CN116798084A - 基座、光学识别模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基座，其用于组装发射单元和光接收单元以对外部对象进行生物特征信息检测，包括：入光面，用于接收光束，光束从入光面进入基座内部进行均匀化混合；及出光面，用于出射光束，光束经由基座均匀化混合后从出光面射出，出光面呈单一颜色设置。本申请还提供一种使用该基座的光学识别模组及电子设备。

Description

基座、光学识别模组及电子设备

技术领域

本申请属于信息技术领域，尤其是涉及一种基座、光学识别模组及电子设备。

背景技术

随着生物识别技术的日益发展，如今的门锁被赋予了许多新的解锁功能，比如指纹解锁等。现有的电容式指纹装置因自身硬件结构的限制，需要在面板上开孔进行安装，会影响门锁的整体美观。光学指纹识别装置能够设置在面板的下方进行指纹识别而不需要在面板上开孔，可以提高电子设备的整体美观度。然而，随之而来的问题：如何在面板下方设置好光学指纹识别装置的光路结构以满足指纹感测所要求达到的光学效果，这对于实现面板下方的光学指纹识别具有十分重要的意义。

发明内容

本申请提供了一种基座、光学识别模组及电子设备，能够进行较为准确的信息检测。

第一方面，本申请提供了一种基座，用于组装发射单元和光接收单元以对外部对象进行生物特征信息检测。所述基座包括入光面和出光面。所述入光面用于接收光束。所述光束从所述入光面进入基座内部进行均匀化混合。所述出光面用于出射光束。所述光束在所述基座内部均匀化混合后从所述出光面射出。所述出光面呈单一颜色设置。

第二方面，本申请还提供了一种光学识别模组，其包括上述的基座、发射单元和光接收单元。所述发射单元用于提供检测光束。所述发射单元发出的检测光束从所述入光面进入基座内部混合后从出光面出射，以照射向所述外部对象。所述光接收单元用于接收经由外部对象返回的检测光束，以感测所述外部对象的生物特征信息。照射向所述外部对象的检测光束中至少部分被所述对象返回并被所述光接收单元接收。

第三方面，本申请还提供了一种电子设备，其包括接触面板以及上述的光学识别模组。所述光学识别模组设置在所述接触面板下方。所述光学识别模组用于透过所述接触面板接收经由使用者的手指返回的光束以进行相应的指纹信息感测。

本申请的有益效果：基于上述技术方案，光学识别模组中的发射单元可以发射检测光束，检测光束经由基座引导以照射向外部对象。至少部分检测光束被外部对象返回且被光接收单元接收以进行相应的信息检测。检测光束能够经由基座进行扩散以均匀地照射向外部对象，基座的出光面呈单一颜色设置。光接收单元在自身检测范围内获取的基座出光面的镜像会成为光接收单元进行生物特征检测时的背景图像。在这种情况下，能够提高光学识别模组所获取的外部对象指纹图像的对比度，降低后续对所获取指纹图像进行分析和识别的难度，进而能够提高指纹识别的精度和缩短指纹识别的耗时。

附图说明

图1是示出了本公开的示例所涉及的电子设备的结构示例图。

图2是示出了本公开的示例所涉及的光学识别模组的结构框图。

图3A-图3B是示出了本公开的示例所涉及的光学识别模组在不同角度的结构示意图。

图3C是示出了图3A中光学识别模组的分离示意图。

图3D是示出了图3A中光学识别模组应用于图1中电子设备的截面示意图。

图4A-图4B是示出了本公开的另一示例所涉及的光学识别模组在不同角度的结构示意图。

图4C是示出了图4A中光学识别模组的分离示意图。

图4D是示出了图4A中光学识别模组应用于图1中电子设备的截面示意图。

图5是示出了本公开的其他实施例所涉及的光学识别模组的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或排列顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施例或示例用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本申请，其本身不指示所讨论的各种实施例和/或设定之间的特定关系。此外，本申请在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本申请技术方案的示例，但是本领域普通技术人员应该意识到本申请的技术方案也可以通过下文未描述的其他工艺和/或其他材料来实现。

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例中。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例。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。

图1是示出了本公开的示例所涉及的电子设备1的结构示意图。

本公开提供了一种光学识别模组10。在本公开所涉及的实施例中，光学识别模组10可以应用于电子设备1(参见图1)。在一些示例中，光学识别模组10可以用于执行生物特征信息检测等。其中，生物特征信息包括但不局限于包括指纹信息、掌纹信息等纹路特征信息、或血氧信息、心跳信息、脉搏信息等活体信息等。但本公开的示例不限于此，在一些示例中，光学识别模组10可以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，主要以光学识别模组10执行生物特征信息检测(简称“信息检测”)为例进行说明。

图2是示出了本公开的示例所涉及的光学识别模组10的结构框图。

例如，参见图1和图3D，电子设备1可以包括光学识别模组10和接触面板20。光学识别模组10可以设置在接触面板20的下方。其中，接触面板20包括外表面20a，外表面20a可以用于与外部对象30接触。光学识别模组10可以透过接触面板20接收由外部对象30返回的光束以检测外部对象30的生物特征信息。可以理解的是，经由外部对象30返回的光束可以是被外部对象30反射回来的光束，也可以是进入外部对象30内部传播后再从外部对象30表面透射出来而返回的光束，又或者是以其他方式经由外部对象30返回的光束，本发明对此不作限定。经由外部对象30返回的光束(简称为“返回光束”)可以携带外部对象30的特征信息，光学识别模组10可以将接收的光束转换为相应的电信号以进行相应的信息检测等。

可选地，在一些示例中，外部对象30可以为使用者的手指，光学识别模组10基于接收到的返回光束进行指纹信息检测。

图3A-图3B是示出了本公开的示例所涉及的光学识别模组10在不同角度的结构示意图。图3C是示出了图3A中光学识别模组10的分离示意图。图3D是示出了图3A中光学识别模组10应用于图1中电子设备1的截面示意图。

在一些示例中，参见图2和图3C，光学识别模组10可以包括基座110、光接收单元120和发射单元130。光接收单元120和发射单元130可以组装在基座110上。其中，发射单元130可以用于提供检测光束，检测光束进入基座110内部进行均匀化混合后再从基座110射出用于照射向外部对象30，其中至少一部分检测光束可以经由外部对象30返回形成返回光束。返回光束携带有外部对象30的特征信息，例如：外部对象30的指纹信息。至少部分的返回光束可以被光接收单元120接收以进行相应的信息检测。

在一些示例中，基座110可以用于引导检测光束。具体而言，参见图3D，检测光束可以进入基座110内部，检测光束经基座110均匀化混合后可以从基座110射出以照射向外部对象30。

在一些示例中，参见图3D，基座110可以呈平板状，包括第一表面110a、第二表面110b以及侧面110c。其中，第一表面110a与第二表面110b相对设置，侧面110c连接第一表面110a和第二表面110b。当光学识别模组10设置在接触面板20下方进行检测时，基座110可以被配置为第一表面110a大致朝向接触面板20，在这种情况下，第一表面110a为基座110朝向外部对象30设置的表面，与检测时的外部对象30较为靠近的表面。所述第二表面110b为基座110背向外部对象30设置的表面。

可选地，在一些示例中，基座110大致呈圆形薄板状，第一表面110a与第二表面110b分别为沿着厚度方向相对设置的一对表面。第一表面110a和第二表面110b对应大致呈圆形，侧面110c对应连接第一表面110a的边缘与第二表面110b的边缘形成基座110的侧表面。可选地，在其他示例中，基座110也可以为其他形状的薄板，本公开对此不作具体限定。

可选地，在一些示例中，基座110可以用于引导射入其中的光束以使光束均匀化混合后再从基座110射出以照射外部对象30。具体而言，基座110包括入光面和出光面，入光面用于接收光束，出光面用于出射光束。检测光束可以从基座110的入光面进入基座110内部。检测光束在基座110内部经过均匀化混合后可以从基座110的出光面出射以照射外部对象30。在这种情况下，检测光束在基座110内部均匀化混合后能够使检测光束均匀地从基座110的出光面出射。

可选地，基座110的出光面可以为光学识别模组10设置在接触面板20下方时基座110朝向接触面板20设置的外表面。例如，基座110的出光面为第一表面110a。可选地，在一些示例中，基座110的入光面可以为检测光束进入基座110内部时发射单元130所照射的外表面。例如，基座110的第二表面110b和/或侧面110c可以作为基座110的入光面。也即，第二表面110b和侧面110c既可以分别单独作为基座110的入光面，也可以同时作为基座110的入光面。可以理解的是，在一些示例中，基座110还可以包括贴附在其上的一个或多个膜层，这些膜层可以定义为基座110的一部分，由此在基座110设有膜层的情况下，基座110的外表面指的是位于最外侧的膜层的外表面。

例如，参见图3D，基座110的第二表面110b作为入光面，基座110的第一表面110a作为出光面。具体地，检测光束可以从基座110的第二表面110b进入基座110内部，并在基座110内部均匀化混合后从基座110的第一表面110a出射以照射外部对象30。在这种情况下，基座110能够将从入光面入射的检测光束转化为从出光面均匀出射的面光。由此，能够使检测光束均匀地照射向外部对象30。又或者，参见图4D，基座110的侧面110c作为入光面，基座110的第一表面110a作为出光面。

在一些示例中，参见图3D，第一表面110a可以大致为平面。在一些示例中，第一表面110a可以与竖直方向之间存在第一夹角θ。其中，竖直方向可以是指接触面板20的外表面20a的法线方向。可选地，第一夹角θ的取值范围为0～90°。例如，第一夹角θ可以为10°、20°、30°、40°、45°、50°、55°、60°、70°、80°或90°等。以图3D为例进行说明，第一表面110a为平面且被布置为垂直于竖直方向，也即第一表面110a与竖直方向之间的第一夹角θ为90°。在其他实施例中，第一表面110a可以为曲面。或者第一表面110a可以由多个子表面拼接形成。

在一些示例中，第二表面110b大致为平面。在一些示例中，第二表面110b可以与竖直方向之间存在第二夹角β。可选地，第二夹角β的取值范围可以为0～90°。例如，第二夹角β可以为10°、20°、30°、40°、45°、50°、55°、60°、70°、80°或90°等。以图3D为例进行说明，第二表面110b可以为平面，第二表面110b被布置为垂直于竖直方向，也即第二表面110b与竖直方向之间的第二夹角β为90°。在其他实施例中，第二表面110b可以为曲面。或者第二表面110b可以由多个子表面拼接形成。

在一些示例中，侧面110c可以用于连接第一表面110a与第二表面110b以共同构成基座110的外表面。侧面110c的形状可以不作具体限定。但本公开的示例不限于此，在另一些示例中，基座110可以包括第一表面110a和第二表面110b。第二表面110b可以和第一表面110a直接连接以共同围绕形成基座110的外表面。

在一些示例中，如上所述，入射至基座110内部的光束经基座110均匀化混合后可以将光束转换为均匀的面光从出光面出射。也即，基座110可以将入射的光束扩散以使光束均匀分布于出光面并从出光面出射。在这种情况下，发射单元130发射的检测光束能够均匀地照射向外部对象30，能够抑制出现照射向外部对象30的光束分布不均的情况，当检测光束经外部对象30返回后被光接收单元120接收，由此能够获得较为准确的特征信息。例如，在指纹成像中，若发射单元130发射的检测光束没有经过基座110直接照射向外部对象30，容易导致照射向外部对象30的检测光束分布不均，从而使所获得的指纹图像较为模糊，比如外部对象30上检测光束分布较为密集的区域将光束返回并被光接收单元120接收后，获得的指纹图像中容易产生光斑等以降低指纹图像的清晰度。

在一些示例中，基座110可以通过物理或化学的方式使入射的光束扩散以使光束均匀地从出光面出射。具体地，基座110通过物理或化学的方式可使光束以散射、反射和折射中的其中一种或多种组合的方式在基座110内部扩散以使光束均匀地从出光面出射。在一些示例中，构成基座110的基材中可以加入化学材料以形成微小颗粒(也称“扩散粒子”)，微小颗粒可以作为扩散介质使光束在经过时发生折射、反射或散射等以产生光学扩散的效果。其中，构成基座110的基材可以选用透光材料。例如，基座110的基材可以为聚甲基丙烯酸甲酯(Poly-methylmethacrylate，简称PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene，简称PS)、聚碳酸酯或聚丙烯等。化学材料可以包括有机光扩散剂、无机光扩散剂等。

在另一些示例中，基座110可以通过设置微结构使光束在经过时发生不同方向的折射、反射或散射等以使入射的光束扩散。在一些示例中，微结构可以形成在基座110的表面。可选地，微结构在基座110上可以大致呈阵列分布。例如，微结构可以为形成在基座110表面的凹槽阵列、凸槽阵列和微透镜阵列中的一种或多种的组合。但本公开的示例不限于此，微结构的形状、大小和排布方式等可以根据实际情况自行设定。可以理解的是，在一些示例中，基座110可以同时形成有微结构和位于内部的微小颗粒等。

在一些示例中，基座110朝向接触面板20一侧的表面可以大致呈单一颜色。具体地，光学识别模组10靠近接触面板20的表面可以是指基座110的出光面。基座110的出光面中至少具有一目标区域M呈单一颜色。其中，目标区域M可以经由设置在基座110上的光接收单元120确定。在本公开所涉及的实施例中，参见图4D，光接收单元120具有预设的检测范围S，检测范围S可定义为光接收单元120能够获得外部对象30的生物特征信息的最大空间范围。光学识别模组10设置在接触面板20的下方时，接触面板20的外表面20a位于光接收单元120的检测范围S内的部分可以定义为接触面板20上的检测区域Y。光接收单元120能够获得与检测区域Y接触的外部对象30的相应的生物特征信息。光学识别模组10靠近接触面板20的表面中与检测区域Y正对的区域为目标区域M。可选地，若光接收单元120获得的是与外部对象30生物特征相关的图像信息，光接收单元120的检测范围可以为光接收单元120能够获得图像信息的视场角范围(Field Of View,FOV)。

可选地，单一颜色可以设定为白色或乳白色等。例如，参见图4D，基座110的第一表面110a为光学识别模组10朝向接触面板20一侧的表面，其与接触面板20中的检测区域Y正对的目标区域M可以呈白色。在这种情况下，能够提高光学识别模组10所获取的外部对象30指纹图像的对比度，降低后续对所获取指纹图像进行分析和识别的难度，进而能够提高指纹识别的精度和缩短指纹识别的耗时。

具体而言，接触面板20具有可透过检测光束的结构以及由相应的透光材质制成。接触面板20在检测过程中相当于一反射镜，位于接触面板20下方的光接收单元120接收到接触面板20反射回来的部分检测光束，对应获取的图像即为光学识别模组10朝向接触面板20一侧的表面的图像(例如基座110的出光面镜像)。在外部对象30(例如，手指)未按压在接触面板20上时，光接收单元120在自身检测范围S内获取的图像即为上方接触面板20所反射的光学识别模组10朝向接触面板20的一侧表面的图像，该图像会成为光学识别模组10进行指纹图像检测时的背景图像。当手指按压接触面板20进行检测时，指纹的脊部与接触面板20的表面相接触会使得一部分检测光束进入手指而减少该位置反射回去的检测光束形成对应的暗纹，而在指纹谷部对应的位置处可以维持接触面板20表面的反射特性不变形成对应的亮纹。由此，在进行指纹检测时，光学识别模组10获取的指纹图像实则为在上述背景图像上叠加与指纹纹路对应的明暗条纹图像。在这种情况下，若背景图像为单一颜色，则可以增加所获取的指纹图像中明暗条纹的对比度,降低后续对所获取指纹图像进行分析和识别的难度，进而能够提高指纹识别的精度和缩短指纹识别的耗时。进一步地，该目标区域M设定为白色或乳白色时，获取的指纹图像具有相对较高的对比度。

可选地，在一些示例中，基座110整体可以呈单一颜色设置。例如，基座110整体可以采用呈单一颜色(例如白色等)的基材制作而成。可选地，在另一些示例中，基座110的出光面的上方可以设置有呈单一颜色(例如白色等)的辅助单元。辅助单元可以透过光束。具体而言，辅助单元可以大致为薄膜结构且呈单一颜色，辅助单元形成在基座110的出光面与接触面板20之间。例如，在背光单元110的顶面110a上涂覆呈白色且可透光的材料以形成辅助单元。

在一些示例中，参见图3C和3D，基座110可以开设有贯通第一表面110a和第二表面110b的通孔111。在这种情况下，当发射单元130发射的检测光束经基座110引导以照射向外部对象30后，经外部对象30返回的光束可以通过通孔111被光接收单元120接收以进行相应的信息检测。由此，能够减少返回光束在经过基座110过程中产生的损耗。

在一些示例中，通孔111的内壁可以是平滑的。在其他实施例中，通孔111的内壁也可以是凹凸不平的。在一些示例中，通孔111可以开设在基座110的中心。或者，通孔111也可以开设在偏离基座110中心的位置。

在一些示例中，通孔111的内径可以大致保持不变。或者，通孔111的内径也可以是变化的。或者，通孔111的内径也可以是一部分变化而另一部分保持不变。例如，通孔111的横截面可以大致为圆形，且从第一表面110a至第二表面110b，通孔111的内径可以保持不变。又或者，通孔111的横截面可以大致为圆形，且从第一表面110a至第二表面110b，通孔111的内径可以逐渐缩小等。又或者，参见图3A和图3D，基座110具有贯通第一表面110a和第二表面110b的通孔111，通孔111大致形成为倒圆台状。通孔111的内径从第一表面110a至第二表面110b逐渐缩小，直至内径缩小至目标内径后保持不变。

在一些示例中，基座110可以具有沿着通孔111的内壁设置的遮光单元(未图示)。遮光单元可以用于遮挡从通孔111的内壁处出射的光束以阻挡该光束被光接收单元120接收。在一些示例中，遮光单元可以贴合通孔111的内壁设置。或者遮光单元可以与通孔111的内壁之间存在间隙。在一些示例中，遮光单元可以采用不透光的材料制作而成。例如，遮光单元大致为薄膜结构，可以通过在通孔111的内壁涂覆不透光的材料而形成。在这种情况下，遮光单元能够遮挡从通孔111的内壁处出射的光束，能够阻挡该光束传输至光接收单元120。

在一些示例中，参见图3B和图3C，基座110可以具有安装部112。其中，安装部112可以用于装配光接收单元120。在这种情况下，光接收单元120可以经由安装部112固定在基座110上。

在一些示例中，安装部112可以形成为从基座110的第二表面110b上朝着背向第一表面110a的方向延伸而出的凸起，该凸起可以围绕形成安装槽用于装配光接收单元120。在另一些示例中，安装部112可以形成为从基座110的表面内凹的凹槽。该凹槽可以作为安装槽用于装配光接收单元120。在这种情况下，光接收单元120能够至少部分置于安装槽中以装配在安装部112。在一些示例中，光接收单元120可以通过卡合或粘连等方式固定在安装部112。例如，安装槽的底面可以涂覆有粘性材料，光接收单元120装配在安装槽时可以与安装槽的底面贴合。在这种情况下，光接收单元120能够通过粘连的方式经由安装部112固定。

在一些示例中，参见图3C和图4C，安装部112可以形成在第二表面110b上通孔111所在的位置，以使光接收单元120安装在安装部112上能通过通孔111接收经由外部对象30返回的光束。具体地，安装部112可以被布置为形成在基座110的第二表面110b上且围绕通孔111设置的安装槽，即通孔111位于安装槽内。光接收单元120通过安装部112组装在基座110上，以使得光接收单元120可以通过通孔111接收从外部对象30返回的光束。

在一些示例中，基座110可以包括定位部113。其中，定位部113可以用于辅助固定发射单元130。在这种情况下，发射单元130可以经由定位部113定位或固定于基座110。

在一些示例中，定位部113可以形成为从基座110上朝着背向第一表面110a的方向延伸而出的凸起。可选地，形成定位部113的凸起可以从基座110的侧面110c延伸而出；或者，形成定位部113的凸起也可以从基座110的第二表面110b不与侧面110c邻接的位置延伸而出。可选地，定位部113可以大致形成为条状凸起。在其他实施例中，定位部113也可以形成为其他合适的形状。可选地，形成定位部113的凸起的数量可以至少为2个。例如，参见图3B和4B，形成定位部113的凸起的数量可以为3个。

在一些示例中，定位部113可以包括连接端113a和自由端113b。其中，自由端113b为远离第二表面110b的一端，连接端113a为与自由端113b相对的另一端。在一些示例中，自由端113b朝向基座110的轴线的一侧可以形成有固定凸块1131。其中，定位部113朝向基座110的轴线的一侧可以称为定位部113的内壁。可选地，固定凸块1131可以大致形成为球状、椭球状或倒钩状等。由此，定位部113为从基座110本体的边背向第一表面110a延伸而出的卡扣。在一些示例中，发射单元130的形状、大小可以和形成定位部113的凸起的所在位置相配合(稍后详细描述)。在这种情况下，在将发射单元130安装到基座110上时，发射单元130相应的边缘部位将挤压固定凸块1131以使定位部113朝向远离基座110的方向偏移，随着发射单元130继续朝向连接端113a推移，发射单元130将离开固定凸块1131停止挤压，定位部113将向受挤压前的所在位置恢复，发射单元130可经由固定凸块1131卡合固定，由此，发射单元130能够被定位部113固定在基座110上。

在另一些示例中，定位部113可以用于定位发射单元130。具体地，发射单元130可以以特定角度定位在定位部113，之后通过例如粘连或螺钉固定等方式将发射单元130固定于基座110。在一些示例中，参见图4B至图4D，发射单元130可以形成有与凸起配合设置的限位缺口。该凸起可以伸入匹配的限位缺口以使发射单元130经由定位部113定位于基座110。在这种情况下，凸起和限位缺口的配合能够抑制发射单元130在定位后发生转动和平移等。可选地，当发射单元130经由定位部113定位于基座110时，通过在基座110与发射单元130之间点胶将发射单元130固定在基座110上。或者，形成定位部113的凸起的表面可以内凹形成凹槽，凹槽的内壁可以形成有螺纹。旋拧螺钉通过螺钉上的螺帽与基座110的夹持将发射单元130固定等。

在其他实施例中，定位部113可以形成为其他能够装配发射单元130的结构，本公开对此不作具体限定。例如，安装部112可以在固定光接收单元120时，也可以作为定位部113用于定位发射单元130以使发射单元130以特定角度定位在基座110上。具体地，参见图3B和图3C，安装部112形成为从第二表面110b凸出的凸起，且该凸起围绕形成为呈方形的安装槽。基板132具有与安装槽的形状匹配的方形限位缺口1322，在将发射单元130固定在基座110上时，基板132可以以特定角度套设在该安装槽上。由此，借助于安装部112能够使发射单元130以特定的角度固定在基座110上。

在一些示例中，当光学识别模组10位于在接触面板20下方时，通过基座110将整个光学识别模组10固定。在一些示例中，基座110可以通过粘连的方式固定在接触面板20下方。例如，当光学识别模组10位于在接触面板20下方时，基座110的第一表面110a或接触面板20的内表面20b涂覆有粘性材料。由此能够将基座110粘连在接触面板20的内表面20b上。其中，内表面20b为与外表面20a相对的表面。在本公开的实施例中，基座110与接触面板20之间还可以填充有例如海绵等辅助层，以调节光接收单元120与接触面板20之间的距离。

可选地，基座110还可通过螺钉固定的方式固定在接触面板20下方。例如：参见图3A，基座110的侧面110c可以朝着背向第一表面110a的方向延伸出侧壁分部110c₁。侧壁分部110c₁背向基座110轴线的一侧可以形成有凸起部115。凸起部115可以位于侧壁分部110c₁远离第一表面110a的一端。凸起部115形成有贯通的固定孔1151。电子设备1的壳体或接触面板20上形成有螺纹孔(未图示)。当基座110固定在接触面板20下方时，固定孔1151可以正对螺纹孔，螺钉可以穿过固定孔1151旋拧入螺纹孔。由此，能够将基座110固定在接触面板20下方。在一些示例中，参见图3C，侧壁分部110c₁和定位部113之间分离设置。或者至少定位部113的自由端113b一侧和侧壁分部110c₁之间存在间隙。由此，定位部113在受到挤压时能够发生偏移，便于后续对发射单元130卡合固定。

在一些示例中，参见图3C，光接收单元120可以包括镜头模块121和感光模块122。其中，镜头模块121可以位于感光模块122上方用于传输光束至感光模块122。感光模块122中的感光元件接收该光束进行相应的信息检测。也就是说，当光学识别模组10设置在接触面板20下方进行检测时，光接收单元120可以被配置为镜头模块121朝向接触面板20。例如，镜头模块121可以包括一个或多个透镜，当光学识别模组10设置在接触面板20下方进行检测时，镜头模块121可以朝向接触面板20设置。镜头模块121能够将接收到的光束汇聚在感光模块122中的感光元件上并在感光元件进行成像，感光元件例如为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,CMOS)、电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)等。

在一些示例中，镜头模块121可以通过螺纹连接或卡合等方式与感光模块122连接在一起。在这种情况下，通过旋转镜头模块121可以用于调整镜头模块121的焦距以使感光模块122能够清晰成像。例如，通过调焦环等工具可以辅助操作人员旋转镜头模块121等。

在一些示例中，光接收单元120与接触面板20之间的距离可以根据实际情况自行确定。例如，在指纹成像中，所需的指纹图像的分辨率应位于预定范围，通过调节镜头模块121与接触面板20之间的距离可以调节所获指纹图像的分辨率。或者，根据镜头模块121的焦距来调整镜头模块121与接触面板20之间的距离。在本公开所涉及的实施例中，光接收单元120可以采用短焦距的镜头模块121。镜头模块121与接触面板20之间的距离可以大致等于镜头模块121的焦距。

在一些示例中，光接收单元120可以大体位于基座110的下方以接收经由外部对象30返回的光束进行信息检测。

在一些示例中，若基座110开设有通孔111，镜头模块121可以伸入通孔111设置以接收经由外部对象30返回的光束并将其传输至下方的感光模块122。其中，通孔111可以具有导光部和容纳部，其中，容纳部可用于容纳镜头模块121。可选地，通孔111的导光部形成为内径逐渐缩小的倒圆台状，容纳部的内径不变且内径不小于镜头模块121的外径。可选地，当镜头模块121伸入通孔111，镜头模块121的顶端可以不凸出于基座110的第一表面110a。例如，镜头模块121的顶端可以持平于或低于基座110的第一表面110a。其中，在光学识别模块10置于接触面板20下方时，若镜头模块121的顶端低于基座110的第一表面110a，则第一表面110a相比镜头模块121更靠近接触面板20。

在一些示例中，若基座110开设有通孔111，镜头模块121可以通过通孔111接收光束。也即，经外部对象30返回的光束可以不经由基座110直接通过通孔111射向镜头模块121。在这种情况下，通过调整镜头模块121与接触面板20之间的距离、或者调整通孔111内壁的形状或倾斜角度等，以使通孔111的内壁处于不落入镜头模块121的视场范围。由此，镜头模块121的整个视场范围都可以利用来获取检测所需的图像，能够减少基座110对返回光束的干扰，从而能够使光接收单元120获取较多的特征信息。例如，参见图4D，通孔111可以大致呈倒圆台状，位于镜头模块121上方区域的通孔111内壁的倾斜角度大于镜头模块121的视场角的一半，以使通孔111的内壁处于镜头模块121的视场范围外。其中，通孔111内壁的倾斜角度是指通孔111内壁与竖直方向之间的角度。

在一些示例中，光接收单元120可以经由安装部112固定。在一些示例中，感光模块122可以包括感光元件和容纳感光元件的外部壳体。其中，外部壳体的结构可以与安装部112的结构相互配合以使外部壳体部分或完全地嵌入于安装部112上进行固定。例如，外部壳体的形状和大小可以和安装部112中安装槽的形状和大小大致相同以使外部壳体部分或完全嵌入于安装部112。光接收单元120能够经由安装部112卡合固定在基座110上。或者，光接收单元120的外部壳体或者安装部的内表面可以涂覆有粘性材料，光接收单元120能够通过粘连的方式固定在基座110上。

在另一些示例中，光接收单元120也可以无需安装部112直接经由基座110的表面固定。例如，镜头模块121嵌入在通孔111内，感光模块122的外部壳体可以直接粘连在基座110的第二表面110b上。

在一些示例中，容纳感光元件的外部壳体可以采用不透光的材料制作而成。在这种情况下，能够抑制光束从光接收单元120的侧面或下方等区域未经镜头模块110直接被感光元件接收。由此，能够提高光接收单元120进行信息检测的检测精度。

在一些示例中，参见图3C，发射单元130可以包括光源131和基板132。其中，光源131可以设置在基板132上并通过基板132与外部电连接。光源131经由基板132与外部电路连接以使外部电路为光源131供电进而使光源131发射检测光束。

在一些示例中，基板132的形状可以大致呈薄板状。在一些示例中，基板132可以形成为圆形或方形等规则形状或者其他非规则形状。在一些示例中，基板132可以包括第三表面132a和第四表面132b。第三表面132a与第四表面132b相对设置。光学识别模组10设置在接触面板20下方时，第三表面132a朝向接触面板20，第四表面132b背向接触面板20。可选地，基板132的第三表面132a可以大致呈平面。基板132的第三表面132a可以和接触面板20的外表面20a大致平行。

在一些示例中，发射单元130中光源131的数量可以为一个或多个。例如，参见图4C，光源131的数量可以是6个。在本公开所涉及的实施例中，光源131的类型可以不作具体限制，根据实际情况可以选择适当类型的光源131。例如，光源131可以为红外光源或可见光光源等。

在一些示例中，发射单元130可以经由定位部113辅助固定。发射单元130可以通过卡合或粘连等方式固定在基座110上。在一些示例中，发射单元130的形状和结构可以与定位部113的形状和结构相配合，由此能够使发射单元130经由定位部113辅助固定在基座110上。

在一些示例中，发射单元130可以经由定位部113卡合固定，例如定位部113为卡扣，通过卡住基板132的外边缘对发射单元130进行定位。具体地，参见图3B和图3C，在将发射单元130固定在基座110上时，基板132的边缘可以挤压固定凸块1131以使定位部113向外偏移，随着发射单元130向靠近第二表面110b的方向推移，基板132离开固定凸块1131，定位部113向未受到挤压前的状态恢复，固定凸块1131将阻挡基板132向远离第二表面110b的方向移动以将基板132固定在基座110上。在这种情况下，为了基板132被定位部113固定在基座110上，基板132具有与固定凸块1131相匹配的固定边缘，在将基板132固定在基座110上时，该固定边缘到基座轴线的距离可以略大于、等于或者略小于定位部113内壁到基座轴线的距离，且该固定边缘到基座轴线的距离大于固定凸块1131到基座轴线的距离。其中，定位部113内壁或固定凸块1131到基座轴线的距离均是指定位部113未受到挤压时到基座轴线的距离。

在另一些示例中，发射单元130可以经由定位部113定位，之后通过粘连或螺钉固定等方式固定在基座110上。例如，参见图4B和图4C，定位部113可以形成为从第二表面110b向外凸出的三个凸起，且三个凸起可以均匀分布在第二表面110b上。基板132呈环形并在内侧边缘上形成有与凸起对应设置的限位缺口。基板132可以开设有沿厚度方向贯通的第二通孔1323。第二通孔1323的存在能够便于光接收单元120的设置以及布线等。基板132靠近第二通孔1323的一侧可以开设有分别与三个凸起配合的三个弧形开口1321以作为与各凸起对应设置的限位缺口。各个凸起可以分别伸入各自对应的弧形开口1321以使发射单元130装配在定位部113。在这种情况下，当发射单元130装配在定位部113，弧形开口1321的侧壁可以限制发射单元130相对于基座110发生转动。多个凸起的设置可以限制发射单元130相对于基座110发生平移。

在一些示例中，当发射单元130固定在基座110上时，各光源131可以布置在基座110的第二表面110b的下方。光源131可以朝向第二表面110b发射检测光束并进入基座110内部。或者，当发射单元130固定在基座110上时，各光源131可以围绕基座110的侧面110c布置。光源131可以朝向侧面110c发射检测光束并进入基座110内部。

例如，参见图4D，基板132可以呈圆环状，基板132的外径大于基座110的第二表面110b的直径，当基板132固定在基座110上时，基板132的第三表面132a可以抵靠在第二表面110b，且第三表面132a中存在部分区域未被第二表面110b覆盖。多个光源131均设置在未被第二表面110b覆盖的区域且围绕侧面110c布置。光源131发射的光束可以从基座110的侧面110c进入基座110内部。

在一些示例中，在将基板132固定在基座110上时，基板132的第三表面132a可能抵靠在第二表面110b。在这种情况下，倘若将光源131设置在第三表面132a且位于第二表面110b下方，在受到挤压或晃动时容易导致光源131碰撞第二表面110b损坏，故第二表面110b可以设置有台阶部。台阶部形成为从第二表面110b凸出的凸起。在将基板132固定在基座110上时，台阶部可抵靠基板132的第三表面132a以使第三表面132a与第二表面110b之间存在间隙。当受到挤压或晃动时也能够保证光源131难以碰撞第二表面110b。由此能够更好地保护光源131。或者，参见图3C和图3D，第二表面110可以设置有与各个光源131配合的容纳槽116，在将基板132固定在基座110上时，各个光源131正对对应的容纳槽116以使光源131与基座110的壁面之间存在间隙。当受到挤压或晃动时也能够保证光源131难以碰撞第二表面110b。由此能够更好地保护光源131。

在一些示例中，侧面110c可以朝着背向第一表面110a的方向延伸形成侧壁分部110c₁。侧壁分部110c₁可以对发射单元130起到保护作用。例如，参见图3A-图3C，侧面110c可以朝着背向第一表面110a的方向延伸形成侧壁分部110c₁。当基板132固定在基座110上时，侧壁分部110c₁可以围绕基板132的周向设置。侧壁分部110c₁和定位部113配合可以大致沿基板132的周向环绕一周。在这种情况下，侧壁分部110c₁能够隔离外界物体碰撞发射单元130，从而起到保护发射单元130的作用。

在一些示例中，光源131发射检测光束的最大发射范围所成的角定义为光源131的发射角，光源131发射检测光束的最大发射范围所成的角度定义为光源131的发射角度。光源131的发射角度以及光源131的设置角度可以根据实际情况设定以使光源131发射的检测光束能够较多地照射向基座110的入光面。其中，光源131的设置角度是指发射检测光束的发射角的角平分线与竖直方向之间的角度。由此，能够减少光线能量的损失。在一些示例中，光源131的发射角度可以选自0～180°。例如，光源131的发射角度可以为20°、40°、60°、80°、100°、120°、140°、160°或180°等。

在一些示例中，当光接收单元120和发射单元130固定在基座110上时，多个光源131可以均匀地围绕镜头模块121分布。例如，参见图4A和图4B，当光接收单元120和发射单元130固定在基座110上时，多个光源131分别布置在基座110的侧面110c一侧，且多个光源131均匀地围绕镜头模块121分布。具体地，各个光源131之间的间隔相等，各个光源131到镜头模块121的轴线的距离相等。

在一些示例中，发射单元130还可以包括发射光学元件(未图示)。发射光学元件可以用于调制光源131发射的光束的相关参数，例如但不限于：光源131发射光束的发散角度和/或照射方向等，以提高光接收单元120获得外部对象2生物特征信息的质量。可选地，发射光学元件可以用于均匀化扩散光源131发射的光束，以使光源131发射的光束均匀地照射向基座110的入光面。例如，发射光学元件可以包括扩散片(Diffuser)或匀光片。发射光学元件设置在光源131的出光端，光源131发射的光束可以经过发射光学元件均匀地照射向基座110的入光面。

图5是示出了本公开的其他实施例所涉及的光学识别模组10的结构示意图。

在一些示例中，侧壁分部110c₁可以用于增加入光面的面积以使光源131发射的光束尽量多的照射向基座110。由此能够提高光源131的利用率。例如，参见图5，光源131分布在基座110的侧面110c，侧面110c作为入光面。通过延伸出侧壁分部110c₁可增加入光面的面积，从而使发射的光束尽量多的照射向基座110。

在一些示例中，参见图5，基座110的第一表面110a、第二表面110b或两者之间一处可以沿水平方向向外延伸以形成延伸部110c₂。延伸部110c₂可以用于增加入光面的面积以使光源131发射的光束尽量多的照射向基座110。例如，当发射单元130固定在基座110上时，光源131可以围绕基座110的侧面110c布置。由于光源131具有较大的发射角度，部分发射的光束未照射向基座110，例如直接照射向接触面板20。在这种情况下，光源131的利用率较低。在本公开所涉及的实施例中，参见图5，当发射单元130固定在基座110上时，光源131围绕基座110的侧面110c布置。基座110中位于光源131上方区域中的一处可以沿水平方向向外延伸以形成延伸部110c₂。在这种情况下，之前未照射向基座110的光束可以照射向延伸部110c₂以进入基座110内部。由此，能够提高光源131的利用率。

在一些示例中，光学识别模组10还可以包括接近感测单元140。接近感测单元140可以用于进行接近检测以输出相应的接近信号。例如：接近感测单元140可用于检测是否有外部对象30接近光学识别模组10，并在检测到有外部对象30接近时输出相应的接近信号。接近信号可以用于控制发射单元130和光接收单元120的工作，例如，以在检测到有外部对象30接近时再启动发射单元130和光接收单元120工作，由此能够减小光学识别模组10的功耗。

在一些示例中，接近感测单元140可以为接近传感器，例如电容式传感器，通过感测因物体接近引起的电容变化以实现接近检测。例如但不限于，接近感测单元140可以包括感测电极，感测电极与地之间构成自电容。当外部对象30，例如用户手指，接近感测电极时，外部对象30的电容将会叠加在感测电极的自电容上使其电容发生变化从而输出相应的接近信号。

在一些示例中，接近感测单元140可以设置在基座110上。例如，参见图5，基座110的表面例如第一表面110可以具有内凹的固定槽114。固定槽114可以围绕通孔111设置呈环形。接近感测单元140可以嵌入在固定槽114内。接近感测单元140可以通过粘连或卡合等方式固定在基座110上。其中，接近感测单元140可以位于镜头模块121的视场范围外。但本公开的示例不限于此，在另一些示例中，接近感测单元140可以集成在基板132中。

在一些示例中，光学识别模组10还可以包括显示装置。显示装置可以和接近感测单元140连接。显示装置可以接收接近信号以用于提醒用户是否有物体接近光学识别模组10。可选地，显示装置可以选用发射不同颜色光的光源。例如，当无物体接近光学识别模组10时，显示装置可以发射红光。当有物体接近光学识别模组10，显示装置可以接收来自接近感测单元140的接近信号将红光转换为蓝光等。在一些示例中，显示装置可以设置在基板132上。但本公开的示例不限于此，显示装置也可以设置在其他合适的位置，例如布置在基座110上等。

在本公开所涉及的实施例中，当光学识别模组10应用在接触面板20下方形成电子设备1时，外部光线透过接触面板20被下方的光学识别模组10反射后再从接触面板20透射出来，这种情况下，用户在接触面板20外侧就会透过接触面板20看到光学识别模组10等内部结构，由此可能降低用户的观感体验。在这种情况下，光学识别模组10还可以包括滤光片，滤光片可以用于滤除外部环境照射向电子设备1的可见光而透过用于检测生物特征信息的检测光束。可选地，在一些实施例中，检测光束为红外光或近红外光，对应地，滤光片以透过红外光或近红外光而过滤掉可见光，例如滤光片为：红外油墨层或者近红外光镜面反射器(Near-infrared Specular Reflector,NSR)等。

在一些示例中，滤光片可以设置在接触面板20与光学识别模组10之间的光路中以过滤掉可见光，从而避免用户透过接触面板20看到内部的光学识别模组10等。可选地，滤光片可以设置在接触面板20与光学识别模组10对应的位置处，例如：滤光片设置在接触面板20的外表面20a上与光学识别模组10对应的区域；或者，滤光片设置在接触面板20的内表面上与光学识别模组10对应的区域等。可选地，接触面板20内还可以掺入滤光材料，使得接触面板20具有过滤可见光而透过预设波段的其他光束的功能。或者，接触面板20为显示面板，则也可以在显示面板的内部设置相应的滤光层，用于过滤掉可见光并透过预设波段的其他光束即发射单元130发射的光束。

本公开所涉及的实施方式还提供了一种电子设备1。该电子设备1可以包括接触面板20和上述各种实施例中的光学识别模组10。在一些示例中，光学识别模组10可以设置在接触面板20的下方并对靠近或接触接触面板20的外部对象30进行信息检测等。

在一些示例中，电子设备1可以为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品或金融终端产品等合适类型的电子产品。例如，消费性电子产品可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器或电脑一体机等。家居式电子产品可以为智能门锁、电视或冰箱等。车载式电子产品可以为车载导航仪或车载DVD等。金融终端产品可以为ATM机或自助办理业务的终端等。例如，电子设备1可以为智能门锁。智能门锁可以具有锁体、开关锁控制器、接触面板20以及上述光学识别模组10。具体而言，开光锁控制器可以与锁体连接并用于调节锁体的状态，若锁体处于锁定状态则可以实现将门锁定，若锁体处于非锁定状态则可将门开启。光学识别模组10可以获取外部对象的特征信息，并将特征信息传输给开关锁控制器。开关锁控制器将特征信息与预先存储的用户特征信息进行比对，若两者之间的差异性较小，则开关锁控制器发送开启信号以控制锁体由锁定状态转换为非锁定状态，此时可将门开启；否则，锁体仍处于锁定状态。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“某些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基座，其特征在于，用于组装发射单元和光接收单元以对外部对象进行生物特征信息检测，所述基座包括：

入光面，用于接收光束，所述光束从所述入光面进入基座内部进行均匀化混合；及

出光面，用于出射光束，所述光束在所述基座内部均匀化混合后从所述出光面射出，所述出光面呈单一颜色设置。

2.如权利要求1所述的基座，其特征在于，

所述单一颜色为白色或乳白色。

3.如权利要求1所述的基座，其特征在于，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面为基座朝向外部对象设置的表面，所述第二表面为基座背向外部对象设置的表面，所述基座上开设有贯通第一表面和第二表面的通孔，所述基座还包括安装部，所述安装部形成在第二表面上所述通孔所在的位置，所述安装部被配置为安装所述光接收单元。

4.如权利要求3所述的基座，其特征在于，

所述安装部为形成在所述第二表面上安装槽，所述通孔位于安装槽内，所述光接收单元通过安装槽组装在基座上并通过所述通孔接收经由外部对象返回的光束进行生物特征信息的检测。

5.如权利要求1所述的基座，其特征在于，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面为基座朝向外部对象设置的表面，所述第二表面为基座背向外部对象设置的表面，所述基座还包括定位部，所述定位部设置在第二表面上，所述定位部被配置为对所述发射单元进行定位。

6.如权利要求5所述的基座，其特征在于，

所述发射单元包括光源和基板，所述光源设置在基板上并通过基板与外部电连接，所述定位部形成为从第二表面向外凸出的凸起，所述基板呈环形并在内边缘上形成有与所述凸起对应设置的限位缺口，所述发射单元组装在基座上时，所述基板套设在凸起上并通过凸起与对应限位缺口之间的配合实现定位。

7.如权利要求5所述的基座，其特征在于，

所述发射单元包括光源和基板，所述光源设置在基板上并通过基板与外部电连接，所述定位部为从基座本体沿背向第一表面延伸而出的卡扣，所述卡扣通过卡住所述基本的外边缘对所述发射单元进行定位。

8.如权利要求1所述的基座，其特征在于，

所述基座包括朝向外部对象的第一表面，所述第一表面上开设有固定槽，所述固定槽被配置为安装用于检测外部对象接近情况的接近感测单元。

9.一种光学识别模组，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任一项所述的基座；

发射单元，其用于提供检测光束，所述发射单元发出的检测光束从所述入光面进入基座内部混合后从出光面出射，以照射向所述外部对象；及

光接收单元，其用于接收经由外部对象返回的检测光束，以感测所述外部对象的生物特征信息，其中，照射向所述外部对象的检测光束中至少部分被所述对象返回并被所述光接收单元接收。

10.如权利要求9所述的光学识别模组，其特征在于，所述发射单元包括用于发出检测光束的光源，所述基座呈平板状，包括沿自身厚度方向设置的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和第二表面的侧面，所述光源围绕侧面布置，所述光源发出的检测光束经侧面进入基座内部。

11.如权利要求9所述的光学识别模组，其特征在于，所述基座包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面为基座朝向外部对象设置的表面，所述第二表面为基座背向外部对象设置的表面，所述发射单元包括用于发出检测光束的光源，所述光源设置在第二表面的下方，发出的检测光束经第二表面进入基座内部。

12.一种电子设备，其特征在于，包括接触面板以及根据权利要求9-11中任意一项所述的光学识别模组，所述光学识别模组设置在所述接触面板下方，所述光学识别模组用于透过所述接触面板接收经由使用者的手指返回的光束以进行相应的指纹信息感测。