CN111586267A - 光学感测装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光学感测装置和电子设备，所述光学感测装置包括：图像传感芯片，包括多个像素单元用于接收从外部对象返回的检测光束以获取所述外部对象的生物特征信息；镜头模块，设置在图像传感芯片的上方，包括多个第一透镜，用于将从外部对象返回的检测光束会聚至多个像素单元；遮光结构设置在镜头模块和图像传感芯片之间，其中，遮光结构包括至少两层遮光层，所述至少两层遮光层中的每层遮光层包括遮光部和贯穿遮光部的多个开口，多个开口与多个第一透镜一一对应，所述开口用于通过与所述开口对应的所述第一透镜所会聚的检测光束，所述遮光部用于遮挡所述第一透镜会聚的检测光束传输至非对应的开口。

Description

光学感测装置和电子设备

技术领域

本申请涉及光学检测技术领域，并且更具体地，涉及光学感测装置和电子设备。

背景技术

随着终端行业的高速发展，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的实用化已成为大众所需。

屏下生物特征识别技术是将光学感测模组设置于显示屏下，通过光学检测模组采集外部对象的图像，来实现生物特征识别。随着终端产品的发展，对识别性能的要求越来越高，相应地，对光学感测模组的成像质量要求也越来越高。因此，如何提升光学感测模组的成像质量以提升识别性能，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种光学感测装置和电子设备，能够提升光学感测装置的成像质量。

第一方面，本申请提供了一种光学感测装置，应用于具有显示屏的电子设备，所述光学感测装置用于设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征检测，所述光学感测装置包括：

图像传感芯片，包括多个像素单元，用于接收从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束，并转换接收到的检测光束为相应的电信号以获取所述外部对象的生物特征信息；

镜头模块，设置在所述图像传感芯片的上方，包括多个第一透镜，用于将从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束会聚至所述多个像素单元；

遮光结构，设置在所述镜头模块和所述图像传感芯片之间，其中，所述遮光结构包括至少两层遮光层，所述至少两层遮光层中的每层遮光层包括遮光部和贯穿所述遮光部的多个开口，所述多个开口与所述多个第一透镜一一对应，所述开口用于通过与所述开口对应的所述第一透镜所会聚的检测光束，所述遮光部用于遮挡所述第一透镜会聚的检测光束不要通过与所述第一透镜非对应的开口。

在一些可能的实现方式中，所述镜头模块还包括：

第一基板，包括相对的上表面和下表面，所述上表面的一侧为所述第一基板的上方，所述下表面的一侧为所述第一基板的下方，所述图像传感芯片位于所述第一基板的下方，所述多个第一透镜位于所述第一基板的上方；

其中，所述遮光结构包括第一遮光层和第二遮光层，所述第一遮光层设置在所述第一基板的上表面，所述第二遮光层设置在所述第一基板的下表面。

在一些可能的实现方式中，所述第一遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域的下方，所述第二遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域的下方。

在一些可能的实现方式中，所述镜头模块还包括光学间隔层，所述光学间隔层位于所述多个第一透镜与所述遮光结构之间，其中，所述第一透镜在所述第一遮光层上的投影覆盖与所述第一透镜对应的开口以及部分覆盖与所述第一透镜对应的开口周围的遮光部，所述光学间隔层在所述第一遮光层上的投影覆盖所述第一遮光层中的所述遮光部以及所述多个开口。

在一些可能的实现方式中，所述第一遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域，所述第二遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域的下方。

在一些可能的实现方式中，所述镜头模块还包括多个间隔设置的光学间隔层，每一所述光学间隔层位于一所述第一透镜与所述遮光结构之间，所述第一透镜在所述第一遮光层上的投影覆盖所述第一透镜对应的开口以及部分覆盖所述开口周围的遮光部，所述光学间隔层位于所述第一遮光层上的开口中。

在一些可能的实现方式中，所述第一透镜的光心至所述第一遮光层的上表面的垂直距离小于第一阈值。

在一些可能的实现方式中，所述第一阈值为40微米。

在一些可能的实现方式中，所述至少两层遮光层中的开口的孔径尺寸小于所述第一透镜的最大横截面的直径。

在一些可能的实现方式中，所述第二遮光层的下表面和所述图像传感芯片的感光面之间的垂直距离大于第二阈值以使得所述第二遮光层能够遮挡所述第一透镜所会聚的光束不要通过与所述第一透镜非对应的开口，其中，所述图像传感芯片的感光面为用于感测光束的一侧表面。

在一些可能的实现方式中，所述第二遮光层的下表面和所述图像传感芯片的感光面之间的垂直距离在20微米到100微米之间。

在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置进一步包括第三基板，设置在所述第二遮光层与所述图像传感芯片之间，用于增加所述第二遮光层至所述图像传感芯片的距离，以提高第二遮光层对串扰光线的遮挡作用。

在一些可能的实现方式中，所述图像传感芯片与所述遮光结构之间的边缘部分设置有第一连接层，所述图像传感芯片与所述遮光结构之间的部分存在空气间隔，所述空气间隔位于所述第一连接层围绕的区域内。

在一些可能的实现方式中，所述多个第一透镜与所述光学间隔层为一体结构，且所述多个第一透镜为从所述光学间隔层背对所述遮光结构的一侧延伸出来。

在一些可能的实现方式中，所述第一透镜与所述光学间隔层为一体结构，所述第一透镜位于所述光学间隔层的上方。

在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：

过滤层，设置在所述多个像素单元的上方，用于透过目标波段的光束并过滤掉目标波段以外的光束，所述多个像素单元用于接收所述目标波段的检测光束，并转换所述目标波段的检测光束为相应的电信号。

在一些可能的实现方式中，所述过滤层形成在所述第一基板的上表面，所述第一遮光层形成在所述第一基板的上表面的所述过滤层上；和/或

所述过滤层形成在所述第一基板的下表面，所述第二遮光层形成在所述第一基板的下表面的所述过滤层上。

在一些可能的实现方式中，所述过滤层形成在所述第一基板的上表面的所述第一遮光层上，并且覆盖所述第一遮光层；和/或

所述过滤层形成在所述第一基板的下表面的所述第二遮光层上，并且覆盖所述第二遮光层。

在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：

多个第二透镜，位于所述多个第一透镜与所述多个像素单元之间，所述多个第二透镜用于将经所述多个第一透镜会聚的检测光束进一步会聚至所述多个像素单元。

在一些可能的实现方式中，所述多个第二透镜与所述多个像素单元一一相对设置，所述多个第一透镜中的部分或全部第一透镜分别正对多个所述第二透镜。

在一些可能的实现方式中，，所述多个第二透镜设置在所述第一基板的下方，所述多个第二透镜与所述第一基板之间的间隔为空气，并且所述第二透镜的折射率大于空气的折射率。

在一些可能的实现方式中，所述多个第二透镜形成在所述图像传感芯片的感光面上。

在一些可能的实现方式中，所述光学感测装置还包括：补强板和软性电路板，所述软性电路板上设置有开口，所述图像传感芯片设置在所述软性电路板的开口中，且与所述补强板相固定，所述图像传感芯片与所述软性电路板电连接。

在一些可能的实现方式中，，所述多个第二透镜为球面透镜或非球面透镜。

在一些可能的实现方式中，所述第一基板为玻璃基板或塑料材质的基板，所述多个第一透镜为球面透镜或非球面透镜。

第二方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：显示屏；以及

如第一方面或第一方面中任一可能实现方式中的光学感测装置，所述光学感测装置用于设置在所述显示屏下方以实现屏下生物特征检测。

在一些可能的实现方式中，所述显示屏为OLED显示屏。

基于上述技术方案，通过在镜头模块和图像传感芯片之间设置包括至少两层遮光层的遮光结构，并且在每层遮光层中设置与每个第一透镜相对的开口，从而使得所述第一透镜所会聚的检测光束能够通过相对的开口传输至对应的像素单元，而其他第一透镜所会聚的检测光束由于所述至少两层遮光层中的遮光部的存在不能被传输至所述第一透镜所对应的像素单元，从而能够避免多个第一透镜之间的光线传输的干扰问题，提升感测精度。

附图说明

图1为本申请电子设备一实施方式的结构示意图。

图2为本申请第一实施例的光学感测装置的部分爆炸示意图。

图3为根据本申请一实施例的光学检测装置的部分截面放大示意图。

图4是相邻透镜之间的串扰形成示意图。

图5为根据本申请另一实施例的光学检测装置的部分截面放大示意图。

图6为根据本申请另一实施例的光学检测装置的部分截面放大示意图。

图7为根据本申请另一实施例的光学检测装置的部分截面放大示意图。

图8示出相关技术的大透镜和本申请的第一透镜各自的成像示意图。

图9是本申请一实施例的光学感测装置的俯视示意图和部分截面示意图。

图10为本申请再一实施例的光学感测装置的部分截面示意图。

图11为本申请再一实施例的光学感测装置的部分截面示意图。

图12为本申请再一实施例的光学感测装置的部分截面示意图。

图13为本申请再一实施例的光学感测装置的部分截面示意图。

图14为本申请再一实施例的光学感测装置的部分截面示意图。

具体实施方式

在对本申请实施方式的具体描述中，应当理解，当基板、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的，可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外，附图中元件的大小并非完全反映实际大小。

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。

请参阅图1，图1为本申请电子设备一实施方式的结构示意图。所述电子设备1000包括光学感测装置1和显示屏2。所述显示屏2用于显示画面。所述光学感测装置1位于所述显示屏2的下方，用于透过所述显示屏2接收由外部对象1001返回的检测光束，并转换接收到的检测光束为相应的电信号，以执行相应的信息感测。所述光学感测装置1例如用于执行生物特征信息感测，所述生物特征信息例如但不局限于包括指纹信息、掌纹信息等纹路特征信息，和/或，血氧信息、心跳信息、脉搏信息等活体信息。然，本申请并不以此为局限，所述光学感测装置1还可用于执行其它信息感测，例如用于执行深度信息感测、接近感测等等。在本申请中，主要以所述光学感测装置1执行生物特征信息感测为例进行说明。

可选地，所述显示屏2上可以具有可供外部对象接触的检测区域VA。当外部对象1001接触所述检测区域VA时，光学感测装置1例如可以采集外部对象的生物特征图像，并获取相应的生物特征信息。需要说明的是，所述检测区域例如为所述显示屏2上的局部区域，例如但不局限于，所述检测区域的至少部分位于所述显示屏2的显示区上。可变更地，所述检测区域也可以扩展至所述显示屏2的整个显示区上。又可变更地，所述检测区域也可位于所述显示屏2的非显示区域上。其中，所述显示屏2用于显示画面的区域为所述显示区，所述显示区以外的非显示画面的区域为所述非显示区。

可选地，在一些实施例中，所述电子设备1000还可以包括保护层(未标示)，设置在所述显示屏2的上方并覆盖所述电子设备1000的正面。也就是说，所述保护层的上表面可以为所述电子设备1000的最外面的表面。这种情况下，所述检测区域VA为所述保护层的上表面的至少部分区域。例如，所述检测区域VA可以为所述保护层的上表面的任意局部区域，或为所述保护层的上表面的全部区域。

应当理解，所述保护层可以包括实际使用时用户贴附的塑料膜、钢化膜、或其他膜等，进行生物特征检测时，所述保护层的上表面为外部对象1001直接接触的表面。所述保护层的上表面是所述电子设备1000的最外面。

在一些实施例中，所述显示屏2可以为自发光式显示模组，其具有自发光式显示单元，例如所述显示屏2可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏，或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏等。该显示屏2中的自发光式显示单元可以为生物特征检测提供检测光束，例如，可以将显示屏2中的部分自发光式显示单元用作生物特征检测的检测光源。

具体地，当外部对象1001按压在所述显示屏2上的检测区域VA时，显示屏2向所述检测区域VA上方的外部对象1001发出检测光束，该检测光束在外部对象1001的表面发生反射形成反射光或/和经过所述外部对象1001内部散射而形成散射光。从外部对象1001反射或/和散射而返回的检测光束被光学感测装置1中的像素阵列所接收并转换为相应的电信号，以获取所述外部对象1001的生物特征信息。

在另一些实施例中，所述显示屏2可以为被动式发光的显示屏，例如但不局限地，所述显示屏2为液晶显示屏(LCD)、电子纸显示屏等。以所述显示屏2为液晶显示屏为例，其可以包括液晶显示面板和背光单元。所述背光单元用于向所述液晶显示面板所在的一侧提供可见光，所述可见光能够透过所述液晶显示面板达到使用者的眼睛，从而实现信息显示，包括但不限于文字显示、图像显示等。这种情况下，在所述电子设备1000中额外设置一激励光源来提供用于生物特征检测的检测光束。

在一些实施例中，所述液晶显示面板可以包括CF(Color Filter)基板、液晶层、TFT(Thin Film Transistor)基板以及偏振片等多层结构。所述背光单元可以包括反射片、导光部、扩散片、增光片等多层结构。

所述电子设备1000例如但不限于为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如为智能门锁、电视、冰箱等。车载式电子产品例如为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品例如为ATM机、自助办理业务的终端等。

以下，结合图2至图12，说明根据本申请实施例的光学感测装置1。

请一并参阅图2与图3，图2为本申请一实施例的光学感测装置1的部分爆炸示意图。图3为图2所示光学检测装置1沿II-II’线的部分截面放大示意图。如图2和图3所示，所述光学感测装置1包括：

图像传感芯片21，包括多个像素单元212，用于接收从所述显示屏2上方的外部对象1001(见图1)返回的检测光束并转换接收到的检测光束为相应的电信号，以获取所述外部对象1001的生物特征信息；

镜头模块10，设置在所述图像传感芯片21的上方，包括多个第一透镜110，用于将从所述显示屏2上方的外部对象1001返回的检测光束会聚至所述多个像素单元212；

遮光结构120，设置在所述镜头模块10和所述图像传感芯片21之间，所述遮光结构120包括至少两层遮光层，所述至少两层遮光层的每层遮光层包括遮光部1200和贯穿所述遮光部1200的多个开口，所述多个开口与所述多个第一透镜110分别对应，所述至少两层遮光层中对应同一第一透镜110的开口用于通过所述同一第一透镜110所会聚的检测光束，并且所述至少两层遮光层的遮光部用于阻挡所述第一透镜110会聚的检测光束不要通过与所述第一透镜110非对应的开口。

具体地，所述图像传感芯片21包括多个像素单元212，所述多个像素单元212用于通过所述镜头模块10接收检测光束，并转换接收到检测光束为相应的电信号，以获得外部对象1001(见图1)的相应的生物特征信息。所述外部对象1001例如但不局限为用户的手指、手掌等。所述像素单元212例如但不局限于包括光电二极管等。

在一些实施例中，所述图像传感芯片21中的所述多个像素单元212呈规则阵列排布。或者，在其他实施例中，所述多个像素单元212也可呈非规则排布。

在一些实施例中，所述多个第一透镜110可以呈规则阵列排布。或者，在其他实施例中，所述多个第一透镜110也可呈非规则排布。

可选的，所述第一透镜110例如由透明材料制成。所述透明材料例如但不限于为透明丙烯酸树脂、透明玻璃、UV胶材料、PET材料等。

可选的，所述多个第一透镜110为凸透镜。作为一个具体示例，所述多个第一透镜110为球面透镜或非球面透镜。

可选的，在本申请实施例中，所述遮光结构120的材料例如但不限于为不透明的树脂材料或不透明的其他合适材料，检测光束不能够透过所述遮光结构120。可选的，所述遮光结构120可以通过涂敷、喷涂、蒸镀、压印或其它合适工艺制成，作为示例，单层遮光层的厚度可以为1微米至10微米。

可选的，在一些实施例中，每个所述第一透镜110对应多个所述像素单元212，即所述第一透镜110所会聚的检测光束可以被多个像素单元212所接收。作为一个典型设置方式，所述第一透镜110正对其所对应的所述多个像素单元212设置，即所述第一透镜110可以设置在其所对应的多个像素单元212的正上方。从而，垂直的或大致垂直的检测光束能够通过所述开口而传输到所述像素单元212上。

然，可变更地，在某些实施方式中，所述第一透镜110也可斜对其所对应的所述多个像素单元212设置，即所述第一透镜110可以设置在其所对应的多个像素单元212的斜上方。相应地，所述遮光结构120中与同一所述第一透镜110对应的开口中的部分或全部开口与同一所述第一透镜110斜对设置。从而，具有预设倾斜角度的检测光束能够通过开口而到达对应的像素单元212上。

需要说明的是，“斜对”可以包括第一透镜110在其对应的像素单元212上的垂直投影与所述对应的像素单元212存在重叠的情形，也可包括第一透镜110在其对应的像素单元212上的垂直投影与所述对应的像素单元212不存在重叠的情形。即，只要检测光束能够通过第一透镜110以及开口而传输到像素单元212，则所述第一透镜110与相应的开口和像素单元212为对应的关系。

在其他替代实施例中，所述多个第一透镜110也可与所述多个像素单元212一一对应，即所述第一透镜110所会聚的检测光束可以被一个像素单元212所接收。作为一个典型设置方式，所述第一透镜110正对其所对应的一个像素单元212设置，即所述第一透镜110可以设置在其所对应的一个像素单元212的正上方。然，可变更地，在某些实施方式中，所述第一透镜110也可斜对其所对应的像素单元212设置，即所述第一透镜110可以设置在其所对应的多个像素单元212的斜上方。相应地，所述遮光结构120中与同一所述第一透镜110对应的开口中的部分或全部开口与同一所述第一透镜110斜对设置。

在实际应用中，我们期望第一透镜110所会聚的检测光束能够被其所对应的像素单元212接收，而相邻的或其余的第一透镜110所会聚的光束不会被这些像素单元212接收，从而能够避免所述多个第一透镜110所会聚的信号传输之间的串扰。但是，在实际光路中，对于大角度的检测光束，可能会通过相邻的或其余的第一透镜110会聚并传输至该第一透镜110所对应的像素单元212。

以图4的光线传输为例，第一透镜110a对应三个像素单元212a，所述第一透镜110a所会聚的检测光束102可以被所述三个像素单元212a接收，第一透镜110b对应三个像素单元212b，所述第一透镜110b所会聚的检测光束可以被所述三个像素单元212b接收，我们期望第一透镜110b所会聚的检测光束不能被像素单元212a接收到，但是，当检测光束103的入射角度较大时，该检测光束103可能被第一透镜110b会聚至像素单元212a，导致透过相邻的第一透镜110检测光束之间发生串扰，影响光学检测性能。

在本申请实施例中，通过在镜头模块10和图像传感芯片21之间设置包括至少两层遮光层的遮光结构120，并且每层遮光层中设置有与每个第一透镜110对应的开口，从而使得所述第一透镜110所会聚的检测光束能够通过对应的开口传输至对应的像素单元212。而且，对于每相邻的二所述第一透镜110而言：一所述第一透镜110所会聚的检测光束由于所述至少两层遮光层的存在不能被传输至另一所述第一透镜110所对应的像素单元212，从而能够避免来自相邻的第一透镜110所会聚的检测光束的干扰，提升感测精度。

应理解，本申请实施例并不限定所述遮光结构120的具体层数，例如，所述遮光结构120可以包括一层遮光层，两层遮光层，或者也可以包括更多层遮光层，具体层数可以根据具体光路进行调整。以下，以所述遮光结构120包括两层遮光层为例进行说明，但本申请并不限于此。

应理解，本申请实施例并不具体限定所述两层遮光层的具体位置，只要设置在所述镜头组件10和所述图像传感芯片21之间的光路中，能够遮挡多个第一透镜110所会聚的光线之间的传输干扰即可。

还应理解，所述两层遮光层可以以所述光学感测装置1中的现有的结构作为支撑来制备，或者也可以通过新增支撑结构来制备，本申请对此不作限定。以光学感测装置1中的现有结构作为支撑来制备所述两层遮光层，有利于降低光学感测装置1的厚度。

可选的，在本申请一些实施例中，如图3和图5所示，所述镜头模块10还包括：

第一基板12，包括相对的上表面121和下表面122，所述上表面121的一侧为所述第一基板12的上方，所述下表面122一侧为所述第一基板12的下方。

其中，所述图像传感芯片21设置在所述第一基板12的下方并面对所述下表面122。所述多个第一透镜110设置在所述第一基板12的上方。

可选的，在本申请一些实施例中，如图3和图5所示，所述遮光结构120包括：第一遮光层1201和第二遮光层1202，所述第一遮光层1201设置在所述第一基板12的上表面121，所述第二遮光层1202设置在所述第一基板12的下表面122。

其中，所述第一遮光层1201和所述第二遮光层1202中均设置有与所述多个第一透镜110中的每一个第一透镜110所对应的开口。以对应设置的一所述第一透镜110和开口为例进行说明，所述开口用于通过对应的第一透镜110所会聚的检测光束，并且通过所述第一遮光层1201中的遮光部1200遮挡其他第一透镜110(例如但不限于相邻的或邻近的第一透镜110)传输过来的光线。

例如，如图3所示，对于第一透镜110a和第一透镜110b，所述第一遮光层1201中设置有与第一透镜110a和第一透镜110b分别对应的开口1201a和1201b，所述第二遮光层1202中设置有与第一透镜110a和第一透镜110b分别对应的开口1202a和1202b。所述第一透镜110a所会聚的检测光束可以依次通过所述开口1201a和开口1202a传输至与所述第一透镜110a对应的像素单元212，而所述第二透镜110b所会聚的检测光束可以依次通过所述开口1201b和开口1202b传输至与所述第一透镜110b对应的像素单元212。

进一步地，通过所述第一遮光层1201和所述第二遮光层1202中的遮挡部1200可以阻挡与所述开口非对应的第一透镜110传输过来的光线101，能够降低所述多个第一透镜110之间的光线传输带来的串扰问题。例如，所述第一遮光层1201中所述开口1201a和开口1201b之间的遮光部1200，以及所述第二遮光层1202中所述开口1202a和开口1202b之间的遮光部1200可以阻挡第一透镜110b会聚的检测光束101传输至所述第一透镜110a对应的像素单元212。

应理解，在一些实施例中，所述第一基板12可以为新增的用于承载所述遮光结构120的基板，在其他实施例中，所述第一基板12也可以为所述多个第一透镜110的承载基板，即本申请实施例可以复用所述多个第一透镜110的承载基板制备所述遮光结构120，能够降低光学感测装置1的厚度。

为了通过所述遮光结构120实现降低多个第一透镜110之间的光线传输的串扰问题，所述遮光结构120可以设置在从所述多个第一透镜110到所述图像传感芯片21之间的光路中的任一光路位置，本申请对此不作限定。

作为一种实现方式，所述第一遮光层1201中的遮光部1200位于所述多个第一透镜110之间的间隔区域的下方，所述第二遮光层1202中的遮光部1200位于所述多个第一透镜110之间的间隔区域的下方。

作为另一种实现方式，所述第一遮光层1201中的遮光部1200位于所述多个第一透镜110之间的间隔区域，所述第二遮光层1202中的遮光部1200位于所述多个第一透镜110之间的间隔区域的下方。

以下，结合图3和图5，说明所述第一遮光层1201和第二遮光层1202与所述多个第一透镜110之间的位置关系。

所述第一遮光层1201形成在所述第一基板12的上表面121，并且具有曝露所述第一基板12的上表面的多个开口，例如，第一透镜110a对应的开口1201a，以及第一透镜110b对应的开口1201b，所述多个第一透镜110中的每个透镜与所述多个开口中的一个开口对应，并且所述多个第一透镜110形成在所述第一遮光层1201中的多个开口的上方。

在一种具体结构中，如图3所示，所述镜头模块10还包括光学间隔层111，所述光学间隔层111位于所述多个第一透镜110与所述遮光结构120之间。可选的，所述多个第一透镜110与所述光学间隔层111为一体结构，且所述多个第一透镜110为从所述光学间隔层111背对所述遮光结构120的一侧延伸出来。

某些实施例中，所述第一透镜110例如通过压印工艺形成，所述光学间隔层111为形成所述第一透镜110时的残留层。

然，可变更地，在某些实施方式中，所述光学间隔层111也可为额外设置的一层结构，其与所述多个第一透镜110并不是一体结构。

所述第一透镜110在所述第一遮光层1201上的投影覆盖所述第一透镜110相对的开口以及部分覆盖所述第一透镜110相对的开口周围的遮光部1200。所述光学间隔层111在所述第一遮光层1201上的投影覆盖所述第一遮光层1201中的所述遮光部1200以及所述多个开口。另外，所述光学间隔层111还用于填充所述第一遮光层1201上的开口。

例如，对于第一透镜110a，所述第一透镜110a覆盖所述第一透镜110a相对的开口1201a，以及部分覆盖该开口1201a周围的遮光部1200。

对于图3所示的结构，在具体工艺中，可以先在所述第一基板12的上表面121和下表面122分别形成所述第一遮光层1201和第二遮光层1202，例如，可以在所述第一基板12的上表面121和下表面122通过涂敷、喷涂、蒸镀、压印或其它合适工艺制备遮光层材料，进一步在遮光层材料上通过光刻工艺形成与所述多个第一透镜110的排布位置相对应的多个开口。

进一步地，可以在所述多个开口的上方形成所述光学间隔层111和位于所述光学间隔层111上方的所述多个第一透镜110，例如，通过压印工艺形成所述多个第一透镜110，此时所述多个第一透镜110覆盖所述第一透镜110a相对的开口，以及部分覆盖该开口周围的遮光部1200。所述光学间隔层111覆盖所述第一透镜110相对的开口1201以及该开口周围的遮光部1200。

在该实现方式中，所述第一遮光层1201中的遮光部1200和所述第二遮光层1202中的遮光部1200形成在多个第一透镜110之间的间隔区域的下方，且与所述多个第一透镜110和所述第一遮光层1201和所述第二遮光层1202中的遮光部1200部分交叠。换言之，所述多个第一透镜110在所述第一基板12的上表面121上的投影和所述第一遮光层1201的遮光部1200以及所述第二遮光层1202中的遮光部1200在所述第一基板12的上表面121上的投影部分重叠。

在图3的实施例中，所述光学间隔层111是连为一体的结构。

在另一种具体结构中，如图5所示，所述镜头模块10还包括间隔分布的光学间隔层111。每一光学间隔层111位于一所述第一透镜110上方，二者例如但不局限为一体结构。所述光学间隔层111位于所述第一遮光层1201的开口中，例如填满所述开口。所述第一透镜110在所述第一遮光层1201上的投影覆盖所述第一透镜110相对的开口以及部分覆盖所述开口周围的遮光部1200。

例如，对于第一透镜110a，所述第一透镜110a覆盖所述第一透镜110a相对的开口1201a，以及部分覆盖该开口1201a周围的遮光部1200，所述光学间隔层111覆盖所述第一透镜110a相对的开口1201a。

对于图5所示的结构，在具体工艺中，可以先在所述第一基板12的上表面121和下表面122分别形成所述第一遮光层1201和第二遮光层1202，例如，可以在所述第一基板12的上表面121和下表面122通过涂敷、喷涂、蒸镀、压印或其它合适工艺制备遮光层材料，进一步在遮光层材料上通过光刻工艺形成与所述多个第一透镜110排布位置相对应的多个开口。

进一步地，可以在所述第一遮光层1201的开口中形成所述光学间隔层111和位于所述光学间隔层111上方的第一透镜110。例如但不局限地，通过光刻工艺形成所述多个第一透镜110，此时所述多个第一透镜110覆盖所述第一透镜110相对的开口，以及部分覆盖该开口周围的遮光部1200，所述光学间隔层111位于所述第一透镜110对应的开口之中。

在该实现方式中，所述第一遮光层1201形成在所述多个第一透镜110之间的间隔区域下方，所述第二遮光层1202形成在所述多个第一透镜110之间的间隔区域的下方，且所述多个第一透镜110和所述第一遮光层1201中的遮光部1200以及所述第二遮光层1202中的遮光部1200部分交叠。换言之，所述多个第一透镜110在所述第一基板12的上表面121上的投影和所述第一遮光层1201的遮光部1200以及所述第二遮光层1202中的遮光部1200在所述第一基板12的上表面121上的投影部分重叠。

然，可变更地，在某些实施方式中，所述光学间隔层111与所述第一透镜110也可并不是一体结构。

在其他替代实现方式中，也可以先在所述第一基板12的上表面121形成所述多个第一透镜110，例如可以通过光刻工艺形成所述多个第一透镜110，进一步在所述多个第一透镜110之间的间隔区域形成所述第一遮光层1201，对于此实现方式，如图6所示，所述第一透镜110与所述遮光结构120之间并未形成有一整层的光学间隔层111或间隔设置的光学间隔层111，所述第一遮光层1201中的遮光部1200形成在多个所述第一透镜110之间的间隔区域之间，此情况下，可以认为所述第一透镜110的底面和所述第一遮光层1201的下表面在同一平面上，例如在所述第一基板12的上表面121上。应理解，以上第一遮光层1201、第二遮光层1202以及所述多个第一透镜110的位置关系仅为示例，其也可以由于具体光路和制备工艺等因素的差异有所区别，只要通过在镜头模块10和图像传感芯片21之间设置遮光结构120来阻挡所述多个第一透镜110之间的光线传输之间的串扰问题，都落入本申请的保护范围。

可选的，所述第一透镜110的光心O与所述第一遮光层1201的上表面之间的垂直距离小于第一阈值，通过设置第一透镜110和第一遮光层1201之间的垂直距离尽可能小，有利于阻挡从第一透镜110之间的间隔区域过来的干扰光线。作为示例而非限定，所述第一阈值为40微米。即所述第一透镜110的光心O与所述第一遮光层1201的上表面之间的垂直距离可以在0到40微米之间。

在本申请一些实施例中，可以设置所述遮光结构120中所述多个第一透镜110相对的多个开口中的每个开口的孔径尺寸小于一定阈值，例如，小于所述第一透镜110的最大横截面的直径。

应理解，在本申请实施例中，所述多个第一透镜110可以为相同的透镜，或者也可以为不同的透镜。当所述多个第一透镜110为相同的透镜时，可以设置所述多个第一透镜110对应的多个开口中的每个开口的孔径尺寸均小于第一透镜110的最大横截面的直径。当所述多个第一透镜110为不同的透镜时，只需设置所述多个第一透镜110中每个第一透镜110对应的开口的孔径尺寸均小于该第一透镜110的最大横截面的直径即可。总之，可以设置遮光结构120中的开口的孔径尺寸小于与其对应的第一透镜110的最大横截面的直径的尺寸。

进一步地，所述遮光结构120中与所述多个第一透镜110对应的多个开口的孔径尺寸还要大于一定阈值，以保证透过足够的光进行成像。即所述遮光结构120中与所述多个第一透镜110对应的多个开口的孔径尺寸可以被配置为能够透过足够多的成像所需的光，并且遮光部1200能够最大化的阻挡影响成像的光，例如环境光或者其他第一透镜110传输过来的光。具体大小可以根据图像传感芯片21的视场、所述第一透镜110的尺寸等因素确定。

在一些具体实现中，可以设置所述遮光结构120的每层遮光层中对应同一第一透镜110的开口的孔径尺寸由上到下依次减小，以保证透过足够多的成像所需的光，并且能够最大化的阻挡影响成像的光。

例如，对于图3中的第一镜头110a所对应的开口1201a和开口1202a，可以设置开口1201a的尺寸大于开口1202a的尺寸。

可选的，所述第二遮光层1202的下表面和所述图像传感芯片21的感光面210之间的垂直距离大于第二阈值以使得所述第二遮光层1202能够遮挡与所述开口非对应设置的第一透镜110所会聚的光束的光路，其中，所述图像传感芯片1202的感光面210为用于感测光束的一侧表面。

由前文分析可知，导致串扰的光线往往是来自相邻第一透镜110的入射角度较大的光线，通过配置所述第二遮光层1202和所述图像传感芯片21之间的距离尽可能大，相当于增长了相邻第一透镜110传输的光线的传输路径，在第一透镜110之间的间距固定的情况下，相当于从相邻的第一透镜110到本像素单元212的光线的入射角度降低，这样，从其他第一透镜110传输过来的干扰光线更容易被所述遮光结构120屏蔽掉。

从另一方面来讲，为了实现电子设备1000的轻薄化，光学感测装置1的厚度不能太厚，因此，所述第二遮光层1202的下表面和所述图像传感芯片21的感光面210之间的垂直距离需要被配置为能够最大化阻挡干扰光线，并且还要保证光学感测装置1不能太厚。

在一些实施例中，所述第二遮光层1202的下表面和所述图像传感芯片21的感光面210之间的垂直距离可以配置在20微米到100微米之间，从而能够兼顾串扰和光学感测装置1的厚度问题。

可选的，在本申请一些实施例中，所述光学感测装置1还包括：

过滤层13，设置在所述多个像素单元212的上方，用于透过目标波段的光束，过滤掉目标波段以外的光束，从而减少非目标波段的干扰光对感测精度的干扰。

可选地，在一些实施例中，所述目标波段的光束例如为可见光。

在另外一些实施例中，所述过滤层13用于过滤掉第二预设波段的光束，所述遮光结构120用于遮挡掉第一预设波段的光束，其中，所述第一预设波段与所述第二预设波段完全不同或完全相同或部分相同。

当所述第一预设波段与所述第二预设波段部分相同时，所述第一预设波段包括所述第二预设波段。例如，所述第一预设波段包括可见光波段和近红外光波段，所述第二预设波段包括近红外光波段。所述过滤层13例如为红外截止滤光片。

应理解，所述过滤层13可以设置在从外部对象1001到所述图像传感芯片21的感光面210的光路中的任一位置，附图中所示例的过滤层13的位置仅为示例，本申请并不限于此。

进一步地，本申请实施例并不限定所述过滤层13的层数，具体可以根据需要过滤的光线的波段范围等因素灵活调整。

作为一些具体示例，所述过滤层13设置在所述图像传感芯片21上，即所述过滤层13和所述多个像素单元212均集成在所述图像传感芯片21中，例如所述过滤层13可以通过蒸镀工艺制备在所述图像传感芯片21的感光面；或/和，所述过滤层13也可以设置在所述镜头模块10上。例如，所述过滤层13可以制备在所述多个第一透镜110上表面。

可选的，在一些实施例中，所述过滤层13的厚度为1微米至10微米。

在另一些实施例中，所述过滤层13也可以以所述第一基板12为承载基板来制备，即所述遮光结构120和所述过滤层13可以共用基板，有利于降低光学感测装置1的整体厚度。

作为一种实现方式，所述过滤层13形成在所述第一基板12的上表面121，所述第一遮光层1201形成在所述第一基板12的上表面121的所述过滤层13上；和/或

所述过滤层13形成在所述第一基板12的下表面122，所述第二遮光层1202形成在所述第一基板12的下表面122的所述过滤层13上。

在具体工艺中，可以先在所述第一基板12的上表面121和/或下表面122制备所述过滤层13，进一步在所述第一基板12上再制备所述第一遮光层1201和所述第二遮光层1202。

则所述第一基板12上的由上而下的叠层结构可以为如下三种情况：

第一遮光层1201、过滤层13、第一基板12、过滤层13和第二遮光层1202；

第一遮光层1201、第一基板12、过滤层13和第二遮光层1202；

第一遮光层1201、过滤层13、第一基板12和第二遮光层1202。

作为另一实现方式，所述过滤层13形成在所述第一基板12的上表面121的所述第一遮光层1201上，并且覆盖所述第一遮光层1201；和/或

所述过滤层13形成在所述第一基板12的下表面122的所述第二遮光层1202上，并且覆盖所述第二遮光层1202。

在具体工艺中，可以先在所述第一基板12的上下表面分别制备所述第一遮光层1201和所述第二遮光层1202，进一步在所述第一遮光层1201和/或所述第二遮光层1202的表面制备所述过滤层13。

则所述第一基板12上的由上而下的叠层结构可以为如下三种情况：

过滤层13、第一遮光层1201、第一基板12、第二遮光层1202、过滤层13；

第一遮光层1201、第一基板12、第二遮光层1202、过滤层13；

过滤层13、第一遮光层1201、第一基板12、第二遮光层1202。

特别地，当所述第一基板12的上表面121和下表面122上均形成有所述过滤层13时，所述第一基板12的上表面121和下表面122受到的过滤层13的张力等因素的影响大致相同，从而可以在一定程度上减少光学感测装置1a由于太薄而发生翘曲的问题。

可选的，在其他替代实施例中，如图7所示，所述光学感测装置1还包括：

第三基板14，包括相对的上表面141和下表面142，所述第三基板14的上表面141的一侧为所述第三基板14的上方，所述第三基板14的下表面142的一侧为所述第三基板14的下方，所述图像传感芯片21位于所述第三基板14的下方，所述第一基板12位于所述第三基板14的上方。所述滤光层13集成在所述图像传感芯片21的感光面上。然，可变更地，所述滤光层13也可形成在所述第三基板14的上表面141和/或下表面142上。

通过设置厚度合适的第三基板14，能够使得第二遮光层1202很好地发挥“防止光线串扰”的作用。

可选的，所述第三基板14的上表面141或/和下表面142为平面。典型地，所述第三基板14的上表面141和下表面142为相互平行的平面。

可选的，所述第三基板14为透明的基板，例如但不限于，透明的玻璃基板，或者透明的树脂基板。

也就是说，所述滤光层13、所述多个第一透镜110和所述遮光结构120可以复用同一承载基板，或者也可以使用不同的承载基板，复用同一承载基板有利于降低光学检测装置的整体厚度。

可选的，如图3，图5和图6所示，所述图像传感芯片21与所述镜头模块10之间设置有第一连接层41，所述第一连接层41例如但不限于为DAF(die attach film)、固体胶、液体胶、光学胶、或其他任意合适的粘接物。在一些实施例中，如图3和图5所示，所述第一连接层41填充并布满所述镜头模块10和图像传感芯片21之间相对的部分。

可变更地，在图7中，所述第三基板14与集成有所述滤光层13的图像传感芯片21之间形成有第一连接层41。可选的，第一连接层41分布在所述第三基板41与所述滤光层13之间的边缘区域，从而，所述第三基板14与所述滤光层13之间存在空气，从而能进一步降低光线串扰问题，提高光学检测性能。

可选的，在一些实施例中，如图2、图3、图5、图6和图7所示，所述光学感测装置1还包括：

第二基板30，位于所述图像传感芯片21的下方。可选地，所述第二基板30用于为所述图像传感芯片21提供支撑，和/或实现与外部电路的电性连接。所述第二基板30例如包括补强板和/或电路板，可选的，所述补强板可以是金属基板，例如但不限于：铝基板、不锈钢基板等，所述电路板例如但不限于软性电路板或硬性电路板。

进一步可选的，所述光学感测装置1还包括位于所述图像传感芯片21和第二基板30之间的第二连接层42，所述第二连接层42用于连接所述图像传感芯片21和第二基板30。在一些实施例中，如图3、图5和图7所示，所述第二连接层42填充并布满所述图像传感芯片21和所述第二基板30之间相对的部分。或者，在其他替代实施例中，所述第二连接层42填充并布满所述图像传感芯片21和所述第二基板30之间相对的部分的两端，即中间部分为空气间隙。

在本申请实施例中，相邻的第一透镜的光心O之间的距离为节距(Pitch)。在一些实施例中，所述节距可以为300微米至500微米中的任意数值，例如但不限于，所述节距可以为350微米、400微米、450微米。

可选的，所述第一透镜110的最大横截面的直径例如但不局限为100微米。

请参阅图8，图8示出了相关技术中的大透镜1002和本申请的第一透镜110各自的成像示意图。其中，所述大透镜1002的入光面为该单个大透镜的凸面。本申请实施例中所述光学感测装置1的第一透镜110采用小透镜(Mini-lens)，则所述光学感测装置1的多个第一透镜110的弯曲面1101同时作为入光面。需要说明的是，本申请中描述的第一透镜指的是凸透镜。透镜的焦距可基于电子设备1000的视角和透镜的尺寸来确定。例如，当视角固定时，焦距可与透镜的尺寸成比例地增大。

以指纹检测为例，为了获取足够的指纹特性信息，大透镜1002和小透镜110需要对检测区域VA内的光束进行会聚成像。例如但不限于，检测区域VA可以为4毫米*4毫米至10毫米*10毫米的矩形区域，或者检测区域VA可以为直径大于或等于4毫米且小于或等于10毫米的圆形，当然检测区域VA可以具有其他配置，本申请实施例对此不作限定。

相关技术中的大透镜1002的直径通常可以为1毫米或更大，而本申请中的第一透镜110的直径可以为100微米，仅为大透镜1002的直径的1/10，所述第一透镜110的焦距远小于大透镜1002的焦距。另外，在所述光学感测装置1中，每个不同的第一透镜110分别用于采集检测区域VA上的一部分区域。例如图8所示，三个不同的第一透镜110分别用于对透过子检测区域V1、V2、V3的检测光束进行会聚成像，所述子检测区域V1、V2、V3为所述检测区域VA的局部区域，所述子检测区域V1、V2、V3可以具有交叠或不相交叠。相比之下，现有技术的大透镜1002需要对透过整个检测区域VA的光束进行会聚成像。在视角基本相同的情况下，第一透镜110的光心O和检测区域VA的距离小于大透镜1002的光心O和检测区域VA的距离，且第一透镜110的光心O和图像传感芯片21的感光面210的距离小于大透镜1002的光心O和图像传感芯片21的感光面210的距离。

因此，本申请实施例的光学感测装置1用于指纹检测时的检测区域VA和图像传感芯片21的感光面210的距离远小于相关技术中的检测区域VA到图像传感芯片21的感光面210的距离。则本申请的光学感测装置1具有更紧凑、小巧的体积和尺寸，能够用于对内部空间占用要求更为苛刻的电子设备1000中，例如手机、平板电脑、智能手表等。

在具体实现中，本申请的光学感测装置1的模组厚度(图3中从第一透镜110到第二基板30的厚度)可以达到1毫米以内，例如0.4毫米、0.35毫米或更小，所述光学感测装置1可以用作超薄的相机，或应用于在所述显示屏2(参见图1)的下方以实现屏下的生物特征检测。

请参阅图9，图9是所述光学感测装置1的俯视示意图和部分截面示意图。图9中标号PA表示图像传感芯片21的多个像素单元212(见图3)所在的像素区域，标号BA表示图像传感芯片21的外围区域。所述外围区域BA位于所述像素区域PA的周围。所述光学感测装置1还包括导线22，所述图像传感芯片21通过导线22和第二基板30电性连接。所述第二基板30可以和外部的集成电路电性连接。所述光学感测装置1的第一连接层41位于所述镜头模块10和图像传感芯片21之间，且基本布满所述镜头模块10和图像传感芯片21之间的相对表面。所述光学感测装置1的第二连接层42连接所述图像传感芯片21和第二基板30。

应理解，在本申请实施例中，所述第一连接层41除了可以采用图9所示的实现方式以外，在其他实施例中，所述第一连接层41还可以采用其他方式实现，只要能够实现镜头组件10和图像传感芯片21的连接即可。

在另一些实现方式中，所述第一连接层41填充并布满所述镜头模块10和图像传感芯片21之间相对的部分的两端，即中间部分为空气间隙。例如，所述第一连接层41可以为图10中的第一连接层41a，位于镜头模块10和图像传感芯片21之间，并且正对所述镜头模块10和图像传感芯片21的边缘部分。这样，所述镜头模块10和图像传感芯片21之间具有空气1003。所述第一连接层41a例如但不局限为通过点胶工艺形成在所述镜头模块10和图像传感芯片21的边缘部分之间。

在其他实现方式中，所述第一连接层41可以为图11中的第一连接层41b，用于连接镜头模块10的至少部分边缘外侧、部分外围区域BA上、部分图像传感芯片21的边缘外侧、所述第二基板30的上表面(即第二基板30靠近图像传感芯片21的一侧的表面)。此时，所述镜头模块10和图像传感芯片21彼此正对且直接接触。所述第一连接层41b例如但不局限为通过点胶工艺制成。

可变更地，所述镜头模块10的部分边缘超出所述图像传感芯片21的边缘，所述第一连接层41b可以连接所述镜头模块10的至少部分边缘外侧、部分外围区域BA上、第二基板30的上表面。

在本申请另一些实施例中，如图12所示，所述光学感测装置1还包括设置在图像传感芯片21和镜头模块10之间的支撑结构23。所述支撑结构23位于图像传感芯片21的多个像素单元212(见图3)的上方，且所述支撑结构23正对第一透镜110的间隔区域设置。所述支撑结构23可以为透明或不透明材料制成，所述支撑结构23用于保持所述镜头模块10和图像传感芯片21之间具有一定的间隔(gap)，所述支撑结构23能够起到支撑作用。所述支撑结构23用于控制所述镜头模块10和图像传感芯片21之间的间隔距离，进而使得镜头模块10相对图像传感芯片21不会出现明显一侧较高而另一侧较低的情形。

在本申请实施例中，如图13所示，所述第二基板30可以包括补强板30a和软性电路板50，所述软性电路板50上具有开口51，设置在所述补强板30a上，所述镜头模块10和图像传感芯片21位于所述开口51中。由于所述图像传感芯片21和所述补强板30a之间不存在软性电路板50，所述光学感测装置1的整体厚度(或高度)较小。

可选的，软性电路板50的厚度为0.1毫米，所述光学感测装置1的厚度相较于没有开口51的软性电路板50可以减小0.1毫米。

进一步地，在本申请一些实施例中，如图14所示，所述光学感测装置还包括：

多个第二透镜213，设置在所述图像传感芯片21与所述镜头模块10之间，用于将经所述多个第一透镜110会聚的检测光束进一步会聚，并传输至所述图像传感芯片21中的多个像素单元212。

可选的，在一些实施例中，所述多个第二透镜213形成在所述图像传感芯片21的感光面210上，例如通过压印或光刻工艺形成在所述感光面210上。

在一些实施例中，所述第二透镜213在所述镜头模块10的第一基板12(见图3)上的正投影的面积小于所述第一透镜110在所述第一基板12上的正投影的面积，即所述第一透镜110的尺寸大于所述第二透镜213的尺寸。所述第二透镜213的焦距小于所述第一透镜110的焦距。

可选的，每个第二透镜213占据的区域不大于单个像素单元212所占据的区域。

可选的，所述多个第二透镜213呈规则阵列排布，例如呈矩形阵列排布。在其他实施例中，所述多个第二透镜213也可呈非规则排布。进一步可选的，所述多个第二透镜213相同，且均为凸透镜。

可选的，所述第二镜213例如由透明材料制成。所述透明材料例如但不限于为透明丙烯酸树脂、透明玻璃、UV胶材料、PET材料等。

优选地，所述第二透镜213为微透镜(micro lens)。所述多个第二透镜213与所述多个像素单元212(见图3)一一对应。所述第二透镜213所会聚的检测光束可以被对应的像素单元212所接收。可选的，每一第一透镜110对应多个所述像素单元212和/或多个所述第二透镜213。相应地，所述多个像素单元212中的部分或全部可以接收所述一个第一透镜110会聚的进一步通过对应的多个第二透镜213会聚的光线。

在一种实现方式中，所述多个第二透镜213和所述多个像素单元212一一正对设置，一所述第二透镜213可以设置在一像素单元212的正上方。则所述一个像素单元212可以接收正对的第二透镜213会聚的垂直或近似垂直方向的光线。

在另一种实现方式中，所述多个第二透镜213和所述多个像素单元212一一斜对设置，一所述第二透镜213可以设置在一像素单元212的斜上方。则所述一个像素单元212可以接收斜对的第二透镜213会聚的倾斜方向的光线。

在其他实施例中，所述多个第二透镜213也可与所述多个第一透镜110一一相对，且每个第二透镜213和多个像素单元212相对。或者，所述多个第一透镜110与所述多个像素单元212一一相对，所述多个第二透镜213与所述多个第一透镜110一一相对，这里的相对设置也可以为正对设置或斜对设置。只要所述第二透镜213在所述第一基板12上的正投影的面积小于所述第一透镜110在所述第一基板12上的正投影的面积的各种实施例，均应落入本申请的保护范围。

应理解，本申请实施例中，所述第一透镜110，所述第二透镜213和所述像素单元212之间的对应指的是光路的对应，并非特制位置上的对应。例如，一所述第一透镜110对应一所述像素单元212指的是在光路设计时，期望一所述第一透镜110所会聚的光束中的部分或全部能够被对应的所述像素单元212所接收。在实际设置中，可以将所述第一透镜110和对应的像素单元212进行正对设置，斜对设置，或者其他合适的设置等以满足二者之间的光路传输，本申请对此不作限定。

需要说明的是，这里，所述第二透镜213和所述像素单元212正对设置或斜对设置，以及所述第二透镜213和所述第一透镜110正对设置或斜对设置等位置关系，可以参考前文中所述第一透镜110和所述像素单元212正对设置或斜对设置的相关说明，为了简洁，这里不再赘述。

可选的，在一些实施例中，图10所示的第一连接层41a使得所述镜头模块10和图像传感芯片21之间具有空气1003。则所述第二透镜213和镜头模块10之间具有空气1003。由于空气1003和第二透镜213的折射率不同，光束在从空气1003进入第二透镜213时发生折射，由于所述第二透镜213是凸透镜，则经所述第一透镜110会聚的检测光束折射后被第二透镜213进一步会聚收拢，则有更多的光束能够被像素单元212接收，从而具有较好的光学成像质量，进而能够提升识别性能。

在其他实施例中，所述第一连接层41也可替换第一连接层41a而形成在所述镜头模块10和图像传感芯片21之间，且所述第一连接层41直接接触并覆盖所述多个第二透镜213，即所述镜头模块10和图像传感21之间没有空气。或者，第一连接层41b替换第一连接层41a而形成在所述镜头模块10和图像传感芯片21的边缘外侧等。

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和光学感测装置，其中，所述光学感测装置设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征检测。可选的，所述光学感测装置可以为前述实施例中的光学感测装置1，具体结构可以参考前文的相关描述，这里不再赘述。

可选地，在本申请一个实施例中，所述显示屏可以具体为自发光显示屏(比如OLED显示屏)，且其包括多个自发光显示单元(比如OLED像素或者OLED光源)。所述多个自发光显示单元中的部分自发光显示单元可以作为所述光学感测装置进行生物特征检测的激励光源，用于向所述显示屏上的检测区域发射检测光束，以实现屏下生物特征检测。

本申请描述中可能出现的上表面、下表面、出光面、入光面、发光面等，可以是实际存在的实体表面，也可以是假想表面，不影响本申请发明创造的技术方案实现，均属于本申请保护范围。另外，本申请描述中可能出现的“重叠”、“重合”、“交叠”，应理解为具有相同意思并可以相互替换。

本领域技术人员可以理解，在不付出创造性劳动的前提下，本申请实施例的部分或全部，以及对于实施例的部分或全部的变形、替换、变更、拆分、组合、扩展等均应认为被本申请的发明创造思想所涵盖，属于本申请的保护范围。

在本申请中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用表示结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本申请的至少一个实施例中。在本说明书中不同位置出现的这种短语并不一定全部指相同的实施例。另外，当结合任何实施例描述特定的特征或结构时，所主张的是，结合这些实施例的其它实施例来实现这种特征或结构在本领域技术人员的技术范围内。

本申请说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”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，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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申请的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，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。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个，除非另有明确具体的限定。本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将发明限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种光学感测装置，其特征在于，应用于具有显示屏的电子设备，所述光学感测装置用于设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征检测，所述光学感测装置包括：

图像传感芯片，包括多个像素单元，用于接收从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束，并转换接收到的检测光束为相应的电信号以获取所述外部对象的生物特征信息；

镜头模块，设置在所述图像传感芯片的上方，包括多个第一透镜，用于将从所述显示屏上方的外部对象返回的检测光束会聚至所述多个像素单元；

遮光结构，设置在所述镜头模块和所述图像传感芯片之间，其中，所述遮光结构包括至少两层遮光层，所述至少两层遮光层中的每层遮光层包括遮光部和贯穿所述遮光部的多个开口，所述多个开口与所述多个第一透镜一一对应，所述开口用于通过与所述开口对应的所述第一透镜所会聚的检测光束，所述遮光部用于遮挡所述第一透镜会聚的检测光束不要通过与所述第一透镜非对应的开口。

2.根据权利要求1所述的光学感测装置，其特征在于，所述镜头模块还包括：

第一基板，包括相对的上表面和下表面，所述上表面的一侧为所述第一基板的上方，所述下表面的一侧为所述第一基板的下方，所述图像传感芯片位于所述第一基板的下方，所述多个第一透镜位于所述第一基板的上方；

其中，所述遮光结构包括第一遮光层和第二遮光层，所述第一遮光层设置在所述第一基板的上表面，所述第二遮光层设置在所述第一基板的下表面。

3.根据权利要求2所述的光学感测装置，其特征在于，所述第一遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域的下方，所述第二遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域的下方。

4.根据权利要求3所述的光学感测装置，其特征在于，所述镜头模块还包括光学间隔层，所述光学间隔层位于所述多个第一透镜与所述遮光结构之间，其中，所述第一透镜在所述第一遮光层上的投影覆盖与所述第一透镜对应的开口以及部分覆盖与所述第一透镜对应的开口周围的遮光部，所述光学间隔层在所述第一遮光层上的投影覆盖所述第一遮光层中的所述遮光部以及所述多个开口。

5.根据权利要求2所述的光学感测装置，其特征在于，所述第一遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域，所述第二遮光层中的遮光部位于所述多个第一透镜之间的间隔区域的下方。

6.根据权利要求3所述的光学感测装置，其特征在于，所述镜头模块还包括多个间隔设置的光学间隔层，每一所述光学间隔层位于一所述第一透镜与所述遮光结构之间，所述第一透镜在所述第一遮光层上的投影覆盖所述第一透镜对应的开口以及部分覆盖所述开口周围的遮光部，所述光学间隔层位于所述第一遮光层上的开口中。

7.根据权利要求2至6中任意一项所述的光学感测装置，其特征在于，所述第一透镜的光心至所述第一遮光层的上表面的垂直距离小于第一阈值。

8.根据权利要求7所述的光学感测装置，其特征在于，所述第一阈值为40微米。

9.根据权利要求1所述的光学感测装置，其特征在于，所述至少两层遮光层中的开口的孔径尺寸小于所述第一透镜的最大横截面的直径。

10.根据权利要求2所述的光学感测装置，其特征在于，所述第二遮光层的下表面和所述图像传感芯片的感光面之间的垂直距离大于第二阈值以使得所述第二遮光层能够遮挡所述第一透镜所会聚的光束不要通过与所述第一透镜非对应的开口，其中，所述图像传感芯片的感光面为用于感测光束的一侧表面。

11.根据权利要求10所述的光学感测装置，其特征在于，所述第二遮光层的下表面和所述图像传感芯片的感光面之间的垂直距离在20微米到100微米之间。

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