CN111832374A

CN111832374A - 一种指纹识别模组和电子设备

Info

Publication number: CN111832374A
Application number: CN201910528102.3A
Authority: CN
Inventors: 林娇; 彭旭; 万秀娟
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2020-10-27
Also published as: CN211454620U; KR20210134042A

Abstract

本申请提供了一种指纹识别模组和电子设备。该指纹识别模组配置于电子设备的屏组件下方，包括：LED、图像传感器和遮光件；LED的发光面朝向屏组件，用于发射光信号；图像传感器的感光面朝向屏组件，用于接收光信号，该图像传感器接收到的光信号包括LED发射到手指而返回的指纹光信号，以用于生成指纹图像；遮光件的部分或全部位于LED和图像传感器之间，以用于阻挡LED发射的一部分信号光。LED发射出的光信号经屏组件反射后到达图像传感器，会对指纹信息产生干扰。而本申请通过遮光件来阻挡一部分出射角较大的光信号，可以减少经屏组件反射回来的光信号，从而减小对指纹信息的干扰，有利于获得较高清晰度的指纹图像。

Description

一种指纹识别模组和电子设备

技术领域

本申请涉及指纹识别领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别模组和电子设备。

背景技术

随着手机屏占比的提高和一体式的后壳设计，人们对屏下指纹识别的需求越来越强烈。屏下光学指纹识别是屏下指纹识别技术的一种。其工作原理为：当手指置于终端屏幕上时，终端可以向手指发射光信号。光信号经手指的指纹反射后，反射光在屏幕下方的传感器上形成指纹图像。

目前，已知一种方案，通过在屏幕下方提供外穿透力较强的外加光源来实现光学屏下指纹识别。具体地，外加光源穿透屏幕到达手指后有一部分光信号可以返回屏幕下方，被传感器接收到。这部分返回的光信号可以携带指纹信息。传感器在接收到这些携带有指纹信息的光信号后，便可以生成指纹图像，以便进行指纹识别。然而，外加光源在照射在屏幕上时可能会产生较多的反射光，这些反射光并未到达手指，未携带指纹信息，若被传感器接收到，反而会对传感器接收到的携带指纹信息的光信号造成干扰，从而影响指纹图像的清晰度。

发明内容

本申请提供一种指纹识别模组和电子设备，以期减少反射光对指纹信息的干扰，从而提高指纹图像的清晰度。

第一方面，提供了一种指纹识别模组。该指纹识别模组配置于电子设备的屏组件下方，包括：发光二极管(light emitting diode，LED)、图像传感器和遮光件。其中，LED的发光面与屏组件的下表面相对，用于发射光信号；图像传感器位于LED的一侧，且图像传感器的感光面与屏组件的下表面相对，用于接收光信号；图像传感器接收到的光信号包括LED发射至手指而返回的指纹光信号，该指纹光信号用于生成指纹图像；遮光件的部分或全部位于LED与图像传感器之间，以用于阻挡LED发射的一部分光信号。

其中，指纹光信号可以是指携带有指纹信息的光信号。在本申请实施例中，指纹光信号包括：由LED发射至手指内部，并经由手指内部传播后散射和折射出来的光信号，以及由LED发射至手指表面，并由手指表面反射回来的光信号。

与此相对应，该LED发射的光信号中，有一部分光信号经过屏组件表面时，经一次或多次反射到达图像传感器，这部分光信号并未到达手指，未携带指纹信息，因此会对指纹光信号产生干扰。在本申请实施例中，将未携带指纹信息而到达图像传感器的光信号称为杂光信号。

应理解，本申请实施例提供的指纹识别模组可应用于LCD屏，也可应用于有机发光二极管(organic light-emitting，OLED)屏，本申请对于该指纹识别模组的应用范围不作限定。

因此，通过在LED的附近区域设置遮光件，该LED发射的大角度出射光被阻挡，使得经过屏组件表面的至少一次反射而到达图像传感器的杂光减少，从而可以减小杂光对指纹光信号的干扰，也就是减小了杂光对指纹信息的干扰，从而有利于提高指纹图像的清晰度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在经该LED的发光中心和该图像传感器的有效显示区(active area，AA)中心的平面上，该遮光件用于阻挡LED发射的出射角大于θ的光信号，θ为预定义值。

也就是说，通过在LED的附近设置遮光件，可以控制由LED发射出来的信号光在某一角度范围内。

由于本申请对于遮光件的外形不作限定，遮光件可以从一个方向阻挡LED发射的光信号，也可以从四周阻挡LED发射的光信号。故，经遮光件的阻挡后LED发射出的光信号在各个方向的最大出射角度可能是不同的。在本申请实施例中，可以通过对遮光件的位置和外形的设计，使得在过LED的发光中心和图像传感器AA中心的平面上，光信号的最大出射角度最小，例如为上文所述的θ。

在一种可能的设计中，θ在该LED的光束角2γ的一半的附近取值。

由于光的辐射强度与出射角度相关。当最大出射角θ在大于γ的范围内取值时，可以囊括较多的光信号，也就是可以囊括更多能量。但在最大出射角θ较大的情况下，图像传感器与LED的距离会拉远(这可以由下文示出的中心距L的计算公式看到)，图像传感器接收到的能量会降低。当最大出射角θ在小于或等于γ的范围内时，图像传感器接收到的能量损失可以减少，但到达手指的能量会减少。因此可以通过对遮光件的位置和外形的设计，使得在过LED的发光中心和图像传感器AA中心的平面上，将光信号的最大出射角度θ设计为γ或γ附近的值，以获得到达手指的能量和到达图像传感器的能量之间的平衡，从而可以较大程度地提高指纹图像的清晰度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该LED的发光中心与该图像传感器的AA的中心的距离L满足：L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ。其中，h表示LED的发光面与该屏组件的下表面之间的距离，d表示该屏组件的上表面与下表面之间的距离，t表示图像传感器的感光面与该屏组件的下表面之间的距离，θ为预定义值，θ表示在经LED的发光中心和图像传感器的AA中心的平面上，LED发射的光信号经该遮光件的遮挡后能够达到的最大出射角，θ'表示入射角为θ的光信号在屏组件表面发生折射后的出射角，β为图像传感器的视场角的1/2，β'表示光信号在屏组件表面发生折射时与出射角β对应的入射角。

该LED的发光中心与图像传感器的AA中心的距离L可以称为中心距。由h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ计算得到的结果为该中心距L的临界值L₀。当中心距L小于临界值L₀时，更多的杂光可以进入图像传感器，产生对指纹光信号的干扰，不利于获得清晰的指纹图像；当中心距L大于临界值L₀时，更少的指纹光信号进入图像传感器，进入图像传感器的光信号减少，光强减弱，也不利于获得清晰的指纹图像。

进一步地，若考虑系统公差，该LED的发光中心与图像传感器的AA中心的距离L满足：L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ+Δ，Δ表示系统公差。

该系统公差例如可以是经验值，也可以根据系统(在本申请实施例中，该系统可以是指指纹识别模组)的尺寸、在电子设备中的组装位置以及与装配件的配合关系等来确定。本申请对于系统公差Δ的具体取值和确定方式不作限定。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该遮光件为具有通光孔的结构件，该通光孔的孔壁从四周将LED发射的光信号包围，以用于阻挡LED发射的一部分光信号。

该遮光件可以从一个方向阻挡光信号，也可以从四周阻挡光信号。当该遮光件从四周阻挡光信号时，该遮光件可以被设计为一具有通光孔的结构件。该通光孔的孔壁朝向LED，从四周将LED发射的光信号包围。因此，出射角度较小的一部分光信号才能从该通光孔中出射，而出射角度较大的那一部分光信号被遮光件阻挡。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该遮光件包围LED的光信号的面涂覆有吸光材料，或，该遮光件由吸光材料制备。

遮光件在用于阻挡光信号时，例如可以通过吸收光信号的方式来阻挡光信号。因此，可以将该遮光件包围LED的光线后的面(也就是朝向LED的面)涂覆吸光材料，或者，用吸光材料来制备遮光件，从而达到吸收光信号的效果。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该遮光件集成在电子设备的中框上；该中框位于屏组件与指纹识别模组之间，且中框在对应于LED的区域具有通光孔，该通光孔的孔壁从四周将LED发射的光信号包围，以用于阻挡LED发射的一部分光信号。

也就是说，该遮光件的功能可以通过电子设备的中框来实现。具体地，可以在该中框中对应于LED的区域设置通光孔，使得该通光孔的孔壁可以从四周将LED发射的光信号包围，以达到阻挡LED发射的一部分光信号的效果。其中，该中框的通光孔的位置可以参考上文所述的中心距L来设计。该中框的通光孔孔深可以参考预定义的最大出射角度θ和孔径来设计。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该指纹识别模组承载在支架上，并通过该支架固定在该屏组件下方；该支架包括主仓和副仓，该主仓用于容纳该图像传感器，该副仓用于容纳该LED，该遮光件集成在副仓中，该副仓为贯穿该支架厚度方向的通光孔，该通光孔与该LED的区域对应，该通光孔的孔壁从四周将该LED发射的光信号包围，以用于阻挡该LED发射的一部分光信号。

具体地，该支架可用于承载指纹识别模组。在装配过程中，可以将该支架与电子设备的中框配合，以将其所承载的指纹识别模组固定在屏组件下方。上述遮光孔的功能也可以通过该支架来实现。该支架的副仓可以被设计为贯穿支架厚度方向的通光孔，该通光孔的孔壁可以从四周将LED发射的光信号包围，以达到阻挡LED发射的一部分光信号的效果。其中，该支架的副仓可以参考上文所述的中心距L来设计。该副仓的壁厚(或者说通光孔的孔深)可以参考预定义的最大出射角度θ和孔径来设计。

第二方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括屏组件和指纹识别模组；其中，该指纹识别模组包括：LED、图像传感器和遮光件。其中，LED的发光面与屏组件的下表面相对，用于发射光信号；图像传感器位于LED的一侧，且图像传感器的感光面与屏组件的下表面相对，用于接收光信号；图像传感器接收到的光信号包括LED发射至手指而返回的指纹光信号，该指纹光信号用于生成指纹图像；遮光件的部分或全部位于LED与图像传感器之间，以用于阻挡LED发射的一部分光信号。

其中，屏组件可以是LCD屏，也可以是OLED屏，本申请对此不作限定。

因此，本申请实施例提供的电子设备，通过在屏组件下方设置指纹识别模组，实现了光学屏下指纹识别。通过在LED的附近区域设置遮光件，该LED发射的大角度出射光被阻挡，使得经过屏组件表面的至少一次反射而到达图像传感器的杂光减少，从而可以减小杂光对指纹光信号的干扰，也就是减小了杂光对指纹信息的干扰，从而有利于提高指纹图像的清晰度。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在经该LED的发光中心和该图像传感器的有效显示区AA中心的平面上，该遮光件用于阻挡该LED发射的出射角大于θ的光信号，θ为预定义值。

在一种可能的设计中，θ在该LED的光束角2γ的一半附近取值。

由于光的辐射强度与出射角度相关。当最大出射角θ在大于γ的范围内取值时，可以囊括较多的光信号，也就是可以囊括更多能量。但在最大出射角θ较大的情况下，图像传感器与LED的距离会拉远，图像传感器接收到的能量会降低。当最大出射角θ在小于或等于γ的范围内时，图像传感器接收到的能量损失可以减少，但到达手指的能量会减少。因此可以通过对遮光件的位置和外形的设计，使得在过LED的发光中心和图像传感器AA中心的平面上，将光信号的最大出射角度θ设计为γ或γ附近的值，以获得到达手指的能量和到达图像传感器的能量之间的平衡，从而可以较大程度地提高指纹图像的清晰度。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该LED的发光中心与该图像传感器的AA的中心的距离L满足：L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ。其中，h表示LED的发光面与该屏组件的下表面之间的距离，d表示该屏组件的上表面与下表面之间的距离，t表示图像传感器的感光面与该屏组件的下表面之间的距离，θ为预定义值，θ表示在经LED的发光中心和图像传感器的AA中心的平面上，LED发射的光信号经该遮光件的遮挡后能够达到的最大出射角，θ'表示入射角为θ的光信号在屏组件表面发生折射后的出射角，β为图像传感器的视场角的1/2，β'表示光信号在屏组件表面发生折射时与出射角β对应的入射角。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该遮光件为具有通光孔的结构件，该通光孔的孔壁从四周将该LED发射的光信号包围，以用于阻挡该LED发射的一部分光信号。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该电子设备还包括中框，该中框位于该屏组件与该指纹识别模组之间，该遮光件集成在该中框上，该中框在对应于该LED的区域具有通光孔，该通光孔的孔壁从四周将该LED发射的光信号包围，以用于阻挡该LED发射的一部分光信号。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该电子设备还包括支架，该指纹识别模组承载在该支架上，该支架将该指纹识别模组固定在该屏组件下方；该支架包括主仓和副仓，该主仓容纳有该传感器，该遮光件与该副仓一体化设计，该副仓容纳有该LED，该副仓是贯穿支架厚度方向的通光孔，该通光孔与LED的区域对应，该通光孔的的孔壁从四周将LED发射的光信号包围，以用于阻挡该LED发射的一部分光信号。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该通光孔的孔壁及孔端面经黑化处理，以用于吸收接收到的光信号。

通过对通光孔的孔壁及孔端面做黑化处理，使得该通光孔的孔壁和孔端面具有吸收光信号的功能，从而达到阻挡大角度光信号发射出来的效果。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该屏组件包括基底，该基底位于该屏组件的最下层，该基底的下表面与该指纹识别模组相对，该基底的上表面和下表面经黑化处理，以用于吸收接收到的光信号。

由于一部分出射角度较小的光信号能够穿过遮光件入射到屏组件，但在屏组件的上、下表面以及屏组件各层的界面之间多次反射，最后到达图像传感器。这部分反射光并没有到达手指，未携带指纹信息，因此也会对指纹信息产生干扰。这部分反射光也属于上文所述的杂光的一部分。

本申请实施例通过将位于屏组件底部的基底的上、下表面做黑化处理，来吸收反射到该基底表面上的光信号，从而更大程度地减少了杂光，减小了杂光对指纹信息的干扰，从而更进一步地提高指纹图像的清晰度。

结合第一方面或第二方面，在某些实现方式中，该指纹识别模组包括多个LED、与该多个LED对应的多个遮光件以及一个图像传感器；该多个LED及其对应的多个遮光件均匀分布在该图像传感器的四周，且每个遮光件的部分或全部位于所对应的LED与图像传感器之间。

本申请对于指纹识别模组中所包含的LED的数量、遮光件的数量以及图像传感器的数量不作限定。作为一个实施例，该指纹识别模组可以包括一个图像传感器、多个LED以及与多个LED配合使用的遮光件。该多个LED和遮光件可以均匀地分布在图像传感器的四周，以使得到达图像传感器的光信号具有较为均匀的光强。其中每个LED与图像传感器的中心距L可以参考上文中对中心距L的计算公式来设计。

应理解，将多个LED和多个遮光件均匀地分布在图像传感器仅为一种可能的实现方式，而不应对本申请构成任何限定。该多个LED和多个遮光件也可以不均匀地分布在图像传感器的四周。此外，图像传感器的数量也可以为多个。本申请对此不做限定。

结合第一方面或第二方面，在某些实现方式中，该LED为红外LED。

由于红外LED具有较强的穿透力，光信号可以透过屏组件到达手指，从而实现屏下光学指纹识别。但应理解，采用红外LED仅为一种可能的实现方式，本申请也并不排除采用其他能够提供较强的穿透力的光源来实现光学屏下指纹识别的可能。

结合第一方面或第二方面，在某些实现方式中，该指纹识别模组还包括至少一个透镜，该至少一个透镜位于该屏组件与该图像传感器之间，且该至少一个透镜的成像中心与该图像传感器的AA中心重合；该至少一个透镜用于接收光信号，该至少一个透镜接收到的光信号经汇聚后到达该图像传感器。

通过在屏组件和图像传感器之间加入至少一个透镜，使得到达透镜的光信号经过透镜的汇聚后到达图像传感器。因此图像传感器接收到的光信号更强，有利于获得清晰的指纹图像。

结合第一方面或第二方面，在某些实现方式中，该LED的发光中心与该至少一个透镜的成像中心的距离L’满足：L’≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanα'+t’×tanα+CA/2。其中，h表示LED的发光面与该屏组件的下表面之间的距离，d表示该屏组件的上表面与下表面之间的距离，t’表示该至少一个透镜的出光孔所在面与屏组件的下表面之间的距离，θ为预定义值，θ表示在经LED的发光中心和图像传感器的AA中心的平面上，该LED发射的光信号经该遮光件的遮挡后能够达到的最大出射角，θ'表示入射角为θ的光信号在该屏组件表面发生折射后的出射角，CA表示该至少一个透镜的出光孔直径，α为该至少一个透镜的视场角的1/2，α'表示光信号在该屏组件表面发生折射时与出射角α对应的入射角。

基于上文所述对中心距L的限制，在加入至少一个透镜之后，可以对该中心距L的计算公式作出一些改动，以适应加入透镜后的场景。这里，L’仅为与L的计算公式区分而定义，L’表示LED的发光中心与透镜的成像中心的距离。由于透镜的成像中心与图像传感器的AA中心重合，所以，也可以表示LED的发光中心与图像传感器的AA中心的距离。

进一步地，若考虑系统公差，该LED的发光中心与至少一个透镜的成像中心的距离L’满足：L’≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanα'+t’×tanα+CA/2+Δ，Δ表示系统公差。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是用于电子设备的屏组件的结构示意图；

图3是指纹识别模组获取指纹信息的示意图；

图4是漏光现象的示意图；

图5是本申请实施例提供的指纹识别模组的示意图；

图6是本申请实施例提供的指纹识别模组的另一示意图；

图7是本申请实施例提供的遮光件的示意图；

图8是本身请实施例提供的传感器和LED的相对位置关系的示意图；

图9是本申请实施例提供的指纹识别模组的另一示意图；

图10是本申请实施例提供的在指纹识别模组中采用和未采用遮光件得到的效果对比图；

图11是本申请实施例提供的指纹识别模组的又一示意图；

图12是本申请实施例提供的指纹识别模组中多个光源组件与透镜模组相对位置关系的示意图；

图13是本申请实施例提供的指纹识别模组的装配示意图；

图14是本申请实施例提供的遮光件的另一示意图；

图15是本申请实施例提供的指纹识别模组的另一装配示意图；

图16是本申请实施例提供的指纹识别模组的又一装配示意图；

图17是本申请实施例提供的经多次反射到达透镜模组的杂光的示意图；

图18是本申请实施例提供的指纹识别模组中多个LED、多个遮光件以及多个透镜模组的排布示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

为便于理解本申请实施例，首先做出以下几点说明。

第一，为便于理解，下文结合多个附图详细说明了本申请提供的指纹识别模组和电子设备。但这些附图仅为便于理解而示例，图中示出的各部件之间的相对距离、各部件的外形及尺寸并不一定与实物相同或按比例缩放。

第二，在本申请实施例中，多处涉及到尺寸的设计，这些设计都是基于理想状态下的考虑。由此而设计得到的尺寸可以称为基础尺寸。与此相对，经过加工和装配后的尺寸可以称为实际尺寸。基础尺寸和实际尺寸之间存在一定的尺寸偏差。但只要这些尺寸偏差处于公差的范围内，均应落入本申请的保护范围内。其中，公差即实际参数值的允许变动量。由公差和基本尺寸可以定义实际尺寸允许变化的两个界限值，即极限尺寸。另外，公差的具体取值可以是预定义的。本申请对于公差的具体取值不作限定。

第三，下文中结合多个附图详细说明了本申请提供的指纹识别模组。为方便说明，多个附图中将屏组件所在的面作为参考面，来描述各部件之间的相对位置关系。屏组件虽然包括多个层，但屏组件的上下表面是平行或近似平行的。

下文实施例中为方便理解和说明，将平行于屏组件的面记作xoy平面，当文中提及平行于屏组件时，可以表示与xoy平面平行；将垂直于屏组件的方向记作z向，当文中提及垂直于屏组件时，可以表示经过z向的平面，例如yoz平面或xoz平面。

此外，下文实施例中多处提及在垂直于屏组件方向上的截面，在本申请实施例中，垂直于屏组件方向上的截面是指，在垂直于屏组件的方向上，经过LED的发光中心和透镜模组中透镜成像中心的截面，如后文中多个附图中所示的yoz平面。

应理解，这些描述和定义仅为便于说明和理解，不应对本申请构成任何限定。本申请各附图仅为更清楚地描述指纹识别模组、指纹识别模组中各部件之间的相对位置关系，以及指纹识别模组与电子设备中其他部件之间的相对位置关系。因此，图中所示的各部件的放置方向对于使用过程中的指纹识别模组以及配置有该指纹识别模组的电子设备的放置方向不作限定。

第四，本申请实施例中为了便于理解，多个附图中示出了光信号由LED发射至手指，在手指内部传播后又返回至屏组件，最后被传感器接收到的光路图。这些光路图仅为便于理解而示意，不应对本申请构成任何限定。本申请对于进入手指的光信号的数量、光路走向等均不作限定。

与此相似地，还有多个附图示出了光信号由屏组件反射至传感器的光路图。这些光路图仅为便于理解而示意，不应对本申请构成任何限定。本申请对于经屏组件反射的光信号的数量、光路走向等均不作限定。

第五，在本申请实施例中，“至少一个”可以表示一个或多个。“多个”是指两个或两个以上。

另外，为便于理解本申请实施例，首先对本申请中涉及到的术语做简单说明。

1、光束角(beam angle)：光强达到法线光强的10％或50％处、两边所形成的夹角为光束角。或者说，光强为10％或50％最大光强的光信号之间的夹角。下文中为方便说明，将光束角记作2γ，由出射角为γ的光信号可以形成以光源的发光中心为顶点的正圆锥。该正圆锥在任意一个垂直于圆锥底面的界面上所形成的角为光束角2γ。

例如，若将光束角定义为光强达到法线光强50％处、两边所形成的夹角，当光线的出射角度达到光束角的一半γ时，沿该出射角度发射的光信号的强度为发光中心的光强的50％。

红外LED发光角度普遍较大，光束角分布在30°至140°之间。若将光束角定义为光强达到法线光强50％处、两边所形成的夹角，则光束角为30°可以是指，当该红外LED发射的光信号的出射角为15°时，该光信号的光强为该红外LED的发光中心的光强的50％。光束角为140°可以是指，当该红外LED发射的光信号的出射角为70°时，该光信号的光强为该红外LED的发光中心的光强的50％。

2、视场角(field of view，FOV)：或者称视角(angle of view)。以光学仪器的镜头为顶点，以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角。视场角是衡量感光元件接收影像的角度范围。

下面详细说明本申请实施例。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。该电子设备100例如可以是手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑、车载设备或可穿戴设备等。图1以手机作为电子设备100的一例对电子设备的结构进行简单说明。

电子设备100包括壳体10和屏组件20。壳体10可用于保护电子设备。壳体10具体可包括中框和后盖。其中，中框可以包括暴露在电子设备100外部的边框和被边框包围的内部板件。中框一般采用金属材质，保证其良好的机械强度。屏组件20安装于内部板件的上方，后盖安装于内部板件的下方。边框环绕于后盖和屏组件20的周缘。换言之，屏组件20和后盖分别安装于中框的两侧。当用户使用电子设备100时，屏组件20通常朝向用户，后盖背离用户。

电子设备100还包括控制模块30。控制模块30收容于电子设备100之内，被中框、后盖以及屏组件20所包覆。控制模块30可以包括至少一个通信接口、总线、至少一个处理器和至少一个存储器。至少一个通信接口、至少一个处理器及至少一个存储器可通过总线相互通信。至少一个通信接口用于接收和发送数据。屏组件20可以连接一个或多个通信接口，使得控制模块30可以启动驱动电路205内的驱动单元，以触发驱动信号。

在本申请实施例中，电子设备100还包括指纹识别模组40。指纹识别模组40收容于电子设备100之内，且位于屏组件20的下方，被中框、后盖以及屏组件20所包覆。指纹识别模组40可用于采集光信号，基于接收到的光信号生成指纹图像。在某些可能的设计中，指纹识别模组40被集成在屏组件20中，属于屏组件20的一部分，或者说，屏组件20可以包括指纹识别模组40。在另一些可能的设计中，指纹识别模组40与屏组件20可以为相互独立的两个模块，屏组件20可以不包括指纹识别模组40。本申请对此不作限定。下文实施例中仅为便于理解和说明，将指纹识别模组40和屏组件20定义为独立的两个模块。

该指纹识别模组40可以连接一个或多个通信接口，以将指纹图像传输至处理器。至少一个存储器用于存储程序代码。程序代码包括指纹识别的代码。至少一个处理器可以用于执行上述应用程序代码。例如，至少一个处理器能够执行指纹识别的代码，以实现指纹识别。

图2是本申请实施例提供的用于电子设备的屏组件20的结构示意图。图2对图1所示电子设备100的屏组件20的结构做了更进一步的说明。屏组件20例如可以包括盖板玻璃(cover glass，CG)201、上偏光片202、彩膜基板203、液晶(liquid crystal，LC)层204、驱动电路205、下偏光片206、用于提供光源的发光二极管(LED)230、增透膜207、均光层208、导光层209、反射膜210、基底211。上述各层层叠设置。上述组件可以通过例如透明光学胶(optically clear adhesive，OCA)材料组装。反射膜210和基底211可以阻挡光线穿过屏组件20照射至电子设备100内部。该基底211例如可以包括铁框等。其中，增透膜207、均光层208、导光层209、反射膜210、基底211以及LED 230可以构成一个背光模组，用于为屏组件20提供均匀的面光源。

LED 230作为光源提供光信号。导光层209将LED 230入射的光信号均匀分散至整个平面。均光层208使得光信号更加均匀。增透膜207提高了由增透膜207射出的光信号的透射强度。

层叠在液晶层204两侧的上偏光片202、下偏光片206用于改变光信号的偏振特性。设置在液晶层204与下偏振光206之间的驱动电路205控制液晶层204中的液晶透光或不透光，即，控制从增透膜207入射的光是否穿过液晶层204到达屏组件20以外的区域，被人眼所接收到。

驱动电路205上可以设置有多个驱动单元。例如，一个驱动单元可以是一个或多个薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)。通过控制驱动电路205可以控制驱动单元的通电状态，从而控制液晶层204中液晶的透光状态。具体地，当驱动电路205控制驱动单元通电时，来自LED 230的光信号可经由导光层209、均光层208、增透膜207、下偏光板206、液晶层204、彩膜基板203、上偏光板202和盖板201，达到屏组件20以外的区域。

应理解，上文所列举的TFT仅为驱动单元的一种可能的形式，而不应对本申请构成任何限定。

图3是指纹识别模组获取指纹信息的示意图。如图3所示，该指纹识别模组40可以部署在屏组件下方。指纹识别模组40可以提供用于获取指纹信息的光信号，并接收由手指返回的光信号，得到手指的指纹信息。该屏组件例如可以是图2中所示的屏组件20，也可以与图2中所示的屏组件20不同。本申请对此不作限定。

如图3所示，该指纹识别模组40可以包括至少一个LED 401和至少一个图像传感器(下文简称传感器)402。其中，LED 401的发光面与屏组件20的下表面相对，用于发射光信号。可选地，LED 401为红外(infrared ray，IR)LED。当然，LED 401也可以为其他可提供较强穿透力的光信号的光源。本申请对此不作限定。传感器402位于LED的一侧，且该传感器402的感光面也与该屏组件20的下表面相对，用于接收光信号。

需要说明的是，由于LED 401可用于提供较强穿透力的光信号，该光信号可以穿透屏组件20到达手指，上文所述的屏组件20中的反射膜210对于该LED 401发射的光信号来说，反射作用并不是很显著。更准确地说，该反射膜210对于LED 401来说，是一层透射模。此外，由于位于屏组件20最底层的基底211不透光，可能会阻挡光信号向屏组件20以上的方向传播。若希望光信号穿透屏组件20进入手指，可以在与LED 501相对应的位置做开口处理，以使得光信号可穿透屏组件20向上传播。与此相似地，若希望从手指返回的光信号穿透屏组件20到达透镜模组505，可以在与透镜模组505相对应的位置做开口处理，以使得光信号可穿透屏组件20向下传播。

由于对屏组件20最底层的基底211做了开口处理，该屏组件20在与LED 501相对应的位置的下表面并不是基底211的下表面，而是除去了基底211之后露出于屏组件20下表面的其他层，如图2中所示的反射膜210。因此，对该屏组件20的基底211做了开口处理之后得到的屏组件的下表面可以称为背光面。因处于屏组件20的底部，故也可以称为背光底部。背光底部与LED 501的上表面以及透镜模组505的上表面相对。背光底部并不一定完全是屏组件200的基底构成，还有部分是由基底以上的其他层构成。下文中在提及屏组件20的下表面时，均可以基于上文所述来理解。为了简洁，后文不再重复说明。

另外，关于开口处理的具体介绍将在后文做详细说明，这里暂且省略对开口处理的详细说明。

下面简单说明本申请实施例提供的指纹识别模组40获取指纹信息的具体过程。

当手指放置于屏组件20上时，来自LED 401的光信号透过屏组件20照射在手指上。一部分光信号可以透过手指的皮肤表面进入手指的内部传播，光信号在手指内部可以通过散射、折射等方式传播。在手指内部传播的光信号中，又有一部分光信号可以经皮肤表面的折射和散射而返回到屏组件20，最后到达传感器402。由于手指的指纹可以包括脊纹(或者称，脊线)和谷纹(或者称，谷线)，到达传感器402的光信号会产生亮暗的差异，由此可以提取到手指的指纹。例如，到达传感器402的较亮的光信号可以对应于手指的脊纹，到达传感器402的较暗的光信号可以对应于手指的谷纹。因此，传感器402读取到的光信号是从手指返回的光信号，该光信号主要可以包括：由LED 401发射至手指内部并经手指内部的传播后折射和散射出来的光信号。当然，该光信号也可以包括一部分由LED 401发射至手指表面后反射回来的光信号。

其中，屏组件20的上表面用于接收手指返回的光信号(例如可以包括上述折射光、散射光和反射光)的区域可以称为取像区域。也就是说，由手指返回的光信号可以通过屏组件20上表面的取像区域进入屏组件20，然后到达传感器402。到达传感器402的光信号可以用于获取指纹信息，该用于获取指纹信息的光信号可以转化为电信号，进而生成指纹图像。指纹图像便是对指纹信息的一种表现形式。该指纹图像可以被发送至处理器，例如上文图1中所示的控制模块30中的至少一个处理器中，以便实现指纹识别。

下文中为方便说明，将由LED发射至手指内部，并经由手指内部传播后散射和折射出来的光信号，以及由LED发射至手指表面，并由手指表面反射回来的光信号，统称为指纹光信号。简单地说，指纹光信号也就是携带有指纹信息的光信号。该指纹光信号可用于获取指纹信息，生成指纹图像。可以理解的是，指纹光信号经由屏组件向下传播时，也可能会在界面处发生反射，而丧失一部分光信号。也就是说，由手指表面返回的光信号并不一定全部到达传感器。但这并不影响传感器对指纹光信号的采集。

应理解，图3中示意的取像区域仅为便于理解，而不应对其区域大小构成任何限定。在采集指纹信息的过程中，手指表面可以与取像区域接触，以便准确地获取该手指的指纹信息。

此外，为便于理解，图3示意性地示出了取像区域、传感器402和LED 401的相对位置关系，以及光信号(如，图3中的a)中的光信号a)由LED 401发射至屏组件20、在手指中传播后返回屏组件20、然后发射至传感器的光路。如前所述，传感器402接收到的光信号是从手指返回的光信号，具体可以包括：由LED 401发射至手指内部并经手指内部的传播后又折射和散射出来的光信号，以及由LED 401发射至手指表面后又反射回来的光信号。图3中的a)中示出的光信号a是指纹光信号的一例。如图所示，光信号a经手指表面折射后进入手指内部，在手指内部发生散射后，部分光信号又返回屏组件20上，进入屏组件20上的取像区域的光信号有很大一部分可以到达传感器，生成指纹图像。

应理解，图3中的a)只是示意性地示出了光信号由LED发射至手指内部，经过传播后由手指返回的光路走向，本申请对光信号实际的传播路径以及入射到手指内部的光信号的数量等构成限定。此外，为了简洁，图3中的a)中并未示出光信号a由LED发射至手指表面而被反射至传感器的光路走向。但这不应对本申请构成任何限定。

可选地，该指纹识别模组40还包括至少一个透镜403，该至少一个透镜403例如可以包括3片透镜(3pieces lens，3p Lens)，这里所述的透镜例如可以是凸透镜。该至少一个透镜403可设置于传感器402和屏组件20之间。该至少一个透镜403的成像中心与传感器402的感光面上的有效显示区(active area，AA)中心重合。该至少一个透镜403可以用于接收指纹光信号，光信号经该至少一个透镜403的汇聚后到达传感器402。因此通过在传感器402和屏组件20之间设置至少一个透镜403，可以将光信号汇聚至传感器402，提高指纹图像的清晰度。

应理解，图3仅为便于理解，示意性地示出了一个凸透镜，但这不应对本申请构成任何限定。本申请对于该至少一个透镜403所包含的透镜个数和种类不作限定。此外，为便于理解，图3中通过虚线示出了透镜403的视场角以及沿此视场角的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域。

光信号由LED 401发射并经由屏组件20向外传播的过程中，会出现界面发射。例如，光信号在屏组件20的盖板玻璃201处可能发生反射，又例如，光信号在屏组件20内部的界面处发生反射，如在下偏光板206和增透膜207的界面处发生反射。反射光可能由于入射角度较大而进入取像区域，也可能经过与界面的多次反射后进入取像区域，从而干扰了指纹信息的获取。

例如，图3中的b)示出的光信号b。光信号b在屏组件20的盖板玻璃201的上表面发生反射时，由于其入射角度较大，反射后的光信号进入了取像区域。该反射后的光信号光强较大，在传感器402上可能会形成很强的漏光。

图4示出了由于反射后的光信号进入取像区域造成的漏光现象。图4所示为位于屏组件20上方的测试靶在接收到来自LED 401的光信号后得到的示意图。由于一部分光信号在屏组件20发生了反射，而未能穿透屏组件20到达测试靶，出现了漏光现象。由图4可以看到，漏光导致测试靶上的图像局部过曝，图像中用于识别指纹信息的面积发生部分损失，从而不利于获取到手指指纹各个区域的信息，影响指纹信息的采集。

在本申请实施例中，为方便说明，将经屏组件的表面以及在屏组件内部各层之间的界面反射到达传感器的光信号称为杂光。杂光对由手指返回并到达传感器的光信号造成干扰，影响了指纹信息的获取，影响指纹图像的清晰度，因此可能影响指纹识别的效果。应理解，这里所说的反射并不仅限于一次，有些光信号经过多次反射后也可能会到达传感器，如后文中图17所示，这些光信号也是杂光的一部分。

有鉴于此，本申请提供一种指纹识别模组，以减小杂光干扰，从而减小对指纹信息的影响，提高指纹图像的清晰度。

下面结合附图详细说明本申请实施例提供的指纹识别模组。应理解，本申请提供的指纹识别模组并不仅限于上文图2中所示的LCD屏，还可适用于OLED屏。换句话说，本申请实施例中所提及的屏组件可以是LCD屏，也可以是OLED屏。本申请对于该指纹识别模组的应用范围不作限定。

图5是本申请实施例提供的指纹识别模组的示意图。图5具体示出了指纹识别模组50。该指纹识别模组50可以包括至少一个LED 501、至少一个传感器502和至少一个遮光件。应理解，图中仅为示例，示出了一个LED 501、一个传感器502和一个遮光件504。但这不应对本申请构成任何限定。本申请对于LED、传感器和遮光件的数量均不做限定。

具体地，LED 501的发光面与屏组件20的下表面相对，用于向屏组件20的方向发射光信号。传感器502位于LED 501的一侧。传感器502的感光面与屏组件20的下表面相对，可用于接收光信号。该传感器502接收到的光信号可以包括LED 501发射至手指而返回的指纹光信号，以用于生成指纹图像。为便于理解，图5中通过虚线示出了该传感器502的视场角以及沿此视场角的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域。

遮光件504设置在该LED 501的附近区域。遮光件504的部分或全部位于LED 501和传感器502之间，以用于阻挡LED 501发射的一部分光信号。图5示出了遮光件504的全部位于LED 501和传感器502之间的一例。但这不应对本申请构成任何限定。例如，后文中的图9、图11至图17均示出了遮光件504的部分位于LED 501和传感器502之间的示意图。

由于在LED 501的附近区域设置了遮光件504，该LED发射的大角度出射光被阻挡，使得经过屏组件20表面的至少一次反射而到达传感器502的杂光减少，从而可以减小杂光对指纹光信号的干扰，也就是减小了杂光对指纹信息的干扰，从而有利于提高指纹图像的清晰度。

基于上述设计，在经LED 501的发光中心和传感器501的AA中心的平面上，该LED501发射的光信号的出射角度小于或等于上文所述的预定义角度θ。换言之，在经LED501的发光中心和传感器501的AA中心的平面上，该遮光件504可用于阻挡LED 501发射的出射角大于θ的光信号。也就是说，经过该遮光件504的阻挡，在经LED 501的发光中心和传感器501的AA中心的平面上，该LED 501发射的光信号的最大出射角度为θ。

其中，可选地，预定义角度θ可以是在LED 501的光束角2γ的一半的附近取值，即，该预定义角度θ可以为γ或γ附近的值。这是由于LED灯的辐射强度与出射角度相关。具体地，当最大出射角θ在大于γ的范围内取值时，可以囊括较多的光信号，也就是可以囊括更多能量。但在最大出射角θ较大的情况下，图像传感器与LED的距离会拉远(这可以由下文示出的中心距L的计算公式看到)，图像传感器接收到的能量会降低。当最大出射角θ在小于或等于γ的范围内时，图像传感器接收到的能量损失可以减少，但到达手指的能量会减少。因此可以通过对遮光件的位置和外形的设计，使得在过LED的发光中心和图像传感器AA中心的平面上，将光信号的最大出射角度θ设计为γ或γ附近的值，以获得到达手指的能量和到达图像传感器的能量之间的平衡，从而可以较大程度地提高指纹图像的清晰度。

应理解，关于光源的辐射强度与出射角度之间的关系以及光束角的相关说明在上文已经做了详细说明，为了简洁，这里不再赘述。

另外，下文中提及LED的最大出射角度可以是指，该LED发射的光信号经过遮光件的阻挡后能够达到的出射角的最大值。下文中为了简洁，省略对相同或相似情况的说明。

需要说明的是，图5中示出的LED 501的上表面与屏组件20的下表面相对。也就是说，该LED 501的上表面为发光面。传感器502的上表面与屏组件20的下表面相对。也就是说，该传感器502的上表面为感光面。下文实施例中，当描述LED的上表面时，均可以认为是该LED的发光面；当描述传感器的上表面时，均可以认为是该传感器的感光面。

可选地，该指纹识别模组50还包括至少一个透镜，该至少一个透镜位于屏组件20与传感器502之间，该至少一个透镜的成像中心与传感器502的AA中心重合。该至少一个透镜可用于接收光信号，光信号经该至少一个透镜的汇聚后到达传感器502。换句话说，该至少一个透镜可以与一个传感器配合使用。

在一种可能的设计中，上述传感器和至少一个透镜可以定义为透镜模组，即，透镜模组包括传感器；在另一种可能的设计中，上述至少一个透镜可以定义为透镜模组，即，透镜模组和传感器单独定义。本申请中将传感器和至少一个透镜定义为透镜模组。但应理解，这只是定义的不同，并不对本申请构成任何限定。

如前所述，该至少一个透镜用于汇聚光线，以便获得清晰度较高的指纹图像。换句话说，即便该指纹识别模块中不包含透镜，传感器也可以基于接收到的光信号生成指纹图像。因此，该指纹识别模块中也可以不包含上述至少一个透镜，而仅包含传感器。下文结合附图的多个实施例仅为示意，以指纹识别模块包含透镜模组为例示出了指纹识别模块的多个示意图。若该指纹识别模块不包括上述至少一个透镜，则下文中在未作出特别说明的情况下，透镜模组可以替换为传感器。

为了更清楚地说明本申请实施例提供的指纹识别模组，下面结合图6中的几个示例对该指纹识别模组做更进一步的说明。

图6是本申请实施例提供的指纹识别模组的另一示意图。图6具体示出了指纹识别模组50的几例。具体地，该指纹识别模组50可以包括至少一个LED 501、至少一个透镜模组505和至少一个遮光件504。其中，每个透镜模组505可以包括一个传感器502和至少一个透镜503。关于至少一个LED 501、至少一个透镜模组505和至少一个遮光件504参考上文中结合图5的相关描述。为便于理解，图6中通过虚线示出了该透镜模组505中透镜503的视场角以及沿此视场角的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域。

LED 501可用于提供光源。该LED 501的发光面与屏组件20的下表面相对，以用于向朝向屏组件20的方向可以发射光信号。可选地，LED 501为红外LED。LED 501可发射光信号，该光信号可穿透屏组件20到达手指。透镜模组505位于LED 501的一侧。该透镜模组505中的至少一个透镜503用于接收指纹光信号，光信号经至少一个透镜503的汇聚后到达传感器502。因此简单地说，该传感器502可用于接收指纹光信号。遮光件504可以靠近LED 501放置。遮光件504的一个侧面朝向LED 501，另一个侧面朝向透镜模组505。朝向LED 501的侧面可以用于吸收LED 501发射的一部分光信号。具体来说，该遮光件504朝向LED 501的侧面被设计为用于吸收出射角大于预定义角度(即，上文所述的θ)的光信号。为便于区分和说明，将该遮光件504朝向LED 501的侧表面记作第一表面，将出射角大于预定义角度θ的光信号记作大角度出射光。

可选地，该遮光件504的第一表面涂覆有吸光材料。或者，可选地，该遮光件504由吸光材料制备。本申请对于遮光件504的具体制备工艺和材料不作限定。只要该遮光件504朝向LED 501的表面具有吸光作用即可。

在本申请实施例中，指纹识别模组50包括的LED 501和透镜模组505的个数均为一个。该遮光件504可以被设计用于吸收出射角大于预定义角度且靠近透镜模组505的光信号，以减少来自LED 501的大角度出射光，从而避免大量的光信号经过屏组件20的反射后到达透镜模组505，而对指纹光信号造成干扰。因此，该遮光件504可以被设计用于阻挡LED501在某一方向(如靠近透镜模组505的方向)上的大角度出射光，或者说，可以被设计用于阻挡LED 501的部分大角度出射光；该遮光件504也可以被设计用于阻挡LED501在各个方向的大角度出射光，或者说，可以被设计用于阻挡LED 501的全部大角度出射光。

图6中的a)至c)示出了遮光件504的几例。图6中所示的遮光件504可用于阻挡LED501在靠近传感器502方向上的大角度出射光。因此该遮光件504可以为平板状、圆弧板状等。下面结合图6中的a)至c)分别说明LED 501和遮光件504的相对位置关系。

为方便理解和说明，首先对图6中的a)和b)中涉及到的参数作出如下定义：遮光件504的下表面与LED 501的上表面之间的距离为h1，遮光件504的高度为h2，LED 501的发光中心与遮光件504的第一表面的距离为w1，LED 501靠近透镜模组的侧表面与遮光件501的第一表面的最小距离为w2。

在图6中的a)中，遮光件504的第一表面与LED 501的上表面垂直。遮光件504位于LED 501的上表面以上的区域。遮光件504的下表面与LED 501的上表面之间留有间距，即，上文所述的h1。该间距h1的设计可以基于可靠性的考虑，避免遮光件504碰撞到LED 501的上表面，而损伤LED 501。因此该间距h1可以大于或等于安全避让距离h₀。

如前所述，LED灯的辐射强度与出射角度相关。在本申请实施例中，可以考虑将LED501发射的光信号能够达到的最大出射角度θ控制在该LED的光束角的一半γ附近，例如2γ＝30°，则最大出射角度θ为15°。

应理解，预定义值θ的大小也可以是人为定义的。这里所列举的θ＝15°仅为示例，不应对本申请构成任何限定。通过控制LED 501发射的光信号的最大出射角度，可以将LED501发射的光信号中到达屏组件20下表面的光信号控制在一个较小的范围内，而避免出射角较大的光信号被发射至屏组件20后又被反射至透镜模组505上。

基于上述对最大出射角度的控制，可以对遮光件504的高度h2做进一步的设计。在图6的a)中，w1/tanθ＝h2+h1。由此可以确定遮光件的高度h2＝w1/tanθ－h1。

图6中的b)中，遮光件504的第一表面与LED 501的上表面垂直。遮光件504位于LED501的一侧，遮光件504的第一表面与LED 501的侧面之间留有间距，该间距的最小值即上文所述的w2。这里的w2之所以称为最小距离，是因为本申请对于LED 501的外形不作限定，例如可以是圆柱形、立方体、长方体或者其他不规则形状。当LED 501靠近传感器502的侧表面是平面，如该LED 501的外形为立方体、长方体等形状时，该侧表面距离第一平面的距离是一定的，即为w2；当LED 501靠近传感器502的侧表面不是平面时，如该LED 501的外形为圆柱形等形状时，该LED 501靠近传感器502的侧表面上的不同位置的点与第一表面的距离可能是不同的，此情况下，可定义w2为LED 501靠近传感器502的侧表面与遮光件501的第一表面的最小距离。

该最小距离w2的设计亦可基于可靠性的考虑，避免遮光件504碰撞到LED 501的侧面，而损伤LED 501。因此该间距w2也可以大于或等于安全避让距离h₀。

基于上述对最大出射角度的控制，可以对遮光件504的高度h2做进一步的设计。在图6的b)中，w1/tanθ＝h2－h1。由此可以确定遮光件的高度h2＝w1/tanθ+h1。

应理解，图6示出的a)和b)仅为LED 501和遮光件504的相对位置关系的两种可能的设计，不应对本申请构成任何限定。

例如，该遮光件504的第一表面并不一定垂直于LED 501的上表面。如图6中的c)所示，该遮光件504在垂直于屏组件方向(如在yoz平面)的截面形状上可以为梯形。即，遮光件504的第一表面与LED 501的上表面间存在小于90°的倾角。遮光件504的第一表面与LED501的上表面不垂直时，仍需考虑遮光件504与LED 501之间的安全避让距离。由于图6中的c)所示的遮光件504的第一表面与LED 501靠近透镜模组505的侧边可能发生碰撞，故可以设计该侧边与第一表面的最小距离大于或等于安全避让距离。

由于遮光件504的第一表面相对于LED 501上表面存在小于90°的倾角，该第一表面上的不同位置与LED 501的发光中心的距离是不同的。将遮光件504的第一表面与上表面的交线投影在LED 501上表面或LED 501上表面的延伸面上，可以确定发光中心与该投影之间的距离，例如记为w3。则w3/tanθ＝h2－h1，由此可以确定h2＝w3/tanθ+h1。

应理解，图6中的c)示出遮光件504的第一表面与LED 501的相对位置关系仅为示例，不应对本申请构成任何限定。例如，遮光件504的上表面也可以位于LED 501的上表面以上，则w3/tanθ＝h2+h1，由此可以确定h2＝w3/tanθ－h1。此情况下，h2需大于或等于安全避让距离h₀。

需要说明的是，由上文中示出的w1与h2的关系以及w3与h2的关系可知，w1或w3越大，h1也越大，遮光件的体积也随之增大。但遮光件的体积受到电子设备中可使用的空间的制约，因此可以根据可使用的空间来设计遮光件以及与LED之间的相对位置关系。

还应理解，图6中的a)至c)仅示出了遮光件504在垂直于屏组件20方向上的截面的示例。本申请对于该遮光件504的形状并不做限定。

图7示出了遮光件504的截面图和俯视图。

图7中的a)示出了该遮光件504在垂直于屏组件20的方向上的截面图。具体地，图中示出了该遮光件504在yoz平面上的截面图。如图所示，该遮光件504在yoz平面上的截面形状可以为矩形、方形，也可以为阶梯形、梯形等。为了简洁，这里不一一列举。但可以理解的是，无论该遮光件504在yoz平面上的截面是怎样的形状，该LED 501的最大出射角度可以由该遮光件504上表面与第一表面的交点的位置确定。

图7中的b)示出了由垂直于屏组件20的方向向下看而得到的该遮光件504的俯视图。如图所示，从垂直于屏组件20的方向向下看，该遮光件504可以呈方形、矩形，也可以呈圆弧形等。为了简洁，这里不一一列举。

基于上述对LED的最大出射角度的控制，可以进一步对传感器502与LED 501的相对位置关系做进一步的设计。如前所述，传感器502不希望接收到来自屏组件20的反射光，因此可以将传感器502放在尽可能远离LED 501的位置。但如果传感器502与LED 501的距离太远，所接收到的指纹光信号强度较弱。因此希望能够确定传感器502与LED 501间的距离，以在指纹光信号的强度和杂光数量之间获得平衡。

图8更进一步地示出了透镜模组505与LED 501的相对位置关系。为了简洁，图8中将透镜模组505作为一个整体示出，而未单独示出至少一个透镜503和传感器502。图8具体示出了透镜模组505与LED 501的中心距L’与各参数的关系。中心距L’具体可以是指LED501的发光中心与透镜模组505中透镜的成像镜头中心的距离。应理解，对L的定义仅为便于理解而定义，基于相同的构思，本领域的技术人员可以对L’的定义作出等价替换或数学变换。这些替换或数学变换均应落入本申请的保护范围内。

为便于区分和说明，假设LED 501的上表面与屏组件20的下表面的距离为h。透镜模组505中透镜的成像镜头表面的出光孔直径(或者称，通光孔径)为CA。透镜模组505中透镜的成像镜头的FOV为2α。镜头表面的出光孔所在面与屏组件20的下表面的距离为t’。屏组件的20的上表面与下表面的距离为d。由LED 501发射的光信号到达屏组件20的下表面的最大入射角与该LED 501的最大出射角度相关，在本实施例中，该LED 501的最大出射角度为θ，则由LED 501发射的光信号到达屏组件20的下表面的最大入射角为θ。由于光信号在进入屏组件20后发生了折射，则该光信号在到达屏组件20的上表面的入射角发生了变化，例如记作θ'。另外，由于透镜模组505中透镜成像镜头的FOV为2α，则由屏组件20的下表面出射的光信号到达透镜模组505的最大入射角为α。由于光信号在不同介质中的折射现象，光信号由屏组件20的上表面入射至下表面时的入射角与α不同，例如记作α'。α'也就表示光信号在所述屏组件表面发生折射时与出射角α对应的入射角。需要说明的是，当透镜模组505中包括多个透镜时，该透镜模组505中透镜的成像镜头表面的出光孔例如可以是指距离屏组件20最近的透镜的成像镜头表面的出光孔。若屏组件20位于透镜模组505的上方，则距离屏组件20最近的透镜可以是指透镜模组505包含的多个透镜中位于最上方的透镜。应理解，将距离屏组件20最近的透镜的成像镜头表面的出光孔定义为该透镜模组505中透镜的成像镜头表面的出光孔仅为一种可能的实现方式，而不应对本申请构成任何限定。

透镜模组505可以接收到来自屏组件20的光信号的临界点为：由LED 501发射的光信号以入射角θ进入屏组件20，并以入射角α进入透镜模组505。也就是说，若LED 501发射的光信号以小于θ的入射角进入屏组件20，或者以小于α的出射角从屏组件20发射出来，透镜模组505是接收不到该光信号的。

换句话说，L’≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanα'+t’×tanα+CA/2。

当上式中右侧的各参数确定后计算所得的值可以理解为透镜模组505与LED 501的中心距的临界值，例如记作L₀’。

进一步地，若考虑系统公差，该LED的发光中心与图像传感器的AA中心的距离L满足：L’≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanα'+t’×tanα+CA/2+Δ，Δ表示系统公差。

该系统公差Δ例如可以是经验值，也可以根据系统(在本申请实施例中，该系统可以是指指纹识别模组)的尺寸、在电子设备中的组装位置以及与装配件的配合关系等来确定。本申请对于系统公差Δ的具体取值和确定方式不作限定。

如前所述，透镜模组505希望接收到的光信号是由手指返回的光信号，例如上文所述的由LED 501发射至手指内部，经过手指内部传播后折射和散射出来的光信号，以及由LED 501发射至手指表面后经手指表面反射回来的光信号。透镜模组505并不希望接收到由屏组件20的上、下表面以及屏组件20内的截面发射回来的光信号，这些光信号即上文所述的杂光，对指纹信息的采集造成干扰。

为方便理解，下面结合图8中的a)、b)和c)详细说明中心距L’等于、小于和大于临界值L₀’的情况下对指纹信息的不同影响。图8为了便于区分和说明，将可获得指纹信息的光信号a用细线示出，将无法获得指纹信息的光信号b用粗线示出。应理解，光信号a和光信号b仅为示例，不应对光信号的数量、传播路径以及强度构成任何限定。此外，为便于理解，图8中通过虚线示出了该透镜模组505中透镜的视场角以及沿此视场角的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域。

此外，为便于对比，图中的a)、b)和c)采用相同的LED 501、遮光件504、透镜模组505和屏组件20，除了透镜模组505发生移动，其他器件之间的相对位置不变。为便于对比，图中以LED 501的发光中心为基准，该基准以虚线示出。

图8中的a)所示的LED 501的发光中心与透镜模组505的成像中心的中心距L’等于临界值L₀’的情况。如图所示，当通过遮光件504阻挡该靠近透镜模组505一侧的光信号时，图中示出的光信号c是能够从遮光件504出射的最大出射角的光信号，该光信号的出射角为θ。当中心距L’为临界值L₀’时，该光信号c经过屏组件20的反射后正好沿着透镜模组505的最大入射角度α进入透镜模组505。

若透镜模组505与LED 501的中心距小于该临界值L₀’，则透镜模组505接收到的杂光数量会增加。由于当透镜模组505与LED 501的中心距L’小于该临界值L₀’时，例如将透镜模组505向靠近LED 501的方向移动，如图8中的b)中虚线所示，由于透镜模组505的镜头表面左移，与之对应的取像区域也随着左移。原本未进入取像区域的反射光进入到了取像区域，也就使得原本未入射到镜头表面的反射光进入了该镜头表面。除了图中所示的光信号c之外，还可能有更多的出射角度小于θ的光信号经过屏组件20的反射而到达该透镜模组505。这就相当于允许了一部分由LED 501发射至屏组件20而反射回来的光信号(即，上文所述的杂光)进入透镜模组505。这些光信号在透镜模组505与LED 501的中心距大于或等于临界值L₀’的情况下，是处于成像镜头之外而不会被透镜模组505所接收到的，但却在透镜模组505与LED 501的中心距减小的情况下，进入了成像镜头的范围内，被透镜模组505接收到。因此，当透镜模组505与LED 501的中心距L’小于该临界值L₀’时，该透镜模组505接收到的杂光数量会增加。

若透镜模组505与LED 501的距离大于该临界值L₀’，则透镜模组505接收到的杂光数量可以减少。由于当透镜模组505与LED 501的中心距L’大于该临界值L₀’时，例如将透镜模组505向远离LED 501的方向移动，如图8中的c)中虚线所示，由于透镜模组505的镜头表面右移，与之对应的取像区域也随着右移。这就使得出射角度为θ的光信号(如图中的光信号c)也进入不到取像区域，被透镜模组505接收到的可能性不大。因此，当透镜模组505与LED 501的中心距L’大于该临界值L₀’时，透镜模组505接收到的杂光数量可以减少。然而，图中示出的光信号c之外，还可能由更多的出射角度小于θ的光信号经过手指返回后也无法进入到取像区域，被投影模组505接收到的可能性也不大。因此透镜模组505接收到的指纹光信号也会有所减少，光强会减弱。因此当透镜模组505与LED501的距离过大时，也就使得传感器所采集到的指纹光信号减少，可能会影响指纹图像的清晰度。

综上所述，可以将透镜模组505与LED 501的中心距L’设计为大于或等于该临界值L₀’的值。

下文给出了一个具体的实施例。

h＝1mm，2θ＝30°，θ'＝9.93°，CA＝2.45mm，t’＝0.8mm，d＝1.956mm，2α＝123°，α'＝35.86°，Δ＝1mm。

代入上式可以得到：

L’≥1×tan15°+1.956×tan9.93°+1.956×tan35.86°+0.8×tan61.5°+2.45/2+1；

计算可得L’≥5.72mm。即，透镜模组505与LED 501的中心距L’的临界值L₀’为5.72mm。也就是说，透镜模组505与LED 501的中心距L’最小可以为5.72mm。

应理解，上文列举的各参数的取值仅为便于理解而示例，不应对本申请构成任何限定。本申请对于各参数的具体取值不作限定。

基于上述设计，遮光件504通过吸收一部分大角度出射光，可以减少经屏组件20的反射到达透镜模组505的杂光。由此可以减小对指纹信息的干扰，有利于获得较高清晰度的指纹图像。尤其可以减少光强较强的杂光，避免漏光，减小曝光面积，有利于获得有效面积较大的指纹图像。因此从整体上来说，有利于获得完整清晰的指纹图像，进而提高指纹识别效率。

需要说明的是，上文所示对中心距L’的确定是在假设该指纹识别模组包括至少一个透镜的情况下而做出的设计。如前所述，该指纹识别模组并不一定包含该至少一个透镜，在这种情况下，中心距L可以定义为：LED的成像中心与传感器AA中心的距离。并且该中心距L满足：L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ。其中，t表示传感器的感光面与屏组件20的下表面之间的距离，β为传感器的FOV，β'表示由屏组件的下表面出射的光信号到达传感器的入射角为β时，该光信号在屏组件下表面的入射角。

若考虑系统公差，该LED的发光中心与传感器AA中心的距离L满足：L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ+Δ，Δ表示系统公差。

当然，上述至少一个透镜还可以由其他器件或器件的组合来替代。在这种情况下，上文中对中心距的定义可以随之变化，且对中心距L’的计算式中的α、α'、t和CA的取值和定义也可以随之变化。

如前所述，遮光件504也可以被设计用于阻挡LED 501在各个方向的大角度出射光。图9是本申请实施例提供的指纹识别模组的另一示意图。图9中示出的遮光件504可以从各个方向阻挡来自LED 501的大角度出射光。为便于理解，图9中通过虚线示出了该透镜模组505中透镜的视场角和沿此视场角的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域，以及LED 501发射的光信号能够到达的最大出射角度和沿此最大出射角度的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域。

具体地，该遮光件504可以为具有通光孔(或者称，出光孔)的结构件。该通光孔的孔壁从四周包围LED 501发射的光信号，以阻挡该LED 501发射的一部分出射光。例如，该遮光件504可以呈筒状，其内表面可以形成一圆柱，斜圆柱，椭圆柱，倒漏斗形，长方体，立方体，平面六边形，梯形体，或者，阶梯状的圆柱，阶梯状的斜圆柱，阶梯状的椭圆柱、阶梯状的倒漏斗形，阶梯状的长方体，阶梯状的立方体，阶梯状的平行六面体，阶梯状的梯形体等。为了简洁，这里不一一列举。可以理解的是，这里所说的遮光件504的通光孔的孔壁可用于阻挡来自LED 501各个方向的大角度出射光，与上文所述的第一表面具有相同的功能，也就可以理解为上文所述的第一表面。

可选地，该遮光件504的通光孔的孔口为圆形、椭圆形、方形或矩形。其中，通光孔的孔口形状可以是指由遮光件504的上表面与孔内壁的交线所得到的形状，或者，该通光孔可以是该遮光件504的内表面投影至屏组件20的下表面所得到的投影的形状。

可选地，遮光件504在垂直于屏组件20方向上(即，在yoz平面)的截面形状为方形、矩形、梯形、阶梯状的方形、阶梯状的矩形或阶梯状的梯形。

上述遮光件504的出光孔的孔口形状和垂直于屏组件20方向上的截面形状可以组合，由此，遮光件504的通光孔内壁可以形成各种不同的形状。

需要说明的是，当遮光件504的通光孔的孔口为圆形，且在垂直于屏组件20方向上的截面图形关于LED 501的发光中心对称时，可以控制LED 501发射的光信号的最大出射角度在各个方向上都是相同的，如均为θ。这种设计尤其适用于多个透镜模组\多个LED和多个遮光件构成的阵列中的情形，如图18中所示；也可以适用于多个LED和多个遮光件均匀地分布在透镜模组中的情形，如图12中的c)所示。

当遮光件504的出光孔为椭圆形、方形或矩形时，LED 501发射的光信号的最大出射角度在各个方向上略有不同。例如，对于椭圆形来说，在长轴方向上的最大出射角度大于在短轴方向上的最大出射角度。对于方形或矩形来说，对角面上的最大出射角度大于任意两个相对面之间的最大出射角度。这种设计尤其适用于两个或更多个LED分布在一个透镜模组周围的情形，如图12中的a)、b)和d)所示。由于在不同的方向上采用了不同的最大出射角度，可以使得更多的光信号入射到屏组件20，也就是有利于提高光强，有利于获得更多的指纹信息，从而有利于获得更加清晰准确的指纹图像。

因此，根据不同的最大出射角度以及LED 501与透镜模组505之间的相对位置关系，可以对遮光件504的通光孔的形状做合理地设计。

当遮光件504的内表面在垂直于屏组件20的方向上的截面形状为阶梯状时，有利于更多的光信号入射到屏组件20。基于上文所述相同的原因，有利于获得更多的指纹光信号，有利于获得更加清晰准确的指纹图像。

图9中的a)至d)示出了该遮光件504的通光孔的孔壁在垂直于屏组件20的方向上的几种不同的截面形状。图9中具体示出了遮光件504的通光孔的孔壁在yoz平面上几种不同的截面形状。

如图9中的a)所示，该遮光件504的通光孔的孔壁在垂直于屏组件20的方向(如yoz平面)上的截面为矩形，该遮光件504的通光孔的孔壁在平行于屏组件20方向(如xoy平面)上的截面可以是圆形、椭圆形、方形、矩形等。因此，图9中的a)所示的遮光件504的通光孔的孔壁可以形成圆柱、椭圆柱、立方体、长方体等。

图9中的b)所示，该遮光件504的通光孔的孔壁在垂直于屏组件20的方向(如yoz平面)上的截面为平行四边形，该遮光件504的通光孔的孔壁在平行于屏组件20方向(如xoy平面)上的截面可以是圆形、椭圆形、方形、矩形等。因此，图9中的b)所示的遮光件504的通光孔的孔壁可以形成斜圆柱、斜椭圆柱、立方体、平行六面体等。

如图9中的c)所示，该遮光件504的通光孔的孔壁在垂直于屏组件20的方向(如yoz平面)上的截面为阶梯形，该遮光件504的通光孔的孔壁在平行于屏组件20方向(如xoy平面)上的截面可以是圆形、椭圆形、方形、矩形等。因此，图9中的c)所示的遮光件504的通光孔的孔壁可以形成阶梯状的圆柱、阶梯状的椭圆柱、阶梯状的立方体、阶梯状的长方体等。

如图9中的d)所示，该遮光件504的通光孔的孔壁在垂直于屏组件20的方向(如yoz平面)上的截面为阶梯形，该遮光件504的通光孔的孔壁在平行于屏组件20方向(如xoy平面)上的截面可以是圆形或方形等。因此，图9中的d)所示的遮光件504的通光孔的孔壁可以形成梯形体、倒漏斗形等。

应理解，上文结合图9列举了遮光件504的通光孔的孔壁可能形成的几种不同的形状，但这不应对本申请构成任何限定。

图9中LED 501、透镜模组505和遮光件504的相对位置关系可以参考上文中结合图6和图8的描述，为了简洁，这里不再赘述。

此外，该遮光件504的外表面可以形成一圆柱，或者，阶梯状的圆柱，或者，长方体、立方体等。本申请对此不作限定。并且遮光件504的通光孔的孔壁所形成的形状与外表面所形成的形状无关。例如，该遮光件504的通光孔的孔壁可以形成一圆柱，该遮光件504的外表面可以形成一圆柱，则该遮光件504可以是一中空的圆柱体。又例如，该遮光件504的通光孔的孔壁可以形成一圆柱。再例如，该遮光件504的通光孔的孔壁形成一斜圆柱，该遮光件504的外表面可以形成一圆柱。为了简洁，这里不一一列举。

图10是本申请实施例提供的分别在指纹识别模组中采用和未采用遮光件得到的效果对比图。与上文图4相似，图10所示为位于屏组件20上方的测试靶在接收到来自LED501的光信号后得到的示意图。图10中的a)示出了在指纹识别模组中未采用遮光件所得到的的示意图；图10中的b)示出了在指纹识别模组中采用如图9中所示的遮光件后所得到的示意图。经对比可以看到，在指纹识别模组未采用遮光件的情况下，光强分布不均匀，多处出现漏光现象。而在指纹识别模组采用了遮光件的情况下，光强分布较为均匀，漏光现象基本消除。

另一方面，为了配合指纹识别模组50的正常使用，可能需要对屏组件20做一些改进。

例如，由于指纹识别模组50位于屏组件20的下方，而由LED 401发射的光信号需要穿透屏组件20入射到手指，屏组件20的基底211可能会阻挡光信号向屏组件20以上的方向传播。若希望光信号穿透屏组件20进入手指，则需要在与LED 501相对应的位置对基底211做开口处理，以使得光信号可以向屏组件20以上的方向传播。具体地，可以在基底211上与遮光件504相对应的位置做开口处理。该开口的大小可以根据LED 501的最大出射角度、LED501的上表面与基底211的上表面的距离确定。

以图9中的a)为例，假设LED 501发出的光信号的最大出射角度为θ，LED 501的上表面与基底211的上表面的距离为s1，则该开口例如可以是以LED 501的发光中心为圆心、以s1×tanθ为半径的圆，或者，也可以是以LED 501的发光中心为中心、以2×s1×tanθ为边长的正方形。该开口的形状可以与遮光件504的通光孔的形状相同。为了简洁，这里不一一列举。

与此相似地，经过在手指中传播后达到屏组件20的指纹光信号的强度被大大减弱，而无法穿透屏组件20的基底211。若希望指纹光信号到达透镜模组505，则需要对基底211做开口处理，以便于指纹光信号进入指纹识别模组50，从而获得指纹信息。具体地，可以在对应于取像区域的位置对基底211做开口处理，以使得落入取像区域的指纹光信号能够穿透屏组件20到达透镜模组505。该开口的大小例如可以根据透镜模组505的上表面与基底211的上表面之间的距离和透镜模组505中成像镜头的FOV确定。假设透镜模组505中成像镜头的FOV为2α，透镜模组505的上表面与基底211的上表面之间的距离为s2，则该开口例如可以是以透镜模组505的成像中心为圆心，以CA/2+s1/tanα为半径的圆。其中，CA和α的定义在上文已经结合图7做了详细说明，为了简洁，这里不再赘述。

其中，开口处理，也可以称为开窗、打孔、打洞等。即，将基底211上阻挡了光信号的那一部分材料去除，以保证光信号透过屏组件20向外发射，或者，保证光信号透过屏组件20到达透镜模组。由于通过开口处理，使得光信号可以穿过屏组件20到达手指，因此经开口处理得到的开口也可以称为通光孔。

需要说明的是，这里所说的基底211上与遮光件504相对应的位置具体是指，在将指纹识别模组50和屏组件20分别装配在电子设备中时基底211上与遮光件504相对应的位置的位置。这里所说的基底211上与传感器502相对应的位置具体是指，在将指纹识别模组50和屏组件20分别装配在电子设备中时基底211上与传感器502相对应的位置。下文中，为了简洁，省略对相同或相似情况的说明。

为便于理解本申请实施例，上文结合图5至图9示出了指纹识别模组包括一个LED、一个透镜模组和一个遮光件的情形。但这不应对本申请构成任何限定。本申请对于LED的数量、传感器的数量、透镜模组的数量以及遮光件的数量均不做限定。但可以理解的是，遮光件可以与LED配合使用，故遮光件的数量可以与LED的数量相对应。透镜模组和传感器配合使用，故透镜模组的数量和传感器的数量相对应。

图11是本申请实施例提供的指纹识别模组的又一示意图。图11具体示出了指纹识别模组60。该指纹识别模组60包括多个LED 601、一个透镜模组605和多个遮光件604。图11中为了简洁，将透镜模组605作为一个整体示出，而未单独示出至少一个透镜和传感器。但这不应对本申请构成任何限定。为便于理解，图11中通过虚线示出了该透镜模组605中透镜的视场角和沿此视场角的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域，以及LED 601发射的光信号能够到达的最大出射角度和沿此最大出射角度的方向入射到屏组件20内的光信号能够到达的区域。

其中，LED 601可对应于图5至图9中所示的LED 501。透镜模组605可对应于图5至图9中所示的透镜模组505。关于LED 601和透镜模组605的相关说明可以参考上文中结合图5至图9中的相关说明。遮光件604可对应于图9中所示的遮光件504。关于遮光件604的相关说明可以参考上文中结合图9的相关说明。为了简洁，这里不再赘述。

如图11所示，该指纹识别模组60包括两个LED 601、两个遮光件604和一个透镜模组605。每个遮光件604与一个LED 601配合使用，可构成一个光源组件。光源组件可以设置在透镜模组605的附近，为获取指纹信息提供光信号。例如，光源组件与透镜模组的相对位置关系可以如上文所述：满足LED 601的中心与透镜模组605的成像镜头中心的距离L’大于或等于上文所述的临界值L₀’。

由于两个LED 601和两个遮光件604可构成两个光源组件，该两个光源组件可以对称地分布在透镜模组605的两侧，如图11中所示；也可以分布在透镜模组605的一侧，每个光源组件与透镜模组605的距离均可分别满足：LED 601与透镜模组605的中心距L’大于或等于临界值L₀’。如前所述，LED 601与透镜模组605的中心距为L’，则该两个光源组件中LED601的发光中心可以分布在以传感器602的成像镜头中心为圆心、L’为半径的圆周上的任意位置。

应理解，图11仅为便于理解，示出了两个光源组件对称地放置在透镜模组两侧的情形。事实上，本申请对于光源组件的数量并不做限定。例如，光源组件可以为四个、八个、十二个等。多个光源组件可以均匀地或非均匀地分布在以透镜模组的成像镜头中心为圆心、L为半径的圆周上。

图12示出了多个光源组件与透镜模组的相对位置关系的几例。图12中从俯视的角度示出了多个光源组件与透镜模组的相对位置关系。图12示意性地示出了多个光源组件和一个传感器。图12中示出的光源组件例如可以是上文结合图11所描述的光源组件，每个光源组件由一个遮光件604和一个LED 601组成。图中圆环形表示光源组件。遮光件为中空的圆柱体，遮挡住了处于其下方的LED，故在图中未单独示出LED。图中方形表示透镜模组。例如可以是上文结合图11所描述的透镜模组605。应理解图中示出的形状不应对遮光件和透镜模组等的外形构成任何限定。具体地，图12中的a)示出了两个光源组件分布在透镜模组两侧的一例。图12中的b)示出了两个光源组件分布于透镜模组一侧的一例。图12中的c)示出了四个光源组件均匀分布于透镜模组的四周的一例。图12中的d)示出了四个光源组件以两个为一组，分布于透镜模组的两侧的一例。为了简洁，这里不一一附图举例。

还应理解，本申请对于透镜模组的数量也不做限定。下文中会结合图18详细说明指纹识别模组包括多个透镜模组和多个光源组件的情形，这里暂且省略对此实施例的详细说明。

当然，多个光源组件与透镜模组之间的中心距也可以不同，但均应满足上文所述的大于或等于临界值L₀’的条件。

图13至图16是本申请实施例提供的指纹识别模组的装配示意图。图13至图16以图11所示的指纹识别模组60为例，示出了指纹识别模组装配在电子设备中的几种可能的实现方式。但这不应对本申请构成任何限定。基于相同或相似的方法，图5至图9中所示的指纹识别模组50均可装配在电子设备中。

作为一个实施例，该指纹识别模组中的透镜模组可以独立地固定在中框或屏组件的下表面。该指纹识别模组中的LED和遮光件(即上文所述光源组件)也可以独立地固定在中框或屏组件的下表面。

图13中示出了该指纹识别模组中的透镜模组独立地固定在中框，且LED和遮光件也独立地固定在中框的一例。

具体地，该透镜模组例如可以通过表面贴装工艺(surface mountingtechnology，SMT)等技术安装在支撑件1上，支撑件1可通过背胶或螺钉固定在中框上。为保证透镜模组接收到指纹光信号，需要对中框做开口处理。该中框的开口位置可以透镜模组的位置相对应，也就是与上文所述的屏组件的基底开口位置相对应，或者说，与取像区域相对应。为便于区分和说明，将与透镜模组对应的开口记作开口1。并且，开口1的数量可以与透镜模组的数量相同。每个开口1可对应于一个透镜模组。该开口1的大小可以与透镜模组的成像镜头的FOV、出光孔直径CA以及该透镜模组的上表面与中框下表面之间的距离相关。例如，假设该透镜模组的上表面与中框的上表面之间的距离为m2，则该开口1可以是以透镜模组的成像镜头中心为圆心、以CA/2+m2×tanα为半径的圆。

图13示出的开口1可以为圆形孔。支撑件1例如可通过背胶贴合在孔端面。即，支撑件1的上表面贴合在中框的下表面开口1的附近区域。应理解，这里所列举的开口1的形状仅为示例，该开口1例如也可以为阶梯孔、方形孔等，甚至还可以为不规则形状的通孔，本申请对于开口1的具体形状不作限定。还应理解，上文所列举的固定支撑件1的方式和固定的位置仅为示例，不应对本申请构成任何限定。

该指纹识别模组中的LED和遮光件(即上文所述光源组件)例如也可以通过SMT等技术安装在支撑件2上，该支撑件2例如可以由软板和补强板组合而成。该支撑件2可用于承载光源组件。该支撑件2可以通过背胶或螺钉固定在中框或屏组件上。图中虽未示出，但支撑件2例如可以在垂直于屏组件的方向(如z向)上通过背胶或螺钉固定在中框或屏组件上。其中，遮光件的外形例如可以如图9或图11中所示，也可以为其他形状。本申请对此不作限定。

需要说明的是，图13中在LED上方所示的倒圆锥是LED在遮光件内形成的最大出射角度的示意。图13中在透镜模组上方所示的倒圆台是透镜模组成像镜头的FOV的示意。应理解，圆锥和圆台分别为对LED的最大出射角度和透镜模组成像镜头FOV的示意，不应对本申请构成任何限定，同时也不应对上述角度范围内的光信号所构成的外形构成任何限定。另外，后文的图15和图16中虽未示出，但图13中关于最大出射角度和FOV的示意和描述仍可以适用。

图14是本申请实施例提供的遮光件的又一示意图。如图14所示，遮光件的外表面向外延伸有一凸缘。该凸缘可以在遮光件的外表面的部分区域向外延伸，如图14所示；也可以围绕该遮光件的外缘的整个圆周，本申请对此不作限定。该凸缘可用于固定光源组件。例如，可以在凸缘的上表面涂抹背胶，以将该遮光件贴合在中框或屏组件的下表面。又例如，可以通过螺钉连接凸缘和中框。

为避开LED和遮光件，需要对中框做开口处理。该中框的开口位置可以与遮光件的位置相对应。该开口大小可以略大于遮光件的外表面。为便于区分和说明，将与遮光件对应的开口记作开口2。并且，开口2的数量可以与遮光件的数量相同。每个开口2可对应于一个遮光件。

图14示出的开口2为阶梯通孔。当遮光件604的外表面延伸有凸缘时，该凸缘可以的上表面可以与开口2的台阶面相对，通过背胶贴合或螺钉连接等方式来固定光源组件。

应理解，这里所列举的开口2的形状仅为示例，该开口2例如也可以为圆形孔、方形孔，但这仅为便于理解而示例，不应对本申请构成任何限定。还应理解，图13和图14所示的遮光件的外形以及遮光件与中框的连接方式和位置仅为示例，不应对本申请构成任何限定。图中虽未示出，但遮光件与中框或屏组件的连接方式并不限于上文所述。例如，遮光件外表面也可以不设置凸缘。该遮光件例如可以是中空的圆柱，开口2例如可以是圆形通孔，遮光件可以插入开口2的圆形通孔，并通过背胶将开口2的内表面与遮光件的外表面贴合固定。

无论开口2是圆形通孔，还是阶梯孔，该开口2在中框上表面的开口大小可以根据LED发射的光信号的最大出射角度以及LED的上表面与中框的上表面的距离来确定。并且，与上文所述的基底211的开口相似。该开口2的形状可以与遮光件504的出光孔的形状相同。假设LED的上表面与中框的上表面的距离为m1，则该开口2例如可以是以LED的发光中心为圆心、以m1/tanθ为半径的圆，或则，该开口2例如可以是以LED的发光中心为圆心、以2×m1/tanθ为边长的正方形等。为了简洁，这里不一一列举。关于θ的定义在上文已经做了详细说明，为了简洁，这里不再赘述。

还应理解，这里所说的“固定”例如可以通过背胶贴合或者螺钉固定等现有的方式来实现。为了简洁，本文对固定的具体方式不做详细说明。

作为另一个实施例，遮光件集成在电子设备的中框上。该中框位于屏组件与指纹识别模组之间，且中框在对应于LED的区域具有通光孔，该通光孔的孔壁从四周将LED发射的光信号包围，以用于阻挡该LED发射的一部分光信号。

具体地，该指纹识别模组中的遮光件可以集成在中框上，或者说，该指纹识别模组中的遮光件可以与中框一体化设计。通过对中框开口并黑化的方式可以实现遮光件阻挡光信号的功能。另外，该指纹识别模组中的透镜模组可以独立地固定在中框或屏组件上，LED可以独立地固定在中框上。

图15示出了将遮光件集成在中框上的一例。如图15所示，透镜模组通过支撑件1连接在中框上的具体方法可以与上文结合图13所示的方法相同。为了配合该指纹识别模组，该中框上与传感器相对应的区域可以做开口处理。开口区域和大小具体可参考上文关于开口1的相关描述。为了简洁，这里不再赘述。

在图15中，与LED对应的区域也需要做开口处理。如前所述，与遮光件对应的区域可以记作开口2。在本实施例中，开口2也就是该中框上用于实现阻挡LED发射的一部分光信号的通光孔。。因此该开口2的内表面即为遮光件的通光孔的孔壁。通过对开口2的内表面及上、下端面做黑化处理，可以使该开口2吸收入射到其表面的光信号，从而实现遮光件阻挡光信号的功能。该开口2的内表面可以形成圆形、方形、矩形等，本申请对此不作限定。该开口2的内表面所形成的形状例如可以参考图9或图11中所示的遮光件的通光孔的孔壁所形成的形状。

图15所示的开口2为阶梯形圆孔。该阶梯形圆孔的台阶面可以与LED的上表面相对。该阶梯形圆孔的内表面(或者说孔壁)可形成大小不同的两个圆柱。形成较小圆柱的内表面可用于阻挡来自LED的大角度出射光，以实现遮光件阻挡光信号的功能。形成较大圆柱的内表面可包围在LED的侧表面。LED例如可以通过SMT等技术安装在支撑件2上。支撑件2的上表面可以通过背胶贴合或螺纹连接的方式固定在中框的下表面上。该开口2的大小可以根据遮光件的高度以及该LED发射的光信号的最大出射角度来确定。关于开口2的大小可参考上文结合图6所做的关于w1或w3的相关描述。例如，当遮光件的通光孔为圆形时，该开口2的大小例如可以是以w1或w3为半径的圆。

应理解，本实施例中关于中框的开口1、支撑件1和支撑件2的相关描述可以参考上文结合图13所做的描述，为了简洁，这里不再赘述。

作为又一个实施例，该指纹识别模组承载在支架上，并通过支架固定在屏组件下方。该支架包括主仓和副仓，主仓用于容纳图像传感器，副仓用于容纳LED，遮光件集成在副仓中，该副仓为贯穿该支架厚度方向的通光孔，该通光孔内可用于容纳LED，该通光孔的孔壁从四周将LED发射的光信号包围，以用于阻挡LED发射的一部分光信号。

具体地，该指纹识别模组可以共用同一支架，该支架可以同时实现承载和固定指纹识别模组，以及遮光件阻挡光信号的功能。

图16示出了指纹识别模组共用支架的一例。如图16所示，基于LED、遮光件和透镜模组的大小及相互间的相对位置关系，可以通过加工得到一体式的支架。该支架可以是一体成型的，也可以通过加工得到。本申请对此不作限定。该支架上与透镜模组对应的位置为主仓，主仓可以是贯穿支架厚度方向的通孔，也可以是未贯穿支架厚度方向的盲孔，主仓可用于容纳透镜模组。支架上与LED和遮光件对应的位置为副仓，副仓可以是贯穿支架厚度方向的通孔，用于容纳LED。遮光件可以集成在副仓中，副仓内表面(或者说孔壁)及上、下端面可以黑化处理，以吸收入射到其表面的光信号，从四周阻挡LED发射的光信号，从而实现遮光件的功能。由于光信号可以穿过副仓到达手指，故该支架的副仓可以称为通光孔。

中框可以配合支架而设计。例如，在与主仓相对应的位置可以做开口处理，该开口也即上文所述的开口1。在与副仓相对应的位置可以做开口处理，该开口也即如上文所述的开口2。图16中所示的支架通过副仓与中框相连接。具体地，该中框的开口2可以是阶梯孔，该阶梯孔的台阶面可以与支架的上表面通过背胶贴合或螺钉连接等方式连接，以将支架固定在中框的下表面上。

此外，LED和透镜模组可以承载在支撑件上，如上文所述的支撑件1和支撑件2，也可以是如图16中所示的一体设计的支撑件。支撑件的上表面与支架的下表面相对，支撑件可通过背胶贴合或螺钉连接等方式固定在支架的下表面上。

应理解，图16中示出的支架的形状仅为示例，不应对本申请构成任何限定。只要该支架中设置有可用于容纳透镜模组的主仓和可用于容纳LED的副仓，均应落入本申请的保护范围内。此外，遮光件可以集成在副仓中；遮光件可以单独设置，并容纳于该副仓中。本申请对此不作限定。还应理解，本申请对于支架的固定方式和固定位置均不做限定。

基于上文实施例所提供的指纹识别模组，通过在LED边缘设置遮光件来吸收大角度出射光，可以减少经屏组件表面和内部截面的反射出来的光信号到达透镜模组，从而可以减少对指纹信息的干扰，有利于获得较高清晰度的指纹图像。并且通过提供了各种不同的装配方式，为该指纹识别模组在电子设备中的应用提供了多种可能的实现方式。

但应理解，上文仅为示例，示出了将本申请实施例提供的指纹识别模组应用于电子设备中的几种可能的装配示意图，这不应对该指纹识别模块的使用场景和装配方式构成任何限定。任何通过遮光件来阻挡大角度出射光，以减少杂光对指纹信息的干扰，从而提高指纹图像清晰度的方法，均应落入本申请的保护范围内。

另一方面，未被遮光件阻挡的光信号在入射至屏组件后，也有可能发生反射。并且，一些光信号经多次反射后也有可能会到达传感器。这些光信号虽然光强较弱，但仍有可能对指纹信息产生干扰，影响指纹图像的清晰度。因此这些经过多次反射后到达传感器的反射光也为杂光的一部分。

图17示出了经多次反射到达透镜模组的示意图。为便于理解，图17中通过虚线示出了该透镜模组505中透镜的视场角和沿此视场角的方向入射到屏组件内的光信号能够到达的区域。

为方便对比，图17中的a)示出了指纹光信号到达透镜模组的示意图，图17中的b)示出了经多次反射到达透镜模组的示意图。对于图17中的a)的说明可以参考上文图3中的a)的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。图17的b)中，一些出射角较小的光信号(如图中示出的光信号d)可能并未被遮光件阻挡，仍然入射到了屏组件内，但在屏组件的上表面发生了反射后又到达屏组件的下表面。具体地，光信号可以在屏组件内的盖板玻璃的上表面处反射，到达屏组件内的基底的上表面后，又被反射回去。经过在上、下表面的多次反射后，该光信号也可能会进入取像区域，最终入射到透镜模组，造成对指纹信息的干扰。

为了进一步减小杂光对指纹信息的影响，可以对屏组件的基底的上、下表面进行黑化处理，以吸收经二次反射的光信号，避免光信号经多次反射到达透镜模组。

应理解，对屏组件的基底进行黑化处理可以与上文中结合图5至图16所示出的指纹识别模组结合使用，以更大程度地减少杂光。

此外，遮光件上表面与屏组件下表面之间的间隙(例如在上文结合图13至图16中所示的遮光件上表面与屏组件下表面之间的间隙)，可以通过填充遮光泡棉来遮挡，以进一步减少杂光。

因此，本申请实施例通过指纹识别模组中的遮光件吸收了大部分光强较强的杂光，通过对屏组件的基底进行黑化处理，以吸收一部分光强较弱的杂光，从很大程度上减少了杂光对指纹信息的干扰，有利于获得清晰度较高的指纹图像，从而有利于提高指纹识别效率。

上文中结合多个附图详细描述了本申请提供的多个实施例。但应理解，这些实施例及附图只是为了便于理解本申请而示例，不应对本申请构成任何限定。只要通过遮光件来阻挡LED的大角度光信号，以避免大角度光信号的反射光进入透镜模组对指纹信号产生干扰，均应落入本申请的保护范围内。

例如，该指纹识别模组可以包括多个透镜模组。每个透镜模组可以包括至少一个透镜和一个传感器。该多个透镜模组可以与多个LED和多个遮光件交错设置。例如，以“ABABA”的形式放置。图18是本申请实施例提供的指纹识别模组指纹识别模组中多个LED、多个遮光件以及多个透镜模组的排布示意图。图18示出的多个LED、多个遮光件以及多个透镜模组可以形成一个阵列。该阵列的每一行中，遮光件和LED构成的光源组件与透镜模组可以以ABABA”的形式排列。该阵列的每一列中，遮光件和LED构成的光源组件与透镜模组也可以以ABABA”的形式排列。图中空心方块可表示一个透镜模组，带阴影的方块可表示一个光源组件(即，一个遮光件和一个LED)。

可以理解的是，当多个LED、多个遮光件以及多个透镜模组相互交错地放置时，LED向各个方向发射的光信号都有可能会经反射到达相邻的一个或多个透镜模组上。因此，在此情况下，遮光件可以设计为可阻挡各个方向的大角度出射光的形状，例如可以采用图9、图11、图13至图16中任意一个附图中所示的遮光件。

因此，通过多个LED提供光源，以提高光信号的强度；并通过多个透镜模组来采集指纹光信号，可以在使得透镜模组在手指指纹的各个区域都可以采集到具有足够光强的指纹光信号，有利于获得完整且高清晰度的指纹图像，从而有利于提供指纹识别效率。

应理解，图18仅为便于理解而示意，不应对本申请构成任何限定。透镜模组的外形不一定为方形，遮光件和LED的外形也不一定为方形。该阵列所包含的行数和列数也并不一定为图中所示意。

需要说明的是，当透镜模组为多个时，每个透镜模组可以基于接收到的指纹光信号，生成指纹信息，并基于指纹信息生成指纹图像。多个透镜模组所生成的指纹图像可以合成一个完整的指纹图像。多个透镜模组合成指纹图像的具体方法可以参考现有技术，为了简洁，这里省略对该具体方法的详细说明。

应理解，本申请结合多个实施例和附图详细说明了本申请所提供的指纹识别模组的结构，以及该指纹识别模组用于识别指纹的具体过程。这些实施例及附图只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，而并非是对本申请技术方案的限制。在受益于前述描述和相关附图中呈现的指导启示下，本领域技术人员将会想到本申请的许多改进和其他实施例。因此，本申请不限于所公开的特定实施例。

本申请还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括屏组件以及上文所述多个实施例中任意一个实施例所示的指纹识别模组。例如上文结合图5至图9、图11至图18所示的指纹识别模组的各实施例。

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。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

1.一种指纹识别模组，其特征在于，配置于电子设备的屏组件下方，所述指纹识别模组包括：

发光二极管LED，所述LED的发光面与所述屏组件的下表面相对，用于发射光信号；

图像传感器，位于所述LED的一侧，且所述图像传感器的感光面与所述屏组件的下表面相对，用于接收光信号；所述图像传感器接收到的光信号包括所述LED发射至手指而返回的指纹光信号，所述指纹光信号用于生成指纹图像；

遮光件，所述遮光件的部分或全部位于所述LED与所述图像传感器之间，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

2.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，在经所述LED的发光中心和所述图像传感器的有效显示区AA中心的平面上，所述遮光件用于阻挡所述LED发射的光信号中出射角大于θ的光信号，θ为预定义值。

3.如权利要求1或2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述LED的发光中心与所述图像传感器的AA的中心的距离L满足：

L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ；

其中，h表示所述LED的发光面与所述屏组件的下表面之间的距离，d表示所述屏组件的上表面与所述屏组件的下表面之间的距离，t表示所述图像传感器的感光面与所述屏组件的下表面之间的距离，θ为预定义值，θ表示在经所述LED的发光中心和所述图像传感器的AA中心的平面上，所述LED发射的光信号经所述遮光件的遮挡后能够达到的最大出射角，θ'表示入射角为θ的光信号在所述屏组件表面发生折射后的出射角，β为所述图像传感器的视场角的1/2，β'表示光信号在所述屏组件表面发生折射时与出射角β对应的入射角。

4.如权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述LED的发光中心与所述图像传感器的AA的中心的距离L满足：

L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ+Δ；

Δ表示系统公差。

5.如权利要求1至4中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述遮光件为具有通光孔的结构件，所述通光孔的孔壁从四周将所述LED发射的光信号包围，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

6.如权利要求1至4中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述遮光件集成在所述电子设备的中框上；所述中框位于所述屏组件与所述指纹识别模组之间，且所述中框在对应于所述LED的区域具有通光孔，所述通光孔的孔壁从四周将所述LED发射的光信号包围，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

7.如权利要求1至4中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组承载在支架上，并通过所述支架固定在所述屏组件下方；所述支架包括主仓和副仓，所述主仓用于容纳所述图像传感器，所述副仓用于容纳所述LED，所述遮光件集成在所述副仓中，所述副仓为贯穿所述支架厚度方向的通光孔，所述通光孔与所述LED的区域对应，所述通光孔的孔壁从四周将所述LED发射的光信号包围，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

8.如权利要求1至7中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述遮光件包围所述LED的光信号的面涂覆有吸光材料，或，所述遮光件由吸光材料制备。

9.如权利要求1至8中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组包括多个LED、与所述多个LED对应的多个遮光件以及一个图像传感器；所述多个LED及其对应的多个遮光件均匀分布在所述图像传感器的四周，且每个遮光件的部分或全部位于所对应的LED与所述图像传感器之间。

10.如权利要求1至9中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述LED为红外LED。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括至少一个透镜，所述至少一个透镜位于所述屏组件与所述图像传感器之间，且所述至少一个透镜的成像中心与所述图像传感器的AA中心重合；所述至少一个透镜用于接收光信号，所述至少一个透镜接收到的光信号经汇聚后到达所述图像传感器。

12.如权利要求11所述的指纹识别模组，其特征在于，所述LED的发光中心与所述至少一个透镜的成像中心的距离L’满足：

L’≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanα'+t’×tanα+CA/2；

其中，h表示所述LED的发光面与所述屏组件的下表面之间的距离，d表示所述屏组件的上表面与所述屏组件的下表面之间的距离，t’表示所述至少一个透镜的出光孔所在的面与所述屏组件的下表面之间的距离，θ为预定义值，θ表示在经所述LED的发光中心和所述图像传感器的AA中心的平面上，所述LED发射的光信号经所述遮光件的遮挡后能够达到的最大出射角，θ'表示入射角为θ的光信号在所述屏组件表面发生折射后的出射角，CA表示所述至少一个透镜的出光孔直径，α为所述至少一个透镜的视场角的1/2，α'表示光信号在所述屏组件表面发生折射时与出射角α对应的入射角。

13.一种电子设备，其特征在于，包括屏组件和指纹识别模组；其中，所述指纹识别模组包括：

14.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于，在经所述LED的发光中心和所述图像传感器的有效显示区AA中心的平面上，所述遮光件用于阻挡所述LED发射的出射角大于θ的光信号，θ为预定义值。

15.如权利要求13或14所述的电子设备，其特征在于，所述LED的发光中心与所述图像传感器的AA的中心的距离L满足：

L≥h×tanθ+d×tanθ'+d×tanβ'+t×tanβ；

16.如权利要求13至15中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述遮光件为具有通光孔的结构件，所述通光孔的孔壁从四周将所述LED发射的光信号包围，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

17.如权利要求13至15中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括中框，所述中框位于所述屏组件与所述指纹识别模组之间，所述遮光件集成在所述中框上，所述中框在对应于所述LED的区域具有通光孔，所述通光孔的孔壁从四周将所述LED发射的光信号包围，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

18.如权利要求13至15中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括支架，所述指纹识别模组承载在所述支架上，所述支架将所述指纹识别模组固定在所述屏组件下方；所述支架包括主仓和副仓，所述主仓容纳有所述传感器，所述副仓容纳有所述LED，所述遮光件集成在所述副仓上，所述副仓为贯穿所述支架厚度方向的通光孔，所述通光孔与所述LED的区域对应，所述通光孔的孔壁从四周将LED发射的光信号包围，以用于阻挡所述LED发射的一部分光信号。

19.如权利要求16至18中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述通光孔的孔壁及孔端面经黑化处理，以用于吸收接收到的光信号。

20.如权利要求13至19中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述屏组件包括基底，所述基底位于所述屏组件的最下层，所述基底的下表面与所述指纹识别模组相对，所述基底的上表面和下表面经黑化处理，以用于吸收接收到的光信号。