CN207182345U - 光学指纹识别组件和电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学指纹识别组件和电子装置。光学指纹识别组件包括壳体和光学指纹识别模组。壳体包括相对的第一面和第二面，第一面形成有凹陷和/或凸起；光学指纹识别模组包括光学指纹传感器，光学指纹传感器贴合在第二面；光学指纹传感器包括光感层，光感层与凹陷和/或凸起的位置对应。上述实施方式的光学指纹识别组件中，由于壳体上形成有凹陷或凸起并且凹陷或凸起与光感层对应设置，如此，用户容易通过凹陷或凸起确定指纹识别的位置，提高了用户体验。

Description

光学指纹识别组件和电子装置

技术领域

本实用新型涉及生物识别技术领域，尤其是涉及一种光学指纹识别组件和电子装置。

背景技术

相关技术中，电子装置可以使用光学指纹识别模组实现指纹识别的功能。而光学指纹识别组件中的光学指纹传感器设置在壳体的下方，由于壳体的遮盖作用，使得用户很难确认指纹识别的位置以实现指纹的识别，造成用户的体验差。

实用新型内容

本实用新型的实施方式提供一种光学指纹识别组件及电子装置。

本实用新型实施方式的光学指纹识别组件包括：

壳体，所述壳体包括相对的第一面和第二面，所述第一面形成有凹陷和/或凸起；

光学指纹识别模组，所述光学指纹识别模组包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器贴合在所述第二面；所述光学指纹传感器包括光感层，所述光感层与所述凹陷和/或凸起的位置对应。

上述实施方式的光学指纹识别组件中，由于壳体的第一面形成有凹陷或凸起并且凹陷或凸起与光感层对应设置，如此，用户容易通过凹陷或凸起确定指纹识别的位置，提高了用户体验。

在某些实施方式中，所述壳体为前壳或后壳。

如此，这样可以根据光学指纹识别模组的位置选择前壳或者后壳形成凹陷或凸起的位置。

在某些实施方式中，所述光学指纹传感器包括光学层，所述光学层设置在所述第二面和所述光感层之间；所述光学层形成有微透镜阵列或网孔结构。

如此，光学层可以通过微透镜阵列将光线聚集到光感层中，从而增大光的强度。网孔结构使得光感层能够获取较多光线以形成指纹数据，有助于提高光学指纹识别组件的准确度。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括电路板组件，所述电路板组件连接所述光感层的上表面。

如此，光感层检测获得指纹对应的电信号后，可以将电信号传输给电路板组件，电路板组件处理电信号从而建立指纹的模型。

在某些实施方式中，所述电路板组件包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板设置有第一连接器，所述第二电路板设置有第二连接器，所述第一电路板连接在所述光感层的上表面，所述第一连接器与所述第二连接器可拆卸地连接以使所述第一电路板连接所述第二电路板，所述第二电路板为柔性电路板。

如此，当第二电路板出现损坏时，这样可以直接更换第二电路板而无需更换整个光学指纹识别模组，成本低，容易维修。

在某些实施方式中，所述第一电路板设置有处理芯片，所述处理芯片通过所述第一电路板连接所述光学指纹传感器。

如此，处理芯片处理光学指纹传感器的电信号以建立用户指纹的模型。

在某些实施方式中，所述第二电路板设置有光源；所述光源被配置成发射光线至所述光学指纹传感器，所述光学指纹传感器被配置成将所述光源发射的光线经所述凹陷和/或凸起传输至所述壳体的外部，和接收经所述壳体的外部反射回来的所述光线。

如此，利用光源和光学指纹传感器的配合，光学指纹识别模组可以实现指纹识别功能。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括框架，所述框架连接所述光学指纹传感器和所述第二电路板，所述光源位于所述框架中。

如此，可以使光源所发射的更多光线穿过光学指纹传感器，同时框架可以阻挡外界其他光源的干扰。

本实用新型实施方式还提供一种电子装置，电子装置包括上述任一实施方式的光学指纹识别组件。

本实用新型实施方式的电子装置，由于壳体上形成有凹陷或凸起并且凹陷或凸起与光感层对应设置，如此，用户容易通过凹陷或凸起确定指纹识别的位置，提高了用户体验。

在某些实施方式中，所述电子装置包括显示屏，所述光学指纹传感器和所述显示屏间隔贴合在所述壳体的下表面。

如此，有助于减少电子装置的体积，从而使电子装置轻薄化。

本实用新型的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。

附图说明

本实用新型的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的电子装置的部分结构示意图。

图2是本实用新型实施方式的电子装置的另一部分结构示意图。

主要元件符号说明：

电子装置200、光学指纹识别组件100、壳体10、第一面12、凹陷122、凸起124、第二面14、光学指纹识别模组20、光学指纹传感器22、光感层221、基底2213、感应区2215、光学层223、电路板组件24、第一电路板242、第一连接器2421、处理芯片2423、第二电路板244、第二连接器2441、光源2443、框架28、光学胶29、显示屏30。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-2，本实用新型实施方式提供一种电子装置200，电子装置200包括光学指纹识别组件100。光学指纹识别组件100包括壳体10和光学指纹识别模组20。壳体10包括相对的第一面12和第二面14。在图1的示例中，第一面12形成有凹陷122。在图2的示例中，第一面12形成有凸起124。光学指纹识别模组20包括光学指纹传感器22。光学指纹传感器22贴合在第二面14。光学指纹传感器22包括光感层221。在图1中，光感层221与凹陷122的位置对应。在图2中，光感层221与凸起124的位置对应。

上述实施方式的光学指纹识别组件100中，由于壳体10上形成有凹陷122或凸起124并且凹陷122或凸起124与光感层221对应设置，如此，用户容易通过凹陷122或凸起124确定指纹识别的位置，提高了用户体验。

可以理解，在其它实施方式中，第一面12可形成有凹陷122和凸起124，光感层221与凹陷122和凸起124的位置对应。在这样的实施方式中，较佳地，凸起124可形成在凹陷122的底面上。

具体的，用户可以根据凹陷122很容易地确定指纹识别的位置。当用户将手指按压在凹陷122上时，光学指纹识别模组20所发射的光线可以穿过凹陷122到达手指，同时，光学指纹识别模组20接收来自从凹陷122反射回来的光线。另外，由于手指按压在凹陷122上，使得手指更加靠近光感层221，从而，可以提高了指纹识别的准确性和效率。

在另一个实施方式中，用户可以根据凸起124很容易地确定指纹识别的位置。当用户将手指按压在凸起124上时，光学指纹识别模组20所发射的光线可以穿过凸起124到达手指，同时，光学指纹识别模组20接收来自从凸起124反射回来的光线。

可以理解，凹陷122、凸起124的面积可以大于、等于或者小于光感层221的面积，在此不再具体限定。

可以理解，光学指纹传感器22可采用CMOS传感器。

在某些实施方式中，壳体10为前壳或后壳。

如此，这样可以根据光学指纹识别模组20的位置选择前壳或者后壳形成凹陷122或凸起124的位置。

具体的，当光学指纹识别组件100应用于电子装置200时，壳体10为前壳时，壳体10可为盖板玻璃，盖板玻璃是透明的，且盖板玻璃朝向电子装置200内部的表面形成有油墨层。壳体10为后壳时，壳体10可为塑料后壳或金属后壳。当然，为实现光学指纹识别，与光学指纹传感器22对应的壳体10部位应该是透光的。

在某些实施方式中，光学指纹传感器22包括光学层223。光学层223设置在第二面14和光感层221之间。光学层223形成有微透镜阵列或网孔结构。

如此，光学层223可以通过微透镜阵列将光线聚集到光感层221中，从而增大光的强度。网孔结构使得光感层221能够获取较多光线以形成指纹数据，有助于提高光学指纹识别组件100的准确度。

在某些实施方式中，光学层223形成有微透镜阵列或网孔结构，也可以理解为，光学层223形成有微透镜阵列和网孔结构。

可以理解，光学层223主要用于将从壳体10反射回来的反射光线聚集到光感层221中。更具体地，光学指纹识别组件100采集指纹时，手指置于壳体10的上表面，光学层223的微透镜阵列将手指反射的光线汇聚至光感层221，使得光感层221能够获取较多光线以形成指纹数据。

网孔结构形成小孔成像区。小孔成像区形成有多个小孔，每个小孔可运用小孔成像原理将光线投射到光感层221。小孔可为盲孔或通孔。通孔贯穿光学层223的上表面和下表面。盲孔贯穿光学层223的上表面或下表面。在一个例子中，小孔为盲孔，且盲孔贯穿光学层223的下表面。

光学指纹识别组件100采集指纹时，手指置于壳体10的上表面，从手指反射的光线经小孔成像区后投射至光感层221，使得光感层221能够获取较多光线以形成指纹数据，提高采集到的指纹信息的数据量，有助于提高光学指纹识别组件100的准确度。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组20也可省略光学层223。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组20包括电路板组件24。电路板组件24连接光感层221的上表面。

如此，光感层221检测获得指纹对应的电信号后，可以将电信号传输给电路板组件24，电路板组件24处理电信号从而建立指纹的模型。

在某些实施方式中，光感层221包括多个光敏元件(图未示)和连接线路(图未示)。连接线路连接多个光敏元件和电路板组件24。

如此，光敏元件能够感应手指指纹的反射光线并转化成电信号以采集到指纹信息。

具体地，多个光敏元件可以将光信号转换成电信号，当手指作用在凹陷122或凸起124上时，光学层223将从凹陷122或凸起124反射的光线投射至光感层221，多个光敏元件感应带有指纹信息的光线并转化为电信号，连接线路将获取到的指纹信息传递至电路板组件24。电路板组件24与电子装置200的其他电路连接，从而使电子装置200实现指纹识别的功能。

具体的，在一个实施方式中，光学层223可通过微透镜阵列将光线聚集到光感层221上。光感层221上呈阵列排布的光敏元件可以和微透镜阵列中的微透镜一一对应，即一个光敏元件)对应一个微透镜。当然，在其它实施方式中，光敏元件与微透镜的对应关系也可以是其它关系，不限于一一对应的关系。

多个光敏元件可形成阵列式的感应区2215(active area，AA区)，较佳地，光学层223的面积大于感应区2215的面积，如此，这有助于使手指所反射的更多光线透射到感应区2215，从而可以提高采集到的指纹信息的数据量。

光感层221还包括基底2213，光敏元件和连接线路位于基底2213上。在一些例子中，基底2213可为半导体基底。光敏元件和连接线路均可通过光刻工艺形成在基底2213上。多个光敏元件形成感应区2215，基底2213上其他区域形成非感应区(非AA区)，非感应区设置有连接线路。光敏元件例如是光电二极管。

在某些实施方式中，电路板组件24包括第一电路板242和第二电路板244。第一电路板242设置有第一连接器2421。第二电路板244设置有第二连接器2441。第一电路板242连接在光感层221的上表面。第一连接器2421与第二连接器2441可拆卸地连接以使第一电路板242连接第二电路板244。第二电路板244为柔性电路板。

由于连接光学指纹传感器22的第一电路板242和第二电路板244分别通过第一连接器2421和第二连接器2441可拆卸地连接，如此，当第二电路板244出现损坏时，这样可以直接更换第二电路板244而无需更换整个光学指纹识别模组20，成本低，容易维修。

具体的，第一连接器2421和第二连接器2441分别包括插件、插头及插座等起连接作用的部件。在一个实施方式中，第一连接器2421和第二连接器2441分别是可以对插的插件，当第一连接器2421和第二连接器2441对插时，第一电路板242和第二电路板244接通以实现信号传输。当第一连接器2421和第二连接器2441断开时，第一电路板242和第二电路板244断路。

由于柔性电路板具有柔软的特性，比较容易出现连接的故障，通过在柔性电路板设置第二连接器2441，这样在柔性电路板出现故障时容易更换。

具体的，柔性电路板具有良好的散热性和可焊接性，第二连接器2441可以焊接在柔性电路板的一端上。第二电路板244为柔性电路板便于光学指纹识别模组20与其它电路连接。

另外，第一电路板242可为覆晶薄膜，覆晶薄膜与光学指纹传感器22连接。

在某些实施方式中，第一电路板242设置有处理芯片2423。处理芯片2423通过第一电路板242连接光学指纹传感器22。

如此，处理芯片2423处理光学指纹传感器22的电信号以建立用户指纹的模型。

具体的，处理芯片2423可包括读出电路(Readout Integrated Circuit，ROIC)和处理电路(Central Processing Unit，CPU)。ROIC可以将光学指纹传感器22的光敏元件的电信号读出，同时，CPU可以控制ROIC将光敏元件的电信号读出，电信号可存储在CPU或者电路板上的存储器中。

在某些实施方式中，第二电路板244设置有光源2443。光源2443被配置成发射光线至光学指纹传感器22。光学指纹传感器22被配置成将光源26发射的光线凹陷122和/或凸起124传输至壳体10的外部，和接收经壳体10的外部反射回来的光线。

如此，利用光源2443和光学指纹传感器22的配合，光学指纹识别模组20可以实现指纹识别功能。

具体的，光源2443发射的光线穿过光学指纹传感器22后，光线出射到光学指纹识别模组20的上方。当用户手指按压在凹陷122和/或凸起124上时，手指指纹反射从凹陷122和/或凸起124出射的光线形成反射光线，反射光线传输到光学指纹传感器22，从而光学指纹传感器22可以根据检测到的反射光线的光强以采集用户的指纹信息。光源2443发射的光线传输路径参图1及图2的直线箭头所示。

需要说明的是，在光线第一次经过光学指纹传感器22时(光源2443发射的光线穿过光学指纹传感器22)，此时光线还没到达接触到用户手指，不具备指纹信息，因此此时光学指纹传感器22检测光线获得的电信号可以不进行保存，通过算法去除此时光学指纹传感器22传输的电信号，例如通过判断光学指纹传感器22是否在光源2443发光后的预定时间内获得电信号，若是，则判断光线第一次经过光学指纹传感器22；若否，则判断光线第二次经过光学指纹传感器22。在光线第二次经过光学指纹传感器22时(光源2443从壳体10的外部反射回来的反射光线)，此时光线具有指纹信息，因此可以保留此时光学指纹传感器22检测光线所获得的电信号以用于后续处理获得用户指纹的模型。

当然，也可以后续处理电信号时，将光学指纹传感器22采集到的电信号进行减法处理，去除光源2443的发射光线穿过光学指纹传感器22时所形成的电信号而保留带有指纹信息的电信号。

另外，也可在多个光敏元件和基底之间设置遮光层，光源2443发射的光线可经多个遮光层之间的间隙出射至壳体10的外部。如此，光源2443发射的光线经过光学指纹传感器22时，光学指纹传感器22基本没输出电信号，从而提高信号的处理效率。在某些实施方式中，光学指纹识别模组20包括框架28。框架28连接光学指纹传感器22和第二电路板244。光源2443位于框架28中。

如此，可以使光源2443所发射的更多光线穿过光学指纹传感器22，同时框架28可以阻挡外界其他光源的干扰。

具体的，框架28的外表面可以涂覆一层黑胶或由不透光材料制成，而内表面可设置反射层，如此，框架28可以更好地阻挡外界其他光源的干扰同时可增加光源2443的发射光线传输至光学指纹传感器22。在一个例子中，框架28可为带粘性的胶框。如此，胶框易于安装，且可以阻挡外界其他光源的干扰。

本实用新型实施方式的一种电子装置200包括上述任一实施方式的光学指纹识别组件100。

本实用新型实施方式的电子装置200，由于壳体10上形成有凹陷122或凸起124并且凹陷122或凸起124与光感层221对应设置，如此，用户容易通过凹陷122或凸起124确定指纹识别的位置，提高了用户体验。

电子装置200包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、门禁装置、ATM机等使用光学指纹识别功能的电子装置。

例如，电子装置200为手机时，光学指纹识别组件100可用于手机解锁、文件加密、支付验证等应用场景。

在某些实施方式中，电子装置200包括显示屏30。光学指纹传感器22和显示屏30间隔贴合在壳体10的第二面14。

由于光学指纹传感器22和显示屏30间隔贴合在壳体10的第二面14，如此，有助于减少电子装置200的体积，从而使电子装置200轻薄化。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组20包括光学胶29。光学胶29将光学指纹传感器22贴合在壳体10的第二面14。

具体的，光学胶29的光透过率大于90％，具有良好的透光性。光学胶29固化后胶的折射率与壳体10的折射率相近。可以理解，显示屏30也可采用光学胶贴合在壳体10的第二面14。

显示屏30可为OLED显示屏、液晶显示屏或等离子体显示屏等。

在一个实施方式中，显示屏30可为触摸显示屏。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光学指纹识别组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括相对的第一面和第二面，所述第一面形成有凹陷和/或凸起；

光学指纹识别模组，所述光学指纹识别模组包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器贴合在所述第二面；所述光学指纹传感器包括光感层，所述光感层与所述凹陷和/或凸起的位置对应。

2.如权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述壳体为前壳或后壳。

3.如权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹传感器包括光学层，所述光学层设置在所述第二面和所述光感层之间；所述光学层形成有微透镜阵列或网孔结构。

4.如权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别模组包括电路板组件，所述电路板组件连接所述光感层的上表面。

5.如权利要求4所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述电路板组件包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板设置有第一连接器，所述第二电路板设置有第二连接器，所述第一电路板连接在所述光感层的上表面，所述第一连接器与所述第二连接器可拆卸地连接以使所述第一电路板连接所述第二电路板，所述第二电路板为柔性电路板。

6.如权利要求5所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一电路板设置有处理芯片，所述处理芯片通过所述第一电路板连接所述光学指纹传感器。

7.如权利要求5所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述第二电路板设置有光源；所述光源被配置成发射光线至所述光学指纹传感器，所述光学指纹传感器被配置成将所述光源发射的光线经所述凹陷和/或凸起传输至所述壳体的外部，和接收经所述壳体的外部反射回来的所述光线。

8.如权利要求7所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别模组包括框架，所述框架连接所述光学指纹传感器和所述第二电路板，所述光源位于所述框架中。

9.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的光学指纹识别组件。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括显示屏，所述光学指纹传感器和所述显示屏间隔贴合在所述第二面。