[发明专利]屏下光学指纹识别装置

说明书

本发明提供了一种屏下光学指纹识别装置，包括感光像素阵列，设有感光像素点；指纹接触识别区，位于感光像素阵列的上方；激励光源，用于向指纹接触识别区上的待识别物体发射不同角度的探测光；微透镜阵列，位于感光像素阵列和指纹接触识别区之间，包括多个微透镜；其中任意一个微透镜朝感光像素阵列的投影覆盖至少三个感光像素点；当屏下光学指纹识别装置处于工作状态时，激励光源发射的探测光经待识别物体反射形成多种不同角度的信号光；其中，任意一个微透镜下的至少三个感光像素点分别接收至少三种不同角度的信号光。本发明实施例的屏下光学指纹识别装置可采集彩色指纹图像，并还原三维或立体的指纹特征，防伪效果较佳。

技术领域

本发明涉及指纹识别领域，尤其涉及一种屏下光学指纹识别装置。

背景技术

屏下光学指纹识别可运用于包括但不限于智能手机或其他具有人机交互功能在内的电子设备中。如图1所示，现有的屏下指纹模组一般设在电子设备的显示屏1下方，可采用微透镜和金属或黑胶孔组合作为光学准直器，其具体可包括指纹芯片2、位于指纹芯片上方的微透镜阵列3。指纹芯片2的上表面设有感光像素点201，微透镜阵列3包含的微透镜301与感光像素点201一一对应，即一个微透镜301对应一个感光像素点201。当然也存在多个微透镜301对应一个感光像素点201的已知实施例。

由于上述已知实施例的屏下指纹模组中，微透镜301结合遮光层4上的透光孔401主要起准直的作用。因此，如图2所示，微透镜301一般只能接收大致平行的信号光，大致平行入射的信号光准直后到达对应的感光像素点201。

不过，基于上述指纹识别技术所采集得到的指纹图像为平面的黑白纹理图像，只能反映指谷和指脊的黑白对比度。指纹攻击者利用用户手指所打印的黑白指纹图，或是仿照手指纹理所制作的指纹膜，都可以使上述屏下指纹模组采集到与用户手指相同的指纹图像。事实上，真实的用户手指的指谷和指脊的起伏变化具有三维立体特征，且携带有肤色信息，并且在按压触摸屏时，真实手指在三维细节上与仿制指纹膜具(例如3D打印仿制的用户手指)有明显差异，包括真实手指与仿制指纹膜具在柔软度、对光的吸收或反射度方面的差异。尽管真实手指与仿制指纹膜具存在上述差异，但通常的平面黑白指纹图像不足以分辨这种差异。因此，仅采集指纹的平面黑白纹理图像，很容易被假肢攻击，进而导致指纹识别的防伪效果较差。

现有技术存在用于指纹识别防伪的方案。诸如公开号为CN109154959A或CN107004130A等提供的已知实施例，通过鉴别是否为“活体手指”来检测所捕获或检测到的指纹图案是否来自于活着的人的手指。然而，该已知实施例获得的指纹图像，仍为平面图像或二维图形，无法真实反映用户手指的三维面貌，防伪效果仍有待于提高。

发明内容

基于前述的现有技术缺陷，本发明实施例提供了一种屏下光学指纹识别装置，其可采集三维或立体的指纹图像，防伪效果较佳。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种屏下光学指纹识别装置，至少具有工作状态；包括：

感光像素阵列，设有若干个感光像素点；

指纹接触识别区，位于所述感光像素阵列的上方；

激励光源，用于向所述指纹接触识别区上的待识别物体发射不同角度的探测光；

微透镜阵列，位于所述感光像素阵列和所述指纹接触识别区之间，包括多个微透镜；其中任意一个所述微透镜朝所述感光像素阵列的投影覆盖至少三个感光像素点；

当所述屏下光学指纹识别装置处于工作状态时，所述激励光源发射的探测光经待识别物体反射形成多种不同角度的信号光；其中，任意一个微透镜下的至少三个感光像素点接收至少三种不同角度的信号光。