CN111095270A - 光学图像采集装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光学图像采集装置和电子设备，通过采用无基材镀膜工艺从而降低滤光功能层的厚度，从而将光学图像采集装置的厚度减薄。所述光学图像采集装置包括：镜头组件，包括镜头，所述镜头具有至少一个平面表面，所述平面表面上镀有滤光膜层，所述镜头用于会聚光信号，所述滤光膜层用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；传感芯片，设置于所述镜头组件下方，所述传感芯片用于根据所述镜头会聚的光信号进行成像。

Description

光学图像采集装置和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及电子领域，并且更具体地，涉及一种光学图像采集装置和电子设备。

背景技术

随着智能终端设备，如手机、平板电脑、智能手表等的拍照和光学指纹功能的普及，对诸如光学摄像头等光学图像采集装置的要求越来越高。光学滤光片用于实现特定波长范围内光通过，是光学摄像头的重要组件之一。传统滤光片通过在基底玻璃的表面镀膜，用于实现滤光作用。然而，传统滤光片的厚度受基底材料如白玻璃、蓝玻璃的强度的限制不能做的太薄，这在很大程度上限制了光学摄像头的厚度。对于诸如光学摄像头等光学图像采集装置，如何在不影响成像质量的情况下，降低滤光片的厚度是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光学图像采集装置和电子设备，能够降低滤光膜层的厚度，从而将光学图像采集装置的厚度减薄。

第一方面，提供了一种光学图像采集装置包括：

镜头组件，包括镜头，所述镜头具有至少一个平面表面，所述平面表面上镀有滤光膜层，所述镜头用于会聚光信号，所述滤光膜层用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；

传感芯片，设置于所述镜头组件下方，所述传感芯片用于根据所述镜头会聚的光信号进行成像。

本申请实施例的光学图像采集装置中，滤光膜层镀在镜头中的至少一个平面表面上，从而可以避免基底材料厚度对滤光膜层厚度的影响，能够降低滤光膜层的厚度，进而将光学图像采集装置的厚度减薄，同时减少了工艺流程，简化了装配难度，达到了降低成本的目的。

在一些可能的实现方式中，所述镜头包括至少一片透镜，所述至少一片透镜包括至少一片第一透镜，所述第一透镜具有所述平面表面。

在一些可能的实现方式中，所述镜头包括至少一片透镜，所述至少一片透镜包括至少一片第二透镜，所述第二透镜表面形成有所述平面表面。

在一些可能的实现方式中，所述第二透镜的物侧表面或者像侧表面上填充有透明材料，以在所述第二透镜的物侧表面或者像侧表面形成所述平面表面。

在一些可能的实现方式中，所述透明材料的折射率小于第一阈值。

在一些可能的实现方式中，所述至少一片透镜中的部分或者全部透镜为由非球面注塑镜片组成的透镜。

在一些可能的实现方式中，所述镜头中的每个平面表面上所镀的所述滤光膜层的厚度小于或者等于10μm。

在一些可能的实现方式中，所述镜头中的所有平面表面上所镀的所述滤光膜层的总厚度小于或者等于20μm。

在一些可能的实现方式中，所述滤光膜层包括以下功能膜层中的至少一种：

抗反射层、疏油层、防眩光层、红外截止滤光层。

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0.4mm～1.8mm。

在一些可能的实现方式中，所述镜头组件还包括：

镜筒，用于固定所述镜头；

镜座，用于支撑所述镜筒。

在一些可能的实现方式中，所述镜头组件为镜筒与镜座一体式的镜头组件。

在一些可能的实现方式中，所述镜头组件为镜筒与镜座分离式的镜头组件。

在一些可能的实现方式中，所述镜筒为直通式镜筒或者螺纹调焦式镜筒。

在一些可能的实现方式中，所述目标波段范围为400nm～650nm。

在一些可能的实现方式中，所述光学图像采集装置设置于显示屏下方。

在一些可能的实现方式中，所述镜头具体用于会聚光线照射到所述显示屏上方的手指反射回来的并穿过所述显示屏的光信号。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：显示屏以及

第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的光学图像采集装置，其中，所述光学图像采集装置设置于所述显示屏下方。

附图说明

图1是本申请实施例所适用的电子设备的结构示意图。

图2是一种光学图像采集装置的结构示意图。

图3是透镜弧度表面镀膜时透镜失焦的示意图。

图4是透镜弧度表面镀膜时不同位置入射光的入射角度变化示意图。

图5是透镜弧度表面镀膜时不同角度入射光的分光透过率示意图。

图6是根据本申请一实施例的光学图像采集装置的结构示意图。

图7是根据本申请另一实施例的光学图像采集装置的结构示意图。

图8是根据本申请再一实施例的光学图像采集装置的结构示意图。

图9是本申请实施例的电子设备的示意性框图。

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。

应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的医疗诊断产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他终端设备；更具体地，在上述终端设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。或者，所述指纹识别装置也可以部分或者全部集成至所述终端设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。

如图1所示为本申请实施例可以适用的终端设备的结构示意图，所述终端设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，所述光学指纹装置130设置在所述显示屏120下方的局部区域。所述光学指纹装置130包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，所述感应阵列所在区域或者其感应区域为所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，所述指纹检测区域103位于所述显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，所述光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如所述显示屏120的侧面或者所述终端设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将所述显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到所述光学指纹装置130，从而使得所述指纹检测区域103实际上位于所述显示屏120的显示区域。

应当理解，所述指纹检测区域103的面积可以与所述光学指纹装置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装置130的指纹检测区域103的面积大于所述光学指纹装置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，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与所述光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。

因此，使用者在需要对所述终端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的指纹检测区域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终端设备10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的显示区域可以基本扩展到整个终端设备10的正面。

作为一种可选的实现方式，如图1所示，所述光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，所述光检测部分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)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，所述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。

所述光学组件132可以设置在所述光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构以及其他光学元件，所述滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而所述导光层或光路引导结构主要用于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可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，所述光学组件132可以与所述光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将所述光学组件132设置在所述光检测部分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的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，所述导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，所述准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而所述感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。

在另一种实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(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，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得所述感应阵列可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。可选地，所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔，所述针孔可以配合所述光学透镜层扩大所述光学指纹装置的视场，以提高所述光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，所述微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在所述光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于所述感应阵列的其中一个感应单元。并且，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，所述挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得所述感应单元所对应的光线通过所述微透镜汇聚到所述微孔内部并经由所述微孔传输到所述感应单元以进行光学指纹成像。

应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。

作为一种可选的实施例，所述显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，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，所述光学指纹装置130可以利用所述OLED显示屏120位于所述指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在所述指纹检测区域103时，显示屏120向所述指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过所述手指140内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光151和来自指纹峪的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134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，从而在所述终端设备10实现光学指纹识别功能。

在其他实施例中，所述光学指纹装置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，所述终端设备10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终端设备10的保护盖板下方的边缘区域，而所述光学指纹装置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装置130；或者，所述光学指纹装置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装置130。当采用所述光学指纹装置130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时，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应当理解的是，在具体实现上，所述终端设备10还包括透明保护盖板，所述盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于所述显示屏120的上方并覆盖所述终端设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在所述显示屏120实际上是指按压在所述显示屏120上方的盖板或者覆盖所述盖板的保护层表面。

另一方面，在某些实施例中，所述光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；所述多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个光学指纹传感器的感应区域共同构成所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学指纹传感器的感应区域，从而将所述光学指纹模组130的指纹采集区域103可以扩展到所述显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当所述光学指纹传感器数量足够时，所述指纹检测区域130还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。

在目前的技术方案中，如图2所示，光学图像采集装置200包括镜头210、镜筒220、镜座230、滤光片240、传感芯片250和电路板260。

具体地，如图2所示，镜头210可以包括至少一片镜片，镜筒220用于固定镜头210，镜座230用于支撑镜筒220，滤光片240设置于镜筒220内的镜头210下方，镜座230和传感芯片250设置于电路板260的上方。滤光片240是通过在诸如白玻璃、蓝玻璃等基底材料的表面镀膜，通过不同的材料的反射达到对特定波长光截止同时特定波长的光通过的滤光作用。

然而，滤光片240的厚度受基底材料的强度的限制不能做的太薄，从而限制了光学图像采集装置200厚度。

在某些实施例中，在镜片211具有弧度图案的一面镀膜212。其中膜212可以实现增透、滤光等作用。

如图3所示，在镜片211表面镀膜212后，当光线In从镜片211的一个面入射进入镜片211，经过镜片211材料的弧形表面而汇聚在F2，其中F2就是镜片211基础材料的焦距，F2的大小受镜片211材料折射率n1和空气折射率n2的差异，和镜片211本身的曲率半径的影响而决定。当镜片211表面有镀膜时，光线在镜片211镀膜层内部会发生折射，这里折射的光线路径受镜片211材料折射率n1和镀膜膜材的折射率n3影响而变化，当光线传播到膜212和空气的界面的时候会再次发生折射现象，最终和镜片211中心法线的交点就是F1。这里F1和F2由于镀膜的参与而无法重合。也就是说，在镜片具有弧度图案的一面镀膜会改变此镜片的焦距。

如图4所示，在镜片211表面镀膜212后，当光线I1，I2，I3在镜片211曲率表面的不同位置入射时，经过膜212折射后，出射光线O1，O2和O3汇聚于F1点。由于O1～O3的出射光路在镜片211表面的不同位置入射，对应的光路在镜片211表面膜212的入射角度不一样。其中，I1和法线重合，其在膜212表面的入射角度为θ1＝0，I2和膜212表面的入射角度是θ2，I3在膜212表面的入射角度为θ3，这里θ3>θ2>θ1。

如图5所示，ζ1对应的θ1的入射光的分光曲线，其截止半波长是λ1，透过率数据是T1；ζ2是入射角度是θ2的曲线，其对应的截止半波长是λ2，透过率数据是T2；ζ3是入射角度是θ3的曲线，其对应的截止半波长是λ3，透过率数据是T3；其中角度θ越大，对应的截止半波长数值越小，即λ3<λ2<λ1，同时透过率的数据也会出现入射角度越大，透过率越低，即T3<T2<T1。

综上所示，在镜片曲面镀膜会导致镜片曲率半径变化，同时会导致在不同位置入射光的透过率和截止波长发生偏移。对于镜头的影响是失焦和中心边缘明暗不同的问题。

基于上述技术问题，本申请提出一种光学图像采集装置，在光学图像采集装置中，提供了一种省去基材的光学滤光片，将基材上的光学镀膜用新颖的工艺方案移植到光学镜片上，降低了镜头组厚度，简化装配工艺，降低成本。以及提供在镜头组件中的平面表面镀膜的结构及工艺方法，消除在弯曲表面镀膜对波长选择性的不均匀性和对镜头表面曲率的影响。

图6示出了本申请实施例的光学图像采集装置300的示意图。应理解，本申请实施例中，该光学图像采集装置300可以为指纹识别模组，对应于图1中的光学指纹识别装置130，或者，该光学图像采集装置300也可以为包括指纹识别模组的电子设备，本申请实施例对此不作限定。

如图6所示，光学图像采集装置300可以包括：镜头组件310和传感芯片320。其中，所述镜头组件310包括镜头311，所述镜头311具有至少一个平面表面，所述平面表面上镀有滤光膜层312，所述镜头311用于会聚光信号，所述滤光膜层312用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；所述传感芯片320设置于所述镜头组件310下方，所述传感芯片320用于根据所述镜头311会聚的光信号进行成像。

本申请实施例中，传感芯片320也可以称为光学指纹传感器、指纹传感器、光传感器、指纹传感器芯片、传感器芯片等。

需要说明的是，所述镜头311中的平面表面起不到改变光路的作用。

可选地，所述滤光膜层312可以是红外截止和/或蓝光截止滤光膜。

可选地，所述目标波段范围可以为400nm～650nm。当然，所述目标波段也可以是其他波段，或者，多个波段的集合，本申请对此不作限定。

滤光膜层312可以用于滤掉不期望的光信号，进一步提升成像质量。

例如，滤光膜层312可以用于过滤掉环境光，如近红外光和部分的红光等。例如，人类手指吸收波长低于580nm的光的能量中的大部分，如果滤光膜层312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，在本申请实施例中，所述镜头311包括至少一片透镜，所述至少一片透镜包括至少一片第一透镜313，所述第一透镜313具有所述平面表面。

例如，所述第一透镜313的物侧表面为所述平面表面。

又例如，所述第一透镜313的像侧表面为所述平面表面。

如图6所示，所述镜头311包括3片透镜，其中，3片透镜包括一片第一透镜313，以及第一透镜313的像侧表面(下表面)为平面表面，也即所述第一透镜313的像侧表面镀有所述滤光膜层312。

可选地，在所述镜头311包括多片透镜的情况下，所述镜头311中的部分或者全部透镜可以为具有所述平面表面的第一透镜313。

也即所述镜头311中可以存在多片表面镀有所述滤光膜层312的第一透镜313。不同的第一透镜313表面所镀的所述滤光膜层312可以相同，也可以不同。

假设镜头311中从物侧至像侧依次设置有透镜1、透镜2和透镜3，透镜1的物侧表面镀有滤光膜层A、透镜3的像侧表面镀有滤光膜层B，滤光膜层A和滤光膜层B为相同的滤光膜层，光信号X经过滤光膜层A时，可以滤掉95％的非目标波段，光信号X再经过滤光膜层B时，可以滤掉99.9％的非目标波段。即镜头组件310中镀多层滤光膜层可以强化滤除效果。

又假设镜头311中从物侧至像侧依次设置有透镜1、透镜2和透镜3，透镜1的物侧表面镀有滤光膜层A、透镜3的像侧表面镀有滤光膜层B，滤光膜层A用于滤掉红外波段的光信号，滤光膜层B用于滤掉紫外波段的光信号，光信号Y经过滤光膜层A时，可以滤掉光信号Y中的红外波段，光信号Y再经过滤光膜层B时，可以滤掉光信号Y中的紫外波段。即镜头组件310中镀多层滤光膜层可以实现多波段滤除。

应理解，图6仅是本申请实施例的光学图像采集装置的一种可能的示意图。在图6中，所述镜头311包括3片透镜，其中，1片透镜的像侧表面(下表面)为平面表面，即所述镜头311具有1个平面表面，但本申请实施例并不限于此。比如，所述镜头311可以包括更多或者更少的透镜，以及所述镜头311可以具有更多个平面表面。

可选地，在本申请实施例中，所述镜头311包括至少一片透镜，所述至少一片透镜包括至少一片第二透镜314，所述第二透镜314表面形成有所述平面表面。

可选地，所述第二透镜314的物侧表面或者像侧表面上填充有透明材料315，以在所述第二透镜314的物侧表面或者像侧表面形成所述平面表面。

可选地，所述透明材料315的折射率小于第一阈值。

具体地，所述第二透镜314的物侧表面或者像侧表面为曲面，即具有改变光路的作用，在所述第二透镜314的物侧表面或者像侧表面上均匀涂覆一层透明材料315。该透明材料315具有如下特征：低折射率、好的填充和流平能力、以及固化后具有较高的硬度水平。当透明材料315涂覆及固化后在所述第二透镜314的物侧表面或者像侧表面形成所述平面表面。

例如，如图7所示，所述镜头311包括3片透镜，其中，3片透镜包括一片第二透镜314，以及第二透镜314的物侧表面(上表面)上填充有透明材料315，以在所述第二透镜314的物侧表面形成所述平面表面，也即所述第二透镜314的物侧表面形成的所述平面表面上镀有所述滤光膜层312。

又例如，如图8所示，所述镜头311包括3片透镜，其中，3片透镜包括一片第二透镜314，以及第二透镜314的像侧表面(下表面)上填充有透明材料315，以在所述第二透镜314的像侧表面形成所述平面表面，也即所述第二透镜314的像侧表面形成的所述平面表面上镀有所述滤光膜层312。

可选地，在所述镜头311包括多片透镜的情况下，所述镜头311中的部分或者全部透镜可以为形成有所述平面表面的第二透镜314。

也即所述镜头311中可以存在多片镀有所述滤光膜层312的第二透镜314。不同的第二透镜314上形成的平面表面所镀的所述滤光膜层312可以相同，也可以不同。

假设镜头311中从物侧至像侧依次设置有透镜1、透镜2和透镜3，透镜1的物侧表面上形成的平面表面上镀有滤光膜层A、透镜3的像侧表面上形成的平面表面上镀有滤光膜层B，滤光膜层A和滤光膜层B为相同的滤光膜层，光信号X经过滤光膜层A时，可以滤掉95％的非目标波段，光信号X再经过滤光膜层B时，可以滤掉99.9％的非目标波段。即镜头311中镀多层滤光膜层可以强化滤除效果。

又假设镜头311中从物侧至像侧依次设置有透镜1、透镜2和透镜3，透镜1的物侧表面上形成的平面表面上镀有滤光膜层A、透镜3的像侧表面上形成的平面表面上镀有滤光膜层B，滤光膜层A用于滤掉红外波段的光信号，滤光膜层B用于滤掉紫外波段的光信号，光信号Y经过滤光膜层A时，可以滤掉光信号Y中的红外波段，光信号Y再经过滤光膜层B时，可以滤掉光信号Y中的紫外波段。即镜头311中镀多层滤光膜层可以实现多波段滤除。

应理解，图7和图8仅是本申请实施例的光学图像采集装置的一种可能的示意图。在图7中，所述镜头311包括3片透镜，其中，1片透镜的物侧表面(上表面)上形成有平面表面，即所述镜头311具有1个平面表面；在图8中，所述镜头311包括3片透镜，其中，1片透镜的像侧表面(下表面)上形成有平面表面，即所述镜头311具有1个平面表面，但本申请实施例并不限于此。比如，所述镜头311可以包括更多或者更少的透镜，以及所述镜头311可以具有更多个平面表面。

在本申请实施例中，可以采用多层镀膜工艺在所述平面表面镀所述滤光膜层312。

可选地，所述滤光膜层312包括但不限于以下功能膜层中的至少一种：

抗反射(Antireflection，AR)层、疏油层、防眩光(Anti-Glare，AG)层、红外截止滤光(Infrared cut filter，IRCF)层。

可选地，在本申请实施例中，所述镜头311包括所述至少一片透镜，所述至少一片透镜中的部分或者全部透镜为由非球面注塑镜片组成的透镜。

可选地，在本申请实施例中，所述镜头311中的每个平面表面上所镀的所述滤光膜层312的厚度小于或者等于10μm。

可选地，在本申请实施例中，所述镜头311中的所有平面表面上所镀的所述滤光膜层312的总厚度小于或者等于20μm。

可选地，在本申请实施例中，所述镜头311为微距镜头。

例如，所述微距镜头的焦距范围为0.4mm～1.8mm。

可选地，在本申请实施例中，例如图6-图8，所述镜头组件310还包括：

镜筒316，用于固定所述镜头311；

镜座317，用于支撑所述镜筒316。

可选地，所述镜头311可以通过光学胶或者点胶结构固定在所述镜筒316内，所述镜头311也可以通过支架结构固定在所述镜筒316内。

可选地，所述镜头组件310为镜筒316与镜座317一体式的镜头组件。

可选地，所述镜头组件310为镜筒316与镜座317分离式的镜头组件。例如，镜座317通过胶或者点胶结构固定镜筒316，又例如，镜座317通过螺纹结构固定镜筒316。

可选地，所述镜筒316为直通式镜筒或者螺纹调焦式镜筒。

可选地，所述镜座317可以固定于电路板上。所述传感芯片320也可以固定于电路板上。

可选地，在本申请实施例中，所述光学图像采集装置300设置于显示屏下方。所述镜头311具体可以用于会聚光线照射到所述显示屏上方的手指反射回来的并穿过所述显示屏的光信号。

需要说明的是，在本申请实施例中，“物侧表面”为远离所述传感芯片320的表面，“像侧表面”为靠近所述传感芯片320的表面。

应理解，在本申请实施例中，“第一”和“第二”仅为了区分不同的对象，但并不对本申请实施例的范围构成限制。

本申请实施例的光学图像采集装置中，滤光膜层镀在镜头中的至少一个平面表面上，从而可以避免基底材料厚度对滤光膜层厚度的影响，能够降低滤光膜层的厚度，进而将光学图像采集装置的厚度减薄。

进一步地，在光学图像采集装置中，提供了一种省去基材的光学滤光片，将基材上的光学镀膜用新颖的工艺方案移植到光学镜片上，降低了镜头厚度，简化装配工艺，降低成本。以及提供在镜头中的平面表面镀膜的结构及工艺方法，消除在弯曲表面镀膜对波长选择性的不均匀性和对镜头表面曲率的影响。

本申请实施例还提供了一种电子设备400，如图9所示，所述电子设备400可以包括显示屏410以及光学图像采集装置420，该光学图像采集装置420可以为前述实施例中的光学图像采集装置300，并设置在所述显示屏410的下方。

可选地，所述显示屏410可以是如图1中所述的显示屏120。

作为一种可选的实施例，所述显示屏410具有自发光显示单元，所述自发光显示单元可以作为所述光学图像采集装置420用于进行指纹检测的激励光源。

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“该”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，应该理解到，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，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该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 (19)

1.一种光学图像采集装置，其特征在于，包括：

镜头组件，包括镜头，所述镜头具有至少一个平面表面，所述平面表面上镀有滤光膜层，所述镜头用于会聚光信号，所述滤光膜层用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；

传感芯片，设置于所述镜头组件下方，所述传感芯片用于根据所述镜头会聚的光信号进行成像。

2.根据权利要求1所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头包括至少一片透镜，所述至少一片透镜包括至少一片第一透镜，所述第一透镜具有所述平面表面。

3.根据权利要求1所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头包括至少一片透镜，所述至少一片透镜包括至少一片第二透镜，所述第二透镜表面形成有所述平面表面。

4.根据权利要求3所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面或者像侧表面上填充有透明材料，以在所述第二透镜的物侧表面或者像侧表面形成所述平面表面。

5.根据权利要求4所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述透明材料的折射率小于第一阈值。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述至少一片透镜中的部分或者全部透镜为由非球面注塑镜片组成的透镜。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头中的每个平面表面上所镀的所述滤光膜层的厚度小于或者等于10μm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头中的所有平面表面上所镀的所述滤光膜层的总厚度小于或者等于20μm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述滤光膜层包括以下功能膜层中的至少一种：

抗反射层、疏油层、防眩光层、红外截止滤光层。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头为微距镜头。

11.根据权利要求10所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述微距镜头的焦距范围为0.4mm～1.8mm。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头组件还包括：

镜筒，用于固定所述镜头；

镜座，用于支撑所述镜筒。

13.根据权利要求12所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头组件为镜筒与镜座一体式的镜头组件。

14.根据权利要求12所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头组件为镜筒与镜座分离式的镜头组件。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜筒为直通式镜筒或者螺纹调焦式镜筒。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述目标波段范围为400nm～650nm。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述光学图像采集装置设置于显示屏下方。

18.根据权利要求17所述的光学图像采集装置，其特征在于，所述镜头具体用于会聚光线照射到所述显示屏上方的手指反射回来的并穿过所述显示屏的光信号。

19.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏以及

根据权利要求1至16中任一项所述的光学图像采集装置，其中，所述光学图像采集装置设置于所述显示屏下方。

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