膜感应手指指纹的电容效应，判断手指指纹的生物特征判断。

可选地，通过光线发射模块发出光线，其为多个，对应设置于所述的导光阵列的周边。

可选地，所述的导光阵列的隔离光线区域为对应于所述图像传感器单元之间区域的光线隔离柱。

可选地，所述图像传感器单元阵列呈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。

本发明还提供了一种光学指纹采集装置，包括：

导光阵列，置于手指指纹采集装置手指接触面的内部，适于传输照射所述的手指指纹形成的手指图像，有格子状的柱状结构；

图像传感器单元阵列，对应置于所述的导光阵列的下部，适于接收途经所述导光阵列的手指图像并生成指纹图像数据。

可选地，所述的光学指纹采集装置还包括：光线发射单元，用于提供光线。

可选地，所述的导光阵列具有对应于图像传感器单元的导光区域与对应于图像传感器单元之间区域的隔离光线区域，通过所述的导光区域有效传导手指图像的光线信息至图像传感器单元整列。

可选地，光学指纹采集装置还包括：位于指纹接触面内部的光学薄膜，所述的光线通过光学薄膜照射手指指纹，并将手指图像传播至导光阵列。

可选地，所述的光学薄膜、导光阵列、图像传感器单元阵列采用贴合的方式设置。

可选地，所述的光线发射单元为多个，对应设置于所述的导光阵列周边。

可选地，所述的导光阵列的隔离光线区域为对应于所述图像传感器之间区域的光线隔离柱。

可选地，所述图像传感器单元阵列呈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。

本发明还提供了一种便携式电子装置，包括上述光学指纹采集装置。

可选地，所述便携式电子装置还包括显示装置和印刷电路母板，所述导光阵列固设于所述显示装置内部，并且所述显示装置暴露所述导光阵列表面；所述图像传感器单元阵列固设于所述印刷电路母板上。与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：