CN109496311A - 屏下生物特征识别装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种的屏下生物特征识别装置和电子设备，该屏下生物特征识别装置包括：镜头，用于设置在显示屏的下方以接收来自该显示屏上方的经由人体手指返回的光信号，该光信号用来检测该手指的生物特征信息；镜筒，该镜头固定在该镜筒内；光学滤波片，该光学滤波片位于该镜头的下方；传感芯片，该传感芯片设置在该镜筒的下方，该传感芯片用于基于穿过该镜头的光信号进行成像，其中，该传感芯片的感光面与该镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值。本申请实施例提供的屏下生物特征识别装置和电子设备，能够提升屏下生物特征识别的效率。

Description

屏下生物特征识别装置和电子设备

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

随着电子设备行业的快速发展，尤其是移动通信设备(例如，手机)的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，更加便捷的屏下生物特征识别技术，例如屏下指纹识别技术的实用化已成为大众所需。

目前，屏下光学指纹识别技术主要包括基于周期性微孔阵列的屏下光学指纹识别技术和基于一体式的微透镜屏下光学指纹识别技术。前一种光学指纹识别技术容易受到莫尔条纹的影响，并且需要将光学指纹识别模组贴在OLED屏下，工序复杂。后一种屏下光学指纹识别技术的指纹识别模组是一体式的，其在量产过程中对于整个光学指纹识别模组的精度要求非常高，一般的加工工艺满基本足不了实际需求。由于上述各种问题的存在，影响了屏下生物特征识别的效率。

因此，如何提升屏下生物特征识别的效率，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

提供了一种的屏下生物特征识别装置和电子设备，能够提升屏下生物特征识别的效率。

第一方面，提供了一种屏下生物特征识别装置，包括：

镜头，用于设置在显示屏的下方以接收来自所述显示屏上方的经由人体手指返回的光信号，所述光信号用来检测所述手指的生物特征信息；

镜筒，所述镜头固定在所述镜筒内；

光学滤波片，所述光学滤波片位于所述镜头的下方；

传感芯片，所述传感芯片设置在所述镜筒的下方，所述传感芯片用于基于穿过所述镜头的光信号进行成像，其中，所述传感芯片的感光面与所述镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值。

在一些可能的实现方式中，所述光学滤波片通过直接接触的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述光学滤波片在靠近所述镜筒处与所述镜头形成有第一点胶结构，所述光学滤波片通过在所述第一点胶结构内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述光学滤波片通过在与所述镜筒接触的空隙内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上，或者，所述光学滤波片通过在其下表面边缘处点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述屏下生物特征识别装置还包括滤波片支架，所述光学滤波片固定在所述滤波片支架上，且所述滤波片支架通过直接接触的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述滤波片支架的上表面向所述镜筒轴线方向延伸形成有第一台阶结构，所述光学滤波片固定在第一台阶结构内。

在一些可能的实现方式中，所述滤波片支架的下表面向所述镜筒侧壁方向延伸形成有弧形结构，所述滤波片支架通过在所述弧形结构内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述滤波片支架在靠近所述镜筒处与所述镜头形成有第二点胶结构，所述滤波片支架通过在所述第二点胶结构内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述滤波片支架通过在与所述镜筒接触的空隙内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

在一些可能的实现方式中，所述光学滤波片完全覆盖所述镜头底部。

在一些可能的实现方式中，所述光学滤波片为红外截止光学滤波片和/或蓝光截止光学滤光片。

在一些可能的实现方式中，所述镜头的成像面位于所述传感芯片的感光面的上方或者下方。

在一些可能的实现方式中，所述预设值为10μm。

在一些可能的实现方式中，所述镜头包括由至少一片非球面注塑镜片组成的透镜。

在一些可能的实现方式中，所述镜头为微距镜头。

在一些可能的实现方式中，所述微距镜头的焦距范围为0.4～1.8mm。

在一些可能的实现方式中，所述屏下生物特征识别装置还包括：

镜座，所述镜座用于支撑所述镜筒。

在一些可能的实现方式中，所述镜座的上表面在靠近所述镜筒的外围区域向下延伸形成有第三点胶结构，所述镜座与所述镜筒之间通过在所述第三点胶结构内进行点胶的方式进行固定。

在一些可能的实现方式中，所述镜座与所述镜筒为一整体结构。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒在远离筒口的外壁上形成有第二台阶结构，所述第二台阶结构用于固定所述镜筒。

在一些可能的实现方式中，所述镜座的下表面在远离所述镜筒的边缘处向下延伸形成第一固定结构，所述第一固定结构用于固定所述镜座。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒的上表面在筒口处向内延伸形成第一凸起结构，所述第一凸起结构用于固定所述镜头。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒的上表面在筒口处通过倒角处理形成有斜角，使得所述镜筒在上表面处的内径大于所述镜筒在所述第一凸起结构处的内径。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒的内侧表面在所述第一凸起结构的下方形成有第三台阶结构，所述镜头通过所述第一凸起结构和所述第三台阶结构固定在所述镜筒内。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒固定在所述传感芯片的上表面。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒通过固定胶固定在所述传感芯片的上表面。

在一些可能的实现方式中，所述固定胶具有以下特性中的至少一种：不透可见光，厚度为0.02mm～0.10mm，粘度＞20000mPas，固化收缩率＜3％。

在一些可能的实现方式中，所述屏下生物特征识别装置还包括：

柔性印制电路板，所述传感芯片固定在所述柔性印制电路板的上表面，所述镜座的下表面与所述柔性印制电路板的上表面在所述传感芯片的边缘区域固定连接。

在一些可能的实现方式中，所述镜座通过在所述柔性印制电路板上点固定胶的方式实现密封粘结。

在一些可能的实现方式中，所述镜座形成有排气孔，所述排气孔用于调整所述镜座和所述柔性印制电路板形成的内部空间的气压强度。

在一些可能的实现方式中，所述传感芯片通过固晶胶固定在所述柔性印制电路板的上表面，且所述传感芯片通过绑定线电连接所述柔性印制电路板。

在一些可能的实现方式中，所述屏下生物特征识别装置还包括：

固定架，所述镜座通过所述固定架固定在所述显示屏的下方，并使得所述显示屏的上表面与所述镜头光学中心之间的距离满足成像条件。

在一些可能的实现方式中，所述固定架与所述镜座通过以下安装方式中的至少一种进行的安装固定：螺钉安装固定方式、胶材贴合固定方式、焊接固定方式和耦合固定方式。

在一些可能的实现方式中，所述屏下生物特征识别装置应用于电子设备，所述固定架为所述电子设备的中框，所述中框用于支撑所述显示屏。

在一些可能的实现方式中，所述中框形成有开孔，所述镜筒至少部分容纳在所述开孔内，所述镜筒外侧和所述开孔的内侧之间存在间隙。

在一些可能的实现方式中，所述中框的上表面在所述开孔边缘通过倒角处理形成有斜角，所述斜角使得所述中框上表面的开孔宽度大于所述中框下表面的开孔宽度。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：

第一方面所述的屏下生物特征识别装置。

在一些可能的实现方式中，所述电子设备还包括：

显示屏，所述屏下生物特征识别装置设置在所述显示屏的下方，并使得所述显示屏的上表面与所述屏下生物特征识别装置中的镜头的光学中心之间的距离满足预定的成像条件，其中，所述屏下生物特征识别装置的生物特征采集区域至少部分位于所述显示屏的显示区域之中。

在一些可能的实现方式中，所述电子设备还包括：中框，所述屏下生物特征识别装置通过所述中框装配至所述显示屏的下方，以使所述屏下生物特征识别装置与所述显示屏之间存在间隙。

在一些可能的实现方式中，所述电子设备还包括屏幕组件柔性线路板，所述屏幕组件柔性线路板位于所述显示屏和所述中框之间，且所述屏幕组件柔性线路板与所述中框之间通过至少一面背胶的可压缩泡棉进行密封固定。

在一些可能的实现方式中，若所述泡棉两面背胶，所述泡棉与所述屏幕组件柔性线路板粘结贴合的胶的粘性弱于所述泡棉与所述中框粘结贴合的胶的粘性。

在一些可能的实现方式中，所述泡棉的压缩率＞50％。

一方面，本申请实施例将光学滤波片设置在了镜筒内，同时通过控制镜筒的装配尺寸，使得传感芯片的感光面与镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值，即传感芯片的感光面可以处于离焦状态，从而，实现期望的光学成像，进而降低了对加工工艺的要求，也解决了一体式模组在生产组装过程中的批次性的良率问题和一体式模组的最佳焦距不能精确对准的问题，从而提升屏下生物特征识别的效率。

另一方面，避免了将光学指纹识别模组贴在显示屏的下表面，只需要将屏下生物特征识别装置设置在显示屏的下方即可，具体地，将镜头设置在显示屏的下方，有效简化了屏下生物特征识别装置的安装工序，提升了屏下生物特征识别装置的安装过程中的批次性的良率，降低了屏下生物特征识别装置的更换过程中的损坏率，进而有效降低了成本。

附图说明

图1是本申请可以适用的电子设备的平面示意图。

图2是图1所示的电子设备沿A-A’的部分剖面示意图。

图3是本申请提供的屏下生物特征识别装置的部分剖面结构示意图。

图4是本申请实施例中镜头的成像面位于传感芯片的感光面上方的示意图。

图5是本申请实施例中镜头的成像面位于传感芯片的感光面下方的示意图。

图6是本申请提供的一种屏下生物特征识别装置的部分剖面结构示意图。

图7是本申请提供的另一种屏下生物特征识别装置的部分剖面结构示意图。

图8是本申请提供的再一种屏下生物特征识别装置的部分剖面结构示意图。

图9是本申请实施例的屏下生物特征识别装置中的柔性印制电路板的部分剖面结构示意图。

图10是本申请实施例的屏下生物特征识别装置中的固定架的示意性结构图。

图11是本申请实施例提供的通过中框将屏下生物特征识别装置固定于显示屏下方的示意图。

图12是本申请实施例的屏下生物特征识别装置装配流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

随着电子设备步入全面屏时代，电子设备正面指纹采集区域受到全面屏的挤压，因此屏下(Under-display或者Under-screen)指纹识别技术越来越受到关注。屏下指纹识别技术是指将指纹识别模组(比如指纹识别模组)安装在显示屏下方，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。

光学屏下指纹识别技术使用从设备显示组件的顶面返回的光来进行指纹感应和其他感应操作。该返回的光携带与该顶面接触的物体(例如手指)的信息，通过采集和检测该返回的光，实现位于显示屏下方的特定光学传感器模块。光学传感器模块的设计可以为通过恰当地配置用于采集和检测返回的光的光学元件来实现期望的光学成像。

应理解，本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备，例如智能手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(Automated Teller Machine，ATM)等其他电子设备，但本申请实施例对此并不限定。

图1和图2示出了本申请实施例的指纹识别装置可以适用的一种电子设备100的示意图，其中图1为电子设备100的正面示意图，图2为图1所示的电子设备100沿A-A’的部分剖面结构示意图。

如图1所示和图2所示，该电子设备100包括显示屏120和光学指纹识别装置(后面简称为指纹识别装置)130，其中，所述光学指纹识别装置130具有一个或多个的感应阵列，所述感应阵列至少设置在所述显示屏120下方的局部区域，从而使得所述光学指纹识别装置130的指纹采集区域(或感应区域)103至少部分位于所述显示屏120的显示区域102。

应当理解，所述指纹采集区域103的面积可以与所述光学指纹识别装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得所述光学指纹识别装置130的指纹采集区域103的面积大于所述光学指纹识别装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，所述光学指纹识别装置130的指纹采集区域103也可以设计成与所述光学指纹识别装置130的感应阵列的面积相一致。

如图1所示，所述指纹采集区域103位于所述显示屏120的显示区域102之中，因此，使用者在需要对所述电子设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于所述显示屏120的指纹采集区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备100无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即所述显示屏120的显示区域102可以基本扩展到整个电子设备100的正面。

作为一种实施例中，所述显示屏120可以为自发光显示屏，其采用自发光显示单元作为显示像素，比如有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，所述光学指纹识别装置130可以利用所述OLED显示屏120位于所述指纹识别区域103的OLED显示单元(即OLED光源)作为光学指纹检测的激励光源。

在其他实施例中，所述光学指纹识别装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，所述光学指纹识别装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，所述电子设备100的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，所述激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在所述电子设备100的保护盖板下方的边缘区域，而所述光学指纹识别装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达所述光学指纹识别装置130；或者，所述光学指纹识别装置130也可以设置在所述背光模组下方，且所述背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达所述光学指纹识别装置130。

并且，所述光学指纹识别装置130的感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元。当手指触摸、按压或者接近(为便于描述，本申请统称为触摸)在所述指纹识别区域103时，所述指纹识别区域103的显示单元发出的光线在手指表面的指纹发生反射并形成反射光，其中所述手指指纹的纹脊和纹谷的反射光是不同的，反射光从所述显示屏120并被所述光探测器阵列所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号。基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在所述电子设备100实现光学指纹识别功能。

应当理解的是，在具体实现上，所述电子设备100还包括透明保护盖板110，所述盖板110可以具体为透明盖板，比如玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于所述显示屏120的上方并覆盖所述电子设备100的正面。因此，本申请实施例中，所谓的手指触摸、按压或者接近在所述显示屏120实际上是指手指触摸、按压或者接近在所述显示屏120上方的盖板110或者覆盖所述盖板110的保护层表面。另外，所述电子设备100还可以包括触摸传感器，所述触摸传感器可以具体为触控面板，其可以设置在所述显示屏120表面，也可以部分或者整体集成到所述显示屏120内部，即所述显示屏120具体为触控显示屏。

作为一种可选的实现方式，如图2所示，所述光学指纹识别装置130包括光学检测单元134和光学组件132，所述光学检测单元134包括所述感应阵列以及与所述感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)；即所述光学检测单元134可以制作在光学成像芯片、图像传感芯片或者光学传感器芯片。所述光学组件132可以设置在所述光学检测单元134的感应阵列的上方，其可以具体包括滤光片(Filter)、光路引导结构以及其他光学元件，所述滤光片可以用于滤除穿透手指的环境光，而所述光路引导结构主要用于对向下传播的光线进行准直、调制或者汇聚等光路引导以实现将从手指表面反射回来的反射光导引至所述感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，所述光学组件132可以与所述光学检测单元134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将所述光学组件132设置在所述光学检测单元134所在的芯片外部，比如将所述光学组件132贴合在所述芯片上方，或者将所述光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。其中，所述光学组件132的光路引导结构有多种实现方案，比如可以具体为在半导体硅片或者其他基材制作而成的光路调制器或者光路准直器，其具有多个光路调制单元或者准直单元，所述光路调制单元或者准直单元可以具体为微孔阵列。或者，所述导光层也可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组。从手指反射回来的反射光经所述微孔阵列或者所述透镜单元进行光路准直或者汇聚之后，并被其下方的光学感应单元接收，据此，所述感应阵列可以检测出手指的指纹图像。

所述光学指纹识别装置130的下方还可以设置有电路板140，比如软性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，所述光学指纹识别装置130例如可以通过焊盘焊接到所述电路板140，并通过所述电路板140实现与其他外围电路或者所述电子设备100的其他元件的电性互连和信号传输。比如，所述光学指纹识别装置130可以通过所述电路板140接收所述电子设备100的处理单元的控制信号，并且还可以通过所述电路板140将所述指纹检测信号输出给所述电子设备100的处理单元或者控制单元等。

如上所述，在一种实现方式中，光学指纹识别装置130可以采用周期性微孔阵列将光线传输到感应阵列上，这需要将光学指纹识别模组贴在OLED屏下，工序复杂且成本过高。在另一种实现方式中，光学指纹识别装置130可以采用一体式的微透镜将光线传输到感应阵列上，所述一体式的微透镜是指将微透镜和感应阵列设计为一个整体进而形成一体式模组，由于一体式模组在量产过程中对精度要求非常高，一般的加工工艺满基本足不了实际需求。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种改进的技术方案。具体地，提出了一种离焦状态的屏下生物特征识别装置(对应图2中的光学指纹识别装置130)。更具体地，该屏下生物特征识别装置可以包括镜头、镜筒、光学滤波片和传感芯片，所述镜头设置在显示屏的下方，所述镜头用于接收来自所述显示屏上方的经由人体手指反射形成的光信号，所述光信号用来检测所述手指的生物特征信息；所述镜头固定在所述镜筒内；所述光学滤波片固定在所述镜筒内，且所述光学滤波片位于所述镜头的下方；所述传感芯片设置在所述镜筒的下方，所述传感芯片用于基于穿过所述镜头的光信号进行成像，其中，所述传感芯片的感光面与所述镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值。

需要注意的是，所述传感芯片的感光面与所述镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值，也可以理解为所述传感芯片的感光面处于离焦状态。

应理解，在本申请实施例中，镜头除了会接收自显示屏上方的经由人体手指反射形成的光信号，也会接收显示屏自身结构(例如，内部线路)反射形成的光信号，若传感芯片的感光面与镜头的成像面位于同一平面，显示屏自身结构反射形成的光信号会影响手指的生物特征信息采集，因此，在传感芯片的感光面与镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值，即相对于镜头，传感芯片的感光面处于离焦状态，此时，显示屏自身结构反射形成的光信号在到达传感芯片的感光面时对自显示屏上方的经由人体手指反射形成的光信号造成影响大幅减小，在上述预设值为10μm时，其影响可以忽略不计。

需要注意的是，在某些场景下，本申请实施例中的镜头需要被配置为比用于拍照的前置摄像头的组装工艺更精准、体积更小的用于调制光的元件或器件，以达到屏下光学指纹精准对焦的要求。

本申请实施例的技术方案相对前一种实现方式(采用周期性微孔阵列将光线传输到感应阵列上)，避免了将光学指纹识别模组贴在显示屏的下表面，只需要将屏下生物特征识别装置(对应图2中的光学指纹识别装置130)设置在显示屏的下方即可，例如，将所述镜头设置在所述显示屏的下方，有效简化了屏下生物特征识别装置的安装工序，提升了屏下生物特征识别装置的安装过程中的批次性的良率，降低了屏下生物特征识别装置的更换过程中的损坏率，进而有效降低了成本。

而本申请实施例的技术方案相对后一种实现方式(采用一体式的微透镜将光线传输到感应阵列上)，通过设置所述传感芯片的感光面与所述镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值来实现期望的光学成像，进而降低了对加工工艺的要求，有效解决了一体式模组在量产过程中对精度要求过高的问题，进而也解决了一体式模组在生产组装过程中的批次性的良率问题，解决了一体式模组的最佳焦距不能精确对准的问题，从而提升屏下生物特征识别的效率。

在本申请实施例的技术方案中所使用的显示屏可以是OLED屏幕、软屏或硬屏，以下以OLED屏幕为例进行详细的阐述。在OLED屏幕下方有一层遮光层、屏幕保护泡棉、光学胶、屏幕组件柔性线路板等叠层，将各个叠层开孔，OLED屏会朝下方泄露光。当手指放于亮屏的OLED上方，手指就会反射OLED屏发出的光，此反射光会穿透OLED屏直到OLED下方。需要注意的是，指纹是一个漫反射体，其反射光在各方向都存在。在OLED屏下方放一个微孔透镜可以收集指纹屏上方漏下来的光，这部分光包含指纹信号和OLED屏内部结构信号。通过红外截止光学滤波片将漏光中的红外成分滤除，通过传感芯片接收滤除红色光的指纹图像。通过调节调节镜头的成像距离在一个微小的离焦范围，使OLED屏内部结构的成像模糊，但指纹成像不受影响。

下面将结合图3至图11，对本申请实施例中的屏下生物特征识别装置200进行清楚地描述。需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。

图3至图8示出了屏下生物特征识别装置200的示意图，其中图3是屏下生物特征识别装置200的部分剖面结构示意图。图4是镜头210的成像面位于传感芯片240的感光面上方的示意图。图5是镜头210的成像面位于传感芯片240的感光面下方的示意图。图6是一种屏下生物特征识别装置200的部分剖面结构示意图。图7是另一种屏下生物特征识别装置200的部分剖面结构示意图。图8是再一种屏下生物特征识别装置200的部分剖面结构示意图。

如图3所示，屏下生物特征识别装置200可以包括：镜头210、镜筒220、光学滤波片230和传感芯片240。

其中：所述镜头210用于设置在显示屏的下方以接收来自所述显示屏上方的经由人体手指返回的光信号，所述光信号用来检测所述手指的生物特征信息；所述镜头210固定在所述镜筒220内；所述光学滤波片230位于所述镜头210的下方；所述传感芯片240设置在所述镜筒220的下方，所述传感芯片240用于基于穿过所述镜头210的光信号进行成像，所述传感芯片240的感光面与所述镜头210的成像面之间的距离大于或者等于预设值。

需要说明的是，所述显示屏可以为图1和图2所示的显示屏，其相关说明可以参考上述关于显示屏120的描述，为了简洁，在此不再赘述。

应理解，所述传感芯片240的感光面可以是其上表面。

可选地，在本申请实施例中，所述传感芯片240可以是由多个光学指纹传感器构成的光学指纹传感器模组。

可选地，在本申请实施例中，所述光学滤波片230完全覆盖所述镜头210底部。

可选地，在本申请实施例中，所述光学滤波片230可以与所述镜头210直接接触，所述光学滤波片230与所述镜头210之间也可以存在一个间隙，即所述光学滤波片230与所述镜头210不直接接触。

需要注意的是，所述光学滤波片230完全覆盖所述镜头210底部，从而，可以实现滤除所有通过所述镜头210的光信号中的特定光波，例如，滤除所有通过所述镜头210的光信号中的红外光和/或蓝光。

可选地，在本申请实施例中，所述光学滤波片为红外截止光学滤波片和/或蓝光截止光学滤光片。

应理解，所述光学滤波片230用来减少指纹感应中的不期望的背景光，以提高传感芯片240对接收到的光的光学感应。所述光学滤波片230具体可以用于过滤掉环境光波长，例如，近红外光和部分的红光等。又例如，蓝光或者部分蓝光。例如，人类手指吸收波长低于～580nm的光的能量中的大部分，如果一个或多个光学过滤器或光学过滤涂层可以设计为过滤波长从580nm至红外的光，则可以大大减少环境光对指纹感应中的光学检测的影响。

可选地，在本申请一个实施例中，所述光学滤光片230可以包括一个或多个光学过滤器，所述一个或多个光学过滤器可以配置为例如带通过滤器，以允许OLED像素发射的光的传输，同时阻挡太阳光中的红外光等其他光组分。当在室外使用所述屏下生物特征识别装置200时，这种光学过滤可以有效地减少由太阳光造成的背景光。所述一个或多个光学过滤器可以实现为例如光学过滤涂层，所述光学过滤涂层形成在一个或多个连续界面上，或可以实现为一个或多个离散的界面上。应理解，所述光学滤光片230可以制作在任何光学部件的表面上，或者沿着到经由手指反射形成的反射光至传感芯片240的光学路径上。

需要说明的是，不仅存在自显示屏上方的经由人体手指反射形成的光信号穿过所述镜头210，还会存在显示屏内部的结构光信号穿过调度镜头210，此时，显示屏内部的结构光信号会影响手指的生物特征信息采集。

应理解，所述显示屏发出的光在所述显示屏的上方被手指反射后，一部分反射光可以被镜头210接收。

在本申请实施例中，所述传感芯片240的感光面与所述镜头210的成像面之间的距离大于或者等于预设值，可以理解为所述传感芯片240的感光面处于离焦状态。穿过所述镜头210的两种光信号都是高频信号，但相比较而言，在所述传感芯片240的感光面处于离焦状态时，自显示屏上方的经由人体手指反射形成的光信号穿过所述镜头210依然可以在所述传感芯片240的感光面上清晰成像，而显示屏内部的结构光信号穿过所述镜头210无法在所述传感芯片240的感光面上成像(或者，显示屏内部的结构光信号成像模糊)，也就无法对手指的生物特征信息采集造成影响。

可选地，在本申请一个实施例中，所述镜头210的成像条件可以为以下光学成像公式：

1/u+1/v＝1/f。

其中，u表示物距，v表示像距，f表示焦距。即物距的倒数加上像距的倒数等于焦距的倒数。在本申请实施例中，所述显示屏的上表面与镜头210光学中心之间的距离为物距，所述镜头210光学中心与传感芯片240的感光面之间的距离为像距，所述镜头210的焦距为一个固定值。

换句话说，镜筒220固定在显示屏的下方时，需要使得显示屏的上表面、镜头210光学中心以及传感芯片240的感光面之间的距离满足上述光学成像公式。

可选地，为了消除显示屏内部的结构光信号对指纹信号的成像产生的影响，在本申请实施例中，所述镜头210的成像面位于所述传感芯片240的感光面的上方或者下方。即在上述镜头210的成像条件中，在物距保持不变的情况下，可以通过改变所述传感芯片240的感光面与所述镜头210的成像面的相对位置来实现所述传感芯片240的感光面的离焦。

需要说明的是，为了使所述传感芯片240可以清晰成像，在设计时，可以将所述传感芯片240的感光面设计的与所述镜头210的成像面重合，在模组装配时，为了克服显示屏内部的结构光信号对手指的生物特征信息采集所造成的影响，需要控制所述镜筒220和/或所述传感芯片240的装配，以使所述传感芯片240的感光面位于在所述镜头210的成像面的上方或者下方。

例如，如图4所示，在模组装配时，为了使所述镜头210的成像面B位于所述传感芯片240的感光面A的上方，可以适当的增加所述镜头210与所述传感芯片240之间的距离(镜头210的光学中心O与传感芯片240的感光面A之间的距离)，例如，可以增加所述镜筒220的高度(镜筒220中镜头210以下的高度)，和/或，在所述镜筒220与所述传感芯片240之间增加其他填充材料(例如，固定胶)，进而，实现所述镜头210的成像面B位于所述传感芯片240的感光面A的上方的目的。

又例如，如图5所示，在模组装配时，为了使所述镜头210的成像面B位于所述传感芯片240的感光面A的下方，可以适当的减小所述镜头210与所述传感芯片240之间的距离(镜头210的光学中心O与传感芯片240的感光面A之间的距离)，例如，可以降低所述镜筒220的高度(镜筒220中镜头210以下的高度)，或者，降低所述镜筒220的高度(镜筒220中镜头210以下的高度)结合在所述镜筒220与所述传感芯片240之间增加光学滤波片，进而，实现所述镜头210的成像面B位于所述传感芯片240的感光面A的下方的目的。

应理解，上述镜头210的光学中心O为镜头210中的一个特殊点，凡是通过所述特殊点的光，其传播方向不变。镜头210的光学中心又称为镜头210的光心(Optical center)。

可选地，在上述图4和图5中，光学滤波片230固定在镜筒220内，且光学滤波片230位于镜头210的下方。进一步地，光学滤波片230通过直接接触的方式固定在镜筒220内的侧壁上。

优选地，在本申请实施中，所述预设值为10μm。换句话说，所述传感芯片240的感光面与所述镜头210的成像面之间的距离大于或者等于10μm。此时，可以忽略显示屏内部的结构光信号对手指的生物特征信息采集所造成的影响。

可选地，在一些实施例中，所述镜头210可以包括由至少一片非球面注塑镜片组成的透镜，以减小指纹图像的成像畸变。

需要注意的是，至少一片非球面注塑镜片组成的透镜的焦距可以比用于拍照用的前置摄像头的焦距小或所述镜头210为微距镜头，以达到屏下指纹识别的要求。例如，所述微距镜头的焦距范围可以为0.4mm-1.8mm。应注意，所述范围仅为满足成像条件的间隙的示例范围，本申请实施例不限于此。例如，所述微距镜头的焦距也可以是2mm。

可选地，在本申请实施例中，所述光学滤波片230可以通过如下两种方式固定在所述镜筒220内。

方式一，所述光学滤波片230通过直接接触的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

方式二，所述屏下生物特征识别装置还包括滤波片支架231，所述光学滤波片230固定在所述滤波片支架231上，且所述滤波片支架231通过直接接触的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

具体地，如图6所示，所述光学滤波片230通过上述方式一固定在所述镜筒220内。

可选地，如图6所示，所述光学滤波片230在靠近所述镜筒220处与所述镜头210形成有第一点胶结构232，所述光学滤波片230通过在所述第一点胶结构232内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

例如，在所述第一点胶结构232内点有机胶，以将所述光学滤波片230固定在所述镜筒220内的侧壁上。

需要说明的是，由于镜头210可以包括由至少一片非球面注塑镜片组成的透镜，因此，所述第一点胶结构232可以是所述镜头210与所述光学滤波片230在所述镜筒220内装配时自然形成的空腔结构，也可以是所述镜头210在装配时主动形成的空腔结构。

可选地，如图6所示，所述光学滤波片230通过在与所述镜筒220接触的空隙233内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

换句话说，所述光学滤波片230的尺寸小于所述镜筒220，在将所述光学滤波片230移动至装配位置时，可以在所述光学滤波片230与所述镜筒220之间的空隙233内点胶，以将所述光学滤波片230固定在所述镜筒220内的侧壁上。

例如，在所述空隙233内点有机胶，以将所述光学滤波片230固定在所述镜筒220内的侧壁上。

可选地，如图6所示，所述光学滤波片230通过在其下表面边缘处234点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

例如，在所述光学滤波片230下表面边缘处234点有机胶，以将所述光学滤波片230固定在所述镜筒220内的侧壁上。

可选地，所述光学滤波片230还可以通过其他方式固定在所述镜筒内的侧壁上，例如，可以在所述光学滤波片230下设置用于支撑所述光学滤波片230的台阶结构。

具体地，如图7所示，所述光学滤波片230通过上述方式二固定在所述镜筒220内。

可选地，如图7所示，所述滤波片支架231的上表面向所述镜筒220轴线方向延伸形成有第一台阶结构235，所述光学滤波片230固定在第一台阶结构235内。

需要说明的是，所述第一台阶结构235是由非透明材料制成的，即通过镜头210的光信号不可以通过所述第一台阶结构235。

可选地，所述光学滤波片230可以通过在所述第一台阶结构235上点有机胶的方式固定在所述第一台阶结构235内。

可选地，如图7所示，所述滤波片支架231的下表面向所述镜筒220侧壁方向延伸形成有弧形结构236，所述滤波片支架231通过在所述弧形结构236内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

例如，在所述弧形结构236内点有机胶，以将所述滤波片支架231固定在所述镜筒220内的侧壁上。

可选地，如图7所示，所述滤波片支架231在靠近所述镜筒220处与所述镜头210形成有第二点胶结构237，所述滤波片支架231通过在所述第二点胶结构237内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

例如，在所述第二点胶结构237内点有机胶，以将所述滤波片支架231固定在所述镜筒220内的侧壁上。

需要说明的是，由于镜头210可以包括由至少一片非球面注塑镜片组成的透镜，因此，所述第二点胶结构237可以是所述镜头210与所述滤波片支架231在所述镜筒220内装配时自然形成的空腔结构，也可以是所述镜头210在装配时主动形成的空腔结构。

可选地，如图7所示，所述滤波片支架231通过在与所述镜筒220接触的空隙238内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

例如，在所述空隙238内点有机胶，以将所述滤波片支架231固定在所述镜筒220内的侧壁上。

可选地，所述滤波片支架231还可以通过其他方式固定在所述镜筒内的侧壁上，例如，可以在所述滤波片支架231下设置用于支撑所述滤波片支架231的台阶结构。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述光学滤波片230和所述滤波片支架231可以构成光学滤波片组件，在装配时，将光学滤波片组件装配在镜筒220内。

为了实现上述模组装配目的，需要对镜筒220进行固定。

可选地，在一些实施例中，所述镜头210与所述镜筒220构成镜筒组件半成品，所述光学滤波片230或者所述光学滤波片组件与镜筒组件半成品构成镜筒成品。

可选地，在本申请实施例中，可以对镜筒220以及其固定组件进行一体化设计，即在模组装配之后，所述镜筒220(镜筒成品)具有固定的装配位置，此时，既能满足所述镜头210的成像条件，又能克服显示屏内部的结构光信号对手指的生物特征信息采集所造成的影响。

可选地，在本申请一个实施例中，可以将镜筒220与其固定组件(例如，如图6所示的镜筒220、镜头210和光学滤波片230，又例如，如图7所示的镜筒220、镜头210、光学滤波片230和滤波片支架231)进行单独设计，即在模组装配之后，所述镜筒220具有固定的装配位置，此时，既能满足所述镜头210的成像条件，又能克服显示屏内部的结构光信号对手指的生物特征信息采集所造成的影响。

具体地，如图6或图7所示，所述镜筒220在远离筒口的外壁上形成有第二台阶结构221，所述第二台阶结构221用于固定所述镜筒220。

需要说明的是，所述第二台阶结构221可以增强所述镜筒220与所述传感芯片240之间连接的可靠性。

可选地，所述镜筒220通过固定胶固定在所述传感芯片240的上表面。

可选地，所述固定胶具有以下特性中的至少一种：不透可见光，厚度为0.02mm～0.10mm，粘度＞20000mPas，固化收缩率＜3％。

例如，所述固定胶可以是属于环氧体系或者丙烯酸体系的胶。所述固定胶的固化方式可以是85℃以内的低温固化，也可以是无影胶(Ultraviolet Rays，UV)固化，还可以是UV固化结合85℃以内的低温固化。

需要说明的是，UV固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。

应理解，所述第二台阶结构221可以是连续的围绕固定所述镜筒220，也可以是离散的围绕固定所述镜筒220，本申请实施例不做具体限定。

具体地，如图6或图7所示，可以通过镜座250支撑所述镜筒220，所述镜座250与所述镜筒220之间形成有第三点胶结构251，所述镜座250与所述镜筒220之间通过在所述第三点胶结构251内进行点胶的方式进行固定。例如，如图6或图7所示，所述第三点胶结构可以包括所述镜座250的上表面在靠近所述镜筒220的外围区域向下延伸形成的一个胶水容纳空间，由此可以通过在容纳空间内以点胶的方式固定连接所述镜筒220和所述镜座250。

应理解，所述第三点胶结构251可以包括一个或多个容纳空间，本申请实施例不做具体限定。

还应理解，所述第三点胶结构251围绕所述镜筒220可以是连续的也可以是离散的。本申请实施例不做具体限定。

具体地，为了固定所述镜座250，所述镜座250的下表面在远离所述镜筒220的边缘处向下延伸形成第一固定结构252。

需要说明的是，所述第一固定结构252在某一方向上可以是连续的也可以是离散的，本申请实施例不做限定。

为了保证能够将镜头210稳定的固定在镜筒220内。可选地，在本申请一个实施例中，可以在镜筒220的上表面的筒口处设置用于阻止镜头210向上进行移动的结构。例如，如图6或图7所示，所述镜筒220的上表面在筒口处向内延伸形成第一凸起结构222，所述第一凸起结构222用于固定所述镜头。可选地，在本申请的另一个实施例中，为了阻止镜头210向下移动，镜筒220的内侧表面和镜头210之间可以通过胶材贴合固定方式进行固定。

可选地，在本申请一个实施例中，所述第一凸起结构222的上表面可以被设计成特定结构，例如漏斗结构或者斜面结构，以使得来自显示屏的经由人体手指反射的光信号尽可能多的穿过所述第一凸起结构222，进而增加镜头210接收的信号量。例如，如图6或图7所示，所述镜筒220的上表面在筒口处通过倒角处理形成有斜角，使得所述镜筒220在上表面处的内径大于所述镜筒220在所述第一凸起结构222处的内径。

可选地，在本申请一个实施例中，所述镜筒220的内侧表面和所述镜头210之间可以设置额外的用于容纳胶水的空间，以增加所述镜筒220的内侧表面和所述镜头210之间贴合的可靠度。例如，所述镜筒220的内侧表面在所述第一凸起结构222的下方形成有第三台阶结构223，所述镜头210通过所述第一凸起结构222和所述第三台阶结构223固定在所述镜筒220内。具体地，所述第三台阶结构223可以极大程度的增加胶水的容纳空间。

需要说明的是，所述第三台阶结构223可以由如图6或图7所示的光学滤波片230替代。例如在如图6所示的结构中，所述镜头210可以通过在所述第一点胶结构232内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。又例如，在如图7所示的结构中，所述镜头210可以通过在所述第二点胶结构237内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

可选地，在本申请实施例中，可以在镜座250的上表面设置泡棉，以到达密封防尘的目的。

可选地，如图6或图7所示，所述镜座250在所述第二台阶结构221与所述第一固定结构252之间形成有空腔结构。应理解，一些诸如电容器、微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)等被动元件可以设置于所述第二台阶结构221与所述第一固定结构252之间形成的空腔结构内。

可选地，在本申请实施例中，如图8所示，所述镜座250与所述镜筒220为一整体结构，可以称之为镜筒组件，详见图8中镜筒组件220。

需要说明的是，图8是图6所示的屏下生物特征识别装置200中镜座250与镜筒220为一整体结构的示意图，图7所示的结构中镜座250与镜筒220也可以为一整体结构，为了简洁，在此不再赘述。

应当理解的是，在具体实现上，所述镜头210、所述镜筒220以及所述镜座250还可以设计有其他结构。例如，所述镜头210还可以设计有镜头210的尺寸标记(a)，所述镜筒220还可以设计有镜筒220的尺寸标记(A1)，所述镜筒220还可以设计有装配尺寸，在模组装配过程中可以基于该装配尺寸进行镜筒220的装配。例如，不同的厂家可以使用不同的孔径和孔深(即镜筒220的筒径和筒深)。例如，在所述镜筒220上还可以设计有用于固定所述镜筒220的孔，例如螺纹固定孔。又例如，在所述镜座250上还可以设计有用于固定所述镜座250的孔，例如螺纹固定孔。

图9为本申请实施例的屏下生物特征识别装置200的示意图。具体地，如图9所示，所述屏下生物特征识别装置200中还集成有柔性印制电路板260的部分剖面结构示意图。

具体地，屏下生物特征识别装置200还可以包括用于传输信号的电路板，如图9所示，所述电路板可以是柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)260。

可选地，所述传感芯片240可以通过固晶胶固定在所述柔性印制电路板260的上表面，所述传感芯片240通过绑定线261电连接所述柔性印制电路板260。所述传感芯片240也可以通过焊盘焊接到所述柔性印制电路板260的上。具体地，所述传感芯片240可以通过所述柔性印制电路板260实现与其他外围电路或者如图1或图2所示的电子设备100的其他元件的电性互连和信号传输。比如，所述传感芯片240可以通过所述柔性印制电路板260接收所述电子设备100的处理单元的控制信号，并且还可以通过所述柔性印制电路板260将所述生物特征检测信号(例如指纹图像)输出给所述电子设备100的处理单元或者控制单元等。

可选地，如图9所示，所述第一固定结构252的下表面与所述柔性印制电路板260的上表面在所述传感芯片240的边缘区域固定连接。

具体地，所述镜座250的所述第一固定结构252的下表面可以通过在所述柔性印制电路板260上点固定胶的方式实现密封粘结。例如，所述固定胶可以是属于环氧体系或者丙烯酸体系的胶，所述固定胶具有以下特性中的至少一种：不透可见光，厚度为0.02mm～0.10mm，粘度＞20000mPas，固化收缩率＜3％。所述固定胶的固化方式可以是85℃以内的低温固化，也可以是无影胶(Ultraviolet Rays，UV)固化，还可以是UV固化结合85℃以内的低温固化。

需要说明的是，UV固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。

如图9所示，由于镜座250固定在所述柔性印制电路板260的上表面时，镜座250和所述柔性印制电路板260之间会形成一个封闭的空间。为了避免由于这个封闭空间的压强过大或过小影响屏下生物特征识别装置200的稳定性。

可选地，在本申请一个实施例中，可以在如图9所示的镜座250上形成有排气孔，所述排气孔用于调整所述镜座250和所述柔性印制电路板260形成的内部空间的气压强度。

可选地，在本申请一个实施例中，屏下生物特征识别装置200还包括钢板，钢板固定在所述柔性印制电路板260的下表面。

可选地，在本申请一个实施例中，所述屏下生物特征识别装置还包括：固定架270。

具体地，如图10所示，所述镜座250通过所述固定架270固定在所述显示屏的下方，并使得所述显示屏的上表面与所述镜头210光学中心之间的距离满足成像条件。

可选地，所述固定架270与所述镜座250之间可以通过以下安装方式中的至少一种进行的安装固定：螺钉安装固定方式、胶材贴合固定方式、焊接固定方式和耦合固定方式。

本申请实施例中，所述屏下生物特征识别装置200可以通过固定连接在所述终端设备内部容易拆卸的器件上来实现安装在所述显示屏的下方。

换句话说，上述容易拆卸的器件可以作为所述屏下生物特征识别装置200与显示屏之间的固定架270。所述屏下生物特征识别装置200可以通过其他辅助元件实现以非接触方式固定设置在所述显示屏的下方。比如，所述屏下生物特征识别装置200可以固定到所述固定架270，并通过所述固定架270固定设置在所述显示屏的下方。

需要说明的是，上述图9和图10是以光学滤波片230通过上述方式一固定在镜筒220内为例进行说明，即所述光学滤波片230通过直接接触的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上，对应图3和图6。当然，在如图7所示的屏下生物特征识别装置200中也可以集成有柔性印制电路板260和固定架270，为了简洁，在此不再赘述。

可选地，在本申请一个实施例中，当所述屏下生物特征识别装置200应用于终端设备(比如智能手机)时，所述固定架270为所述终端设备的中框，所述中框用于支撑所述显示屏。所述屏下生物特征识别装置200和所述显示屏之间可以通过所述终端设备的中框或者其他元部件固定在所述显示屏的下方。

图11是通过中框370将所述屏下生物特征识别装置200固定于显示屏320下方的示意图。所述屏下生物特征识别装置200可以是如图6所示，也可以是如图7所示，还可以是如图8所示。以下以所述屏下生物特征识别装置200为如图6所示的屏下生物特征识别装置200为例进行阐述。

具体地，显示屏320可以为如图1和图2所示的OLED显示屏120，所述屏下生物特征识别装置200可以为如图1和图2所示的光学指纹识别装置130，其具体可以包括镜头210、镜筒220、光学滤波片230、传感芯片240、镜座250、柔性印制电路板260等等。所述屏下生物特征识别装置200可以用于采集指纹或者其他生物特征，且其生物特征采集区域至少部分位于所示显示屏320的显示区域之内。所述显示屏320和所述屏下生物特征识别装置200的具体结构、功能以及生物特征检测识别过程可以参照前面关于OLED显示屏120和光学指纹识别装置130的描述，此处不再赘述。

可选地，所述传感芯片240可以是由多个光学指纹传感器构成的光学指纹传感器模组。

中框370为电子设备的设置于显示屏320和后盖中间并用于承载内部各种组件的框架，其内部各种组件包括但不限于电池，主板，摄像头，排线，各种感应器，话筒，听筒等等零部件。

中框370可以由金属或者合金材料制成，甚至可以由塑胶材料制成，这种情况下，所述中框370甚至可以和移动终端的边框一体成型，所述一体成型指内部中框和边框是一个整体。比如，边框可以只是一个金属贴边，或者可以在中框上面镀一层类似金属的涂料。进一步地，所述中框370还可以是复合中框，例如，包括内中框与外中框，其中，内中框用于承载手机零部件(例如镜座250)，外中框在内中框外，外中框外沿装有手机按键，内中框与外中框整合为一体。

可选地，在本申请一个实施例中，所述屏下生物特征识别装置200与所述显示屏320之间存在间隙。

应当理解，所述屏下生物特征识别装置200与所述显示屏320之间存在间隙旨在为了使得显示屏的上表面与镜头210光学中心之间的距离满足成像条件，本申请实施例对所述间隙的大小和具体含义不做限定。

例如，所述间隙可以是厂商在对所述生物识别装置200的安装过程中通过调试确定的，也可以是各个厂商规定好的。

又例如，所述间隙可以是镜筒220的上表面与所述显示屏320的下表面之间的距离，也可以是镜座250的上表面与显示屏320的下表面之间的距离。

可选地，在本申请一个实施例中，所述屏下生物特征识别装置200与所述显示屏320之间存在间隙的间隙宽度可以大于或等于第一距离，所述第一距离为所述终端设备处于跌落或者碰撞等震荡状态时所述镜筒220与所述显示屏320不会发生触碰的最小距离。

例如，所述间隙宽度的范围可以为：0.3mm-1mm。应注意，所述范围仅为所述间隙的示例范围，本申请实施例不限于此。

应当理解，虽然上述实施例中以所述中框370为固定架为例，但是，在其他实施例中，所述屏下生物特征识别装置200可以通过固定连接在所述终端设备内部容易拆卸的任意器件上来实现安装在所述显示屏320的下方，并保证所述屏下生物特征识别装置200与所述显示屏320之间存在间隙。只要所述屏下生物特征识别装置200能够以非接触方式固定设置在所述显示屏320的下方便可。在其他实施例中，所述屏下生物特征识别装置200也可以固定到所述移动终端的后盖、主板以及电池等易拆卸的器件上，进一步地固定设置在所述显示屏320的下方。

由于所述屏下生物特征识别装置200采用非接触方式设置在所述显示屏320的下方，且不和所述显示屏320的下表面接触，即，所述屏下生物特征识别装置200和所述显示屏320完全解耦，避免了拆卸所述屏下生物特征识别装置200时损坏所述显示屏320。

此外，由于所述屏下生物特征识别装置200和所述显示屏320的下表面不接触，二者之间保持一个固定的间隙，所述间隙可以是不填充任何辅助材料的空气间隙(air gap)，其可保证在当显示屏320受到按压或者终端设备出现跌落或碰撞时均不会出现所述屏下生物特征识别装置200接触到所述显示屏320的下表面，也不会影响所述屏下生物特征识别装置200的生物特征识别稳定性和性能。

综上所述，本申请实施例通过将所述屏下生物特征识别装置200与所述显示屏320的下表面进行分离设计，能够降低拆卸所述屏下生物特征识别装置200的难度，进而提高终端设备的可维修性。进一步地，能够降低在所述屏下生物特征识别装置的生产过程中将所述屏下生物特征识别装置200安装到所述显示屏320下方的复杂度，并提高所述屏下生物特征识别装置生产成功率，进而降低的生产成本。此外，也不会影响所述屏下生物特征识别装置200的生物特征识别稳定性和性能。

需要说明的是，本申请实施例中，所述显示屏320和所述中框370之间的位置关系是相对固定的。

可选地，在本申请一个实施例中，如图11所示，在所述显示屏320与所述中框370之间还包括屏幕组件柔性电路板360，所述显示屏320可以通过所述屏幕组件柔性电路板360实现与其他外围电路或者如图1或图2所示的电子设备100的其他元件的电性互连和信号传输。

可选地，如图11所示，所述显示屏320与所述屏幕组件柔性电路板360之间设置有泡棉340，所述泡棉340通过光学胶330粘接所述显示屏320，所述泡棉340通过光学胶350粘接所述屏幕组件柔性电路板360。换句话说，所述屏幕组件柔性电路板360通过所述光学胶330、所述泡棉340和所述光学胶350固定在所述显示屏320的下方。

需要说明的是，上述泡棉340除了用于与所述光学胶330和所述光学胶350配合粘接所述屏幕组件柔性电路板360与所述显示屏320之外，还具有密封防尘的效果。

可选地，如图11所示，所述中框370与所述屏幕组件柔性电路板360之间通过泡棉380进行密封连接，所述泡棉380为至少一面背胶的可压缩泡棉。可选地，所述泡棉380的压缩率＞50％。在所述泡棉380两面都背胶时，与所述屏幕组件柔性电路板360粘接贴合的胶的黏性弱于与所述中框370粘接贴合的胶的黏性。

需要说明的是，上述泡棉380除了用于粘接所述屏幕组件柔性电路板360与所述中框370之外，还具有密封防尘的效果。在通过双面胶固定方式或者光学胶固定方式进行固定连接时，能够增加固定连接的稳定性。

可选地，如图11所示，所述屏下生物特征识别装置200的镜座250上设置有定位柱253，所述中框370上设置有定位孔371，所述定位柱253与所述定位孔371可以形成精准定位，同时，所述定位柱253与所述定位孔371之间通过双面胶390进行粘接，所述双面胶390为具有一定厚度和尺寸保持力的双面胶。

可选地，如图11所示，所述显示屏320与所述屏下生物特征识别装置200之间的各个叠层在所述屏下生物特征识别装置200的安装区域形成有开孔，所述屏下生物特征识别装置200设置于所述开孔的下方，且其光学感应阵列通过所述开孔与所述显示屏320的下表面正对设置。因此，当所述屏下生物特征识别装置200设置在所述中框370的下表面时，能够保证所述屏下生物特征识别装置200可以透过所述开孔接收到上述反射光。

应理解，本申请实施例对所述开孔的尺寸不做具体限定。例如，所述中框370的开孔的尺寸可以小于或者等于所述屏下生物特征识别装置200的尺寸。又例如，所述中框370的开孔的尺寸也可以大于或等于镜筒220的尺寸。

可选地，在本申请的一个实施例中，在所述中框370的开孔的尺寸大于镜筒220的尺寸，且所述中框370的开孔371的尺寸小于所述屏下生物特征识别装置200的尺寸。这种情况下，镜筒220可以部分容纳在中框370的开孔内，且镜筒220和中框370之间可以形成有缓冲空间，其可以保证在当所述中框370受到按压或者终端设备出现跌落或碰撞时均不会出现镜筒220接触到中框370，也不会影响所述屏下生物特征识别装置200的生物特征识别稳定性和性能。

需要注意的是，所述显示屏320到所述中框370的距离构成所述屏下生物特征识别装置200的部分像距，在这一构成部分像距的距离范围内，所述显示屏320下的各个叠层结构物料开孔均不得遮挡有效光路，同时各叠层间形成良好的密封，避免对镜头造成污染(主要是指光信号污染)，从而，影响成像质量。

可选地，在本申请的一个实施例中，如图11所示，当所述屏下生物特征识别装置200应用于终端设备时，在所述显示屏320的上表面还设置有盖板310。其中，所述盖板310可以为透明保护盖板，比如玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其可以覆盖在所述显示屏320，并且所述盖板310的下表面可以与所述显示屏320的上表面(即显示面)进行贴合。显示屏320与盖板310之间可以通过粘胶层连接，也可以通过其他连接方式连接，本申请实施例对此不做限定。

本申请实施例中，屏下生物特征识别装置200采用光学方式进行生物特征识别时，比如光学指纹识别时，所述屏下生物特征识别装置200需要检测所述显示屏320发出的光信号经过手指反射而形成的反射光。

实际产品中，如果所述中框370的厚度较厚，可选地，在本申请的一个实施例中，也可以对所述中框370上的所述屏下生物特征识别装置200的安装区域进行减薄处理。

通过以上分析可以发现，本申请实施例中，通过让屏下生物特征识别装置200和显示屏320分离设计，例如，屏下生物特征识别装置200可以固定在中框370或后盖结构件上，解决目前屏下生物特征识别装置直接将屏下生物特征识别装置200贴合到显示屏320而导致的拆卸难，易损坏显示屏320，工艺贴合难度高等问题。

此外，本申请实施例中，所述屏下生物特征识别装置200和所述显示屏320的下表面之间形成一个间隙，所述间隙可保证在所述显示屏320受到按压或者当所述终端设备跌落或碰撞等条件下，所述屏下生物特征识别装置200均不接触所述显示屏320下表面，避免损坏所述显示屏320。

在本申请实施例中，上述屏下生物特征识别装置200也可以称为生物特征识别模组。光电探测器阵列也可以称为光电传感器阵列，其可以镜头210传输过来的光。例如，光电传感器阵列可以采用光电二极管的阵列，通过光电二极管将光信号转换为电信号，从而可以根据电信号进行成像。

图12是屏下生物特征识别装置200装配流程示意图。具体地，所述装配流程400包括：

401，被动元件贴片。

将电容器、MCU等被动元件固定在传感芯片240上，同时被动元件与传感芯片240电连接。

402，传感芯片贴合。

将传感芯片240通过固晶胶固定在柔性印制电路板260上。

403，传感芯片邦定。

传感芯片240通过绑定线261电连接至柔性印制电路板260。

404，镜头组件贴合。

在如图3，图6、图7和图8所述屏下生物特征识别装置200方案中，将镜头210安装在镜筒220内。

405，光学滤波片贴合。

具体地，在如图6所示的屏下生物特征识别装置200方案中，所述光学滤波片230可以通过在所述第一点胶结构232内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上；所述光学滤波片230也可以通过在与所述镜筒220接触的空隙233内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上；所述光学滤波片230还可以通过在其下表面边缘处234点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

可选地，在步骤405中，还可以是光学滤波片组件贴合。

可选地，在如图7所示的屏下生物特征识别装置200方案中，所述光学滤波片230固定在所述滤波片支架231上，且所述滤波片支架231通过直接接触的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

具体地，所述滤波片支架231的上表面向所述镜筒220轴线方向延伸形成有第一台阶结构235，所述光学滤波片230固定在第一台阶结构235内。

例如，所述光学滤波片230可以通过在所述第一台阶结构235上点有机胶的方式固定在所述第一台阶结构235内。

所述滤波片支架231可以通过在所述弧形结构236内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上；所述滤波片支架231也可以通过在所述第二点胶结构237内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上；所述滤波片支架231还可以通过在与所述镜筒220接触的空隙238内点胶的方式固定在所述镜筒220内的侧壁上。

406，镜座贴合。

具体地，如图6或者图7所示屏下生物特征识别装置200方案中，所述镜筒220可以通过在所述第三点胶结构251内进行点胶的方式进行固定。

可选地，所述镜筒220在远离筒口的外壁上形成有第二台阶结构221，所述第二台阶结构221用于固定所述镜筒220。例如，所述镜筒220通过在所述第二台阶结构221下点固定胶的方式固定在所述传感芯片240上。

可选地，所述镜座250的下表面在远离所述镜筒220的边缘处向下延伸形成第一固定结构252。例如，所述镜座250通过在所述第一固定结构252下点固定胶的方式固定在在柔性印制电路板260上。

具体地，所述固定胶可以是属于环氧体系或者丙烯酸体系的胶，所述固定胶具有以下特性中的至少一种：不透可见光，厚度为0.02mm～0.10mm，粘度＞20000mPas，固化收缩率＜3％。所述固定胶的固化方式可以是85℃以内的低温固化，也可以是UV固化，还可以是UV固化结合85℃以内的低温固化。

407，功能测试。

此时主要是进行所述屏下生物特征识别装置200的测试，例如，指纹检测测试。

408，模组表面贴双面胶。

上述模组为所述屏下生物特征识别装置200，在步骤407中测试合格时，在所述屏下生物特征识别装置200的镜座250的上表面贴双面胶。

409，模组贴中框组件。

通过双面胶将所述屏下生物特征识别装置200的镜座250与中框370(固定件270)固定。

410，功能测试。

此时进行的是全面测试，即整机测试，在测试合适时，装配流程完成。

本申请实施例中，还提供了一种生物特征识别组件，其可以包括屏下生物特征识别装置和模组支架；当所述生物特征识别组件应用到如上所述的屏下生物特征识别装置或者终端设备时，可以直接安装到所述终端设备的中框或者固定架，而在当所述屏下生物特征识别装置或者所述终端设备的屏下生物特征识别装置出现损坏时，可以对损坏的生物特征识别组件进行更换，因此能够进一步降低更换屏下生物特征识别装置的维修和器件更换的复杂度，避免对显示屏造成损坏。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括显示屏以及上述本申请各种实施例中的屏下生物特征识别装置，所述屏下生物特征识别装置设置在显示屏的下方，并使得显示屏的上表面与屏下生物特征识别装置中的镜头的光学中心之间的距离满足成像条件。

所述电子设备可以为任何具有显示屏的电子设备，其采用本申请实施例的技术方案实现屏下生物特征识别。所述显示屏可以为有机发光二极管显示屏，包括多个有机发光二极管光源，其中所述屏下生物特征识别装置采用至少部分有机发光二极管光源作为生物特征识别的激励光源。

应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。

应理解，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“所述”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (42)

1.一种屏下生物特征识别装置，其特征在于，包括：

镜头，用于设置在显示屏的下方以接收来自所述显示屏上方的经由人体手指返回的光信号，所述光信号用来检测所述手指的生物特征信息；

镜筒，所述镜头固定在所述镜筒内；

光学滤波片，所述光学滤波片位于所述镜头的下方；

传感芯片，所述传感芯片设置在所述镜筒的下方，所述传感芯片用于基于穿过所述镜头的光信号进行成像，其中，所述传感芯片的感光面与所述镜头的成像面之间的距离大于或者等于预设值。

2.根据权利要求1所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述光学滤波片通过直接接触的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述光学滤波片在靠近所述镜筒处与所述镜头形成有第一点胶结构，所述光学滤波片通过在所述第一点胶结构内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

4.根据权利要求2或3所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述光学滤波片通过在与所述镜筒接触的空隙内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上，或者，所述光学滤波片通过在其下表面边缘处点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述屏下生物特征识别装置还包括滤波片支架，所述光学滤波片固定在所述滤波片支架上，且所述滤波片支架通过直接接触的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述滤波片支架的上表面向所述镜筒轴线方向延伸形成有第一台阶结构，所述光学滤波片固定在第一台阶结构内。

7.根据权利要求5或6所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，

所述滤波片支架的下表面向所述镜筒侧壁方向延伸形成有弧形结构，所述滤波片支架通过在所述弧形结构内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述滤波片支架在靠近所述镜筒处与所述镜头形成有第二点胶结构，所述滤波片支架通过在所述第二点胶结构内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述滤波片支架通过在与所述镜筒接触的空隙内点胶的方式固定在所述镜筒内的侧壁上。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述光学滤波片完全覆盖所述镜头底部。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述光学滤波片为红外截止光学滤波片和/或蓝光截止光学滤光片。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜头的成像面位于所述传感芯片的感光面的上方或者下方。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述预设值为10μm。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜头包括由至少一片非球面注塑镜片组成的透镜。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜头为微距镜头。

16.根据权利要求15所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述微距镜头的焦距范围为0.4mm-1.8mm。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述屏下生物特征识别装置还包括：

镜座，所述镜座用于支撑所述镜筒。

18.根据权利要求17所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜座的上表面在靠近所述镜筒的外围区域向下延伸形成有第三点胶结构，所述镜座与所述镜筒之间通过在所述第三点胶结构内进行点胶的方式进行固定。

19.根据权利要求17所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜座与所述镜筒为一整体结构。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜筒在远离筒口的外壁上形成有第二台阶结构，所述第二台阶结构用于固定所述镜筒。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜座的下表面在远离所述镜筒的边缘处向下延伸形成第一固定结构，所述第一固定结构用于固定所述镜座。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜筒的上表面在筒口处向内延伸形成第一凸起结构，所述第一凸起结构用于固定所述镜头。

23.根据权利要求22所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜筒的上表面在筒口处通过倒角处理形成有斜角，使得所述镜筒在上表面处的内径大于所述镜筒在所述第一凸起结构处的内径。

24.根据权利要求22或23所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜筒的内侧表面在所述第一凸起结构的下方形成有第三台阶结构，所述镜头通过所述第一凸起结构和所述第三台阶结构固定在所述镜筒内。

25.根据权利要求17至24中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜筒固定在所述传感芯片的上表面。

26.根据权利要求25所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜筒通过固定胶固定在所述传感芯片的上表面。

27.根据权利要求26所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述固定胶具有以下特性中的至少一种：不透可见光，厚度为0.02mm～0.10mm，粘度＞20000mPas，固化收缩率＜3％。

28.根据权利要求17至27中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述屏下生物特征识别装置还包括：

柔性印制电路板，所述传感芯片固定在所述柔性印制电路板的上表面，所述镜座的下表面与所述柔性印制电路板的上表面在所述传感芯片的边缘区域固定连接。

29.根据权利要求28所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜座通过在所述柔性印制电路板上点固定胶的方式实现密封粘结。

30.根据权利要求29所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述镜座形成有排气孔，所述排气孔用于调整所述镜座和所述柔性印制电路板形成的内部空间的气压强度。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述传感芯片通过固晶胶固定在所述柔性印制电路板的上表面，且所述传感芯片通过绑定线电连接所述柔性印制电路板。

32.根据权利要求17至31中任一项所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述屏下生物特征识别装置还包括：

固定架，所述镜座通过所述固定架固定在所述显示屏的下方，并使得所述显示屏的上表面与所述镜头光学中心之间的距离满足成像条件。

33.根据权利要求32所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述固定架与所述镜座通过以下安装方式中的至少一种进行的安装固定：螺钉安装固定方式、胶材贴合固定方式、焊接固定方式和耦合固定方式。

34.根据权利要求32或33所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述屏下生物特征识别装置应用于电子设备，所述固定架为所述电子设备的中框，所述中框用于支撑所述显示屏。

35.根据权利要求34所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述中框形成有开孔，所述镜筒至少部分容纳在所述开孔内，所述镜筒外侧和所述开孔的内侧之间存在间隙。

36.根据权利要求35所述的屏下生物特征识别装置，其特征在于，所述中框的上表面在所述开孔边缘通过倒角处理形成有斜角，所述斜角使得所述中框上表面的开孔宽度大于所述中框下表面的开孔宽度。

37.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求1至36中任一项所述的屏下生物特征识别装置。

38.根据权利要求37所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

显示屏，所述屏下生物特征识别装置设置在所述显示屏的下方，并使得所述显示屏的上表面与所述屏下生物特征识别装置中的镜头的光学中心之间的距离满足预定的成像条件，其中，所述屏下生物特征识别装置的生物特征采集区域至少部分位于所述显示屏的显示区域之中。

39.根据权利要求38所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：中框，所述屏下生物特征识别装置通过所述中框装配至所述显示屏的下方，以使所述屏下生物特征识别装置与所述显示屏之间存在间隙。

40.根据权利要求39所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括屏幕组件柔性线路板，所述屏幕组件柔性线路板位于所述显示屏和所述中框之间，且所述屏幕组件柔性线路板与所述中框之间通过至少一面背胶的可压缩泡棉进行密封固定。

41.根据权利要求40所述的电子设备，其特征在于，若所述泡棉两面背胶，所述泡棉与所述屏幕组件柔性线路板粘结贴合的胶的粘性弱于所述泡棉与所述中框粘结贴合的胶的粘性。

42.根据权利要求40或41所述的电子设备，其特征在于，所述泡棉的压缩率＞50％。