CN112149544A - 一种指纹成像组件、指纹成像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹成像组件、指纹成像模组及电子设备。所述指纹成像组件包括准直层和设置于所述准直层一侧的图像传感器；所述准直层包括：透光单元阵列；所述透光单元阵列由多个透光单元组成，用于对到达所述透光单元阵列的光线聚焦后形成会聚光线；所述图像传感器包括：感光单元阵列，由多个感光单元组成；所述感光单元阵列构成所述会聚光线的视场光阑；所述感光单元用于根据接收到的会聚光线进行成像；非感光区域，用于吸收到达所述非感光区域的光线；基底，用于承载所述感光单元阵列和所述非感光区域。所述指纹成像组件能够通过图像传感器和准直层共同实现杂散光线的滤除，有利于简化准直层的结构并降低其加工难度。

Description

一种指纹成像组件、指纹成像模组及电子设备

技术领域

本发明属于图像捕获领域，涉及一种成像组件，特别是涉及一种指纹成像组件、指纹成像模组及电子设备。

背景技术

全面屏手机概念的流行之后，屏下指纹识别技术成为全面屏手机的标配。所谓屏下指纹识别技术是通过屏幕玻璃下方完成指纹识别解锁过程的新技术。现有方案中，屏下指纹识别主要是通过指纹成像模组实现，作为指纹成像模组中重要组成部分的指纹成像组件主要包括准直层以及图像传感器。其中，准直层用于对指纹反射后的光线进行准直以减少该光线中的杂散光线，图像传感器用于根据所述准直层准直后的光线获取用户的指纹图像。然而，发明人在实际应用中发现，现有指纹成像模组主要依赖准直层的准直能力来实现杂散光线的滤除，因此，现有指纹成像模组对准直层的要求较高，导致准直层的结构较为复杂。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种指纹成像组件、指纹成像模组及电子设备，用于解决现有技术主要依赖准直层的准直能力来实现杂散光线的滤除，因而导致准直层的结构较为复杂的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种指纹成像组件；所述指纹成像组件应用于指纹成像模组，包括准直层和设置于所述准直层一侧的图像传感器；所述准直层包括：透光单元阵列；所述透光单元阵列由多个透光单元组成，用于对到达所述透光单元阵列的光线聚焦后形成会聚光线；所述图像传感器包括：感光单元阵列，设置于所述图像传感器靠近所述准直层的一侧，由多个感光单元组成；所述感光单元阵列构成所述会聚光线的视场光阑，以限制到达所述感光单元的会聚光线的角度；所述感光单元用于根据接收到的会聚光线进行成像；非感光区域，设置于所述感光单元之间，用于吸收到达所述非感光区域的光线；基底，设置于所述感光单元阵列远离所述准直层的一侧，用于承载所述感光单元阵列和所述非感光区域。

于所述第一方面的一实施例中，所述透光单元包括微透镜、菲涅尔透镜、菲涅尔波带片或伽柏透镜；所述感光单元的数量与所述透光单元的数量相对应，且所述感光单元的位置由所述透光单元的焦点决定。

于所述第一方面的一实施例中，所述透光单元还包括收光孔；所述收光孔的数量与所述透光单元的数量相对应，且所述收光孔设置于所述透光单元与所述感光单元之间。

于所述第一方面的一实施例中，所述透光单元为透光孔；所述感光单元的数量与所述透光孔的数量相对应，且所述感光单元设置于所述透光孔的下方。

于所述第一方面的一实施例中，所述准直层还包括：遮光部，设置于所述透光单元之间，用于吸收到达所述遮光部的光线。

于所述第一方面的一实施例中，所述图像传感器还包括：盖板，设置于所述感光单元阵列与所述准直层之间；所述盖板由透光材料制成。

于所述第一方面的一实施例中，所述盖板为滤光片。

于所述第一方面的一实施例中，所述非感光区域在轴向平面上的形状为半圆形、梯形或方形；和/或所述感光单元在径向平面上的形状为圆形、方形或六边形。

本发明的第二方面提供一种指纹成像模组；所述指纹成像模组包括：基板，具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；所述基板的第一侧用于放置手指指纹；发光层，设置于所述基板的第二侧，用于发出穿透所述基板的第一光线；所述第一光线经手指指纹反射后形成穿透所述基板和所述发光层的第二光线；本发明第一方面任一项所述的指纹成像组件，设置于所述发光层远离所述基板的一侧，用于对所述第二光线进行准直，并根据准直后的第二光线获取用户的指纹图像。

本发明的第三方面提供一种电子设备；所述电子设备包括本发明第二方面所述的指纹成像模组。

如上所述，本发明的指纹成像组件、指纹成像模组及电子设备的一个技术方案，具有以下有益效果：

所述指纹成像组件包括准直层和图像传感器；所述准直层中的透光单元阵列用于对到达所述透光单元阵列的光线聚焦后形成会聚光线，其中，所述透光单元阵列的作用包括杂散光线的滤除、限制光线在像素间的串扰等；所述图像传感器中的感光单元阵列构成所述会聚光线的视场光阑，因而能够限制到达所述感光单元的会聚光线的角度，从而进一步减少到达所述感光单元的杂散光线的数量。因此，本发明所述指纹成像组件能够通过图像传感器和准直层共同实现杂散光线的滤除和减小光线在像素间的串扰。与现有技术相比，在准直能力相同的条件下，本发明所述指纹成像组件对准直层的要求较低，有利于简化准直层的结构并降低其加工难度。

附图说明

图1A显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中的结构示意图。

图1B显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中透光单元阵列的结构示意图。

图1C显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中感光单元阵列的结构示意图。

图1D显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中视场光阑的光路示意图。

图2A显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中采用微透镜时的结构示意图。

图2B显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中采用菲涅尔透镜时的结构示意图。

图3显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中采用微透镜和收光孔时的结构示意图。

图4A显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中采用透光孔时的结构示意图。

图4B显示为本发明所述指纹成像组件于一具体实施例中采用透光孔时透光单元阵列的结构示意图。

图5显示为本发明所述指纹成像模组于一具体实施例中的结构示意图。

元件标号说明

1 指纹成像组件

11 准直层

111 透光单元阵列

1111 透光单元

1111a 微透镜

1111b 菲涅尔透镜

1111c 收光孔

1111d 透光孔

112 遮光部

12 图像传感器

121 感光单元阵列

1211 感光单元

122 非感光区域

123 基底

124 盖板

2 投影范围

5 指纹成像模组

51 基板

52 发光层

53 指纹成像组件

531 准直层

532 图像传感器

5321 感光单元阵列

5322 非感光区域

5323 基底

5324 盖板

61 第一光线

62 第二光线

63 第三光线

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。此外，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在光学屏下指纹方案中，经指纹反射后的光线可以看成是朗伯散射体，出射光线的角度分布比较大，如果采用微透镜或者二元光学元件成像的方式，往往会引起在成像元件阵列焦平面处产生不同单元的成像串扰问题，解决该问题的主要方式是降低单元光学系统的数值孔径(即减小收光角度)，因此，利用该光线进行指纹成像之前，需要先对入射光线中的大角度光线进行过滤。现有方案主要依赖于准直层的准直能力实现对大角度入射光线的过滤，因此，现有方案对准直层的要求较高，导致现有方案中准直层的结构较为复杂，加工难度高。此处所述对光线进行准直是指对入射光线中所包含的大角度分量进行滤除以使入射光线中的剩余分量近似平行的过程。其中，所述光线为一束光线，所述光线的分量是指其中包含的一条或多条光线，所述光线的大角度分量称为杂散光线。

针对上述问题，本发明提供一种指纹成像组件；所述指纹成像组件包括准直层和图像传感器；所述准直层中的透光单元阵列用于对到达所述透光单元阵列的光线聚焦后形成会聚光线，其中，所述透光单元阵列的作用包括杂散光线的滤除、限制光线在像素间的串扰等；所述图像传感器中的感光单元阵列构成所述会聚光线的视场光阑，因而能够限制到达所述感光单元的会聚光线的角度，从而进一步减少到达所述感光单元的杂散光线的数量。因此，本发明所述指纹成像组件能够通过图像传感器和准直层共同实现杂散光线的滤除和减小光线在像素间的串扰。与现有技术相比，在准直能力相同的条件下，本发明所述指纹成像组件对准直层的要求较低，有利于简化准直层的结构并降低其加工难度。

请参阅图1A、图1B和图1C，于本发明的一实施例中，所述指纹成像组件1应用于指纹成像模组，包括准直层11和设置于所述准直层11一侧的图像传感器12。

所述准直层11包括透光单元阵列111；所述透光单元阵列111由多个透光单元1111以阵列形式排列组成，用于对到达所述透光单元阵列111的光线进行聚焦并形成会聚光线。

所述图像传感器12包括感光单元阵列121和非感光区域122。其中，所述感光单元阵列121由多个感光单元1211以阵列形式排列组成；所述感光单元1211的数量和位置与所述透光单元1111的数量和位置相对应。优选地，所述感光单元1211的数量与所述透光单元1111的数量相同；进一步优选地，所述感光单元1211的中心位于所述透光单元1111的中心的正下方，即：在俯视图上所述感光单元1211的中心与所述透光单元1111的中心重合。此外，所述感光单元阵列121构成所述会聚光线的视场光阑，其中，所述视场光阑能够限制到达所述感光单元1211的会聚光线的角度。

所述非感光区域122设置于所述感光单元1211之间，用于对到达所述非感光区域122的光线进行吸收。所述非感光区域122为不透光区域或遮光区域，优选地，所述非感光区域122填充于所述感光单元1211之间。需要说明的是，所述填充仅用于说明所述非感光区域122的位置，而非用于限定所述非感光区域122以填充的方式进行加工或装配。

优选地，所述图像传感器12还包括基底123。所述基底123设置于所述感光单元阵列121远离所述准直层11的一侧，用于承载所述感光单元阵列1211和所述非感光区域122；此外，所述基底123还可用于布置电路。所述基底123可以采用金属导电材料、半导体或者玻璃材料制成。

优选地，所述准直层11与所述图像传感器12集成在一起从而实现所述指纹成像组件1。

接下来将对所述指纹成像组件的工作原理进行详细的介绍。

在具体应用中，所述图像传感器12往往只需要根据小角度的会聚光线(有用光线)完成指纹成像，而角度较大的会聚光线(杂散光线)通常可以看作光学噪声对待。因此，所述感光单元阵列121构成的视场光阑能够减少到达感光单元阵列121的杂散光线的数量，从而对会聚光线起到一定的准直作用，有利于提升指纹成像的质量。

具体地，请参阅图1D，光线经过所述透光单元1111聚焦后形成会聚光线并到达所述图像传感器12。由于所述透光单元1111能够滤除大角度的部分杂散光线，因而所述会聚光线在到达所述图像传感器12后被限制在一定的投影范围内，例如投影范围2。基于此可知，只要所述感光单元1211的尺寸小于该投影范围的尺寸，则该感光单元1211就能够限制到达所述感光单元1211的会聚光线的角度(即：只允许特定角度内的会聚光线到达所述感光单元1211)。因此，通过合理地设置所述感光单元1211的位置(例如将所述感光单元1211的中心点设置于所述透光单元1111的中心点的正下方)，能够使得所述感光单元1211仅接收角度小于某一阈值的会聚光线，从而减少到达所述感光单元1211的杂散光线的数量。例如，在图1D中，光线1的角度相对较大，其通过所述透光单元1111后不能到达所述感光单元1211，因此，光线1不会被感光单元1211所接收；光线2的角度相对较小，其通过所述透光单元1111后能够到达所述感光单元1211。上述过程可以总结为：所述感光单元1211完成了对大角度的光线1(杂散光线)的过滤，而仅接收小角度的光线2(有用光线)，因而能够限制到达所述感光单元1211的会聚光线的角度，起到了视场光阑的作用。

此外，还可以根据需求调整所述非感光区域122的尺寸和厚度等参数，以提升所述视场光阑的效果。需要说明的是，当所述非感光区域122的厚度大于所述感光单元1211的厚度时，所述感光单元1211的上方可以为空隙，也可以填充透光胶水。

根据以上描述可知，本实施例所述指纹成像组件1包括准直层11和图像传感器12；其中，所述准直层11中的透光单元阵列111用于对到达所述透光单元阵列111的光线聚焦后形成会聚光线；所述图像传感器12中的感光单元阵列121构成所述会聚光线的视场光阑，因而能够限制到达所述感光单元1211的会聚光线的角度，从而减少到达所述感光单元1211的杂散光线的数量。因此，本实施例所述指纹成像组件1能够通过图像传感器12和准直层11共同实现杂散光线的滤除，即：所述图像传感器12承担了部分准直功能，故：在准直能力相同的条件下，本实施例所述指纹成像组件1对准直层的要求较低，有利于简化准直层的结构并降低其加工难度。

于本发明的一实施例中，所述透光单元1111包括微透镜、菲涅尔透镜、菲涅尔波带片或伽柏(Gabor)透镜；所述感光单元1211的数量与所述透光单元1111的数量相对应；优选地，所述感光单元1211的数量与所述透光单元1111的数量相同。所述感光单元1211的位置由所述透光单元1111的焦点所决定，具体应用中可以根据工艺以及成像需求设置所述感光单元1211的位置。

请参阅图2A，当所述透光单元1111为微透镜1111a时，所述微透镜1111a为凸透镜，属于透光元件，能够对光线进行汇聚。本实施例所述微透镜可以为圆形、六边形、方形等形状。多个微透镜1111a以阵列形式排列构成所述透光单元阵列111，所述透光单元阵列111配合所述图像传感器12能够实现对光线的准直。例如，在图2A中，对于入射角大于θ/2的光线(例如光线3)，其经过所述微透镜1111a后无法到达所述感光单元1211。因此，所述微透镜1111a配合所述感光单元1211和所述非感光区域122能够滤除入射光线中角度大于θ/2的光线；此时，所述感光单元阵列121仅根据角度小于θ/2的光线获取用户的指纹图像，有利于增加所述指纹图像的对比度，并增强其中有用的光学指纹信息，因而具有较高的成像质量。在具体应用中，所述微透镜1111a可以采用胶水、玻璃或塑料等材料制成。

请参阅图2B，所述透光单元1111也可以为菲涅尔透镜1111b。菲涅尔透镜又名螺纹透镜，其镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及绕射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。从剖面看，所述菲涅尔透镜表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看作一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。本实施例中，依据所述菲涅尔透镜1111b实现对光线的准直与所述微透镜1111a类似，此处不做赘述。

本实施例中，所述透光单元1111可以采用菲涅尔波带透镜(或称为菲涅尔波带片)实现，多个菲涅尔波带透镜组成菲涅尔波带透镜阵列。菲涅尔波带透镜基于菲涅尔波带片(FZP)的近场衍射，将FZP的图像制作成闪耀光栅的形式能够获取更高的衍射效率。菲涅尔波带透镜可以为振幅型或位相型(相位型)；其中，位相型菲涅尔片在具体应用中可以做到更薄，有利于减小指纹成像模组的厚度，并且具有更高的衍射效率。优选地，可以设计具有离散相位台阶的多相位器件以消除高衍射级次，从而使光能量尽量多的集中到一个主焦点上；由此方式做成的菲涅尔波带透镜阵列搭配设计好的图像传感器形貌即可实现指纹识别。所述菲涅尔波带透镜可以通过纳米压印等方式来制备。

此外，本实施例中，所述透光单元1111还可以为伽柏(Gabor)透镜。Gabor透镜可以为振幅型或位相型(相位型)；其中，振幅型Gabor透镜的衍射效率较低，但是加工精度要求相对较低；位相型Gabor透镜的衍射效率更高，但是其加工精度要求较高。当采用Gabor透镜作为所述透光单元时，其作用原理与前述菲涅尔波带透镜类似，二者均为基于二元光学的器件，此处不作过多赘述。

请参阅图3，于本发明的一实施例中，所述透光单元还包括收光孔1111c；所述收光孔1111c的数量与所述透光单元的数量相对应，且所述收光孔1111c设置于所述透光单元1111与所述感光单元1211之间。本实施例中，通过合理设置所述收光孔1111c的半径和深度，能够使得部分大角度的光线(例如光线4)无法通过所述收光孔1111c，而使得小角度的光线(例如光线5)能够通过所述收光孔1111c后到达所述感光单元1211。因此，所述收光孔1111c的存在提升了所述指纹成像组件1的准直能力，使得所述透光单元仅允许更小角度的会聚光线通过。

本实施例中，所述收光孔的半径越小、深度越深，则所述收光孔允许通过的光线越少，因而对杂散光线的滤除能力越强；具体应用中，可以根据实际需求设置所述收光孔的半径和深度。此外，本实施例中多个收光孔共同构成一微孔光阑，有利于进一步限制收光角度并降低透光单元之间的串扰。

请参阅图4A和图4B，于本发明的一实施例中，所述透光单元为透光孔1111d。所述感光单元1211的数量与所述透光孔1111d的数量相对应，且二者的数量优选为相同。所述感光单元设置于所述透光孔的下方，优选地，所述感光单元1211的中心点位于所述透光孔1111d的正下方。本实施例中，所述透光孔1111d配合所述感光单元1211和所述非感光区域122能够滤除入射光线中角度大于α/2的光线，所述感光单元阵列121仅根据角度小于α/2的光线获取用户的指纹图像，有利于增加所述指纹图像的对比度，增强其中有用的光学指纹信息，因而具有较高的成像质量。具体应用中，可以通过在所述图像传感器12的上方设置一层遮光层，并通过在所述遮光层的特定位置打孔以获取所述透光孔1111d，也可以在所述遮光层的特定位置预留出一定数量和尺寸的通孔作为所述透光孔1111d。其中，所述遮光层可以是油墨、镀黑铬或者其他工艺实现。

于本发明的一实施例中，所述准直层还包括遮光部112。所述遮光部112设置于所述透光单元1111之间，用于吸收到达所述遮光部的光线。可选地，所述遮光层位于所述遮光部112上下表面，可以通过油墨、镀黑铬或者其他工艺实现所述遮光层。特别地，当所述透光单元1111为透光孔时，所述遮光部112可以为所述遮光层。本实施例通过在所述透光单元1111之间设置所述遮光部112，减少了到达所述图像传感器12的会聚光线的角度，有利于进一步减少到达所述感光单元阵列121的杂散光线。

于本发明的一实施例中，所述图像传感器12还包括盖板124。其中，所述盖板124设置于所述感光单元阵列121与所述准直层11之间，用于保护所述图像传感器12。所述盖板124采用透光材料制成，因此，所述会聚光线能够透过所述盖板124到达所述感光单元阵列121和/或所述非感光区域122。

于本发明的一实施例中，所述盖板124为滤光片。所述滤光片能够过滤掉特定波长的光线，有利于进一步降低杂散光线。具体应用中，可以在所述盖板124的一侧镀ITO(氧化铟锡)导电，在另一侧镀滤光膜。

于本发明的一实施例中，所述非感光区域在轴向平面上的形状为半圆形、梯形或方形；即：所述非感光区域在主视图上为半圆形、梯形或方形。所述感光单元在径向平面上的形状为圆形、方形或六边形，即：在俯视图上，所述透光单元为圆形、方形或六边形。

需要说明的是，上述仅示例性的列举了所述非感光区域和所述感光单元可以采用的集中形状，所述非感光区域和所述感光单元的形状包括但不限于此，具体应用中也可以根据需求采用其他形状来实现所述非感光区域和所述感光单元。

基于以上对所述指纹成像组件的描述，本发明还提供一种指纹成像模组。请参阅图5，于本发明的一实施例中，所述指纹成像模组5包括基板51、发光层52以及本发明所述的指纹成像组件53。

所述基板51具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；所述基板51的第一侧用于放置手指指纹。所述基板71由透光材料制成，可用于支撑和保护所述指纹成像模组5。所述基板51例如为显示屏的玻璃盖板。

所述发光层52设置于所述基板51的第二侧，用于发出穿透所述基板51的第一光线61。所述第一光线61经手指指纹反射后形成穿透所述基板51和所述发光层51的第二光线62。具体地，对于所述基板51，由于所述基板51采用透光材料制成，因此所述第二光线62可以直接穿透所述基板51；对于所述发光层52，所述第二光线62可以通过所述发光层62所包含的发光单元之间的间隙从而穿过所述发光层52。

需要说明的是，所述发光层52会发出大量的第一光线到达用户的手指指纹，并在与用户的手指指纹处发生反射产生大量的第二光线。为便于说明，图中仅示出了其中的一条第一光线61及其对应的第二光线62。

由于手指表面凹凸不平，不同的第一光线在到达手指指纹并发生反射后，形成的第二光线在角度和强度上存在差异，通过对所述第二光线的角度和/或强度进行处理即可得到用户的指纹信息，因此，所述第二光线携带有用户的指纹信息。然而，由于所述第二光线需要穿透基板51、发光层52、准直层531和盖板5324才能到达感光单元阵列5321，在此过程中会引入大量的光学噪声，所述光学噪声例如杂光、无关反射光等；这种光学噪声的存在会对指纹成像的结果产生不利的影响。

所述指纹成像组件53包括准直层531和图像传感器532，设置于所述发光层52远离所述基板51的一侧，用于对所述第二光线62进行准直，并根据准直后的第二光线62获取用户的指纹图像。

具体地，所述第二光线62穿透所述基板51和所述发光层52后到达所述准直层531。所述准直层531对所述第二光线62进行准直后获得第三光线63。由于所述第三光线63是所述第二光线62经准直后形成，因此，所述第三光线63同样携带有用户的指纹信息。此外，通过对所述第二光线62进行准直能够减少所述第三光线63中所包含的部分光学噪声。

所述图像传感器532包括感光单元阵列5321、非感光区域5322。优选地，所述图像传感器532还包括基底5323和/或盖板5324。所述感光单元阵列5321构成一视场光阑，能够进一步过滤掉所述第二光线62中的大角度光线，使得所述感光单元阵列5321获取的用户指纹图像质量更高。

优选地，所述发光层52为OLED屏。通过选取OLED屏作为所述发光层572，能够减小所述指纹成像模组5的厚度。

根据以上对所述指纹成像组件和所述指纹成像模组的描述，本发明还提供一种电子设备。所述电子设备包括本发明所述的指纹成像模组。其中，所述电子设备例如为手机、智能家居设备等。

现有技术主要依赖于准直层实现对光线的准直，这就导致现有指纹成像模组对准直层的要求较高，因而导致准直层的结构和工艺都较为复杂。针对这一问题，本发明所述指纹成像组件包括准直层和图像传感器；其中，所述准直层中的透光单元阵列用于对到达所述透光单元阵列的光线进行准直后形成会聚光线；所述图像传感器中的感光单元阵列构成所述会聚光线的视场光阑，因而能够限制到达所述感光单元的会聚光线的角度，从而减少到达所述感光单元的杂散光线的数量。因此，本发明所述指纹成像组件能够通过图像传感器和准直层共同实现对光线的准直，在准直能力相同的条件下所述指纹成像组件对准直层的要求较低，有利于简化准直层的结构并降低其加工难度。

本发明所述的指纹成像组件可以降低准直层(收光层)的加工难度。对于采用微透镜、菲涅尔透镜、菲涅尔波带透镜或Gabor透镜组成的透光单元阵列，通过将感光单元设置于相应透镜的焦点附近，使得所述指纹成像组件可以无需设置收光孔阵列。此外，所述指纹成像组件中的准直层也可以通过一层遮光层及其预留的透光孔实现。

本发明所述指纹成像组件中，准直结构材料的选择可以是透明柔性材料、其他透明可塑材料(如胶水)或者透明玻璃；在采用透光孔的实施例中，遮光层可以是油墨或者镀黑铬等工艺实现，有利于降低成本。

此外，本发明所述指纹成像组件有益于压缩指纹传感模块的厚度，可以采用纳米压印等半导体工艺直接在图像传感器上完成准直层的制造，也可以单独制作准直层之后贴合到图像传感器上。因此，所述指纹成像模组工艺简单，同时也允许有一定的组装容差。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种指纹成像组件，其特征在于：应用于指纹成像模组，包括准直层和设置于所述准直层一侧的图像传感器；

所述准直层包括：

透光单元阵列；所述透光单元阵列由多个透光单元组成，用于对到达所述透光单元阵列的光线聚焦后形成会聚光线；

所述图像传感器包括：

感光单元阵列，设置于所述图像传感器靠近所述准直层的一侧，由多个感光单元组成；所述感光单元阵列构成所述会聚光线的视场光阑，以限制到达所述感光单元的会聚光线的角度；所述感光单元用于根据接收到的会聚光线进行成像；

非感光区域，设置于所述感光单元之间，用于吸收到达所述非感光区域的光线；

基底，设置于所述感光单元阵列远离所述准直层的一侧，用于承载所述感光单元阵列和所述非感光区域。

2.根据权利要求1所述的指纹成像组件，其特征在于：

所述透光单元包括微透镜、菲涅尔透镜、菲涅尔波带片或伽柏透镜；

所述感光单元的数量与所述透光单元的数量相对应，且所述感光单元的位置由所述透光单元的焦点决定。

3.根据权利要求2所述的指纹成像组件，其特征在于：

所述透光单元还包括收光孔；

所述收光孔的数量与所述透光单元的数量相对应，且所述收光孔设置于所述透光单元与所述感光单元之间。

4.根据权利要求1所述的指纹成像组件，其特征在于：

所述透光单元为透光孔；

所述感光单元的数量与所述透光孔的数量相对应，且所述感光单元设置于所述透光孔的下方。

5.根据权利要求1至4任一项所述的指纹成像组件，其特征在于，所述准直层还包括：

遮光部，设置于所述透光单元之间，用于吸收到达所述遮光部的光线。

6.根据权利要求1所述的指纹成像组件，其特征在于，所述图像传感器还包括：

盖板，设置于所述感光单元阵列与所述准直层之间；所述盖板由透光材料制成。

7.根据权利要求6所述的指纹成像组件，其特征在于：所述盖板为滤光片。

8.根据权利要求1所述的指纹成像组件，其特征在于：

所述非感光区域在轴向平面上的形状为半圆形、梯形或方形；和/或

所述感光单元在径向平面上的形状为圆形、方形或六边形。

9.一种指纹成像模组，其特征在于，所述指纹成像模组包括：

基板，具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；所述基板的第一侧用于放置手指指纹；

发光层，设置于所述基板的第二侧，用于发出穿透所述基板的第一光线；所述第一光线经手指指纹反射后形成穿透所述基板和所述发光层的第二光线；

权利要求1至8任一项所述的指纹成像组件，设置于所述发光层远离所述基板的一侧，用于对所述第二光线进行准直，并根据准直后的第二光线获取用户的指纹图像。

10.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括权利要求9所述的指纹成像模组。

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