CN110826540A - 光学指纹模组及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学指纹模组及终端，所述光学指纹模组包括光学镜头组件、光学指纹识别芯片及拍摄芯片，所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片可交替地经过所述光学镜头组件的成像位置；所述终端包括所述光学指纹模组。该光学指纹模组及终端实现了指纹识别与影像拍摄的功能复合，丰富了功能性，突破了屏下指纹识别的应用场景限制，适用于各类带摄像头的电子设备，增加了使用范围。

Description

光学指纹模组及终端

技术领域

本发明涉及指纹模组技术领域，特别涉及一种光学指纹模组及终端。

背景技术

随着全面屏趋势的加深，光学指纹识别技术重新受到重视，大量应用于移动电子设备。现有的光学指纹识别技术仅具有指纹采集识别功能，一般只能用于屏下指纹识别用途，功能单一、使用范围狭窄。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种光学指纹模组及终端，实现了指纹识别与影像拍摄的功能复合，丰富了功能性，突破了屏下指纹识别的应用场景限制，适用于各类带摄像头的电子设备，增加了使用范围。

本发明实施例提供的光学指纹模组，包括光学镜头组件、光学指纹识别芯片及拍摄芯片，所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片可交替地经过所述光学镜头组件的成像位置。

在一些可选的实施例中，所述光学指纹模组还包括模组外壳，所述模组外壳上开设镜头安装孔，所述光学镜头组件安装于所述镜头安装孔。

在一些可选的实施例中，所述光学指纹模组还包括切换驱动装置，所述切换驱动装置驱动所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片中的至少一者运动，以使所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片于所述光学镜头组件的成像位置交替切换。

在一些可选的实施例中，当所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片仅一者可动时，其中的运动者与所述切换驱动装置的运动输出端连接，静止者与所述光学镜头组件沿所述光学镜头组件的轴向保持相距设置，所述运动者可保持于所述静止者与所述光学镜头组件之间或自所述静止者与所述光学镜头组件之间抽离；所述光学镜头组件具有光学变焦特性。

在一些可选的实施例中，当所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片一体运动时，所述光学指纹识别芯片、所述拍摄芯片分别连接于所述切换驱动装置具有相同输出状态的运动输出端上。

在一些可选的实施例中，当所述光学镜头组件具有光学定焦特性时，所述光学指纹识别芯片的感光区域与所述拍摄芯片的感光区域保持共面于所述光学镜头组件的焦平面。

在一些可选的实施例中，所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片固焊于同一线路板上，所述线路板与所述切换驱动装置的运动输出端连接。

在一些可选的实施例中，所述线路板具有U型板构造，所述模组外壳具有一豁口，所述U型板构造一端位于所述模组外壳内部、另一端自所述豁口延伸至所述模组外壳之外，所述U型板构造与所述模组外壳之间具有直线往复运动。

在一些可选的实施例中，所述切换驱动装置输出的运动为直线往复运动、往复摆动与圆周运动中的一者。

在一些可选的实施例中，当所述光学指纹模组所处的电子设备保持锁定时，所述光学指纹识别芯片保持于所述光学镜头组件的成像位置，所述拍摄芯片保持于所述光学镜头组件的成像位置之外的其他位置。

在一些可选的实施例中，所述光学指纹模组还包括透明盖板，所述透明盖板与所述光学指纹识别芯片分居所述光学镜头组件的两侧；所述透明盖板覆盖于所述光学镜头组件远离所述光学指纹识别芯片的一侧表面。

在一些可选的实施例中，所述光学镜头组件包括光学镜头及滤光片，所述滤光片设置于所述光学镜头与所述成像位置之间。

本发明实施例提供的终端，包括以上任一项所述的光学指纹模组。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

于模组内集成光学指纹识别芯片和拍摄芯片，并将光学指纹识别芯片和拍摄芯片配置为可交替地经过光学镜头组件的成像位置；于需要识别指纹时，光学指纹识别芯片保持于光学镜头组件的成像位置，光学镜头组件将指纹光线成象于光学指纹识别芯片上，由光学指纹识别芯片执行指纹识别功能；于需要拍摄影像时，拍摄芯片进入光学镜头组件的成像位置，光学镜头组件将拍摄对象光线成象于拍摄芯片上，由拍摄芯片执行摄影功能；

上述技术方案在保持模组原有基本构造的前提下，实现了指纹识别与影像拍摄的功能复合，丰富了该模组的功能性，突破了屏下指纹识别的应用场景限制，适用于各类带摄像头的电子设备，增加了使用范围，方案易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的光学指纹模组的第一/三示范构造的第一状态示意图；

图2为本发明实施例提供的光学指纹模组的第一/三示范构造的第二状态示意图；

图3为本发明实施例提供的光学指纹模组的第二示范构造的第一状态示意图；

图4为本发明实施例提供的光学指纹模组的第二示范构造的第二状态示意图；

图5为本发明实施例提供的终端的结构示意图。

主要元件符号说明：

T-光学指纹模组，11-光学镜头，12-滤光片，2-光学指纹识别芯片，3-拍摄芯片，41-第一支架，42-第二支架，43-镜头安装孔，44-豁口，5-切换驱动装置，6-线路板，7-线路补强板，8-透明盖板，U-终端。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合参阅图1～4，本实施例公开了光学指纹模组T的一种具体构造，包括光学镜头组件、光学指纹识别芯片2及拍摄芯片3，用以实现指纹识别与影像拍摄的功能复合。

其中，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3可交替地经过光学镜头组件的成像位置，分别对应执行指纹识别与影像拍摄功能。换言之，于任一时刻，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3中仅有一者位于光学镜头组件的成像位置，使光学镜头11所成的像落于该位于成像位置的芯片上。

可以理解，位于前述成像位置的芯片(即光学指纹识别芯片2或拍摄芯片3)与光学镜头组件同时保持直接相对，不受任何遮挡而可实现感光目的。亦应理解，当光学镜头组件为可光学变焦时，于不同时刻，其成像位置可以是不同的。

于需要识别指纹时，光学指纹识别芯片2保持于光学镜头组件的成像位置，光学镜头组件将指纹光线成象于光学指纹识别芯片2上，由光学指纹识别芯片2执行指纹识别功能；于需要拍摄影像时，光学指纹识别芯片2离开光学镜头组件的成像位置，拍摄芯片3进入光学镜头组件的成像位置，光学镜头组件将拍摄对象光线成象于拍摄芯片3上，由拍摄芯片3执行摄影功能。

可以理解，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3分别具有感光区域(由感光元件组成)，将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号，从而获取图像信号。

示范性地，光学指纹模组T还包括模组外壳，用以包容光学镜头组件、光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3。模组外壳上开设镜头安装孔43，光学镜头组件安装于镜头安装孔43。外界光线自镜头安装孔43进入光学镜头组件，经过光学镜头组件后成像。示范性地，模组外壳由第一支架41与第二支架42粘接而成。镜头安装孔43开设于第一支架41上。

示范性地，光学镜头组件包括光学镜头11及滤光片12，滤光片12设置于光学镜头11与成像位置之间。其中，光学镜头11可为定焦镜头或变焦镜头。

示范性地，光学指纹模组T还包括切换驱动装置5，切换驱动装置5驱动光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3中的至少一者运动，以使光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3于光学镜头组件的成像位置交替切换。亦即，切换驱动装置5对光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3中的至少一者输出运动。

切换装置输出的运动形式根据实际应用配置而定，示范性地，切换驱动装置5输出的运动为直线往复运动、往复摆动与圆周运动中的一者。例如，直线往复运动可通过直线导轨、电推杆、伸缩缸等形式实现，往复摆动可通过摆动马达等形式实现，圆周运动可通过旋转电机、液压马达等形式实现。

该交替配置可通过不同的结构方式实现，以下做简要介绍。

请结合参阅图1～2，第一种示范构造，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3仅一者可动，用以实现二者之间的位置交替。其中的运动者与切换驱动装置5的运动输出端连接，，静止者与光学镜头组件沿光学镜头组件的轴向保持相距设置。运动者可随切换驱动装置5的运动输出端一并运动，从而具有以下两种状态：或保持于静止者与光学镜头组件之间，或自静止者与光学镜头组件之间抽离。

当静止者需要投入使用时，运动者运动地自静止者与光学镜头组件之间抽离，使静止者与光学镜头组件保持直接相对、光学镜头组件成像于静止者上，由静止者感光获取图像信息。

当运动者需要投入使用时，运动者保持于静止者与光学镜头组件之间，使运动者与光学镜头组件保持直接相对、光学镜头组件成像于运动者上，由运动者感光获取图像信息。此时，光学镜头组件、运动者与静止者沿光学镜头组件的轴向依次布置。

可以理解，当运动者为光学指纹识别芯片2时，则静止者为拍摄芯片3；反之，当静止者为光学指纹识别芯片2时，则运动者为拍摄芯片3。于任意时刻，运动者具有运动能力，而静止者始终保持静止。

示范性地，在本示范构造中，光学镜头组件具有光学变焦特性，以适应前后分布的运动者与静止者的感光需要。具体地，当静止者需要投入使用时，光学镜头组件以第一焦距成像于静止者上；当运动者需要投入使用时，光学镜头组件由第一焦距变焦为第二焦距，以第二焦距成像于运动者上。其中，第一焦距与第二焦距为不同焦距，对应于不同的变焦倍数。

请结合参阅图3～4，第二种示范构造，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3一体运动，用以实现二者之间的位置交替。光学指纹识别芯片2、拍摄芯片3分别连接于切换驱动装置5具有相同输出状态的运动输出端上，保证光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3以相同的运动状态同步运动。于切换驱动装置5的驱动下，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3同步运动，使得任意时刻、光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3中的一者处于光学镜头组件的成像位置上。

示范性地，在本示范构造中：当光学镜头组件具有光学变焦特性时，光学指纹识别芯片2的感光区域与拍摄芯片3的感光区域前后布置，适应光学镜头组件的不同焦距而实现不同的图像获取目的；当光学镜头组件具有光学定焦特性时，光学指纹识别芯片2的感光区域与拍摄芯片3的感光区域保持共面于光学镜头组件的焦平面。

示范性地，在本示范构造中，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3固焊于同一线路板6上，线路板6与切换驱动装置5的运动输出端连接，由线路板6带动光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3同步运动。该构造至少具有以下作用，充分利用模组内部空间，利用线路板6充当传动件，避免采用额外的传动件，提高集成度并节约物料成本。

示范性地，线路板6具有U型板构造。相应地，模组外壳具有一豁口44，U型板构造一端位于模组外壳内部、另一端自豁口44延伸至模组外壳之外而实现对外的电路连接，U型板构造与模组外壳之间具有直线往复运动，U型板构造位于模组外壳内部的一端表面固焊光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3。例如，U型板构造的开口端套设于该豁口44的一侧侧壁上，并于该侧侧壁之表面滑动。示范性地，该豁口44与镜头安装孔43所在壁面保持相对。示范性地，U型板构造位于模组外壳内部的一端设有线路补强板7，由线路补强板7与模组外壳(可具体为该侧侧壁之表面)发生接触。

请结合参阅图1～2，第三种示范构造，光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3具有相互独立的运动，并通过以下位置规律分布：光学镜头11模组、光学指纹识别芯片2与拍摄芯片3沿光学镜头11模组的轴向依次相距布置，或者光学镜头11模组、拍摄芯片3与光学指纹识别芯片2沿光学镜头11模组的轴向依次相距布置。本示范构造与第一种示范构造的区别在于，静止者由另一运动者取代，其他作用过程与第一种示范构造类似，在此不再赘述。

示范性地，光学指纹模组T还包括透明盖板8。透明盖板8与光学指纹识别芯片2分居光学镜头组件的两侧，由透明盖板8与用户手指直接接触，从而对光学镜头组件提供安全防护。示范性地，透明盖板8覆盖于光学镜头组件远离光学指纹识别芯片2的一侧表面。

请参阅图5，本实施例还公开了一种终端U的具体构造，包括以上的光学指纹模组T。终端U可为手机、平板电脑、笔记本电脑或其它电子设备，由光学指纹模组T一体充任光学指纹识别与拍摄两项功能。在仅具有摄像头的电子设备中，由光学指纹模组T直接取代摄像头，即可实现复合功能，突破了屏下指纹识别的应用场景限制。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.光学指纹模组，其特征在于，包括光学镜头组件、光学指纹识别芯片及拍摄芯片，所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片可交替地经过所述光学镜头组件的成像位置。

2.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，还包括切换驱动装置，所述切换驱动装置驱动所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片中的至少一者运动，以使所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片于所述光学镜头组件的成像位置交替切换。

3.根据权利要求2所述的光学指纹模组，其特征在于，当所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片仅一者可动时，二者中的运动者与所述切换驱动装置的运动输出端连接，静止者与所述光学镜头组件沿所述光学镜头组件的轴向保持相距设置，所述运动者可保持于所述静止者与所述光学镜头组件之间或自所述静止者与所述光学镜头组件之间抽离；所述光学镜头组件具有光学变焦特性。

4.根据权利要求2所述的光学指纹模组，其特征在于，当所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片一体运动时，所述光学指纹识别芯片、所述拍摄芯片分别连接于所述切换驱动装置具有相同输出状态的运动输出端上。

5.根据权利要求4所述的光学指纹模组，其特征在于，当所述光学镜头组件具有光学定焦特性时，所述光学指纹识别芯片的感光区域与所述拍摄芯片的感光区域保持共面于所述光学镜头组件的焦平面。

6.根据权利要求4所述的光学指纹模组，其特征在于，所述光学指纹识别芯片与所述拍摄芯片固焊于同一线路板上，所述线路板与所述切换驱动装置的运动输出端连接；

所述线路板具有U型板构造，所述光学指纹模组包括具有一豁口的模组外壳，所述U型板构造一端位于所述模组外壳内部、另一端自所述豁口延伸至所述模组外壳之外，所述U型板构造与所述模组外壳之间具有直线往复运动。

7.根据权利要求2所述的光学指纹模组，其特征在于，所述切换驱动装置输出的运动为直线往复运动、往复摆动与圆周运动中的一者。

8.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，还包括模组外壳，所述模组外壳上开设镜头安装孔，所述光学镜头组件安装于所述镜头安装孔。

9.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，还包括透明盖板，所述透明盖板与所述光学指纹识别芯片分居所述光学镜头组件的两侧；所述透明盖板覆盖于所述光学镜头组件远离所述光学指纹识别芯片的一侧表面。

10.终端，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的光学指纹模组。

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