[发明专利]屏下生物特征识别装置和电子设备

说明书

本申请实施例提供了一种屏下生物特征识别装置和电子设备，能够通过束眼透镜阵列实现诸如指纹、掌纹、人脸等生物特征识别。该屏下生物特征识别装置，适用于具有显示屏的电子设备，包括：束眼透镜阵列，用于设置于显示屏的下方，其中，该束眼透镜阵列包括多个束眼透镜单元，该多个束眼透镜单元中的每个束眼透镜单元包括竖向分布的多层微透镜；图像传感器，设置于该束眼透镜阵列下方；其中，该多个束眼透镜单元中的每个束眼透镜单元用于将该显示屏上目标物体的部分区域按照特定比例正像成像在该图像传感器上，该多个束眼透镜单元在该图像传感器上所成的图像用于拼接，以得到该目标物体的图像。

技术领域

本申请涉及生物特征识别领域，并且更具体地，涉及一种屏下生物特征识别装置和电子设备。

背景技术

已公开的屏下光学指纹识别装置技术主要有三种。第一种是基于周期性微孔阵列的屏下光学指纹识别技术，这种方案光能量损失大，且指纹识别装置需要紧贴手机屏；第二种是基于微距透镜的屏下光学指纹识别技术，这种方案的指纹识别装置的厚度通常较厚体积大，指纹识别装置接收的图像强度不均匀；第三种是基于微透镜阵列的屏下指纹识别技术，这种方案的透镜单元过小，可接收的能量较低，曝光时间较长。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种屏下生物特征识别装置和电子设备，相对于周期性微孔阵列的方案来说，可以在不用紧贴屏的情况下，直接安装在电子设备中框，保持与电子设备显示屏的安全距离，同时不影响诸如指纹、掌纹、人脸等的信号量。相对于微透镜的方案，该屏下生物特征识别装置的厚度减薄，且与显示屏分离，可以实现大面积生物特征识别。相对于微透镜阵列的方案，可以避免曝光能量过低和光学分辨率低的问题。因此，本申请实施例的屏下生物特征识别装置通过束眼透镜阵列实现诸如指纹、掌纹、人脸等生物特征识别，同时可以现实超薄化，以及能够使得生物特征识别的成像质量得到了很大的提高。

第一方面，提供了一种屏下生物特征识别装置，适用于具有显示屏的电子设备，包括：

束眼透镜阵列，用于设置于显示屏的下方，其中，所述束眼透镜阵列包括多个束眼透镜单元，所述多个束眼透镜单元中的每个束眼透镜单元包括竖向分布的多层微透镜；

图像传感器，设置于所述束眼透镜阵列下方；

其中，所述多个束眼透镜单元中的每个束眼透镜单元用于将所述显示屏上目标物体的部分区域按照特定比例正像成像在所述图像传感器上，所述多个束眼透镜单元在所述图像传感器上所成的图像用于拼接，以得到所述目标物体的图像。

在一种可能的实现方式中，所述特定比例为μ，0.8≤μ≤1.2。

在一种可能的实现方式中，所述多个束眼透镜单元中的相邻束眼透镜单元在所述图像传感器上的成像存在重叠区域。

在一种可能的实现方式中，所述束眼透镜单元的口径为R1，3μm≤R1≤300μm。

在一种可能的实现方式中，所述束眼透镜单元中靠近所述显示屏的微透镜与靠近所述图像传感器的微透镜之间的距离为D1，0.61mm≤D1≤3mm。

在一种可能的实现方式中，所述多层微透镜中每层微透镜包括至少一片微透镜或者微透镜阵列。

在一种可能的实现方式中，所述多层微透镜中的微透镜的口径为R2，R2≤75μm。

在一种可能的实现方式中，所述多层微透镜中的微透镜为物侧表面和/或像侧表面是球面或者非球面的多边形微透镜。

在一种可能的实现方式中，所述多层微透镜中的微透镜的占空比为50％～100％。

在一种可能的实现方式中，以所述束眼透镜阵列中具有最大口径的一层微透镜的口径作为所述束眼透镜单元的分布周期。

在一种可能的实现方式中，所述束眼透镜单元中的所述多层微透镜对称分布。