光学检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010039946.4 (22)申请日 2020.01.15 (66)本国优先权数据 201910756828.2 2019.08.16 CN (71)申请人 深圳阜时科技有限公司 地址 518055 广东省深圳市南山区桃源街 道塘岭路1号金骐智谷大厦2101室 (72)发明人 林峰王小明 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2006.01) G02F 1/1333(2006.01) G09F 9/35(2006.01) G01M 11/02(2006.01) (5。

2、4)发明名称 光学检测装置 (57)摘要 本发明公开了一种光学检测装置， 包括保护 层、 光源、 光转换器和检测模组， 保护层包括第一 表面和第二表面， 显示模组位于所述保护层背离 第一表面的一侧。 光源位于所述第二表面的一 侧， 向保护层的第一表面的上方发射检测光束。 光转换器位于光源和第一表面之间， 光转换器使 检测光束偏转后从第二表面进入保护层。 检测模 组接收外部对象返回的检测光束并转换为电信 号以获取外部对象的生物特征信息。 本发明能够 实现较好的屏下指纹检测效果。 权利要求书2页 说明书17页 附图8页 CN 111062370 A 2020.04.24 CN 111062370 。

3、A 1.一种光学检测装置， 其能够主动发光到外部对象上并通过接收外部对象的返回光实 现生物特征检测， 其特征在于， 包括： 保护层， 其包括相对的第一表面和第二表面； 光源， 位于所述第二表面的一侧， 所述光源用于向所述保护层的上方发射检测光束， 所 述检测光束沿所述保护层长度轴方向具有20至30度角的发光范围、 且沿所述保护层宽度轴 方向具有20至140度角的发光范围； 光转换器， 位于所述光源和所述保护层的第一表面之间， 所述光转换器被配置为使从 所述光源发出的至少部分检测光束偏转后从所述第二表面进入所述保护层； 检测模组， 位于所述保护层的下方， 所述检测模组透过所述保护层接收外部对象返。

4、回 的检测光束， 其中， 所述检测模组在所述第一表面具有视场区域， 所述光转换器将光源发出 的检测光束朝向所述视场区域的方向偏转为非准直光束。 2.如权利要求1所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述检测光束的部分或全部满足至 少在所述保护层内全反射传输的条件。 3.如权利要求2所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述光学检测装置还包括显示模 组， 其位于所述保护层的下方， 所述显示模组能够透过所述保护层的透明区域向外出射可 见光， 所述显示模组用于显示图像； 外部对象为用户手指， 所述检测模组透过至少部分的显 示模组和所述保护层接收用户手指返回的检测光束， 所述检测模组接收所述检测光束并转 。

5、换为电信号以获取外部用户手指的指纹信息， 所述光源和所述显示模组在所述保护层的第 一表面上的正投影无重叠或部分重叠， 且所述光源在垂直于第一表面的平面上的正投影位 于所述显示模组在该平面上的正投影的下方。 4.如权利要求3所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述光转换器和所述保护层的第二 表面全贴合， 所述检测光束的至少部分能够在至少所述保护层内全反射传输， 当所述检测 光束对与所述视场区域接触的手指进行检测时， 所述检测光束的至少部分在视场区域与指 纹的脊接触处漫反射， 所述检测模组接收漫反射的检测光束。 5.如权利要求4所述的光学检测装置， 其特征在于， 定义所述检测光束初次到达所述第 一。

6、表面的区域为预设区域， 所述预设区域和视场区域存在交叠区域， 直接照射到交叠区域 的检测光束满足在保护层内全反射传输的条件， 且照射到所述预设区域未与所述视场区域 交叠的非交叠区域的检测光束中的至少部分能够经过全反射传输后到达所述视场区域。 6.如权利要求5所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述交叠区域的面积不小于所述视 场区域的面积的50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85、 90、 95、 100。 7.如权利要求5所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述光学检测装置还包括连接所述 保护层和所述显示模组的光学胶， 所述显示模组包括位于保护层下方的显示单元和位于显 示单。

7、元下方的背光单元， 所述检测光束能够在所述保护层内全反射传输， 或所述检测光束 能够在所述保护层、 所述光学胶内全反射传输， 或所述检测光束能够在所述保护层、 所述光 学胶和至少部分的所述显示单元内全反射传输。 8.如权利要求1所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述保护层具有非透明区域和透明 区域， 所述非透明区域位于所述透明区域周围； 所述光源位于所述保护层的非透明区域的 下方， 所述光转换器位于所述光源和所述保护层的非透明区域之间， 所述光源发出的检测 光束经所述光转换器偏转后从非透明区域进入保护层， 并能够直接照射到所述保护层位于 权利要求书 1/2 页 2 CN 111062370 。

8、A 2 透明区域的第一表面。 9.如权利要求8所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述保护层包括从其顶端到其底端 的中线， 所述光转换器位于所述保护层的底端附近的非透明区域的中线上或靠近所述中线 设置， 所述光转换器具有宽度和长度在1毫米至50毫米范围内的矩形形状。 10.如权利要求8所述的光学检测装置， 其特征在于， 所述光学检测装置还包括显示模 组， 所述显示模组位于所述保护层的下方， 所述检测模组至少部分位于所述显示模组的下 方， 所述检测光束在所述保护层的第一表面在指纹的脊发生漫反射回到所述保护层内部并 进一步透过保护层的第二表面出射， 所述检测模组能够透过至少部分显示模组接收从所述 。

9、保护层出射的检测光束并转换为电信号。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111062370 A 3 光学检测装置 技术领域 0001 本发明涉及光电技术领域， 尤其涉及一种利用光学成像实现指纹检测或其他检测 的光学检测装置。 背景技术 0002 随着技术进步和人们生活水平提高， 对于手机、 平板电脑、 相机等电子产品， 用户 要求具有更多功能和时尚外观。 目前， 手机等电子产品的发展趋势是具有较高的屏占比同 时具有指纹检测等功能。 为了实现全面屏或接近全面屏效果， 使得电子产品具有高的屏占 比， 屏下的指纹检测技术应运而生。 然而， 对于液晶显示屏等非自发光类显示器， 现有技术 还没有合适的屏。

10、下检测方案。 发明内容 0003 有鉴于此， 本发明提供一种能够解决现有技术问题的光学检测装置。 0004 本发明的一个方面提供一种光学检测装置， 其能够主动发光到外部对象上并通过 接收外部对象的返回光实现生物特征检测， 包括： 保护层， 其包括相对的第一表面和第二表 面； 光源， 位于所述第二表面的一侧， 所述光源用于向所述保护层的上方发射检测光束， 所 述检测光束沿所述保护层长度轴方向具有20至30度角的发光范围、 且沿所述保护层宽度轴 方向具有20至140度角的发光范围； 光转换器， 位于所述光源和所述保护层的第一表面之 间， 所述光转换器被配置为使从所述光源发出的至少部分检测光束偏转后。

11、从所述第二表面 进入所述保护层； 检测模组， 位于所述保护层的下方， 所述检测模组透过所述保护层接收外 部对象返回的检测光束， 其中， 所述检测模组在所述第一表面具有视场区域， 所述光转换器 将光源发出的检测光束朝向所述视场区域的方向偏转为非准直光束。 0005 某些实施例中， 所述检测光束的部分或全部满足至少在所述保护层内全反射传输 的条件。 0006 某些实施例中， 所述光学检测装置还包括显示模组， 其位于所述保护层的下方， 所 述显示模组能够透过所述保护层的透明区域向外出射可见光， 所述显示模组用于显示图 像； 外部对象为用户手指， 所述检测模组透过至少部分的显示模组和所述保护层接收用户。

12、 手指返回的检测光束， 所述检测模组接收所述检测光束并转换为电信号以获取外部用户手 指的指纹信息， 所述光源和所述显示模组在所述保护层的第一表面上的正投影无重叠或部 分重叠， 且所述光源在垂直于第一表面的平面上的正投影位于所述显示模组在该平面上的 正投影的下方。 0007 某些实施例中， 所述光转换器和所述保护层的第二表面全贴合， 所述检测光束的 至少部分能够在至少所述保护层内全反射传输， 当所述检测光束对与所述视场区域接触的 手指进行检测时， 所述检测光束的至少部分在视场区域与指纹的脊接触处漫反射， 所述检 测模组接收漫反射的检测光束。 0008 某些实施例中， 定义所述检测光束初次到达所述。

13、第一表面的区域为预设区域， 所 说明书 1/17 页 4 CN 111062370 A 4 述预设区域和视场区域存在交叠区域， 直接照射到交叠区域的检测光束满足在保护层内全 反射传输的条件， 且照射到所述预设区域未与所述视场区域交叠的非交叠区域的检测光束 中的至少部分能够经过全反射传输后到达所述视场区域。 0009 某些实施例中， 所述交叠区域的面积不小于所述视场区域的面积的50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85、 90、 95、 100。 0010 某些实施例中， 所述光学检测装置还包括连接所述保护层和所述显示模组的光学 胶， 所述显示模组包括位于保护层下方的显示单元和。

14、位于显示单元下方的背光单元， 所述 检测光束能够在所述保护层内全反射传输， 或所述检测光束能够在所述保护层、 所述光学 胶内全反射传输， 或所述检测光束能够在所述保护层、 所述光学胶和至少部分的所述显示 单元内全反射传输。 0011 某些实施例中， 所述保护层具有非透明区域和透明区域， 所述非透明区域位于所 述透明区域周围； 所述光源位于所述保护层的非透明区域的下方， 所述光转换器位于所述 光源和所述保护层的非透明区域之间， 所述光源发出的检测光束经所述光转换器偏转后从 非透明区域进入保护层， 并能够直接照射到所述保护层位于透明区域的第一表面。 0012 某些实施例中， 所述保护层包括从其顶端。

15、到其底端的中线， 所述光转换器位于所 述保护层的底端附近的非透明区域的中线上或靠近所述中线设置， 所述光转换器具有宽度 和长度在1毫米至50毫米范围内的矩形形状。 0013 某些实施例中， 所述光学检测装置还包括显示模组， 所述显示模组位于所述保护 层的下方， 所述检测模组至少部分位于所述显示模组的下方， 所述检测光束在所述保护层 的第一表面在指纹的脊发生漫反射回到所述保护层内部并进一步透过保护层的第二表面 出射， 所述检测模组能够透过至少部分显示模组接收从所述保护层出射的检测光束并转换 为电信号。 0014 本发明的有益效果在于， 本发明光学检测装置包括保护层、 检测模组和光源， 所述 保护。

16、层包括第一表面和第二表面， 光源用于提供检测光束， 所述检测光束从所述导光单元 的第二表面进入所保护层并能够在所述保护层内部全反射传输或从一个预设区域出射。 所 述检测光束能够在手指的脊处漫反射后从所述保护层背离第一表面的一侧出射。 所述检测 模组能够接收透过所述保护层的检测光束。 所述光学检测装置能够用于屏下或屏内的生物 特征检测， 包括指纹检测、 指纹光学成像、 指纹识别等。 本发明光学检测装置具有较好的指 纹检测效果。 附图说明 0015 图1是本发明光学检测装置的一个实施例的示意图； 0016 图2是图1所示光学检测装置的部分截面示意图； 0017 图3是图1所示光学检测装置的部分立体。

17、示意图； 0018 图4是图1所示光学检测装置的部分截面示意图； 0019 图5是图4所示光源的部分示意图； 0020 图6是一种光学检测装置的部分截面的示意图； 0021 图7是一种光学检测装置的部分截面的示意图； 0022 图8是本发明光学检测装置的一个实施例的部分截面示意图； 说明书 2/17 页 5 CN 111062370 A 5 0023 图9是图8所示光学检测装置的部分立体示意图。 具体实施方式 0024 在对本发明实施例的具体描述中， 应当理解， 当基板、 片、 层或图案被称为在另一 个基板、 另一个片、 另一个层或另一个图案 “上” 或 “下” 时， 它可以 “直接地” 或 。

18、“间接地” 在另 一个基板、 另一个片、 另一个层或另一个图案上， 或者还可以存在一个或多个中间层。 为了 清楚的目的， 可以夸大、 省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。 此 外， 附图中元件的大小并非完全反映实际大小。 0025 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， 所描述的实施例仅仅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。 0026 进一步地， 所描述的特征、 结构可以以任何合适的方式结。

19、合在一个或更多实施方 式中在下文的描述中， 提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。 然而， 本领 域技术人员应意识到， 即使没有所述特定细节中的一个或更多， 或者采用其它的结构、 组元 等， 也可以实践本申请的技术方案。 在其它情况下， 不详细示出或描述公知结构或者操作以 避免模糊本申请之重点。 0027 请同时参阅图1至图2， 图1是本发明光学检测装置1的一个实施例的示意图， 图2是 图1中光学检测装置1沿A-A线的部分截面示意图。 所述光学检测装置1包括显示装置10、 光 转换器17、 光源18、 检测模组19。 所述显示装置10包括保护层11、 显示模组12和固定框13。 所。

20、 述显示模组12位于所述保护层11的下方并能够透过所述保护层11出射可见光实现图像显 示。 所述固定框13收纳所述显示模组12和保护层11。 0028 所述保护层11包括相对的第一表面111和第二表面112， 以及位于所述第一表面 111和第二表面112之间侧面。 所述显示模组12位于所述保护层11的第二表面112的一侧。 所 述固定框13包括底部131和侧部132， 所述底部131位于所述显示模组12的下方。 所述侧部 132与所述保护层11固定连接。 0029 本实施例中， 所述侧部132和保护层11的侧面连接。 其他或可选实施例中， 所述侧 部132可以和保护层11的第二表面112连接。。

21、 0030 所述光源18位于所述第二表面112的一侧。 所述光源18固定在所述固定框13的底 部131上， 用于向所述保护层11的第一表面的上方发射检测光束101。 所述光源18和所述显 示模组12在所述保护层11的第一表面111上的正投影无重叠。 所述光源18和所述显示模组 12在垂直于所述第一表面111的平面上的正投影无重叠， 且所述光源18在垂直于第一表面 111的平面上的正投影位于所述显示模组121在该平面上的正投影的下方。 所述光源18发出 的检测光束通过所述固定框13的侧部132和所述显示模组12之间的空间从固定框13的底部 131上方传输到所述光转换器17。 0031 可选的， 。

22、在一些实施例中， 所述光源18和所述显示模组12在所述保护层11的第一 表面111上的正投影部分重叠， 且所述光源18在垂直于第一表面111的平面上的正投影位于 所述显示模组121在该平面上的正投影的下方。 0032 所述检测模组19位于所述显示模组12的下方， 所述检测模组19和所述固定框13的 说明书 3/17 页 6 CN 111062370 A 6 底部131固定连接。 例如但不限于， 所述固定框13的底部131具有通孔或凹槽， 所述检测模组 19的部分或全部位于所述通孔或凹槽内。 所述检测模组19用于透过所述保护层11和显示模 组12接收外部对象返回的检测光束101。 0033 所述。

23、光转换器17位于所述第二表面112的下方， 所述光转换器17和所述第二表面 112相贴合。 所述光转换器17用于将光源18发出的检测光束101进行偏转后投射进入所述保 护层11。 所述检测模组19具有预设的视场角， 其在所述第一表面111上具有视场区域V1。 0034 所述光转换器17用于将光源18发出的检测光束101向视场区域V1所在方向偏转， 使得所述检测光束101进入所述保护层11时的入射角变大。 所述第二表面112具有入光区域 E1， 经过所述光转换器17偏转后的检测光束101从所述入光区域E1进入所述保护层11， 并直 接照射到第一表面111上的一个预设区域P1。 所述预设区域P1为。

24、所述检测光束101进入所述 保护层11后初次到达所述第一表面111的区域。 所述入光区域E1例如但不限于为平面或非 平面。 所述预设区域P1和所述视场区域V1存在交叠区域Q1。 0035 可选的， 在一些实施例中， 所述光源18和所述光转换器17具有间距， 所述间距为1 毫米、 2毫米、 3毫米、 4毫米、 5毫米。 0036 可选的， 在一些实施例中， 所述光源18和所述显示模组12在所述保护层11的第一 表面111上的投影存在部分重叠。 0037 可选的， 在一些实施例中， 所述光源18和所述显示模组12在垂直于所述第一表面 111的平面上的投影存在部分重叠。 0038 可选的， 在一些实。

25、施例中， 所述保护层11的侧面与所述固定框13连接的部分向内 凹陷， 而从所述保护层11的第一表面111看过去时所述固定框13被所述保护层11遮挡。 所述 光学检测装置1此时从第一表面111看过去时具有 “全面屏” 效果。 0039 可选的， 在一些实施例中， 所述固定框13可以为手机等电子产品中的中框、 边框等 用于起到支撑和固定作用的组件。 所述固定框13可以包括金属和/或塑料， 或者其他合适材 料。 可变更地， 所述显示模组12通过胶水、 双面胶、 螺栓、 卡扣与固定框13的底部131和/或侧 部132固定连接或可拆卸连接。 可选的， 所述显示模组12和所述固定框13的底部131和/或侧。

26、 部132之间填充缓冲材料， 例如但不限于泡棉等。 0040 所述保护层11具有相连的透明区域120和非透明区域110。 所述非透明区域110位 于所述透明区域120的周围或边缘。 所述透明区域120用于透过可见光和检测光束101。 所述 非透明区域310用于遮挡可见光和透射检测光束101。 所述显示模组12发出的可见光束通过 所述透明区域120出射到光学检测装置1的外部， 从而实现图像显示。 所述非透明区域110用 于遮挡所述显示模组12发出的可见光束以及环境光中的可见光束， 从而， 使得用户在所述 非透明区域110看不到光学检测装置1内部的元件。 0041 示例性的， 所述保护层11可以包。

27、括透明材料， 例如但不限于， 透明玻璃、 透明聚合 物材料、 其他任意透明材料等。 所述保护层11可以是单层结构， 或者多层结构。 所述保护层 11大致为具有预定长度、 宽度、 厚度的薄板。 所述保护层11的长度轴对应附图中的Y轴， 宽度 轴对应附图中的X轴， 厚度轴对应附图中的Z轴。 0042 通常， 定义所述显示模组12显示图像的区域为显示区(未标示)， 而所述显示区周 围无法显示图像的区域为非显示区(未标示)。 所述透明区域120正对所述显示区， 且所述透 明区域120在所述显示区的垂直投影位于所述显示区之中或与所述显示区完全重合。 所述 说明书 4/17 页 7 CN 11106237。

28、0 A 7 非透明区域110覆盖所述非显示区， 且沿着背离所述显示区的方向超出所述非显示区。 即， 所述非透明区域110的面积大于所述非显示区的面积。 当用户使用光学检测装置1时， 用户 在所述光学检测装置1的正面实际能看到的显示区域与所述透明区域120大小相同。 0043 可选的， 在一些实施例中， 所述视场区域V1位于所述显示区的局部区域的正上方。 进一步可选的， 所述检测模组19包括图像传感器以及位于图像传感器上方的超微距镜头， 其中， 所述超微距镜头用于将检测光束101会聚至所述图像传感器上， 所述图像传感器用于 转换检测光束101为相应的电信号， 所述超微距镜头与所述图像传感器在所述。

29、第一表面111 的垂直投影位于所述视场区域V1之内， 且所述垂直投影的面积小于所述视场区域V1的面 积。 0044 所述非透明区域110包括相对设置的上表面与下表面。 所述透明区域120包括相对 设置的上表面和下表面。 所述保护层11的第一表面111包括所述非透明区域110的上表面和 所述透明区域120的上表面。 所述保护层11的第二表面112包括所述非透明区域110的下表 面和所述透明区域120的下表面。 所述第一表面111为所述保护层11的上表面， 第二表面112 为所述保护层11的下表面。 0045 所述非透明区域110用于透过所述检测光束101且遮挡可见光束。 在本申请的实施 方式中，。

30、 所述非透明区域110对所述检测光束101的透过率大于50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85、 或90。 当所述非透明区域110对所述检测光束101的透过率越大 时， 所述检测光束101在穿透所述保护层11之后的强度越大。 0046 另外， 所述非透明区域110对可见光束进行遮挡是指： 所述非透明区域110对可见 光束的透过率小于10、 5、 或1， 甚至所述非透明区域110对可见光束的透过率为0。 当 所述非透明区域110对所述可见光束的透过率越小时， 所述非透明区域110对所述可见光束 的遮挡越多。 当然， 可变更地， 所述非透明区域110对可见光束的透过率也并不局限。

31、于小于 10， 只要从所述保护层11的外部透过所述非透明区域110看不到内部元件即可。 所述非透 明区域110例如但不局限为通过吸收和/或反射所述可见光束， 从而实现遮挡所述可见光 束。 0047 所述显示模组12位于所述透明区域120的下方。 所述光转换器17为所述非透明区 域110的下方， 所述光源18位于所述非透明区域110的下方且位于所述光转换器17的下方。 所述检测模组19位于所述显示模组12的下方。 本实施例中， 所述光转换器17和所述非透明 区域110的下表面全贴合设置， 例如但不限于， 所述光转换器17和所述非透明区域110的下 表面之间没有空气， 检测光束101经光转换器17。

32、转换后从光转换器17不经过空气地进入保 护层11。 例如但不限于， 所述光转换器17可以通过光学胶或其他粘合介质连接所述保护层 11， 检测光束101从光转换器17透过光学胶或其他粘合介质进入保护层11。 0048 可选的， 其他或变更实施例中， 所述光转换器17和所述非透明区域110的下表面框 贴设置， 例如但不限于， 所述光转换器17和非透明区域110的下表面存在空气。 0049 在本申请中， 以一个检测模组19为例进行说明， 相应地， 所述检测模组19在所述保 护层11的第一表面111上的视场区域V1为1个。 所述视场区域V1至少部分位于所述透明区域 120之中。 所述视场区域V1的面积。

33、小于所述透明区域120的上表面的表面积。 所述视场区域 V1邻近所述第一非透明区域110。 可选的， 在一些实施例中， 所述检测模组19的数量可以为 多个或所述检测模组19可以包括多个接收单元， 所述多个接收单元在所述第二表面112上 说明书 5/17 页 8 CN 111062370 A 8 具有多个视场区域V1， 从而可以扩大生物特征的感测面积。 甚至， 所述多个视场区域V1可以 扩展到整个透明区域120的上表面。 从而， 实现全屏生物特征感测。 0050 本实施例中， 所述第一表面111为所述保护层11的上表面， 所述第二表面112为所 述保护层11的下表面， 所述第一表面111和第二表。

34、面112相对设置。 可选的， 其他或变更实施 例中， 所述第二表面112可以为所述保护层11的斜面或侧面。 所述保护层11的侧面可以是平 面或弯曲面。 0051 所述光学检测装置1能够通过用于检测外部对象的生物特征信息、 生成外部对象 的图像、 检测外部对象的位置、 判断外部对象是否为活体对象等。 本实施例中， 以指纹检测 为例， 所述视场区域V1的部分或全部为指纹检测时用户手指在第一表面111的触碰区域。 所 述保护层11的第一表面111为指纹检测时用户手指1000直接接触的表面， 通常为所述光学 检测装置1或包括所述光学检测装置1的电子产品的最外面。 为描述方便， 所述预设区域P1 也可以。

35、看作所述检测光束101在第一表面111直接照射的区域。 所述检测光束101中的部分 或全部满足在所述保护层11中进行全反射传输的条件。 0052 当所述检测光束101对与所述视场区域V1接触的手指进行检测时， 检测光束101在 与所述视场区域V1相接触的指纹脊处发生漫反射， 检测光束101在所述视场区域V1与指纹 谷正对处发生全反射。 其中， 发生漫反射的检测光束101中的至少部分能够穿出所述保护层 11和所述显示模组12被所述检测模组19接收。 所述检测模组19转换接收到的检测光束101 为相应的电信号以获得指纹信息。 0053 本实施例中， 所述预设区域P1和视场区域V1具有交叠区域Q1。。

36、 所述预设区域P1未 与所述视场区域V1交叠的部分为非交叠区域N1。 所述交叠区域Q1的面积不小于所述视场区 域V1的面积的30。 例如但不限于， 所述交叠区域Q1的面积为所述视场区域V1的面积的 50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85、 90、 95、 100。 当所述交叠区域Q1占所 述视场区域V1的面积比例达到100时， 所述交叠区域Q1即为所述视场区域V1， 所述视场区 域V1为所述预设区域P1的一部分。 0054 在所述视场区域V1上能够发生全反射的检测光束101包括从非交叠区域(预设区 域P1未与视场区域V1交叠的区域为非交叠区域)经过多次全反射传输到达所述视。

37、场区域V1 的检测光束， 或/和， 从所述光源18进入所述保护层11内部后初次到达所述交叠区域Q1并满 足在交叠区域Q1进行全反射的检测光束101。 0055 照射到所述交叠区域Q1以外的预设区域P1上的检测光束101的部分或全部能够全 反射传输后到达所述视场区域V1(包括视场区域V1和预设区域P1的交叠区域Q1以及视场区 域V1未与预设区域P1交叠的区域)。 当用户手指触碰所述视场区域V1时： 从入光区域113进 入并初次到达所述交叠区域Q1的检测光束101， 其在指纹的脊处发生漫反射且在交叠区域 Q1相对谷处发生全反射； 从预设区域P1的交叠区域以外的部分通过全反射传输到所述视场 区域V1。

38、的检测光束101， 其同样在指纹的脊处发生漫反射且在交叠区域Q1相对谷处发生全 反射。 检测模组19在所述保护层11远离所述第一表面的一侧接收漫反射的检测光束101并 用于指纹成像。 需要说明的是， 所述第一表面111为光学检测装置1或包括所述光学检测装 置1的电子产品的最外侧表面， 所述检测模组19位于所述保护层11背向所述外侧的一侧。 0056 可选的， 在一些实施例中， 所述预设区域P1可以位于所述视场区域V1之中， 或者所 述视场区域P1位于所述预设区域P1之中， 或所述预设区域P1与所述视场区域V1部分重叠， 说明书 6/17 页 9 CN 111062370 A 9 或所述预设区域。

39、P1和视场区域V1之间无交叠。 当预设区域P1和视场区域V1之间无交叠时， 所述预设区域P1和视场区域V1间隔设置或紧邻设置。 本发明实施例对此不作限定。 0057 可选的， 在一些实施例中， 所述光学检测装置1应用在一电子产品中， 所述电子产 品包括从其顶端到其底端的中线， 所述视场区域V1的中心可以位于所述中线上或靠近所述 中线设置。 0058 可选的， 在一些实施例中， 所述光学检测装置1应用在一电子产品中， 所述电子产 品包括从其顶端到其底端的中线， 所述预设区域P1的中心可以位于所述中线上或靠近所述 中线设置。 0059 可选的， 在一些实施例中， 所述光学检测装置1应用在一电子产品。

40、中， 所述视场区 域V1与该电子产品的底部边缘之间的间隔为3至20毫米、 或3至15毫米、 或3至10毫米。 进一 步可选的， 在一些实施例中， 所述光源18与所述检测模组19均邻近所述电子产品的底部边 缘设置， 所述光源18较所述检测模组19更邻近所述电子产品的底部边缘， 所述检测模组19 和所述光源18的水平距离为10至15毫米。 0060 请参阅图3， 本实施例中， 所述入光区域E1存在a点， 所述交叠区域Q1存在b点， 所述 直线ab为所述入光区域E1和所述交叠区域Q1之间的最短直线。 所述直线ab和所述交叠区域 1或第一表面111的夹角不小于所述检测光束101在所述保护层12内进行全。

41、反射的临界角。 也就是说， 从所述入光区域113到所述交叠区域的最短距离的检测光束101满足在所述保护 层11内进行全反射传输的条件， 或者， 所述光源18通过所述第二表面112直接投射到所述交 叠区域的检测光束101能够在所述保护层11内进行全反射传输。 0061 可选的， 在一些实施例中， 所述入光区域113与所述预设区域P1之间存在最短直 线， 所述最短直线与所述预设区域P1的法线之间的夹角不小于检测光束101在保护层11内 进行全反射传输的临界角， 或者， 从所述入光区域113到所述预设区域P1的最短距离的检测 光束101满足在所述保护层11内进行全反射传输的条件， 或者， 所述光源1。

42、8通过所述第二表 面112直接投射到所述预设区域P1的检测光束101满足在所述导光单元内进行全反射传输 的条件。 0062 可选的， 在一些实施例中， 所述入光区域113与所述视场区域V1之间存在最短直 线， 所述最短直线与所述视场区域V1的法线之间的夹角不小于检测光束101在保护层11内 进行全反射传输的临界角， 或者， 从所述入光区域113到所述视场区域V1的最短距离的检测 光束101满足在所述保护层11内进行全反射传输的条件， 或者， 所述光源18通过所述第二表 面112直接投射到所述交叠区域的检测光束101满足在所述保护层11内进行全反射传输的 条件。 0063 可选的， 在一些实施例。

43、中， 可以理解的， 只要所述光源18发射的检测光束101能够 到达所述光转换器17并进一步从入光区域E1进入保护层11。 所述光源18可以设置在光学检 测装置1的任何位置。 例如但不限于， 光源18可以设置在显示模组12或检测模组19的下方并 通过一个导光元件将发出的检测光束101传导至所述光转换器17。 所述导光元件可以是实 心的导光结构， 和/或， 所述导光元件可以是空腔的导光结构。 可选的， 在一些实施例中， 所 述光源18发出的检测光束101可以直接到达所述入光区域E1， 而不必经过导光元件。 进一步 可选的， 所述光转换器17在一些实施例中可以省略或集成在所述保护层11中。 例如但不。

44、限 于， 所述保护层11集成有光转换器17的功能， 所述光源18发出的检测光束101直接照射到所 说明书 7/17 页 10 CN 111062370 A 10 述入光区域E1而无需经过其他的光转换器件， 所述保护层11将从所述入光区域E1进入的检 测光束101的入射角度进行偏转后直接照射到预设区域P1。 指纹检测时， 指纹的脊接触所述 视场区域V1， 指纹的谷与所述视场区域V1的对应部分具有间隔物。 所述间隔物可以为空气， 水等。 一般地， 指纹的谷和所述视场区域V1之间的间隔物为空气。 当然， 由于手指出汗等原 因， 指纹的谷和所述视场区域V1之间的间隔物可以是液体或其他。 本发明所述实施。

45、例以间 隔物为空气进行描述， 可以理解， 其他可能的间隔物也属于本发明范围， 本发明实施例对此 不作限定。 0064 可以理解的， 虽然出于说明性的目的本申请上下文中总体上以指纹为例进行了描 述， 但是所述光学检测装置1并不限于指纹的检测， 所述光学检测装置1的检测对象能够是 要被成像的任何对象。 通常地， 检测对象会具有包括生物特征在内的各种特征。 需要说明的 是， 作为示例， 本发明光学检测装置1以手指指纹作为检测对象进行描述， 可以理解， 手掌、 脚趾、 掌纹、 皮肤表面纹理等纹路也能够作为本发明的检测对象或待检测的外部对象的特 征。 0065 由于指纹具有脊和谷， 在进行指纹检测时， 。

46、脊接触第一表面111(即所述光学检测 装置1的供用户触碰的外表面)。 相比之下， 谷不接触第一表面111， 在谷与第一表面111之间 具有间隔物， 间隔物例如但不限于为空气。 可以理解的， 指纹上还可以具有诸如污点、 墨水、 水分等物质， 本发明实施例对具有这些物质的指纹的光学成像同样适用。 0066 所述检测光束101在指纹的脊处发生漫反射。 所述检测模组19能够透过所述保护 层11和显示模组12接收自脊返回的检测光束101。 所述检测模组19接收所述检测光束101并 转换为电信号。 所述电信号能够用于指纹的光学成像或指纹检测。 照射在视场区域V1与谷 相对处的检测光束101发生全反射。 0。

47、067 需要说明的是， 本申请中描述的视场区域V1和预设区域P1的交叠包括： 视场区域 V1和预设区域P1完全重合、 视场区域V1为预设区域P1的一部分区域、 预设区域P1为视场区 域V1的一部分、 或预设区域P1和视场区域V1具有共同的部分区域。 0068 需要说明的是， 本发明附图仅为示例性表示， 实际上， 指纹的脊、 谷的尺寸很小(约 为300500微米)， 而指纹检测时需要检测的指纹范围大小约为4毫米*4毫米10毫米*10 毫米的区域， 或者更大范围区域。 0069 需要说明的是， 尽管本实施例中所述入光区域E1位于所述第二表面112， 但本发明 并不以此为限定， 所述入光区域E1可以。

48、在所述保护层11的其他位置。 例如但不限于， 所述入 光区域E1可以位于所述保护层11的一个侧面上， 所述保护层11的侧面可以与其第一表面 111和的第二表面112相连。 又或者， 所述入光区域E1可以位于所述保护层11的一个斜面上， 所述斜面可以相对所述第一表面111或第二表面112具有一定倾斜角。 因此， 所述入光区域 E1可以位于所述保护层11的任意合适位置， 本发明对此不作限定。 0070 可选的， 其他或变更实施例， 直接照射到所述预设区域P1的检测光束101的部分满 足在所述导光单元100内全反射传输的条件， 所述检测光束101中的另一部分在预设区域P1 上发生折射和/或反射。 0。

49、071 进一步可选的， 照射到预设区域P1的检测光束101中不少于20-30的部分满足 在保护层11内全反射传输的条件。 此时， 例如但不限于， 所述光源18的总功率可以为90mW (毫瓦)120mW,当所述光源包括3个发光元件时， 每个发光元件功率可以为30mA(毫安) 说明书 8/17 页 11 CN 111062370 A 11 40mA、 电流可以为70mA。 当然， 照射到预设区域P1的满足全反射传输的条件的检测光束101 的比例可以大于30、 40、 50， 此时光源18的电流或功率可以适当相应调整， 从而能够 减小能耗和发热。 而当照射到预设区域P1的满足全反射传输条件的检测光束。

50、101的比例小 于20或者10时， 光源18的电流或功率则需要相应增大， 以满足指纹光学成像所需要的 光强。 0072 可选的， 其他或变更实施例， 从所述入光区域E1进入保护层11的检测光束101的部 分或全部满足在所述保护层11内全反射传输的条件。 所述全反射传输的条件包括： 所述检 测光束101在保护层11的第一表面的未与指纹的脊接触处全反射， 在保护层11的第二表面 上全反射。 所述检测光束101在保护层11的第一表面与指纹1000的脊1100接触处发生漫反 射。 0073 可选的， 在一些实施例中， 当所述保护层11的第一表面111和第二表面112不相对 设置时， 例如但不限于， 所。