CN204028936U - 超薄型指纹采集装置、可采集指纹的显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种超薄型指纹采集装置、可采集指纹的显示设备，主要为了提供一种超薄型指纹采集装置。本实用新型超薄型指纹采集装置，至少包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部，所述指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的导光板下方，所述指纹采集器或摄像组件间距所述导光板设置。
Description
技术领域
本实用新型涉及指纹采集器技术领域，具体涉及一种超薄型指纹采集装置、可采集指纹的显示设备。
背景技术
现有的指纹采集装置大致有两种。一种是基于半导体芯片通过感应手指的指纹纹理感应采集指纹。另一种是光学指纹采集装置，利用光线在界面上因手指接触时脊线和谷线造成的光学差异形成指纹图像进行采集。但是半导体芯片指纹采集方法存在抗静电、抗腐蚀能力不足，且指纹采集灵敏度不是太高。现有的光学指纹采集装置用于承载指纹的光学膜片大多为三棱镜，三棱镜的厚度较大，即使应用了其他的光学镜片承载指纹，也存在光学镜片较厚的问题。同时现有的指纹采集器大多应用了太多的光学元器件，导致采集装置的尺寸较大厚度较厚。
随着科技的发展及公众安全意识的增强，除了相对传统的安保领域，指纹采集装置越来越广泛的应用便于携带的电子产品上，例如手机、笔记本、平板笔记本等各种电子产品上。
随着现有电子产品超薄化的发展趋势，现有的光学指纹采集装置的尺寸很难满足现有电子产品的对超薄尺寸的要求。半导体芯片超薄型指纹采集装置一方面成本极高，另一方面在美观度较低，不能很好的满足现有电子产品超薄化的需求。光学指纹采集器同时也存在厚度太厚，难以满足超薄型电子产品超超薄化的需求。
因此，如何减小光学指纹采集装置的厚度，成为本技术领域人员亟待解决的技术难题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种结构合理、厚度较小、成像效果好的超薄型指纹采集装置、可采集指纹的显示设备。
所有的显示装置，可以分为两种类型：一种是可以透光的，如显示设备在特定状态下可以透明；一种是不透光的，如OLED显示屏幕。本实用新型提供了针对这两类显示装置的指纹图像采集装置。
为达到上述目的，本实用新型超薄型指纹采集装置，至少包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部，所述指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的导光板下方，所述指纹采集器或摄像组件间距所述导光板设置。
于一具体实施例中，所述指纹采集器包括小孔板，所述小孔板上对应所述指纹采集区位置处设有一个成像孔，在所述小孔板后对应所述成像孔间距设置有光电转换传感器，所述光电转换传感器与所述成像孔配合形成指纹采集器；或
所述指纹采集器包括小孔板，所述小孔板上对应所述指纹采集区位置处设有至少两个成像孔，在所述小孔板后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述光电转换传感器与所对应的成像孔配合形成指纹采集器。
于一具体实施例中，所述指纹采集器包括小孔板，所述小孔板上对应所述指纹采集区位置处设有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述小孔板后对应所述多个成像孔间距设置有至少一个光电转换传感器，所述光电转换传感器与所述成像孔配合形成一个指纹采集器。
优选地，所述导光板上表面与所述小孔板中心之间间隔为d1，所述小孔板中心与所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述小孔板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻的成像孔排布方向相对应的单小孔的成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
进一步地，所述指纹采集器还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述光电转换传感器逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像。
具体地，所述成像孔的孔径为0.001mm-0.2mm，所述小孔板的厚度为0.001mm至5mm，所述导光板的厚度为0.1mm至5mm。
进一步地，在所述成像孔与所述光电转换传感器之间设有滤光片。
进一步地，在所述成像孔的任意一侧或两侧增设矫正透镜。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，至少包括一液晶显示组件，所述液晶显示组件至少包括液晶板，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；所述摄像组件或指纹采集器间距所述导光板设置在所述液晶显示组件内，所述指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的液晶板下方；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述摄像组件或指纹采集器透过液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，至少包括一液晶显示组件，所述液晶显示组件包括液晶板和背光模组，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；所述摄像组件或指纹采集器间距所述导光板设置在所述背光模组内，所述指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的液晶板下方；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述摄像组件或指纹采集器透过液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述的背光模组至少包括反射片和/或背板，以及设置于反射片和/或背板之间的至少一层光学薄片，且在每层光学膜片上至少在对应所述指纹采集区的位置设有透光部；
在所述反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置一个通孔，所述摄像组件或指纹采集器设置在该通孔后；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的摄像组件或指纹采集器能透过所述通孔、光学膜片上的透光部以及所述液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述的液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述的背光模组至少包括反射片和/或背板，以及置于反射片和/或背板与所述液晶板之间的至少一层的光学膜片，且在每层光学膜片上至少在对应所述指纹采集区的位置设有透光部；
在所述的反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置有一个成像孔，在所述的背光模组后对应该成像孔间隔设置有光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的成像孔配合形成指纹采集器；
或
在所述的反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，在所述的背光模组后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述的光电转换传感器与所对应的成像孔配合形成指纹采集器；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能透过光学膜片上的透光部以及液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述的液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述的背光模组至少包括反射片和/或背板，以及置于反射片和/或背板与所述液晶板之间的至少一层的光学膜片，且在每层光学膜片上至少在对应所述指纹采集区的位置设有透光部；
在所述的反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述的背光模组后对应所述的多个成像孔间隔设置有至少一个光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的多个成像孔配合形成一个指纹采集器；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能透过光学膜片上的透光部以及液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
优选地，所述导光板上表面与所述反射片和/或背板中心之间的间隔为d1，所述反射片和/或背板中心与所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述反射板和/或背板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相对应的单小孔成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
进一步地，还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述液晶板逐一打开每个成像孔所对应的指纹图像的液晶板。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，至少包括一显示面板，所述显示面板为不透光的显示屏幕，所述显示设备还包括所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板间距设置在所述显示面板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有一个成像孔，在所述的显示面板后对应该成像孔间隔设置有光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的成像孔配合形成指纹采集器，且所述指纹采集器设置在与导光板手指按压表面相对一侧；
或
所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有多个成像孔，在所述的显示面板后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述的光电转换传感器与所对应的成像孔配合形成指纹采集器，且所述指纹采集器设置在与导光板手指按压表面相对一侧；
在所述成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能采集按压在所述指纹采集区的指纹。
为达到上述目的，本实用新型可采集指纹的显示设备，至少包括一显示面板，所述显示面板为不透光的显示屏幕，所述显示设备还包括所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板间距设置在所述显示面板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述显示面板后对应所述的多个成像孔间隔设置有至少一个光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的多个成像孔配合形成一个指纹采集器，且所述指纹采集器设置在与导光板手指按压表面相对一侧；
在所述成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能采集按压在所述指纹采集区的指纹。
优选地，所述导光板上表面和所述显示面板中心之间的间隔为d1，所述显示面板中心和所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述显示面板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相同的单小孔成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
进一步地，所述指纹采集器还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述光电转换传感器逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像。
本实用新型超薄型指纹采集装置，通过利用破坏光波导中光学全反射的原理，将成像光源设置在导光板的端面处，首先在厚度上降低了成像光源的厚度，其次采用超薄的导光板将手指的指纹进行反射，降低了产生指纹图像的光学镜面的厚度，最后采用结构精巧的小孔板和感光器件形成指纹采集器，进一步降低了指纹采集部分的厚度，几部分组合起来形成了一个厚度较传统的光学指纹采集器厚度极大降低了的超薄型指纹采集装置。
附图说明
图1是本实用新型指纹采集器的实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型指纹采集器的实施例2的结构示意图；
图3是本实用新型指纹采集器的实施例2的多成像孔形成的原始图像；
图4是本实用新型指纹采集器的图3的原始图像转换为正向图像；
图5是本实用新型指纹采集器的图4的图像拼接后的指纹图像；
图6是本实用新型实施例3所述电子设备的结构示意图；
图7是本实用新型实施例4所述电子设备的结构示意图；
图8是本实用新型实施例5所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图9是本实用新型实施例6所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图10是本实用新型实施例7所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图11是本实用新型实施例8所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图12是本实用新型实施例9所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图13是本实用新型实施例10所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图14是本实用新型实施例11所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图15是本实用新型实施例12所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图16是本实用新型实施例13所述可采集指纹的显示设备的结构示意图。
图17是多孔成像时，通过不同小孔采集的指纹图像示意图；
图18是图17所示图像拼接后的完整指纹图像；
图19是本实用新型实施例14所述可采集指纹的显示设备的结构示意图；
图20是本实用新型实施例15所述可采集指纹的显示设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
说明：1、本实用新型所述的指纹是指手指按压在导光板的指纹采集区，手指与导光板上表面接触部分的指纹。所谓的指纹按压在导光板上，也即将手指按压在导光板上手指上的指纹部分或全部与导光板接触的指纹也即为本实用新型中所称的指纹
2、如图21所示，本实用新型中定义了导光板的上表面1a和下表面1b以及端面1c，仅仅是为了方便说明，并非对导光板的结构进行的具体限定，只要是用于指纹按压侧也即导光板的上表面，与上表面相对的一面为下表面。
3、本实用新型中所称的导光板与液晶显示装置中应用的导光板不是完全等同的，仅仅是本实用新型中所称的导光板能够实现液晶显示装置中的导光板同样的功能，也即对在其内进行传输的光线进行传播或者全反射式传播。
实施例1
如图1所示，本实施例超薄型指纹采集装置指纹采集器，至少包括导光板，成像光源以及指纹采集器，其中
成像光源3，用于提供光线，所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
导光板2，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。具体光线部分或全部在导光板内进行全发射传输还是部分进行全反射传输，本实施例以及下述的各实施例不对其进行限定，只要光线有全反射，能够实现指纹图像由导光板的下表面输出即可，光线具体进行全反射的质量与导光板的材质或者其他因素有关，这些因素不是本专利申请考虑的范围。
所述指纹采集区适于手指1按压在其表面，所述光线通过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出；
指纹采集器，接收所述指纹的发射光线，基于接收的所述反射光线形成指纹图像数据。
在本实施例中为了能够扑捉到指纹图像，首先成像光源提供光线且成像光源设置在导光板的一侧端部处，对于成像光源的设置与所述导光板的位置要求为成像光源由导光板的端面入射，且光线的入射角度能够满足光线在所述导光板中进行全反射，导光板的选材很广泛例如玻璃板及各种透明材料。
导光板提供手指按压，当手指按压在导光板上表面时，由于手指表面的折射率和空气不同，手指表面有汗液，其折射率近可与水近似，破坏了光线在导光板内的全反射条件从而使一部分光线穿过导光板表面投射到指纹上，指纹表面对光进行散射，产生各个角度的散射光。
在导光板的下方间隔设置小孔板4，所述小孔板上有一个成像孔，指纹表面产生的散射光经过成像孔形成一个指纹图像，在小孔板下方间隔设置的感光器件4采集该指纹图像合成指纹图像，该成像孔和所述感光器件5共同形成指纹采集器。
在本实施例中，基于光波导原理形成光线在导光板中进行全反射传播，通过手指按压导光板破坏光线在导光板内的全反射传播，使得指纹表面对光的进行散射，然后再利用小孔成像原理，该散射光通过小孔板上的成像孔在小孔板的另一侧形成指纹图像，利用感光器件对形成的指纹图像进行采集，最终得到指纹图像。
与现有的利用棱镜等方法进行指纹采集的指纹采集装置相比，现有技术对手指按压的光学镜片为棱镜或其他透镜组，在厚度上一定是大于导光板的，第一，本实施例利用一成像光源和一导光板即可扑捉指纹图像，显然在厚度上较现有技术使用的光学镜片的厚度要小的多。现有技术的成像部分一般结构较为复杂，部件较多。第二，本实施例中结构简单部件少，可以将指纹采集器制作的很薄。现有技术中，成像光源一般设置在用于手指按压的光学镜片的上方或下方，但是本实施例中将成像光源设置在导光板的一侧，光线由导光板的端面入射。第三，相较于现有技术本实施例在成像光源的设置上进一步的降低了指纹采集器的整体厚度。
本实施例中，所述的采集器包括一个盒体(图中未示出)，所述的成像孔设置在盒体的前侧面板上，所述的光电转换传感器设置在对应该成像孔的盒体底部。
本实施例所述的指纹采集器的指纹采集方法，包括以下步骤：
响应一控制信号使成像光源处于开启状态，所述光线由所述导光板的端面入射，所述光线在所述导光板内进行全反射传输；
手指按压所述导光板表面，所述光线通过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出；
通过指纹采集器对导光板另一侧的指纹进行采集。
其中，所述的通过指纹采集器对导光板另一侧的指纹进行采集具体包括：
判断针对同一指纹有几个扫描区域，
在本实施例中，有且仅有一个扫描区域，则获得该扫描区域对应的指纹图像。
下述各实施例中，成像光源发射光线在导光板内进行全反射传播，手指按压在导光板上，光线照射在手指上指纹的反射光线由导光板输出的原理均与实施例1中所述的原理相同，在下各实施例中将不再进行赘述。
本实施例进行进一步地拓展可以同时在小孔板上相距一定间距设置多个成像孔每个成像孔单独分别对不同的指纹区域进行图像采集，也即一个指纹采集器可以同时采集到多个区域的指纹图像。
实施例2
如图2至5所示，本实施例指纹采集器，至少包括
成像光源3，用于提供光线；
导光板2，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。指纹采集器，接收所述指纹的发射光线，基于接收的所述反射光线形成指纹图像数据。
本实施例中的指纹采集器与上述实施例1中的指纹采集器同样包括小孔板和与所述小孔板间距设置的感光器件，不同之处在于本实施例中所述小孔板上设有四个成像孔，该四个成像孔和所述感光器件形成指纹采集器。
当导光板、小孔板、感光器件三者之间的间距小时，也即整体厚底较小时，单个成像孔的视场很小，只能对一小部分指纹进行清晰显现，为增大指纹的成像面积，在本实施例中设置了四个成像孔。
在本实施例中为了能够形成指纹图像，首先成像光源提供光线且成像光源设置在导光板的端面处，对于成像光源的设置与所述导光板的位置要求为成像光源有导光板的端面入射，且光线的入射角度能够满足光线在所述导光板中进行全反射。
在本实施例中，不对具体尺寸进行介绍，仅仅给出各个尺寸之间的关系，所述导光板上表面和所述小孔板中心之间的间隔为d1，所述小孔板中心和所述感光器件上表面的间隔为d2，相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相同的单小孔可成像宽度为a1。
在本实施例中，b1＝a1,若要使得各个成像孔采集到的图像不会产生混叠，则应满足d2<d1。也即当如此尺寸设计能够一次性的对整个指纹进行采集成像，如图3所示，这样所获得的图像是不连续的倒像，如图4所示，通过对倒像进行进一步的处理得到正像，如图5所示，然后将这些不连续的图像进行拼接起来形成完整连续的指纹图像。
在实施例4中，或者小孔板上设置两个或两个以上的成像孔的实施例中，考虑到每个成像孔采集的图像是圆形的，为了拼接的指纹图像完整无缺，一般设置b1<0.707*a1，同时还应满足，若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。通过不同成像孔采集的指纹图像不会产生混叠，可以一次性成像。但此时，各成像孔采集的指纹图像是存在冗余的，需要进行裁剪，然后拼接起来形成完整连续的指纹图像。
本实施例具备实施例1中所述的指纹采集器全部优点，本实施例相较于实施例1能够进一步缩小导光板、小孔板以及感光器件三者之间的间距，且不会影响对指纹的采集面积，仅是在对指纹进行合成过程中增加了拼接和裁剪的过程。
上述指纹采集器可应用于各种终端设备。在应用中，所述指纹采集器可作为独立模块对指纹进行采集。上述各实施例中，所述的成像孔的孔径可以为0.001-0.2mm；考虑到最佳的成像效果和较短的成像距离以及加工等因素，所述的成像孔的孔径宜选择在0.01-0.1mm之间，如0.05mm较佳。
实施例3
如图6所示，本实施例所述电子设备将指纹采集器5用于终端设备6边缘位置上，如手机，可以在HOME键上。这种指纹采集器较通常的摄像组件具有结构简单、厚度较薄等特点。
实施例4
如图7所示，本实施例与实施例3不同的地方在于：所述指纹采集器5为独立器件，与电子设备6通过导线和接口互相连接。
本实用新型所述的液晶终端设备是通过上述的指纹采集器或摄像组件在液晶板透光状态下，透过液晶板去采集指纹图像。所述液晶板为上、下两块玻璃面板以及两面板之间的液晶分子构成的面板体。液晶板在特定状态下是透明的，可将其看作一个透明面板。采集指纹时，手指捺印在显示设备的表面，而指纹采集器或者摄像组件放置在显示设备的另外一面(背面)。
上述各实施例中，所述成像孔的孔径为0.001-0.2mm，所述小孔板的厚度为0.001mm至5mm，所述导光板的厚度为0.1mm至5mm。在所述成像孔与所述光电转换传感器之间可以设有滤光片。在所述成像孔的任意一侧或两侧可以增设矫正透镜。
实施例5
本实施例所述可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，如图8所示，所述的液晶显示组件至少包括液晶板9，所述显示设备还包括对应液晶板的位置平行设置有摄像组件或指纹采集器5，以及
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板。本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
在所述液晶显示组件内对应所述指纹采集区的位置设有指纹采集器5，在液晶板透光且成像光源开启向所述导光板发射光线状态下，所述指纹采集器透过液晶板采集按压在所述导光板上的指纹。
所述导光板设置在所述液晶板上方，本实施例及以下各实施例中所述的导光板设置在所述液晶板上方也即所述导光板和所述液晶板相接触或有一定的间距设置，对此不进行限制。
本实施例的进一步变形，在所述液晶显示组件内对应所述指纹采集区的位置设有摄像组件，在液晶板透光且成像光源开启向所述导光板发射光线状态下，所述摄像组件透过液晶板采集按压在所述导光板上的指纹。
本实施例具备实施例1全部优点的同时，另有的优点为：可采集指纹的显示设备的液晶板一侧安装一导光板，由于导光板为平面板，且透光度好，该导光板对可采集指纹的显示设备的图像显示没有影响，保证了可采集指纹的显示设备本身的显示的质量，另外大部分显示设备本身就带有透明的保护面板，可以直接作为导光板使用，也即在按照本实用新型在显示设备上增加指纹采集功能，可采集指纹的显示设备额外的增加的部件少且成本低。
实施例6
本实施例所述可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述的液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，所述显示设备还包括
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板；本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
其中，在所述的背板模组内对应液晶板的位置设置有摄像组件或指纹采集器。通常，所述的背光模组包括背板、反射片以及反射片与液晶板之间的一层或一层以上的光学膜片。因此，在每个光学膜片上至少在对应摄像组件或指纹采集器的位置设有透光部。该透光部的设置是为了防止光学膜片不易透光或不透光时对指纹采集过程造成影响。当任一个光学膜片是全透光时，该光学膜片便是透光部。当任一个光学膜片不易透光或不透光时，该光学膜片上的透光部可为一个透光孔或透光片。
本实施例所述的摄像组件或指纹采集器均可以是能够对指纹进行采集的独立器件。例如，所述的摄像组件可以为现有手机、平板电脑上的各种摄像组件。所述的指纹采集器可以是上述实施例1-5任一所述的指纹采集器。如图9所示，通常所述背光模组至少包括反射片8和背板7(图中省略光学膜片)，因此，如图所示，所述的摄像组件或指纹采集器放置在反射片4的上方某一位置即可。
实施例7：
本实施例与实施例6的不同之处在于：如图10所示，所述背光模组至少包括反射片8和背板7，以及置于反射片与液晶板之间的一层或一层以上的光学膜片，所述反射片与背板互相紧贴。在所述的反射片上设置有一个通孔10，在所述背板上且对应通孔的位置设有一凹部，在凹部内固定住摄像组件或指纹采集器5。所述摄像组件或指纹采集器在液晶板透光状态下透过通孔、光学膜片上的透光部以及液晶板采集液晶板另一侧的指纹。
实施例8：
本实施例与实施例7的不同之处在于：如图11所示，所述背光模组至少包括反射片8、背板7和偏振片16(其他光学膜片未画出)，在所述偏振片上设置有透光部。在所述的反射片和背板上设置有一个通孔10。将摄像组件或指纹采集器5设置在背板后且对应通孔。所述通孔的大小比摄像组件的镜头，以及指纹采集器的成像孔大小要大。所述摄像组件或指纹采集器在液晶板透光状态下透过通孔、光学膜片上的透光部以及液晶板采集液晶板另一侧的指纹。
实施例9：
本实施例所述的可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述液晶显示组件至少包括液晶显示板和背光模组，所述显示设备还包括
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板；本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
如图12所示，该液晶显示组件至少从上到下依次设置有导光板12、触摸屏11、液晶板9、一层及一层以上的光学膜片15、反射片8以及光电转换传感器3和背板7。在每个光学膜片上均设置有透光部。这种结构可以制成现有的大多数终端设备，如触摸手机、平板电脑等。
本实施例中，光电转换传感器3设置在反射片与背板之间，在所述反射片上开有一个成像孔2，成像孔与光学膜片上的透光部对应设置。实际加工时，可在背板上设置一凹部，使光电转换传感器位于该凹部内。所述光电转换传感器在液晶板透光状态下透过成像孔、光学膜片上的透光部以及液晶板采集液晶板另一侧的指纹。
实施例10：
本实施例所述的可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，
所述液晶显示组件至少包括液晶显示板和背光模组，所述显示设备还包括
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板；本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
如图13所示，该液晶显示组件至少从上到下依次设置有导光板12、触摸屏11、液晶板9、一层及一层以上的光学膜片15、反射片8、背板7以及光电转换传感器3。在每个光学膜片上均设置有透光部。通常，反射片8与背板7是贴合在一起的。因此，需要对反射片和背板一同开设成像孔2，成像孔与光学膜片上的透光部对应设置。如此设计，所示光电转换传感器3便设置在背板7的下方，与成像孔对应设置即可。所述光电转换传感器在液晶板透光状态下透过成像孔、光学膜片上的透光部以及液晶板采集液晶板另一侧的指纹。
成像孔成像的一个常见缺陷是，对着成像孔的中心区域通常具有较高的亮度和清晰度，而远离成像孔的周边地区的亮度和清晰度较差。因此，本实用新型通过多孔成像的方法来弥补此缺陷，提高成像质量。具体方法见以下各实施例。
实施例11：
本实施例所述的可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，
所述液晶显示组件至少包括液晶显示板和背光模组，所述显示设备还包括：
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板；本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
如图14所示，该液晶显示组件至少从上到下依次设置有导光板13、触摸屏12、液晶板9、反射片8、背板7以及光电转换传感器3。在所述反射片和背板上开有多个成像孔2，对应每个成像孔设有光电转换传感器。如图所示，每个成像孔和光电转换传感器均形成一个指纹采集器。
执行时，设备中的控制装置控制光电转换传感器逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像，并拼接形成完整的指纹图像。
实施例12：
本实施例所述的可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，
所述液晶显示组件至少包括液晶显示板和背光模组，所述显示设备还包括：
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板；本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
如图15所示，该液晶显示组件至少从上到下依次设置有导光板13、触摸屏12、液晶板9、反射片8、背板7以及光电转换传感器3。在所述反射片和背板上开有多个成像孔2，背板下方对应多个成像孔设有一个光电转换传感器。
执行时，设备中的控制模块控制液晶板9上的液晶区域A的开启与关闭，以实现每个成像孔的开启与关闭，影响到每个成像孔的指纹采集工作。例如，如图所示，当t1时刻，打开液晶区域A1，以实现第一成像孔的采集工作；关闭其他液晶区域，以暂停其他成像孔的采集工作。光电转换传感器得到指纹图像Y1；当t2时刻，打开液晶区域A2，以实现第二成像孔的采集工作；关闭其他液晶区域，以暂停其他成像孔的采集工作。光电转换传感器得到指纹图像Y2；依次类推，最终得到指纹图像Y1、Y2、Y3….Y9。然后对所有指纹图像剪裁得到对应真实指纹图像的不同区域，拼接成完整的指纹图像。
控制液晶区域的开启与关闭，可通过向液晶区域显示不同的内容，以使该区域透光或者不透光来实现。例如，该区域显示为白色，即为透光或打开状态；显示为黑色，即为不透光或关闭状态。
图15和图16解释性描述了“拼接成完整的指纹图像”的含义。以四个成像孔采集四个指纹图像为例，图17所示为通过四个成像孔各自采集的四张指纹图像A、B、C、D。这四张指纹图像均只包含整个指纹图像的部分有效区域。对这四张图像进行裁剪，将裁剪出的有效区域相互拼接会得到如图18所示的完整指纹图像。
实施例13
本实施例所述的可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，
所述液晶显示组件至少包括液晶显示板和背光模组以及
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出导光板；本实施例中导光板传输指纹的反射光线的原理与实施例1相同在此不再赘述。
如图16所示，该液晶显示组件至少从上到下依次设置有导光板13、触摸屏12、液晶板9、反射片8、背板7以及光电转换传感器3。在所述反射片和背板上开有多个成像孔2，在背板的下方对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器。
执行时，设备中的控制模块控制光电转换传感器的开启与关闭，以实现每个成像孔对应的指纹采集工作。例如，如图所示，当t1时刻，打开第一光电转换传感器，以实现第一成像孔的采集工作；关闭其他光电转换传感器，以暂停其他成像孔的采集工作。光电转换传感器得到指纹图像Y1；当t2时刻，打开第二光电转换传感器，以实现第二成像孔的采集工作；关闭其他光电转换传感器，以暂停其他成像孔的采集工作。光电转换传感器得到指纹图像Y2；依次类推，最终得到指纹图像Y1、Y2、Y3….Y9。然后对所有指纹图像剪裁得到对应真实指纹图像的不同区域，拼接成完整的指纹图像
通常情况下，利用成像孔成像原理采集指纹还可以通过以下多种措施来提高成像孔成像的质量，达到更好的进行指纹识别：
1、液晶板的导光板表面可以镀膜或进行特别处理(如镀增透膜等)，这些处理的目的是增强指纹纹线与背景的对比度，使指纹纹线的成像较为清晰。
2、成像孔成像有光照不匀的缺点，表现为中间较亮，而周边较暗。可以在成像孔与所述光电转换传感区之间增设滤光片，用于调节光照的均匀性。
3、成像孔的尺寸较大时，图像将变得模糊；成像孔的尺寸较小时，图像过暗。因此，可以在成像孔处增设一组很小的透镜，对光线进行调节，从而在成像孔尺寸较大时依然获得清晰的成像。
实施例14
如图19所示，本实施例可采集指纹的显示设备，至少包括一显示组件，所述显示组件至少包括显示面板所述的显示设备还包括：
成像光源2，用于提供光线；
导光板1，所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出；
其中，显示面板为不透光的，如OLED显示屏幕，所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有一个成像孔，在所述的显示面板后对应该成像孔间隔设置有光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的成像孔配合形成指纹采集器；
在液晶板透光且成像光源开启向所述导光板发射光线状态下，所述的指纹采集器能采集按压在所述导光板上的指纹。
本实施例的指纹采集器采集指纹的原理与上述各实施例相同，不同之处仅在于本实施例的显示面板不同于上述各实施例，另外，上述各实施例中均需要单独设置成像光源，在本实施例中，如果显示屏幕上的LED像元能够满足在所述导光板内进行全发射传播的要求，则无需单独设置成像光源。
实施例15
如图20所示，本实施例可采集指纹的显示设备，至少包括一显示组件，所述显示组件至少包括显示面板，所述的可采集指纹的显示设备还包括：
成像光源2，用于提供光线；
导光板12，所述导光板间距设置在所述显示面板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出；
其中，显示面板为不透光的，如OLED显示屏幕，所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有多个成像孔，在所述的显示面板后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述的光电转换传感器3与所对应的成像孔配合形成指纹采集器。
本实施例和实施例15的区别仅在于能够同时采集多个手指的指纹。
实施例17
本实施例可采集指纹的显示设备，至少包括一显示组件，所述显示组件至少包括显示面板，所述的可采集指纹的显示设备还包括：
成像光源，用于提供光线；
导光板，所述导光板间距设置在所述显示面板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，本实施例以及以下各实施例对导光板上指纹采集区的面积不进行限定，根据需要设置。所述指纹采集区用于承载指纹。所述成像光源发射的光线由所述导光板端面入射至导光板内，所述光线至少通过所述指纹采集区，所述光线在所述导光板内进行全反射传输。
所述成像光源发射的光线由所述导光板的端面入射，且所述光线在所述导光板内进行全反射传输；所述导光板设置在所述液晶板一侧，所述导光板适于手指按压在其表面，在所述导光板内传输的光线透过所述导光板照射按压在所述导光板表面的指纹，所述指纹的反射光线通过所述导光板输出；
其中，显示面板为不透光的，如OLED显示屏幕，所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有一个成像孔，在所述的显示面板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述显示面板后对应所述的多个成像孔间隔设置有一个或一个以上光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的多个成像孔配合形成一个指纹采集器。
所述导光板上表面和所述显示面板中心之间的间隔为d1，所述显示面板中心和所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述显示面板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相同的单小孔可成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
本实施例设置的多个成像孔对同一个手指的指纹进行采集，其采集指纹的原理与实施例3相同在此不再赘述。
实施例18
本实施例可采集指纹的显示设备，可采集指纹的显示设备不同于实施例17之处在于还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述光电转换传感器逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像。本实施例也是通过多个成像孔对同一指纹的不同区域进行重叠采集，但是本实施例并不对成像孔之间的间距进行限定，同时采集可能产生图像间的干扰，本实施例提供一种消除此干扰的方法。
上述各实施例中，在所述成像孔与所述光电转换传感器之间设有滤光片。在所述成像孔的任意一侧或两侧增设矫正透镜。
上述各实施例中所述的可采集指纹的显示设备的实施例的结构原理均是依据本实用新型超薄型指纹采集装置的结构原理得到的，也即上述各实施例中的可采集指纹的显示设备，如果仅保留成像光源、导光板、以及指纹采集器或摄像组件的组合结构，即可构成一个本实用新型所述的超薄型指纹采集器。也即上述可采集指纹显示设备的实施例也暗含公开了本实用新型超薄型指纹采集器可能的结构。
上述实施例中的可采集指纹的显示设备的指纹图像采集方法，至少包括液晶板和设置在所述液晶板一侧的导光板，所述导光板适于手指按压在其表面，其中所述液晶板为显示面板，光线在导光板内进行全反射传输，包括以下步骤：
响应一控制信号使液晶板处于透光状态，开启成像光源，光线在导光板内进行全反射传输；
在液晶板一侧通过一摄像装置或指纹采集器对液晶板另一侧的指纹进行采集。
其中，所述指纹采集器为上述的指纹采集器。
其中，上述的响应一控制信号，可以是，触摸显示屏所得到的控制信号或触动按键所得到的控制信号或响应远程信号所得到的控制信号等，在此不一一列举。
以基于上述指纹采集器制作而成的液晶终端设备为例，首先，对液晶板加电使液晶板全部或局部透光，然后将人的指纹面贴向导光板改变导光板的全发射，摄像装置或指纹采集器对指纹光信号进行采集。
上述实施例中的可采集指纹的显示设备的指纹图像采集方法，通过建立针对同一指纹的多个扫描区域，使相邻的扫描区域之间相互重叠；逐一对各个扫描区域对应的指纹取像；将扫描获得的各指纹图像进行拼接。执行过程如图10所示，设备中的控制模块控制液晶板9上的液晶区域A的开启与关闭，以实现每个成像孔的开启与关闭，影响到每个成像孔的指纹采集工作。例如，如图所示，当t1时刻，打开液晶区域A1，以实现第一成像孔的采集工作；关闭其他液晶区域，以暂停其他成像孔的采集工作。光电转换传感器得到指纹图像Y1；当t2时刻，打开液晶区域A2，以实现第二成像孔的采集工作；关闭其他液晶区域，以暂停其他成像孔的采集工作。光电转换传感器得到指纹图像Y2；依次类推，最终得到指纹图像Y1、Y2、Y3….Y9。然后对所有指纹图像剪裁得到对应真实指纹图像的不同区域，拼接成完整的指纹图像。
图13和图14解释性描述了“拼接成完整的指纹图像”的含义。以四个成像孔采集四个指纹图像为例，图13所示为通过四个成像孔各自采集的四张指纹图像A、B、C、D。这四张指纹图像均只包含整个指纹图像的部分有效区域。对这四张图像进行裁剪，将裁剪出的有效区域相互拼接会得到如图14所示的完整指纹图像。
上述实施例中的可采集指纹的显示设备的指纹图像采集方法，通过建立针对同一指纹的多个扫描区域，使相邻的扫描区域之间相互重叠；逐一对各个扫描区域对应的指纹取像；将扫描获得的各指纹图像进行拼接。执行时，设备中的控制装置控制每个光电转换传感器的关闭与开合，逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像，并拼接形成完整的指纹图像。
上述实施例中的可采集指纹的显示设备的指纹图像采集方法，至少包括液晶板和设置在所述液晶板一侧的导光板，所述导光板适于手指按压在其表面，光线在导光板内进行全反射传输，所述方法包括以下步骤：
响应一控制信号使液晶板处于透光状态，光线在导光板内进行全反射传输；
在液晶板另一侧通过一摄像装置或指纹采集器对按压在所述导光板上的指纹进行数据采集。
所述在液晶一侧通过一摄像装置或指纹采集器对液晶板另一侧的指纹或图像进行采集具体为：
建立针对同一指纹的多个扫描区域，使相邻的扫描区域之间相互重叠；
响应一控制信号，同时获得的各扫描区域所对应的指纹图像，
对获得的各指纹图像进行拼接以获得完整指纹图像。
本实施例对各部件之间的尺寸有如下要求：所述导光板上表面和所述显示面板中心之间的间隔为d1，所述显示面板中心和所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述显示面板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相同的单小孔可成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
上述实施例中的可采集指纹的显示设备的指纹图像采集方法，至少包括液晶板和设置在所述液晶板一侧的导光板，所述导光板适于手指按压在其表面，光线在导光板内进行全反射传输，所述方法包括以下步骤：
响应一控制信号使液晶板处于透光状态，光线在导波板内进行全反射传输；
响应一控制信号，逐一获得的各扫描区域所对应的指纹图像，
对获得的各指纹图像进行拼接以获得完整指纹图像。
另外需要说明的是：本实用新型所述的指纹图像采集方法可适用于上述设备，但上述设备并不局限依靠本实用新型所述的指纹采集方法对指纹进行采集。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种超薄型指纹采集装置，其特征在于，至少包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部，所述指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的导光板下方，所述指纹采集器或摄像组件间距所述导光板设置。
2.根据权利要求1所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于：所述指纹采集器包括小孔板，所述小孔板上对应所述指纹采集区位置处设有一个成像孔，在所述小孔板后对应所述成像孔间距设置有光电转换传感器，所述光电转换传感器与所述成像孔配合形成指纹采集器；或
所述指纹采集器包括小孔板，所述小孔板上对应所述指纹采集区位置处设有至少两个成像孔，在所述小孔板后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述光电转换传感器与所对应的成像孔配合形成指纹采集器。
3.根据权利要求1所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于，所述指纹采集器包括小孔板，所述小孔板上对应所述指纹采集区位置处设有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述小孔板后对应所述多个成像孔间距设置有至少一个光电转换传感器，所述光电转换传感器与所述成像孔配合形成一个指纹采集器。
4.根据权利要求3所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于，所述导光板上表面与所述小孔板中心之间间隔为d1，所述小孔板中心与所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述小孔板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻的成像孔排布方向相对应的单小孔的成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
5.根据权利要求3所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于，所述指纹采 集器还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述光电转换传感器逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像。
6.根据权利要求2所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于：所述成像孔的孔径为0.001mm-0.2mm，所述小孔板的厚度为0.001mm至5mm，所述导光板的厚度为0.1mm至5mm。
7.根据权利要求2所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于：在所述成像孔与所述光电转换传感器之间设有滤光片。
8.根据权利要求1所述的超薄型指纹采集装置，其特征在于：在所述成像孔的任意一侧或两侧增设矫正透镜。
9.一种可采集指纹的显示设备，至少包括一液晶显示组件，其特征在于：所述液晶显示组件至少包括液晶板，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；所述摄像组件或指纹采集器间距所述导光板设置在所述液晶显示组件内，所述指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的液晶板下方；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述摄像组件或指纹采集器透过液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
10.一种可采集指纹的显示设备，至少包括一液晶显示组件，所述液晶显示组件包括液晶板和背光模组，其特征在于：所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；所述摄像组件或指纹采集器设置在所述背光模组内，所述 指纹采集器或摄像组件设置在对应指纹采集区的液晶板下方；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述摄像组件或指纹采集器透过液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
11.一种可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，其特征在于，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述的背光模组至少包括反射片和/或背板，以及设置于反射片和/或背板之间的至少一层光学薄片，且在每层光学膜片上至少在对应所述指纹采集区的位置设有透光部；
在所述反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置一个通孔，所述摄像组件或指纹采集器设置在该通孔后；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的摄像组件或指纹采集器能透过所述通孔、光学膜片上的透光部以及所述液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
12.一种可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述的液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，其特征在于，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述的背光模组至少包括反射片和/或背板，以及置于反射片和/或背板与所述液晶板之间的至少一层的光学膜片，且在每层光学膜片上至少在对应所述指 纹采集区的位置设有透光部；
在所述的反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置有一个成像孔，在所述的背光模组后对应该成像孔间隔设置有光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的成像孔配合形成指纹采集器；
或
在所述的反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，在所述的背光模组后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述的光电转换传感器与所对应的成像孔配合形成指纹采集器；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能透过光学膜片上的透光部以及液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
13.一种可采集指纹的显示设备，包括一液晶显示组件，所述的液晶显示组件至少包括液晶板和背光模组，其特征在于，所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板设置在所述液晶板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述的背光模组至少包括反射片和/或背板，以及置于反射片和/或背板与所述液晶板之间的至少一层的光学膜片，且在每层光学膜片上至少在对应所述指纹采集区的位置设有透光部；
在所述的反射片和/或背板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述的背光模组后对应所述的多个成像孔间隔设置有至少一个光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的多个成像孔配合形成一 个指纹采集器；
在液晶板透光且成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能透过光学膜片上的透光部以及液晶板采集按压在指纹采集区的指纹。
14.根据权利要求13所述的可采集指纹的显示设备，其特征在于，所述导光板上表面与所述反射片和/或背板中心之间的间隔为d1，所述反射片和/或背板中心与所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述反射板和/或背板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相对应的单小孔成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
15.根据权利要求13所述的可采集指纹的显示设备，其特征在于，还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述液晶板逐一打开每个成像孔所对应的指纹图像的液晶板。
16.一种可采集指纹的显示设备，至少包括一显示面板，其特征在于，所述显示面板为不透光的显示屏幕，所述显示设备还包括所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板间距设置在所述显示面板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有一个成像孔，在所述的显示面板后对应该成像孔间隔设置有光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的成像孔配合形成指纹采集器，且所述指纹采集器设置在与导光板手指按压表面相对一侧；
或
所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设有多个成像孔，在所述的显 示面板后对应每个成像孔均设有一个光电转换传感器，且每个光电转换传感器与相对应的成像孔间隔设置，所述的光电转换传感器与所对应的成像孔配合形成指纹采集器，且所述指纹采集器设置在与导光板手指按压表面相对一侧；
在所述成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能采集按压在所述指纹采集区的指纹。
17.一种可采集指纹的显示设备，至少包括一显示面板，其特征在于，所述显示面板为不透光的显示屏幕，所述显示设备还包括所述显示设备还包括导光板，成像光源以及指纹采集器或摄像组件，其中
所述导光板间距设置在所述显示面板上方，所述导光板上表面部分或全部为指纹采集区，所述指纹采集区用于承载指纹；所述成像光源设置在对应指纹采集区的导光板一侧端部；
所述显示面板上对应所述指纹采集区的位置设置有多个成像孔，每个成像孔对应同一指纹的不同区域，任意相邻两个成像孔所对应的指纹区域相互有重叠；在所述显示面板后对应所述的多个成像孔间隔设置有至少一个光电转换传感器，所述的光电转换传感器与所述的多个成像孔配合形成一个指纹采集器，且所述指纹采集器设置在与导光板手指按压表面相对一侧；
在所述成像光源开启向对应指纹采集区的导光板内发射光线状态下，所述的指纹采集器能采集按压在所述指纹采集区的指纹。
18.根据权利要求17所述的可采集指纹的显示设备，其特征在于，所述导光板上表面和所述显示面板中心之间的间隔为d1，所述显示面板中心和所述光电传感器上表面之间的间隔为d2，所述显示面板上相邻的所述成像孔之间的间隔为b1，与所述相邻成像孔排布方向相同的单小孔成像区宽度为a1，则b1≤a1或b1≤0.707a1；若b1＝m*a1，则d2<m*d1,其中0<m≤1。
19.根据权利要求13或18所述的可采集指纹的显示设备，其特征在于，所述指纹采集器还包括一控制装置，所述的控制装置控制所述光电转换传感器 逐一采集每个成像孔所对应的指纹图像。
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