CN110674699A - 一种指纹装置、电子设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种指纹装置、电子设备及其制造方法，涉及电子设备技术领域，安装位置灵活，能够避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。该指纹装置包括指纹图像传感器和位于所述指纹图像传感器一侧的准直器，所述准直器远离所述指纹图像传感器的一侧设有第一微透镜组，所述第一微透镜组至少包括一个第一微透镜单元，所述第一微透镜单元对应所述准直器的准直孔设置，所述第一微透镜单元用于将所述显示屏上方的指纹图像光线信息汇聚至所述准直器的准直孔内。本申请实施例提供的指纹装置可用于指纹识别。

Description

一种指纹装置、电子设备及其制造方法

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种指纹装置、电子设备及其制造方法。

背景技术

随着科技的发展，电子设备已基本普及到人们的生活环境中的各个角落。为了更加便于电子设备为人们服务，电子设备与人之间的信息交互至关重要。以手机这种电子设备为例，其与人类的信息交互主要有：按压键盘、触摸屏幕、无线通信、语音输入、面部识别和指纹识别等。其中，指纹识别的唯一性和便捷性使其广泛应用到手机中的解锁和支付等操作中去。

以手机为例，现有的指纹识别系统的设置位置实现方式一般包括：正面物理按键处、背面和显示屏下方。现如今，全面屏显示是未来手机等电子设备的一个重要发展方向与技术卖点，与之对应的屏下指纹识别技术能够因为更符合用户的使用习惯而备受关注。目前常见的屏下指纹识别技术包括光学式、电容式、超声波式等指纹识别技术。为了增加手机等电子设备的竞争力，需要尽量减小指纹装置对手机等电子设备架构设计的影响，需要重点考虑指纹装置在电子设备的位置以及指纹装置自身的厚度和面积大小对架构设计的影响。现有的指纹装置不能接收较远距离的指纹图像，因此，常需要贴屏安装。贴屏安装比较困难且存在贴合不良导致显示屏报废的问题。

发明内容

本申请的实施例提供一种指纹装置、电子设备及其制造方法，安装位置灵活，能够避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种指纹装置，包括指纹图像传感器和位于所述指纹图像传感器一侧的准直器，所述准直器远离所述指纹图像传感器的一侧设有第一微透镜组，所述第一微透镜组至少包括一个第一微透镜单元，所述第一微透镜单元对应所述准直器的准直孔设置，所述第一微透镜单元用于将所述准直器远离所述指纹图像传感器的一侧光线汇聚至所述准直器的准直孔内。

本申请实施例提供的指纹装置，包括用于接收指纹信息的指纹图像传感器，以及在指纹图像传感器一侧的准直器，在准直器远离指纹图像传感器的一侧设置了第一微透镜组，第一微透镜组包括至少一个第一微透镜单元，第一微透镜单元对应准直器的准直孔设置。第一微透镜单元可以将准直器远离指纹图像传感器的一侧的光线汇聚至所述准直器的准直孔内，这样，在指纹装置距离显示屏较远的时候指纹图像光线信息还可以顺利传递至指纹图像传感器上，进而解放了指纹装置只能贴屏安装的限制，可以不贴屏安装在其他位置，安装位置灵活，且能够避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

结合第一方面，在第一方面的第一种可选实现方式中，所述准直器和所述指纹图像传感器之间还设有第二微透镜组，所述第二微透镜组至少包括一个第二微透镜单元，所述第二微透镜单元对应所述准直器的准直孔设置，所述第二微透镜单元用于将经过所述准直器的准直孔的光线汇聚至所述指纹图像传感器上。第一微透镜组可以将一些本来不能射入准直孔内或者不能直线传递的光线汇聚，射入准直孔内，提高了光线的透过率。为了进一步提高由准直孔内射出的光线可以更好的传递和成像，可以在准直孔的另一侧再设置第二微透镜组，第二微透镜组可以将经过准直孔的光线汇聚至指纹图像传感器上，提高指纹识别效果。

结合第一方面和第一方面的第一种可选实现方式，在第一方面的第二种可选实现方式中，所述第一微透镜单元为多个，所述准直器具有多个准直孔，多个所述第一微透镜单元与所述准直器的多个准直孔一一对应设置。准直器上具有多个准直孔，为了可以提高每个准直孔的光线透过率，第一微透镜单元可以为多个，且多个第一微透镜单元与准直孔一一对应设置。

结合第一方面的第二种可选实现方式，在第一方面的第三种可选实现方式中，所述第二微透镜单元为多个，所述准直器具有多个准直孔，多个所述第二微透镜单元与所述准直器的多个准直孔一一对应设置。同样的，为了进一步使经过每个准直孔的光线可以汇聚至指纹图像传感器上，在准直器的多个准直孔下方也一一对应设置了多个第二微透镜单元。

结合第一方面和第一方面的第一种至第三种中的任一种可选实现方式，在第一方面的第四种可选实现方式中，所述第一微透镜单元为凸透镜。第一微透镜单元可以为具有汇聚光线作用的凸透镜，且具体凸透镜的外形结构可以根据实际的光路需求和装配需求灵活调整，例如，凸透镜朝向准直孔的一面较为平整，方便装配等。

结合第一方面的第一种或第三种可选实现方式，在第一方面的第五种可选实现方式中，所述第二微透镜单元为凸透镜。第二微透镜单元可以为具有汇聚光线作用的凸透镜，且具体凸透镜的外形结构可以根据实际的光路需求和装配需求灵活调整，例如，凸透镜朝向准直孔的一面较为平整，方便装配等。

结合第一方面和第一方面的第一种至第五种中的任一种可选实现方式，在第一方面的第六种可选实现方式中，还包括用于传输电流和信号的柔性电路板，所述指纹图像传感器固定在所述柔性电路板上。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括显示屏，所述显示屏下方间隔设置有如上任一技术方案所述的指纹装置。

本申请实施例提供的电子设备，包括显示屏，由于在显示屏下方间隔设置了如上任一技术方案的指纹装置，因此，指纹装置不与显示屏贴合，可以避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

结合第二方面，在第二方面的第一种可选实现方式中，所述显示屏和所述指纹装置之间的间隙大于或等于0.1mm。

结合第二方面和第二方面的第一种可选实现方式，在第二方面的第二种可选实现方式中，包括位于所述显示屏下方的中框，所述指纹装置与所述中框固定。

结合第二方面的第二种可选实现方式，在第二方面的第三种可选实现方式中，所述指纹装置与所述中框贴合粘接固定。

结合第二方面的第二种或第三种可选实现方式，在第二方面的第四种可选实现方式中，所述中框的下表面低于所述指纹装置的下表面。

结合第二方面的第二种至第四种中的任一种可选实现方式，在第二方面的第五种可选实现方式中，其特征在于，所述中框的上表面高于所述指纹装置的上表面。

结合第二方面的第二种至第五种中的任一种可选实现方式，在第二方面的第六种可选实现方式中，所述中框的上表面对应所述指纹装置的位置向下开设有凹槽，所述指纹装置固定在所述凹槽内。

结合第二方面的第六种可选实现方式，在第二方面的第七种可选实现方式中，所述中框包括中框本体和中框支撑件，所述凹槽设置在所述中框支撑件上，所述中框本体上设有安装孔，所述中框支撑件设置在所述安装孔内。

结合第二方面的第七种可选实现方式，在第二方面的第八种可选实现方式中，所述安装孔为沿所述中框本体向下开设的阶梯孔，所述中框支撑件的下表面外轮廓与所述阶梯孔相匹配。

结合第二方面的第二种至第八种中的任一种可选实现方式，在第二方面的第九种可选实现方式中，包括设置在所述中框下方的电池组件，所述中框的下方的区域包括电池区域和非电池区域，所述电池组件设置在所述电池区域，所述指纹装置位于所述电池区域的上方，或所述指纹装置位于所述非电池区域的上方。

结合第二方面的第六种至第八种中的任一种可选实现方式，在第二方面的第十种可选实现方式中，所述指纹装置的底面与所述凹槽的底面贴合固定，所述指纹装置的侧壁与所述凹槽的侧壁之间具有避让间隙。

结合第二方面的第十种可选实现方式，在第二方面的第十一种可选实现方式中，所述避让间隙大于或等于0.3mm。

结合第二方面的第六种可选实现方式，在第二方面的第十二种可选实现方式中，所述中框包括中框本体和中框支撑件，所述凹槽设置在所述中框支撑件上，所述中框本体上设有装配槽，所述中框支撑件设置在所述装配槽内。为了方便指纹装置的安装，中框还可以包括中框本体和中框支撑件，将指纹装置固定在中框支撑件上，通过中框支撑件安装在装配槽内，进而将指纹装置固定在中框上。中框本体和中框支撑件的配合方式可以是上面方案的采用安装孔的方式，当然，在空间和结构需求时，可以是其他形式，例如，采用在中框本体上开槽的方式。相比较来说，安装孔的方式有利于减小电子设备厚度，而开槽的方式中框本体的结构强度较高。

第三方面，本申请实施例提供一种制造方法，用于制造如上任一技术方案所述的电子设备，包括以下步骤：

将所述指纹装置与所述中框固定；

将所述显示屏与所述中框固定，且所述显示屏位于所述指纹装置的上方。

本申请实施例提供的制造方法，用于制造如上任一技术方案所述的电子设备，由于将指纹装置与中框固定，因此，可以避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

结合第三方面，在第三方面的第一种可选实现方式中，所述电子设备包括设置在所述中框下方的电池组件，所述中框的下方的区域包括电池区域和非电池区域，所述电池组件设置在所述电池区域，所述将所述指纹装置与所述中框固定包括：

将所述指纹装置安装在所述电池区域的上方或所述非电池区域的上方。

结合第三方面和第三方面的第一种可选实现方式，在第三方面的第二种可选实现方式中，所述指纹装置与所述中框固定，所述中框包括中框本体和中框支撑件，所述将所述指纹装置与所述中框固定包括：

将所述中框本体、所述中框支撑件和所述指纹装置分体依次组装固定；

或，将所述中框支撑件和所述指纹装置组装为一体，再将所述中框本体和所述中框支撑件固定；

或，将所述中框本体和所述中框支撑件组装为一体，再将所述指纹装置与所述中框支撑件固定。

附图说明

图1为现有的电子设备的架构堆叠示意图；

图2为现有技术的第一种指纹装置的结构示意图；

图3为现有技术的第一种指纹装置安装在电子设备内的结构示意图；

图4为现有技术的第二种指纹装置的结构示意图；

图5为现有技术的第二种指纹装置安装在电子设备内的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的指纹装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的指纹装置检测指纹信息时的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的指纹装置的准直器的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的指纹装置的准直孔上未设置第一微透镜单元的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的指纹装置的准直孔上设置了第一微透镜单元的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的指纹装置设置了第二微透镜单元的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的指纹装置包括柔性电路板的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的电子设备的截面结构示意图；

图14为本申请实施例提供的电子设备的显示屏、指纹装置和中框配合安装的爆炸图。

附图标记：

01-屏幕；02-固定框；03-电池区；04-非电池区；05-指纹装置；051-图像传感器；052-准直组件；053-透镜结构；100-指纹装置；101-指纹图像传感器；102-准直器；1021-准直孔；103-第一微透镜组；1031-第一微透镜单元；104-第二微透镜组；1041-第二微透镜单元；105-柔性电路板；200-显示屏；300-中框；301-凹槽；302-中框本体；303-中框支撑件；304-安装孔；400-电池组件；500-电池区域；600-非电池区域。

具体实施方式

为方便理解方案，现将电子设备内部关于指纹装置安装的相关结构堆叠简单介绍一下。参照图1，为现有的手机等电子设备典型的架构堆叠示意图，包括屏幕01和固定框02，在固定框02下方的空间根据设置部件的不同，可以分为电池区03和非电池区04，电池区域03用于放置电源，而非电池区04用于放置电路板、音腔、马达、摄像头等其他可选的电子元件。从架构的基础上看，指纹装置放在屏幕01下方，指纹装置可以与屏幕01固定，也可以与固定框02固定；同时，指纹装置可以位于电池区03上方，也可以位于非电池区04上方。受结构或现有技术的限制影响，上述设置位置的方案中可能有不能实现的，也可能实现后存在一些问题。例如，当指纹装置与屏幕01贴合组装，但是由于贴合不良会存在成本较高的问题，同时指纹装置厚度受限，会影响电池容量或者导致整机厚度增加；当指纹装置的厚度较大时，只能设置在非电池区04上方，但是非电池区04的区域受限，无法满足大面积屏下指纹的需求。沿电子设备厚度方向固定框朝向屏幕的方向为上方，由屏幕朝向固定框的方向为下方。指纹装置可以位于电池区03上方，可以理解地，指纹装置在沿电子设备厚度方向上是位于电池区的上方，且指纹装置在固定框的正投影在电池区在固定框的正投影区域中；相应地，指纹装置可以位于非电池区04上方，可以理解地，指纹装置在沿电子设备厚度方向上是位于非电池区的上方，且指纹装置在固定框的正投影在电池区在固定框的正投影区域中。

示例的，现有技术中屏下指纹常有下面两种实现方式：

参照图2，示意了现有技术的第一种指纹装置05的内部结构，安装在屏幕01的下方，包括图像传感器051和准直组件052，当人的手指按压屏幕01时，手指的指纹信息光线穿过屏幕01再经过准直组件052整合，传递至图像传感器051上，图像传感器051可以识别指纹信息。再参照图3，为该方案的指纹装置05的安装在电子设备架构中的结构示意图。由于该方案的指纹装置05只设置了尺寸较小的准直组件052与图像传感器051配合，其厚度相对较薄，因此可以安装在电池区03或者非电池区04。但是，与屏幕01贴合的方案又会带来贴合不良导致屏幕01报废的问题。且该方案的指纹装置05的准直组件052如果离屏幕01较远，光线通过率较低，指纹光学成像失真，不能很好的进行识别，会导致指纹信息不能正常采集，影响正常工作。

参照图4，示意了现有技术的第二种指纹装置05的内部结构，安装在屏幕01下方，包括图像传感器051，以及位于图像传感器051和屏幕01之间的透镜结构053，当人的手指按压屏幕01时，手指的指纹信息光线穿过屏幕01再经过透镜结构053的聚焦反向成像作用，传递至图像传感器051上，图像传感器051可以识别指纹信息。再参照图5，为该方案的指纹装置05的安装在电子设备架构中的结构示意图。由于该方案的指纹装置05设置了透镜结构053与图像传感器051配合，其光路传播需要一定的距离才能保证反向成像，即其厚度相对较厚，因此只能安装在非电池区域04内。

本申请实施例提供一种指纹装置100，参照图6，设置在电子设备的显示屏200下方，包括指纹图像传感器101，还包括设置在指纹图像传感器101和显示屏200之间的准直器102，准直器102与显示屏200之间设有第一微透镜组103，第一微透镜103组至少包括一个第一微透镜单元1031，第一微透镜单元1031对应准直器102的准直孔1021且设置在准直器102的上方，第一微透镜单元1031用于将显示屏200上方的指纹图像光线信息汇聚至准直器102的准直孔1021内。

本申请实施例提供的指纹装置100，参照图6，由于在准直器102远离指纹图像传感器101的一侧设置了第一微透镜组103，第一微透镜组103包括至少一个第一微透镜单元1031，第一微透镜单元1031对应准直器102的准直孔1021设置。这样，在指纹装置100距离显示屏200较远的时候指纹图像光线信息还可以顺利传递至指纹图像传感器101上，进而解放了指纹装置100只能贴屏安装的限制，可以不贴屏安装，而是安装在其他位置，安装位置灵活，且能够避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。同时，由于采用的是微透镜的结构，其尺寸较小，作用是将光线整合，而不同于图4所示方案中的摄像镜头的较大尺寸的凸透镜的倒影成像方案，整个指纹装置100的厚度较小，可以适应小空间内多位置的灵活选择安装。

需要说明的是，准直器(collimator)，可用硅材料或玻璃光纤或塑料等材料制成，准直器设置在指纹传感器一侧表面上，可用于隔档与指纹传感器表面夹角超过一定阈值的角度的入射光线，保证垂直或近似垂直于指纹传感器表面的入射光线入射到指纹传感器表面，提升光线利用率，减少杂散光线的干扰。

为了清楚说明本申请实施例提供的指纹装置100的效果，参照图7，手指按压在显示屏200上时，指纹的光线信息经过准直孔1021向下传递，准直器102上设置的准直孔1021的结构如图8所示。示例的，再参照图7，指纹的光线信息包括图中的光线a和光线b，其中，光线a指向的准直孔1021设有第一微透镜单元1031，光线b指向的准直孔1021未设置第一微透镜单元1031，这样，光线a比光线b的传递效率高。具体的，参照图9，当准直孔1021上方未设置第一微透镜单元1031时，图中示出了e、f、g、h四条光线，其中，图中f、g范围内的光线可以顺利从准直孔1021的一侧传递至另一侧，而f、g范围以外的光线，例如e和h光线就不能正确从准直孔1021的一侧传递至另一侧；与图9对比的，参照图10，当准直孔1021的对应设有第一微透镜单元1031时，e、h光线范围内的光线(包括f、g光线)经过第一微透镜单元1031的折射整合，可以顺利从准直孔1021的一侧传递至另一侧。可以明显看出，设置有第一微透镜单元1031的指纹装置100相比未设置第一微透镜单元1031的指纹装置，明显提高了光线的透过率，因此，本申请实施例提供的指纹装置100在距离显示屏200较远的位置还可以正常识别指纹信息，进而可以不用与显示屏200贴合安装，安装位置灵活，能够避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

为了进一步提高由准直孔1021内射出的光线可以更好的传递和成像，可以在准直孔1021和指纹图像传感器101之间再设置第二微透镜组104，如图11所示，第二微透镜组104至少包括一个第二微透镜单元1041，第二微透镜单元1041对应准直器102的准直孔1021设置，第二微透镜单元1041用于将经过准直器102的准直孔1021的光线汇聚至指纹图像传感器101上。第一微透镜组103可以将一些本来不能射入准直孔1021内或者不能直线传递的光线汇聚，射入准直孔1021，提高了光线的透过率。第二微透镜组104可以将经过准直孔1021的光线汇聚至指纹图像传感器101上，提高指纹识别效果。

参照图8，准直器102上具有多个准直孔1021，为了可以提高每个准直孔1021的光线透过率，第一微透镜单元1031可以为多个，具体的，如图6所示，第一微透镜单元1031为多个，且多个第一微透镜单元1031与准直器102的多个准直孔1021一一对应设置。

同样的，为了进一步使经过每个准直孔1021的指纹图像光线信息可以汇聚至指纹图像传感器上，第二微透镜单元1041可以为多个。如图11所示，第二微透镜单元1041为多个，且多个第二微透镜单元1041与准直器102的多个准直孔1021一一对应设置。

第一微透镜单元1031可以为具有汇聚光线作用的凸透镜，且具体凸透镜的外形结构可以根据实际的光路需求和装配需求灵活调整，例如，如图6所示，凸透镜朝向准直孔的一面较为平整，方便装配等。

同样，第二微透镜单元1041为凸透镜。第二微透镜单元1041可以为具有汇聚光线作用的凸透镜，且具体凸透镜的外形结构可以根据实际的光路需求和装配需求灵活调整，例如，如图11所示，凸透镜朝向准直孔的一面较为平整，方便装配等。

需要说明的是，参照图12，此处的第一微透镜单元1031和第二微透镜单元1041的凸透镜，对应准直器102的准直孔1021设置的，其不同于图4所示现有技术的透镜结构053，相比较来说，第一微透镜单元1031和第二微透镜单元1041的尺寸较小，且仅是为了整合光线，而不用像图4的透镜结构053通过聚焦光线进行反向成像，因此，对整个指纹装置100的厚度影响很小。

一般的，为了给指纹图像传感器101供电以及传输信号，需要对应的接通结构线路，比如，电线信号线和印刷电路板等，为了方便安装装配，如图12所示，指纹装置100还包括用于传输电流和信号的柔性电路板105，指纹图像传感器101固定在柔性电路板105上。柔性电路板105可以有较大的形变量，在保证供电和信号传输的前提下，方便装配。

第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，如图13所示，包括显示屏200，显示屏200下方间隔设置有如上任一技术方案的指纹装置100。

本申请实施例提供的电子设备，如图13所示，包括显示屏200，由于在显示屏200下方间隔设置了如上任一技术方案的指纹装置100，因此，指纹装置100不与显示屏200贴合，可以避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

为了防止指纹装置100与显示屏200接触而损伤显示屏200，因此，通常在装配安装时，指纹装置100与显示屏200间隔设置。经过试验和计算，显示屏200和指纹装置100之间的间隙可大于或等于0.1mm。

一般的，电子设备的显示屏200以及其它多个部件的固定需要一个对应的安装支撑结构，例如中框等，因此，如图13所示，本申请实施例的电子设备包括位于显示屏200下方的中框300，指纹装置100可以与中框300固定。

为了方便指纹装置100与中框300固定，指纹装置100与中框300贴合粘接固定。

需要说明的是，本申请实施例的电子设备中，为方便描述，基于电子设备使用时的习惯，显示屏200一般位于上方，以方便用户操作，因此，确定了上方和下方两个方向，具体的，可以参照图13和图14，沿电子设备厚度方向，由中框300朝向显示屏200的的方向为上方，由显示屏200朝向中框300的方向为下方。可以理解的，显示屏200包括出光面和背光面，出光面可以显示出图像，背光面与出光面相对，显示屏的下方是靠近背光面的一侧。

由于指纹装置100的厚度可以比较薄，可以设置在电子设备的电池区上方或者非电池区上方，当指纹装置100位于电子设备的电池上方时，如果指纹装置100的下表面低于中框300的下表面，可能会刺伤电池，造成烧毁整机的严重后果，因此，为了防止指纹装置100刺伤电池，参照图13，可选的，中框300的下表面低于指纹装置100的下表面。当然，在可以保证工艺误差的情况下，中框300的下表面可以与指纹装置100的下表面共平面。

指纹装置100与显示屏200间隔设置，同时，在装配显示屏200和中框300时，为防止中框300挤压显示屏200的显示区域，常会采用中框300的侧边或者其他中间结构(例如胶框等)与显示屏200的侧边连接，以固定显示屏200。使得中框300与显示屏200的显示区域之间也要保证一定的安全间隙，该间隙可选的也大于或等于0.1mm。指纹装置100相对于中框300尺寸较小，且其安装在中框300上，然后中框300再与显示屏200进行装配，这样，指纹装置100与显示屏200之间的间隙不易把握，因此，在安装时以中框300与显示屏200之间的距离为参考标准比较容易实现。在此基础上，如图13所示，只要保证中框300的上表面高于指纹装置100的上表面，在安装时仅考虑中框300与显示屏200之间的距离即可保证中框300和指纹装置100均与显示屏200保证足够的间隙。

如图13所示，为了减小整个电子设备的厚度，中框300的上表面对应指纹装置100的位置向下开设有凹槽301，指纹装置100固定在凹槽301内。

由于中框300需要考虑多种电气元件的装配，其结构的设计和布局需要考虑的结构较多，为了方便中框300的制造，常在一些位置预留出安装位置，然后再分体制造适配的安装部件来安装电气元件，例如，如图13所示，中框300包括中框本体302和中框支撑件303，凹槽301设置在中框支撑件303上，中框本体302上设有安装孔304，中框支撑件303设置在安装孔304内。

为了防止中框支撑件303从安装孔304内下落，如图13所示，安装孔304为沿中框本体302向下开设的阶梯孔，中框支撑件303的下表面外轮廓与阶梯孔相匹配。阶梯孔的配合可以起到一个限位作用，阻止中框支撑件303从安装孔304内下落。

本申请实施例的电子设备，如图13所示，包括设置在中框300下方的电池组件400，中框300的下方的区域包括电池区域500和非电池区域600，电池组件400设置在电池区域500，指纹装置100位于电池区域500的上方，或指纹装置100位于非电池区域600的上方，或者指纹装置100位于电池区域500和非电池区域的上方。

指纹装置设置在电池区域500的上方，可以理解为，指纹装置在沿电子设备厚度方向上是位于非电池区的上方，且指纹装置在中框300的正投影在电池区域500在中框300的正投影区域中。相应地，指纹装置设置在非电池区域600的上方，可以理解为，指纹装置在沿电子设备厚度方向上是位于非电池区的上方，且指纹装置在中框300的正投影在非电池区域600在中框300的正投影区域中。相应地，指纹装置设置在电池区域500和非电池区域600的上方，可以理解为，指纹装置在沿电子设备厚度方向上是位于电池区域500和非电池区域600的上方，且指纹装置在中框300的正投影在电池区域和非电池区域在中框300的正投影区域中。

如图13所示，指纹装置100的底面与凹槽301的底面贴合固定，为了避免在安装过程中凹槽301的侧壁碰伤指纹装置100，指纹装置100的侧壁与凹槽301的侧壁之间具有避让间隙。

可选地，避让间隙大于或等于0.3mm。

中框本体302和中框支撑件303的配合方式可以是上面方案的采用安装孔304的方式，当然，在空间和结构需求时，可以是其他形式，例如，采用在中框本体302上开槽的方式。在中框本体302上开槽的方式中，指纹装置100位于槽内，即中框本体302未被该槽打通，中框本体302会有承接指纹装置100的结构开槽的方式具体的，中框300包括中框本体302和中框支撑件303，凹槽301设置在中框支撑件303上，中框本体302上设有装配槽，中框支撑件303设置在装配槽内。可选地，还可以在中框本体302上开孔，指纹装置100的周壁和孔的侧壁贴合固定，当中框本体的厚度和指纹装置100的厚度一致时，可以减少电子设备的厚度。

需要说的是，中框本体302常见的是由铝合金材料制成，中框支撑件303可以是由铝合金材料、钢片、或者强度达标的FR4树脂材料等中的任一种材料制成。

第三方面，本申请实施例还提供一种制造方法，用于制造如上任一技术方案的电子设备，其特征在于，包括以下步骤：

将指纹装置100与中框300固定；

将显示屏200与中框300固定，且显示屏200位于指纹装置100的上方。

本申请实施例提供的制造方法，用于制造如上任一技术方案的电子设备，由于将指纹装置100与中框300固定，因此，可以避免指纹装置贴屏安装带来的屏幕报废的问题。

参照图13和图14，当电子设备包括设置在中框300下方的电池组件400，中框300的下方的区域包括电池区域500和非电池区域600，电池组件400设置在电池区域500，将指纹装置100与中框300固定包括：

将指纹装置100安装在电池区域500的上方，

或将指纹装置100安装在非电池区域600的上方，

或将指纹装置100安装在电池区域500和非电池区域600的上方。

参照图13和图14，指纹装置100与中框300固定，中框300包括中框本体302和中框支撑件303，这样，将指纹装置100与中框300固定可以有不同的装配顺序。

包括：

将中框本体302、中框支撑件303和指纹装置100分体依次组装固定；

或，将中框支撑件303和指纹装置100组装为一体，再将中框本体302和中框支撑件303固定；

或，将中框本体302和中框支撑件303组装为一体，再将指纹装置100与中框支撑件303固定。

在中框本体302、中框支撑件303和指纹装置100分体依次组装固定的方案中，指纹装置100、中框支撑件303以及中框本体302三者各自独立，需要依次将三者组装起来。其中中框支撑件303的材料可以选择与中框本体303相同的。例如不锈钢材料，具体的外形可以根据工艺要求可以采用冲压或者CNC(Computerized Numerical Control，计算机数字化控制精密机械加工)加工而成。此方案的组件独立，加工简单，但工艺组装步骤较多。

在中框支撑件303和指纹装置100组装为一体，再将中框本体302和中框支撑件303固定的方案中，指纹装置100与中框支撑件303二合一作为一体化组件，这样，在制作工艺流程中，指纹装置100与中框支撑件303先组装成一体化组件，走向下一个流程工位，然后直接与配对的中框本体302进行组装；其中中框支撑件303可以作为指纹装置100的补强钢片，可以与指纹装置100压合成形一体化组件，然后再进行显示屏200的组装。此方案减少了工艺组装步骤，中框支撑件303提升了模组的可靠性。

在中框本体302和中框支撑件303组装为一体，再将指纹装置100与中框支撑件303固定的方案中，中框支撑件303和中框本体302二合一作为一体化来料，中框本体302可以在指纹贴合区域进行局部蚀刻或冲压进行减薄，然后指纹装置100直接与一体化的中框300进行贴合组装，最后再进行显示屏200的组装。此方案同样减小工艺组装步骤，但中框300的加工难度较大。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种指纹装置，其特征在于，包括指纹图像传感器和位于所述指纹图像传感器一侧的准直器，所述准直器远离所述指纹图像传感器的一侧设有第一微透镜组，所述第一微透镜组至少包括一个第一微透镜单元，所述第一微透镜单元对应所述准直器的准直孔设置，所述第一微透镜单元用于将所述准直器远离所述指纹图像传感器的一侧光线汇聚至所述准直器的准直孔内。

2.根据权利要求1所述的指纹装置，其特征在于，所述准直器和所述指纹图像传感器之间还设有第二微透镜组，所述第二微透镜组至少包括一个第二微透镜单元，所述第二微透镜单元对应所述准直器的准直孔设置，所述第二微透镜单元用于将经过所述准直器的准直孔的光线汇聚至所述指纹图像传感器上。

3.根据权利要求1或2所述的指纹装置，其特征在于，所述第一微透镜单元为多个，所述准直器具有多个准直孔，多个所述第一微透镜单元与所述准直器的多个准直孔一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的指纹装置，其特征在于，所述第二微透镜单元为多个，所述准直器具有多个准直孔，多个所述第二微透镜单元与所述准直器的多个准直孔一一对应设置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的指纹装置，其特征在于，所述第一微透镜单元为凸透镜。

6.根据权利要求2或4所述的指纹装置，其特征在于，所述第二微透镜单元为凸透镜。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的指纹装置，其特征在于，还包括用于传输电流和信号的柔性电路板，所述指纹图像传感器固定在所述柔性电路板上。

8.一种电子设备，包括显示屏，其特征在于，所述显示屏下方间隔设置有权利要求1～7中任一项所述的指纹装置。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏和所述指纹装置之间的间隙大于或等于0.1mm。

10.根据权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，包括位于所述显示屏下方的中框，所述指纹装置与所述中框固定。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述指纹装置与所述中框贴合粘接固定。

12.根据权利要求10或11所述的电子设备，其特征在于，所述中框的下表面低于所述指纹装置的下表面。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中框的上表面高于所述指纹装置的上表面。

14.根据权利要求10～13中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述中框的上表面对应所述指纹装置的位置向下开设有凹槽，所述指纹装置固定在所述凹槽内。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述中框包括中框本体和中框支撑件，所述凹槽设置在所述中框支撑件上，所述中框本体上设有安装孔，所述中框支撑件设置在所述安装孔内。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述安装孔为沿所述中框本体向下开设的阶梯孔，所述中框支撑件的下表面外轮廓与所述阶梯孔相匹配。

17.根据权利要求10～15中任一项所述的电子设备，其特征在于，包括设置在所述中框下方的电池组件，所述中框的下方的区域包括电池区域和非电池区域，所述电池组件设置在所述电池区域，所述指纹装置位于所述电池区域的上方，或所述指纹装置位于所述非电池区域的上方，或所述指纹装置位于所述电池区域和所述非电池区域的上方。

18.一种制造方法，其特征在于，用于制造权利要求10～17中任一项所述的电子设备，包括以下步骤：

将所述指纹装置与所述中框固定；

将所述显示屏与所述中框固定，且所述显示屏位于所述指纹装置的上方。

19.根据权利要求18所述的制造方法，其特征在于，所述电子设备包括设置在所述中框下方的电池组件，所述中框的下方的区域包括电池区域和非电池区域，所述电池组件设置在所述电池区域，所述将所述指纹装置与所述中框固定包括：

将所述指纹装置安装在所述电池区域的上方，

或将所述指纹装置安装在所述非电池区域的上方，

或将所述指纹装置安装在所述电池区域和所述非电池区域的上方。

20.根据权利要求18或19所述的制造方法，其特征在于，所述指纹装置与所述中框固定，所述中框包括中框本体和中框支撑件，所述将所述指纹装置与所述中框固定包括：

将所述中框本体、所述中框支撑件和所述指纹装置分体依次组装固定；

或，将所述中框支撑件和所述指纹装置组装为一体，再将所述中框本体和所述中框支撑件固定；

或，将所述中框本体和所述中框支撑件组装为一体，再将所述指纹装置与所述中框支撑件固定。

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