指纹识别装置和终端的制作方法

本发明涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别装置和终端。

背景技术：

随着终端行业的高速发展，生物识别技术受到各大终端设备厂商的青睐。目前，屏下指纹识别技术是在有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)屏幕的下方设置指纹识别组件，采用光学原理获取用户的指纹的识别技术。

而在目前的终端市场上，液晶显示(liquidcrystaldisplay)屏幕仍占据较大的比例。由于lcd触摸屏与oled触摸屏不同，其不具有自发光的特性，因此需要背光源为屏幕提供光源；且为了进一步提高屏幕亮度，采用棱镜膜对光源发出的光进行角度的调节，使得经过处理的光按照预期的角度射出，未达到预设角度的光会通过棱镜膜反射回去再次利用，使得光线不会损失，以达到增加屏幕亮度的效果。

在lcd触摸屏中应用屏下指纹识别方法时，由于棱镜膜会对指纹的光学成像光线产生干扰，使得指纹识别方法无法达到预期效果。

技术实现要素：

本发明提供一种指纹识别装置和终端，通过屏下的反射组件将触摸指纹识别区域的物体反射或透射的光反射至指纹传感组件，使得指纹传感组件根据获取到的指纹成像光线获取指纹图像，进而达到识别指纹的效果。

本发明的第一方面提供一种指纹识别装置，应用于有液晶显示lcd触摸屏的终端，所述指纹识别装置包括：反射组件和指纹传感组件；其中，

所述反射组件设置在所述lcd触摸屏的指纹识别区域的下方，所述指纹传感组件设置在所述lcd触摸屏的下方，且位于所述反射组件的反射区域内；

触摸所述指纹识别区域的物体反射的第一反射光，或者依次透过所述物体和所述指纹识别区域的透射光，经所述反射组件反射后形成第二反射光，照射至所述指纹传感组件上。

可选的，所述指纹识别装置还包括：光处理组件；

所述光处理组件设置在所述lcd触摸屏的下方，且位于所述反射组件和所述指纹传感组件的中间；

所述第二反射光，经所述光处理组件处理后照射至所述指纹传感组件上。

可选的，所述反射组件包括反射面，所述反射面与所述lcd触摸屏之间的角度为锐角。

可选的，所述指纹传感组件包括光学指纹传感器芯片；

所述第二反射光照射至所述光学指纹传感器芯片的光线接收面上，所述光学指纹传感器芯片的光线接收面与所述lcd触摸屏垂直。

可选的，所述指纹传感组件包括光学指纹传感器芯片；

所述第二反射光照射至所述光学指纹传感器芯片的光线接收面上，所述光学指纹传感器芯片的光线接收面与所述lcd触摸屏之间的角度为钝角。

可选的，所述反射组件为楔形玻璃，所述楔形玻璃的第一端面与所述lcd触摸屏平行设置，所述楔形玻璃的反射面与所述lcd触摸屏之间的角度为锐角，所述楔形玻璃的第二端面与所述lcd触摸屏垂直设置。

可选的，所述反射组件为楔形玻璃，所述楔形玻璃的第一端面与所述lcd触摸屏平行设置，所述楔形玻璃的反射面与所述lcd触摸屏之间的角度为锐角，所述楔形玻璃的第二端面与所述lcd触摸屏的法线的角度为锐角。

可选的，所述光处理组件设置在所述楔形玻璃的第二端面上。

可选的，所述光处理组件包括：光阑和透镜；

所述透镜包括一平面和一曲面；

所述光阑设置在所述透镜的平面上，且所述光阑靠近所述反射组件设置。

本发明的第二方面提供一种终端，包括：lcd触摸屏和上述第一方面所述的指纹识别装置。

本发明提供一种指纹识别装置和终端，该指纹识别装置应用于有lcd触摸屏的终端，具体包括：反射组件和指纹传感组件；其中，反射组件设置在lcd触摸屏的指纹识别区域的下方，指纹传感组件设置在lcd触摸屏的下方，且位于反射组件的反射区域内；触摸指纹识别区域的物体反射的第一反射光，或者依次透过物体和指纹识别区域的透射光，经反射组件反射后形成第二反射光，照射至指纹传感组件上。本发明通过屏下的反射组件将触摸指纹识别区域的物体反射的反射光反射至指纹传感组件，使得指纹传感组件根据获取到的指纹成像光线获取指纹图像，进而达到识别指纹的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中oled触摸屏的指纹屏下识别技术示意图；

图2为现有技术中将指纹屏下识别技术应用于lcd触摸屏的示意图；

图3为现有技术中lcd触摸屏中的棱镜膜对物体反射光的影响示意图；

图4为本发明中实施例一的指纹识别装置的结构示意图；

图5为本发明中实施例二的指纹识别装置的结构示意图；

图6为本发明中实施例三的指纹识别装置的结构示意图；

图7为本发明中实施例四的指纹识别装置的结构示意图；

图8为本发明中实施例五的指纹识别装置的结构示意图。

附图标记说明：

10-oled触摸屏；

20-lcd触摸屏；

21-背光板；

22-棱镜膜；

23-处理层；

30-反射组件；

40-指纹传感组件；

41-光学指纹传感器芯片；

42-滤波片；

43-芯片载体；

50-光处理组件；

51-光阑；

52-透镜；

101-第一反射光；

102-第二反射光。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为现有技术中oled触摸屏的指纹屏下识别技术示意图，如图1所示，在oled触摸屏10的下方设置有指纹传感组件40，如光学指纹传感器芯片41；当在oled触摸屏10的指纹识别区域有物体遮挡时，如手指覆盖时，oled触摸屏10发出的光经物体的反射返回至指纹传感组件40，该反射至指纹传感组件40的光线为指纹的成像光线，指纹传感组件40根据成像光线进行指纹的识别。

由于oled触摸屏价格昂贵，目前的终端市场上，lcd触摸屏仍然占据很大的比例；图2为现有技术中将指纹屏下识别技术应用于lcd触摸屏的示意图；如图2所示，lcd触摸屏包括背光板21、棱镜膜22和处理层23；其中，背光板21用于为lcd触摸屏提供光源，棱镜膜22能够提高屏幕亮度，处理层23可以将棱镜膜22处理后的光线进行进一步处理。

进一步的，引入图3说明棱镜膜22对物体反射光的影响，图3为现有技术中lcd触摸屏中的棱镜膜对物体反射光的影响示意图，图3为图2中椭圆中的棱镜膜的放大图；如图2-图3所示，将现有技术中的指纹屏下识别技术应用于lcd触摸屏，即在lcd触摸屏下方设置指纹传感组件40；当在lcd触摸屏的指纹识别区域有物体遮挡时，lcd触摸屏发出的光经物体的反射返回至指纹传感组件40时，会受到棱镜膜22的影响会发生折射并发散，导致经物体的反射的光无法到达，或者有少量的光线进入指纹传感组件40，进而在指纹传感组件40上造成指纹的视场缺失和畸变，导致指纹传感组件40无法实现指纹的识别。

如图2中的阴影部分所示，在物体的中心位置处的反射光由于棱镜膜22的影响无法进入指纹传感组件40，导致指纹传感组件40的中心位置处的视场缺失，阴影部分为无光线进入的区域。

值得注意的是，本发明中并未对lcd触摸屏进行详细说明，主要是为了说明lcd触摸屏中的棱镜膜22对物体的反射光的影响，本发明中的lcd触摸屏可与现有技术中的lcd触摸屏的结构相同。

为了解决屏下指纹识别技术在lcd触摸屏中无法应用的问题，本发明提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置设置在有lcd触摸屏20的终端中，如应用在智能手机、平板电脑或其他具有其他lcd触摸屏20的终端中。图4为本发明中实施例一的指纹识别装置的结构示意图，如图4所示，本发明中的指纹识别装置包括：反射组件30和指纹传感组件40。

其中，反射组件30设置在lcd触摸屏20的指纹识别区域的下方。为了适应用户的解锁习惯，本实施例中的lcd触摸屏20的指纹识别区域可以设置在lcd触摸屏20原设置home键的位置处；可以想到的是，lcd触摸屏20的指纹识别区域也可设置在lcd触摸屏20的其他位置处，或者，lcd触摸屏20的指纹识别区域可以设置为多个；当lcd触摸屏20的指纹识别区域可以设置为多个时，每个lcd触摸屏20的指纹识别区域下方均设置有对应的反射组件30。

本实施例中的反射组件30可以为反射镜、楔形玻璃或其他具有反射面能够反射光线的器件。图4中示例性的以反射镜为例进行说明。其中，指纹传感组件40设置在lcd触摸屏20的下方，且位于反射组件30的反射区域内。

如图4所示，当指纹识别区域有物体，如手指时，触摸指纹识别区域的物体反射的第一反射光101，会经过lcd触摸屏20中的棱镜膜22的折射射出；本实施例中，当物体覆盖指纹识别区域时，由于外部光源，如自然光，即会依次透过物体和指纹识别区域的透射光，也会经过lcd触摸屏20中的棱镜膜22的折射射出，图4中并未示出。可以想到的是，这些第一反射光101或者透射光在oled触摸屏屏下指纹识别技术中会照射至指纹识别组件上。

本实施例中，第一反射光101或者透射光经棱镜膜22的折射射出后，反射镜的反射面能够接收到，并将该第一反射光101或者透射光反射后形成第二反射光102，照射至指纹传感组件40上，进而使得指纹传感组件40获取经棱镜膜22的折射的光线，使得进行指纹识别。本实施例中的指纹传感组件40接收到的第二反射光102的光量大于预设光量，具体的，预设光量为能够识别出指纹的最小光量。

可选的，本实施例中的指纹传感组件40包括：光学指纹传感器芯片41、滤波片42和芯片载体43。

具体的，光学指纹传感器芯片41设置在芯片载体43上，滤波片42设置在光学指纹传感器芯片41上，光学指纹传感器芯片41的光线接收面朝向反射组件30设置。本实施例中第二反射光102经滤波片42处理后，照射至光学指纹传感器芯片41。其中，滤波片42用于对第二反射光102中的杂散光进行过滤处理。

本实施例中为了使得指纹传感组件40能够获取更多的第二反射光102，提高指纹的识别效率和准确率；本实施例中根据lcd触摸屏20中的棱镜膜22的折射光的折射规律，如手指正下方的第一反射光101或者透射光经棱镜膜22的折射和发散均射向手指的周围；对应的，可以不将反射组件30设置在指纹识别区域的正下方，如设置在相对于指纹识别区域偏左或者偏右的位置处，使得反射组件30能够将经棱镜膜22折射的第一反射光101或者透射光更多地反射至指纹传感组件40中。

可选的，为了使得该指纹识别装置在终端中正常应用，可以预先设置反射组件30和指纹传感组件40对应的固定模组，且在终端的中框中预先设置与反射组件30和指纹传感组件40对应的固定模组的卡槽，以及卡槽的相对位置；将反射组件30安装在和指纹传感组件40对应的固定模组后，将固定模组卡设在卡槽的对应位置处，实现反射组件30和指纹传感组件40的位置的固定。

本实施例提供的指纹识别装置应用于有液晶显示lcd触摸屏的终端，具体包括：反射组件和指纹传感组件；其中，反射组件设置在lcd触摸屏的指纹识别区域的下方，指纹传感组件设置在lcd触摸屏的下方，且位于反射组件的反射区域内；触摸指纹识别区域的物体反射的第一反射光，或者依次透过物体和指纹识别区域的透射光，经反射组件反射后形成第二反射光，照射至指纹传感组件上。本实施例通过屏下的反射组件将触摸指纹识别区域的物体反射的反射光或有过物体的透射光反射至指纹传感组件，使得指纹传感组件根据获取到的指纹成像光线获取指纹图像，进而达到识别指纹的效果。

在上述实施例的基础上，下面结合图5对本发明提供的指纹识别装置进行进一步说明，图5为本发明中实施例二的指纹识别装置的结构示意图，如图5所示，本实施例中的指纹识别装置还包括：光处理组件50。

其中，光处理组件50设置在lcd触摸屏20的下方，且位于反射组件30和指纹传感组件40的中间；具体的，光处理组件50设置在第二反射光102的汇聚点处，第二反射光102经光处理组件50处理后照射至指纹传感组件40上。

可选的，本实施例中的光处理组件50包括：光阑51和透镜52。

其中，透镜52包括一平面和一曲面，光阑51设置在透镜52的平面上，且光阑51靠近反射组件30设置。由于光处理组件50设置在反射组件30反射的第二反射光102的汇聚点处，本实施例中的反射组件30反射的第二反射光102，均经过光阑51、透镜后照射至指纹传感组件40上。具体的，光处理组件50对第二反射光102起到汇聚的作用，使得原先由反射组件30反射的多个角度的第二反射光102在光处理组件50中进行汇聚，完全照射在指纹传感组件40上。

其中，本实施例中可以预先设置光处理组件50中的光阑51的大小和透镜的焦距，使得光处理组件50形成的焦平面小于或者等于，指纹传感组件40中的光学指纹传感器芯片41的接收面的大小，进而能够使得光学指纹传感器芯片41完全接收第二反射光102。

值得注意的是，本实施例中对透镜52的形态和数量不作具体限制。图5中以透镜52为凸透镜，且凸透镜的数量为1个作为示例进行说明，本实施例中经反射组件30反射的第二反射光102，经光阑51和透镜52后，成倒立的实像，即在光学指纹传感器芯片41上可呈现物体对应的光线的倒立的实像；如物体为手指时，第二反射光102可以是每个指纹对应的反射的光，该第二反射光102在光学指纹传感器芯片41上呈现的光线的倒立的实像，即可反应指纹的分布，进而光学指纹传感器芯片41根据接收到的光线，实现对指纹的识别。

可以想到的是，光处理组件50在终端中的设置可以与上述实施例中的反射组件30、指纹传感组件40的方式相同；如预先设置光处理组件50对应的固定模组，该固定模组可以与指纹传感组件40的模组设置为一体，也可单独设置，具体的安装方式可参照上述实施例中的说明，在此不作限制。

可选的，本实施例中的反射组件30包括反射面，为了使得反射面能够更多的接收到棱镜膜22折射出的光，反射面与lcd触摸屏20之间的角度为锐角，本实施例中，该锐角具体可以为10°-40°。

图4和图5中示例性的将反射组件30中的反射面朝向右侧设置；可以想到的是，也可以将反射面朝向左侧设置，相应的，光处理组件50和指纹传感组件40设置在反射面左侧的反射区域内。

相应的，本实施例中的指纹传感组件40包括光学指纹传感器芯片41，第二反射光102照射至光学指纹传感器芯片41的光线接收面上，光学指纹传感器芯片41的光线接收面与lcd触摸屏20垂直设置。

其中，对应于反射组件30的反射面与lcd触摸屏20呈锐角设置的方式，且根据光线的传输规律，本实施例中将光学指纹传感器芯片41的光线接收面与lcd触摸屏20垂直设置，以顺利接收经光处理组件50处理的成像光线。

可选的，为了增大光学指纹传感器芯片41的成像视场，以防止接收到的光线的光量小于预设光量，可以将指纹光学指纹传感器芯片41的光线接收面倾斜设置，即光学指纹传感器芯片41的光线接收面与lcd触摸屏20之间的角度为钝角设置，以保证光学指纹传感器芯片41根据接收到的成像光线能够进行准确的指纹识别。具体的，本实施例中的钝角可以为90°-130°。

本实施例中的指纹识别装置还包括：光处理组件，光处理组件设置在lcd触摸屏的下方，且位于反射组件和指纹传感组件的中间；第二反射光经光处理组件处理后照射至指纹传感组件上。光处理组件对反射组件反射的光进行汇聚，以实现在指纹传感组件上的成像，使得指纹传感组件实现对指纹的识别。

本发明中的反射组件30可以为反射镜、楔形玻璃或其他带有反射面的器件，下述实施例中对反射组件30为楔形玻璃时进行详细说明。

第一种可行的设置方式如下：

图6为本发明中实施例三的指纹识别装置的结构示意图，如图6所示，本实施例中的反射组件30为楔形玻璃。

其中，楔形玻璃的第一端面与lcd触摸屏20平行设置，楔形玻璃的反射面与lcd触摸屏20之间的角度为锐角，具体的，该反射面可以为楔形玻璃的第三端面的朝向楔形玻璃的内部的平面，本实施例中，该锐角具体可以为10°-40°；当指纹识别区域有物体遮挡时，物体反射的第一反射光101，或者透过物体的透射光可以透过第一端面照射至该反射面，该反射面具体的设置位置与设置角度可以与上述实施例中的反射镜的设置方式相同。

楔形玻璃的第二端面与lcd触摸屏20垂直设置，且光处理组件50设置在楔形玻璃的第二端面上；具体的，楔形玻璃的第二端面为第二反射光102汇聚点所在的平面，进一步的，光处理组件50中的光阑51设置在该第二端面上的第二反射光102的汇聚点处，具体的，光阑51的中心位置与第二反射光102汇聚点重叠；光处理组件50中的透镜52平面的一侧与光阑51贴合设置，具体的，光阑51的中心位置、第二反射光102汇聚点以及透镜52的焦点位于同一直线上。

本实施例中的指纹传感组件40包括光学指纹传感器芯片41。其中，第二反射光102照射至光学指纹传感器芯片41的光线接收面上，光学指纹传感器芯片41的光线接收面与lcd触摸屏20垂直设置。

本实施例中的指纹传感组件40还包括滤波片42和芯片载体43。

具体的，光学指纹传感器芯片41设置在芯片载体43上，滤波片42设置在光学指纹传感器芯片41上，光学指纹传感器芯片41的光线接收面朝向反射组件30设置。本实施例中第二反射光102经滤波片42处理后，照射至光学指纹传感器芯片41。其中，滤波片42用于对第二反射光102中的杂散光进行过滤处理。

进一步的，图6中示例性的示出了楔形玻璃与lcd触摸屏20的一种设置方式，即楔形玻璃的第一端面与lcd触摸屏20的下表面贴合设置，如可以将楔形玻璃通过粘接、卡设等方式安装在lcd触摸屏20的下表面。

或者，本实施例中的楔形玻璃可以lcd触摸屏20之间具有预设距离，该种情况下，楔形玻璃可以设置在终端的中框中，具体的设置安装方式可参照上述实施例中的反射组件30和指纹传感组件40的设置方式。

第二种可行的设置方式如下：

图7为本发明中实施例四的指纹识别装置的结构示意图，如图7所示，楔形玻璃可与上述第一种设置方式中的设置方式相同，即楔形玻璃的第一端面与lcd触摸屏20平行设置，楔形玻璃的反射面与lcd触摸屏20之间的角度为锐角，具体的，该反射面可以为楔形玻璃的第三端面的朝向楔形玻璃的内部的平面，本实施例中，该锐角具体可以为10°-40°；当指纹识别区域有物体遮挡时，物体反射的第一反射光101，或者透过物体的透射光可以透过第一端面照射至该反射面，该反射面具体的设置位置与设置角度可以与上述实施例中的反射镜的设置方式相同。

进一步的，本实施例中的指纹传感组件40包括光学指纹传感器芯片41，

为了增大光学指纹传感器芯片41的成像视场，以防止接收到的光线的光量小于预设光量，且为了避免光学指纹传感器芯片41获取的指纹图像的畸变，可以将指纹光学指纹传感器芯片41的光线接收面倾斜设置。

其中，第二反射光102照射至光学指纹传感器芯片41的光线接收面上，光学指纹传感器芯片41的光线接收面与lcd触摸屏20之间的角度为钝角。具体的，本实施例中的钝角可以为90°-130°。

进一步的，本实施例中的指纹传感组件40还包括滤波片42和芯片载体43。其中，滤波片42和芯片载体43的设置方式具体可参照上述第一种设置方式中的相关描述。

第三种可行的设置方式如下：

图8为本发明中实施例五的指纹识别装置的结构示意图，如图8所示，为了增大光学指纹传感器芯片41的成像视场，以防止接收到的光线的光量小于预设光量，且为了避免光学指纹传感器芯片41获取的指纹图像的畸变，可以将楔形玻璃的第二端面倾斜设置。

具体的，楔形玻璃的第一端面与lcd触摸屏20平行设置，楔形玻璃的反射面与lcd触摸屏20之间的角度为锐角，本实施例中，该锐角具体可以为10°-40°；楔形玻璃的第二端面与lcd触摸屏20的法线的角度为锐角，本实施例中，该锐角具体可以为0°-30°。

对应的，本实施例中的指纹传感组件40包括光学指纹传感器芯片41，第二反射光102照射至光学指纹传感器芯片41的光线接收面上，光学指纹传感器芯片41的光线接收面与lcd触摸屏20垂直设置。

进一步的，本实施例中的指纹传感组件40还包括滤波片42和芯片载体43。其中，滤波片42和芯片载体43的设置方式具体可参照上述第一种设置方式中的相关描述。

本实施例中说明了在反射组件为楔形玻璃时，楔形玻璃与指纹传感组件相对设置的可行的方式，不仅能够实现lcd触摸屏屏下指纹识别，且还可以增大光学指纹传感器芯片的成像视场，防止接收到的光线的光量小于预设光量，且避免了光学指纹传感器芯片获取的指纹图像的畸变，进一步提高了指纹传感器芯片的识别效率和质量。

本发明的第二方面还包括一种终端，该终端包括lcd触摸屏和指纹识别装置。具体的，该终端中的指纹识别装置可与上述实施例中的该指纹识别装置的实现的原理和技术效果类似，在此不作赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。