CN109543624A - 光学指纹模组、屏幕组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学指纹模组、屏幕组件及电子设备，涉及指纹模组技术领域。所述光学指纹模组包括：镜筒、镜片、滤光片及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括第一平面，所述滤光片设置于所述第一平面，所述镜筒包括连接部及远离所述连接部的安装部，所述镜片安装于所述安装部，所述连接部设置于所述指纹识别芯片的第一平面以使镜片与指纹识别芯片之间的距离为预设值。通过将镜片设置在镜筒中，镜筒直接与指纹识别芯片相连，减少了影响指纹识别芯片与指纹识别芯片之间距离的影响因素，能够有效地提高光学指纹模组的精度，降低产品的不良率。

Description

光学指纹模组、屏幕组件及电子设备

技术领域

本发明涉及指纹模组技术领域，具体而言，涉及一种光学指纹模组、屏幕组件及电子设备。

背景技术

现有的光学指纹模组由支架，镜片，滤光片，指纹芯片，线路基板组成。其中芯片采用胶水贴合固定在线路基板上，同步采用金线与线路基板之间实现电信号连接，滤光片采用光学胶水贴合在芯片之上，支架采用结构胶贴合在线路基板之上，镜片组装固定在支架孔之中，镜片为凸镜片成像原理，将指纹光信号聚焦于芯片感应区域上从而采集指纹。

由于是采用凸镜片成像原理，所以要求镜片与芯片之间距离为一固定值，如果实际模组制作与理论值存在差异则会影响指纹光信号采集，严重会造成模组报废不可使用。镜片与芯片之间距离精度由存在两者之间的部件的加工精度和安装精度的累积决定，现有技术方案中影响镜片与芯片之间距离精度包括：支架与线路基板之间的贴合精度，支架本身的加工精度，支架与镜片组装精度，镜片本身的加工精度，芯片与线路基板之间的贴合精度，芯片本身的厚度精度，线路基板的平整度等，所有这些因素影响镜片与芯片之间的距离精度，这些因素累积最终导致实际制作出来的模组的镜片与芯片之间的实际距离与设计值存在差异的风险较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种光学指纹模组、屏幕组件及电子设备，以减少存在镜片和芯片之间存在连接关系的部件个数，提高镜片与芯片之间的距离精度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种光学指纹模组，所述光学指纹模组包括：镜筒、镜片及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括第一平面，所述镜筒包括连接部及远离所述连接部的安装部，所述镜片安装于所述安装部，所述连接部设置于所述指纹识别芯片的第一平面。

进一步地，所述指纹识别芯片的第一平面包括光学感应区域及非光学感应区域，所述连接部粘接于所述非光学感应区域，所述镜片与所述光学感应区域相对设置。

进一步地，所述光学指纹模组包括线路基板，所述线路基板包括连接面，所述指纹识别芯片包括与所述第一平面相对的第二平面，所述第二平面设置于所述线路基板的所述连接面。

进一步地，所述光学指纹模组包括支架，所述支架包括支撑部及远离所述支撑部的固定部，所述支撑部设置于所述连接面上，所述固定部与所述镜筒粘接。

进一步地，所述固定部包括形成至少一级阶梯状结构的第一曲折面，所述镜筒的外侧包括形成至少一级阶梯状结构的第二曲折面，所述第一曲折面与所述第二曲折面间隙配合，所述第一曲折面与所述第二曲折面之间的间隙填充胶层。

进一步地，所述第一曲折面与所述第二曲折面之间的间隙填充的胶层为不透光的胶层。

本发明实施例还提供了一种屏幕组件，所述屏幕组件包括显示屏及光学指纹模组，所述光学指纹模组包括：镜筒、镜片及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括第一平面，所述镜筒包括连接部及远离所述连接部的安装部，所述镜片安装于所述安装部，所述连接部设置于所述指纹识别芯片的第一平面；所述光学指纹模组设置于所述显示屏下。

本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的屏幕组件。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种光学指纹模组、屏幕组件及电子设备，所述光学指纹模组包括：镜筒、镜片及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括第一平面，所述镜筒包括连接部及远离所述连接部的安装部，所述镜片安装于所述安装部，所述连接部设置于所述指纹识别芯片的第一平面以使镜片与指纹识别芯片之间的距离为预设值。通过将镜片设置在镜筒中，镜筒直接与指纹识别芯片相连，减少了存在镜片和芯片之间的部件个数，进而减少了影响镜片与指纹识别芯片之间距离精度的影响因素，能够有效地提高镜片与芯片之间的距离精度，降低产品的不良率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了现有的光学指纹模组示意图。

图2示出了本发明第一实施例所提供的一种光学指纹模组的结构示意图。

图3示出了本发明第一实施例所提供的一种光学指纹模组的另一种实施方式的结构示意图。

图4示出了本发明第一实施例所提供的一种光学指纹模组的另一种实施方式的结构示意图。

图5示出了本发明第一实施例所提供的一种光学指纹模组的另一种实施方式的结构示意图。

图6示出了本发明第一实施例所提供的一种光学指纹模组的另一种实施方式的结构示意图。

图7示出了本发明第二实施例所提供的屏幕组件的示意图。

图8示出了本发明第二实施例所提供屏幕组件的另一种实施方式示意图。

图标：100-光学指纹模组；110-线路基板；111-连接面；120- 指纹识别芯片；121-第一平面；122-第二平面；130-滤光片；140- 支架；141-支撑部；142-固定部；1421-粘接面；1422-外表面； 143-第一曲折面；150-镜筒；151-连接部；1511-固定脚；152- 安装部；153-第二曲折面；160-镜片；170-胶层；200-屏幕组件； 210-显示屏；220-中框；230-遮蔽泡棉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

在本发明的描述中，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有的光学指纹模组采用凸镜片成像原理，所以要求镜片与芯片之间距离为一固定值，若实际模组制作与理论值存在差异则会影响指纹光信号采集，严重会造成模组报废不可使用。请参阅图1，图1示出了现有方案的光学指纹模组100的结构示意图，指纹识别芯片120设置在线路基板110上，镜片160 组装在支架140上，支架140设置在线路基板110上，由于线路基板110的平整度无法得到保障，影响镜片160与指纹识别芯片120之间距离精度的因素较多，所有这些因素累积最终导致实际制作出来的模组的镜片与芯片之间的实际距离与设计值存在差异的风险较大。

第一实施例

本实施例提供了一种光学指纹模组100，以改善现有的光学指纹模组100可能出现的实际制作出的模组中镜片160和指纹识别芯片120之间的实际距离与设计值存在较大差异的问题。

请参阅图2，光学指纹模组100包括镜筒150、镜片160、滤光片130、指纹识别芯片120、支架140以及线路基板110。

指纹识别芯片120设置在线路基板110上，线路基板110 包括连接面111，指纹识别芯片120包括第一平面121及与第一平面121相对的第二平面122，指纹识别芯片120的第一平面121包括光学感应区域及非光学反应区域，光学感应区域用于感应识别指纹光线，识别指纹信号，一般地，光学感应区域

8PA18044554 形成于第一平面121的中心区域，非光学感应区域连续地或间隔地围绕光学感应区域设置。指纹识别芯片120的第二平面122 设置在线路基板110的连接面111上，例如，指纹识别芯片120 的第二平面122与线路基板110的连接面111贴合，通过结构胶进行固定，并通过金线实现指纹识别芯片120与线路基板110 的电连接，以将指纹识别芯片120识别的指纹信号传输至线路基板110；或者，指纹识别芯片120通过导电胶固定在线路基板110的连接面111上。

镜片160安装于所述镜筒150中，镜筒150设置在指纹识别芯片120上。镜筒150包括连接部151及远离所述连接部151 的安装部152，镜筒150为中空的圆柱状，但不限于此，还可以是其他的中空的形状，例如中空的长方体、中空的多棱柱等。所述镜片160安装于所述安装部152，例如，镜片160可以卡设于镜筒150的安装部152，还可以通过透明的胶水与与镜筒 150的安装部152粘接。

连接部151设置于所述指纹识别芯片120的第一平面121 上，以使镜片160与指纹识别芯片120之间的距离为预先设定的设计值，镜片160与第一平面121的光学感应区域相对设置。于本实施例中，所述连接部151包括多个固定脚1511，多个固定脚1511均匀分布在安装部152靠近指纹识别芯片120的一侧形成连接部151。多个固定脚1511通过胶水组装固定在指纹识别芯片120的第一平面121上。需要说明的是，指纹识别芯片 120的第一平面121包括光学感应区域及非光学感应区域，镜筒150的固定脚1511设置在第一平面121的非光学感应区域，以使所述镜片160与所述滤光片130相对设置。光线入射镜片 160后，通过镜片160的聚焦作用将指纹光线入射到指纹识别芯片120的光学感应区域，由指纹识别芯片120对光线进行光电转换，识别指纹信息。镜筒150一方面能够支撑固定镜片160，另一方面，能够遮蔽不必要的光线。

支架140设置在线路基板110上，支架140与镜筒150连接以支撑镜筒150及镜片160，进一步保持镜筒150及镜片160 的稳定。支架140包括支撑部141及远离所述支撑部141的固定部142，所述支撑部141固定设置于线路基板110的连接面 111上，例如，可以通过胶水粘接。支架140的固定部142与所述镜筒150的外侧表面粘接。

可以理解地，支架140可以套设在镜筒150的外侧，于本实施例中，镜筒150的外部形状为圆柱状，支架140套设在圆柱状的镜筒150的外侧，与所述镜筒150的外侧表面粘接。

支架140的固定部142包括朝向镜筒150的粘接面1421 以及与粘接面1421连接且背离线路基板110的外表面1422，所述粘接面1421与所述镜筒150的外侧的表面粘接。为增加支架140与镜筒150之间的稳定性，可以增大粘接面1421与镜筒 150外侧表面的接触面积。粘接面1421与镜筒150的外侧的表面通过胶水粘接，支架140为不透光的支架140，支架140与镜筒150之间的胶水也采用不透光的胶水，例如黑色的热固胶，从而可以遮蔽不必要的光线。

于本实施例中，固定部142的外表面1422与粘接面1421 之间形成倒角过渡，倒角用以增加固定部142与镜筒150之间的着胶面积，使粘接更加稳固。

在本发明的其他实施方式中，为增大支架140的固定部142与镜筒150的外侧的表面之间的接触面积，请参阅图3 和图4，所述固定部142的粘接面1421可以为形成至少一级阶梯状结构的第一曲折面143。所述镜筒150的外侧包括形成至少一级阶梯状结构的第二曲折面153，所述第一曲折面143与所述第二曲折面153间隙配合，所述第一曲折面143与所述第二曲折面153之间的间隙填充胶层170。

所述第一曲折面143与所述第二曲折面153之间的间隙填充的胶层170为不透光的胶层170，例如，黑色的热固胶，以减少外接杂光对指纹光信号的干扰。第一曲折面143与固定部 142的外表面1422之间形成倒角，通过设置倒角以增加固定部 142与镜筒150之间的着胶面积，使粘接更加稳固，另一方面支架140与镜筒150之间通过形成阶梯状结构的第一曲折面 143与第二曲折面153配合连接，增大了着胶面积，改善了光学指纹模组100的结构强度。

在本实施例的另一种实施方式中，请参阅图5，所述镜筒 150还可以和支架140一体成型设置，镜片160安装在镜筒150 上，镜筒150直接与指纹识别芯片120连接，以减小镜筒150 与支架140之间胶水粘接对模组精度的影响。

请继续参阅图2，滤光片130设置于镜片160与指纹识别芯片120之间，用于对通过镜片160的光进行过滤筛选，使预设波长的指纹光线可以通过滤光片130入射所述指纹识别芯片 120。指纹识别芯片120的第一平面121包括光学感应区域，所述滤光片130可以设置于所述光学感应区域上。于本实施例中，滤光片130可以通过透明的光学胶水贴合在指纹识别芯片120 的光学感应区域，例如，可以通过UV胶将滤光片130贴合在指纹识别芯片120的光学感应区域。在本发明的其他实施例中，滤光片130还可以设置于镜筒150内，例如，请参阅图 6，滤光片130还可以设置在镜筒150内，镜筒150包括半封闭端及开口端，镜片160设置基于镜筒150内靠近半封闭端的一侧，滤光片130设置在镜筒150内靠近开口端的一侧，同样可以达到过滤光线的效果。

本实施例的有益效果：将镜片160组装在支架140中的模式改成镜片160组装在镜筒150中，镜筒150直接抵靠组装在指纹识别芯片120的表面替代传统的通过支架140抵靠在线路基板110上的方案，镜片160通过镜筒150直接与指纹识别芯片120连接，去除了原有的镜片160与支架140连接、支架140 与线路基板110连接、线路基板110与指纹识别芯片120连接等存在于镜片160与指纹识别芯片120之间的连接关系，减少了对模组精度有影响的因素，提高镜片160与指纹识别芯片120 之间距离精度。

第二实施例

本实施例提供了一种屏幕组件200，所述屏幕组件200包括显示屏210及第一实施例提供的光学指纹模组100，所述光学指纹模组100设置于所述显示屏210下。

屏幕组件200应用于电子设备，请参阅图7，所述屏幕组件200还包括中框220、遮蔽泡棉230，光学指纹模组100采用背胶贴合或者螺丝锁附等方式固定于中框220下，中框220一般用于支撑保护显示屏210。中框220与显示屏210之间采用遮蔽泡棉230阻挡外界杂光对指纹光信号干扰。所述显示屏210 可以是OLED屏幕，但不限于此，还可以是其他的具有相同或相似功能的显示屏210。

在本实施例的另一种实施方式中，请参阅图8，光学指纹模组100直接设置在显示屏210下，利用遮蔽泡棉230设置在显示屏210下方阻挡外界杂光对指纹光信号干扰。

第三实施例

本实施例提供一种电子设备，本实施例提供的电子设备包括第二实施例提供的屏幕组件200。

综上所述，本发明提供了一种光学指纹模组、屏幕组件及电子设备。所述光学指纹模组包括：镜筒、镜片及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括第一平面，所述镜筒包括连接部及远离所述连接部的安装部，所述镜片安装于所述安装部，所述连接部设置于所述指纹识别芯片的第一平面以使镜片与指纹识别芯片之间的距离为预设值。镜片通过镜筒直接与指纹识别芯片连接，去除了原有的镜片与支架连接、支架与线路基连接、线路基板与指纹识别芯片连接等存在于镜片与指纹识别芯片之间的连接关系，减少了对模组精度有影响的因素，提高镜片与指纹识别芯片之间距离精度，提高产品的良率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光学指纹模组，其特征在于，所述光学指纹模组包括：镜筒、镜片、及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括第一平面，所述镜筒包括连接部及远离所述连接部的安装部，所述镜片安装于所述安装部，所述连接部设置于所述指纹识别芯片的所述第一平面。

2.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述指纹识别芯片的第一平面包括光学感应区域及非光学感应区域，所述连接部粘接于所述非光学感应区域，所述镜片与所述光学感应区域相对设置。

3.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述光学指纹模组包括线路基板，所述线路基板包括连接面，所述指纹识别芯片包括与所述第一平面相对的第二平面，所述第二平面设置于所述线路基板的所述连接面。

4.根据权利要求3所述的光学指纹模组，其特征在于，所述光学指纹模组包括支架，所述支架包括支撑部及远离所述支撑部的固定部，所述支撑部设置于所述连接面上，所述固定部与所述镜筒粘接。

5.根据权利要求4所述的光学指纹模组，其特征在于，所述固定部包括形成至少一级阶梯状结构的第一曲折面，所述镜筒的外侧包括形成至少一级阶梯状结构的第二曲折面，所述第一曲折面与所述第二曲折面间隙配合，所述第一曲折面与所述第二曲折面之间的间隙填充胶层。

6.根据权利要求5所述的光学指纹模组，其特征在于，所述第一曲折面与所述第二曲折面之间的间隙填充的胶层为不透光的胶层。

7.一种屏幕组件，其特征在于，所述屏幕组件包括显示屏及如权利要求1～6任意一项所述的光学指纹模组，所述光学指纹模组设置于所述显示屏下。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求7所述的屏幕组件。