CN207352630U - 光学指纹识别组件及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学指纹识别组件及电子装置。光学指纹识别组件包括光学指纹识别模组、光源装置和壳体，壳体开设有通孔，光源装置设置在通孔处，光源装置包括光源，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壳体的下表面；光源装置被配置成将光源发射的光线导向壳体与光学指纹传感器相对应的壳体部位上方或通孔的上方，光学指纹传感器被配置成接收由壳体部位上方反射的光线。本实用新型实施方式的光学指纹识别组件中，光源装置既可以为光学指纹识别模组提供光源，也可以作为应用该光学指纹识别组件的电子装置的闪光灯，这样避免了设置额外光源，有助于减小光学指纹识别组件的体积和成本。

Description

光学指纹识别组件及电子装置

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及电子装置。

背景技术

相关技术中，光学指纹识别模组需设置光源发射光线，手指将光源发射的光线反射给光学指纹传感器以使光学指纹识别模组完成指纹的采集，然而额外设置光源增加了光学指纹识别模组的元件数量，也占用了空间，增大了光学指纹识别模组的体积和成本。

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一种光学指纹识别组件，包括光学指纹识别模组、光源装置和壳体，所述壳体开设有通孔，所述光源装置设置在所述通孔处，所述光源装置包括光源，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壳体的下表面；所述光源装置被配置成将所述光源发射的光线导向所述壳体与所述光学指纹传感器相对应的壳体部位上方或所述通孔的上方，所述光学指纹传感器被配置成接收由所述壳体部位上方反射的所述光线。

本实用新型实施方式的光学指纹识别组件中，光源装置既可以为光学指纹识别模组提供光源，也可以作为应用该光学指纹识别组件的电子装置的闪光灯，这样避免了设置额外光源，有助于减小光学指纹识别组件的体积和成本。

在某些实施方式中，所述光源装置包括转动件，所述光源设置在所述转动件，所述转动件被配置成调整所述光源的出光方向以使所述光源发射的光线导向所述壳体部位上方或所述通孔的上方。

如此，转动件转动以调整光源的出光方向，从而使得光源发射的光线导向壳体部位上方或通孔的上方。

在某些实施方式中，所述光源装置包括操作件，所述操作件与所述转动件连接，所述操作件被配置成驱动所述转动件转动以调整所述光源的出光方向。

如此，用户可通过操作件操作调整光源的出光方向，有助于提升用户体验。

在某些实施方式中，所述光源装置包括电驱动件，所述电驱动件与所述转动件连接，所述电驱动件被配置成驱动所述转动件转动以调整所述光源的出光方向。

如此，电驱动件驱动转动件转动调整光源的出光方向，使光源的出光方向可根据使用场景自动调整，简化用户操作过程，提升用户体验。

在某些实施方式中，所述光源装置包括导光组件，所述导光组件被配置成将所述光源发射的光线的至少一部分导向所述壳体部位上方。

如此，光线被导向至壳体部位上方，被手指反射后投射至光学指纹传感器以使光学指纹膜组形成指纹信息。

在某些实施方式中，所述壳体部位包括透光部，所述光学指纹传感器包括光感层和设置在所述光感层上的光学层，所述光学层形成有微透镜阵列或网孔结构，所述光学层的上表面贴合在所述透光部的下表面，所述光源发射的光线经所述透光部传输至所述壳体部位上方。

如此，微透镜阵列可以汇聚光线，有助于使更多的手指反射的光线投射至光感层，提高光学指纹传感器的像素利用率。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检测指纹的准确度。

在某些实施方式中，所述光感层形成感应区，所述光学层覆盖所述感应区。

如此，光学层覆盖感应区有助于使更多的手指反射的光线投射至感应区，从而提高采集到的指纹信息的数据量。

在某些实施方式中，所述壳体为前壳体或后壳体。

如此，光学指纹传感器和光源既可以设置在前壳体也可以设置在后壳体。

在某些实施方式中，所述光学指纹传感器包括光感层和设置在所述光感层上的光学层，所述壳体的下表面形成有微透镜阵列或网孔结构，所述微透镜阵列或所述网孔结构构成所述光学层。

如此，光学层以微透镜阵列或网孔结构形成在壳体，省去了额外的光学层，从而减薄了光学指纹识别模组的厚度，更容易集成在电子装置特别是便携式电子装置中，能够满足电子装置设计轻薄的需求。

本实用新型实施方式的一种电子装置，包括摄像头和上述任一实施方式的光学指纹识别组件，所述壳体开设有与所述通孔间隔的摄像头通孔，所述摄像头设置在所述摄像头通孔处。

本实用新型实施方式的电子装置中，光源装置既可以为光学指纹识别模组提供光源，也可以作为应用该光学指纹识别组件的电子装置的闪光灯，这样避免了设置额外光源，有助于减小光学指纹识别组件的体积和成本。

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光学指纹识别组件的部分结构示意图。

图2是本实用新型实施方式的光学指纹识别组件的模块示意图。

图3是本实用新型实施方式的光学指纹识别组件的另一部分结构示意图。

图4是本实用新型实施方式的电子装置的平面示意图。

图5是本实用新型实施方式的电子装置的另一平面示意图。

主要元件符号说明：

电子装置100，光学指纹识别组件10，光学指纹识别模组12，光学指纹传感器122，光感层1222，感应区1222a，光学层1224，电路板组件124，光源装置14，光源142，转动件144，操作件146，电驱动件148，导光组件149，壳体16，通孔162，盖板164，后盖166，透光部168，摄像头通孔169，摄像头20。

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、图4及图5，本实用新型实施方式的一种光学指纹识别组件10，用于电子装置100。

光学指纹识别组件10包括光学指纹识别模组12、光源装置14和壳体16，壳体16开设有通孔162，光源装置14设置在通孔162处，光源装置14包括光源142，光学指纹识别模组12包括光学指纹传感器122，光学指纹传感器122贴合在壳体16的下表面；光源装置14被配置成将光源142发射的光线导向壳体16与光学指纹传感器122相对应的壳体部位161上方或通孔162的上方，光学指纹传感器122被配置成接收由壳体部位161上方反射的光线。

本实用新型实施方式的光学指纹识别组件10中，光源装置14既可以为光学指纹识别模组12提供光源142，也可以作为应用该光学指纹识别组件10的电子装置100的闪光灯，这样避免了设置额外光源，有助于减小光学指纹识别组件10的体积和成本。

具体地，进行指纹识别时，用户将手指置于壳体16与光学指纹传感器122相对应的壳体部位161的上表面，光源142发射的光线被手指反射后投射至光学指纹传感器122。光学指纹传感器122感应从手指反射的带有指纹信息的光线并转化成电信号以使光学指纹识别模组12获取到手指的指纹信息。在一个例子中，光学指纹传感器122可采用CMOS传感器。

本实用新型实施方式中，光学指纹识别模组12包括电路板组件124和设置在电路板组件的处理电路126，电路板组件124连接光学指纹传感器122，处理电路126读取光学指纹传感器122输出的输出信号并通过电路板组件124传输至光学指纹识别组件10的外部电路以实现指纹识别功能。

可以理解，本实用新型实施方式的光学指纹识别组件10可应用于但不限于解锁、文件加密、支付验证、身份验证等应用场景。

电子装置100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100。在一个例子中，电子装置100为手机。壳体16可以为手机的前壳体164，也就是盖板164，也可以为手机的后壳体166，也就是后盖166。当壳体16为手机的盖板164时(如图4)，光学指纹传感器122贴合在盖板164的下表面，光源142即可以作为手机的前置摄像头20的闪光灯，也可以为光学指纹识别模组12提供光源；当壳体16为手机的后盖166时(如图5)，光学指纹传感器122贴合在后盖166的下表面，光源142既可以作为手机的后置摄像头22的闪光灯，也可以为光学指纹识别模组12提供光源。

请参图1，当光源装置14将光源142发射的光线导向壳体部位161上方时，光学指纹识别组件10可进行指纹采集；当光源装置14将光源142发射的光线导向通孔162的上方时，电子装置100可利用摄像头20进行拍照，光源142发射的光线起到闪光灯补光作用。

在一个例子中，光源为LED。LED的数量可为1个或2个或2个以上。

在某些实施方式中，光源装置14包括转动件144，光源142设置在转动件144，转动件144被配置成调整光源142的出光方向以使光源142发射的光线导向壳体部位161上方或通孔162的上方。

如此，转动件144转动以调整光源142的出光方向，从而使得光源142发射的光线导向壳体部位161上方或通孔162的上方。

具体地，可根据使用场景调节光源142的出光方向。在进行指纹识别时，转动件144调整光源142的出光方向以使光源142发射的光线导向壳体部位161上方；在需要使用闪光灯时，转动件144调整光源142的出光方向以使光源142发射的光线导向通孔162的上方，从而实现光源142复用。

请参阅图2，在某些实施方式中，光源装置14包括操作件146，操作件146与转动件144连接，操作件146被配置成驱动转动件144转动以调整光源142的出光方向。

如此，用户可通过操作件146操作调整光源142的出光方向，有助于提升用户体验。

具体地，操作件146可以是设置在壳体16侧边上的物理操作按键，操作件146可通过传动结构与转动件144连接，用户可通过操作操作件146驱动转动件144转动以调整光源142的出光方向。

操作件146也可以为虚拟的操作按键，例如指纹识别组件应用于电子装置100时，电子装置100的触摸显示屏可显示操作件146，用户通过操作触摸显示屏显示的操作件146来控制驱动转动件144转动以调整光源142的出光方向。在这样的实施方式中，电子装置100可根据用户在操作件146上的操作利用马达驱动转动件144调整光源142的出光方向。

在某些实施方式中，光源装置14包括电驱动件148，电驱动件148与转动件144连接，电驱动件148被配置成驱动转动件144转动以调整光源142的出光方向。

如此，电驱动件148驱动转动件144转动调整光源142的出光方向，使光源142的出光方向可根据使用场景自动调整，简化用户操作过程，提升用户体验。

具体地，电驱动件148可根据使用场景自动驱动转动件144转动以调节光源142的出光方向。例如，在进行指纹识别时，电驱动件148驱动转动件144调整光源142的出光方向以使光源142发射的光线导向壳体部位161上方；在需要使用闪光灯时，电驱动件148驱动转动件144调整光源142的出光方向以使光源142发射的光线导向通孔162的上方。

在某些实施方式中，光源装置14包括导光组件149，导光组件149被配置成将光源142发射的光线的至少一部分导向壳体部位161上方。

如此，光线被导向至壳体部位161上方，被手指反射后投射至光学指纹传感器122以使光学指纹膜组形成指纹信息。

具体地，导光组件149可以包括棱镜和/或导光件，棱镜通过光学原理将光源142发射的光线的至少一部分导向壳体部位161上方。导光件也可将光源142发射的光线的至少一部分导向壳体部位161上方。导光件例如是光纤。

例如，当光源装置14作为闪光灯用途时，光源142发射的光线朝向通孔162的上方。此时，光源142发射的光线的部分光线可在光源装置14内反射并经棱镜和/或导光件导向壳体部位的上方。在这个例子中，光源142的出光方向可无需调整，这样可简化光源装置14的结构。

又如，结合上述某些实施方式，当光源装置14包括转动件144时，转动件14可将光源142的出光方向调整至棱镜和/或导光件，使光源142发射的光线基本上全部导向壳体部位161的上方。在这个例子中，这样能够为指纹采集提供更多的光线。

当然，导光组件149不限于包括棱镜和/或导光件，导光组件149也可以为其他结构，例如导光组件149可以包括多个反射片，反射片将光源142发射的光线的至少一部分导向壳体部位161上方。导光组件149也可包括棱镜、导光件和反射片的组合。

请参图1，在某些实施方式中，壳体部位161包括透光部168，光学指纹传感器122包括光感层1222和设置在光感层1222上的光学层1224，光学层1224形成有微透镜阵列或网孔结构，光学层1224的上表面贴合在透光部168的下表面，光源142发射的光线经透光部168传输至壳体16上方。

如此，微透镜阵列可以汇聚光线，有助于使更多的手指反射的光线投射至光感层1222，提高光学指纹传感器122的像素利用率。网孔结构使得光感层1222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10检测指纹的准确度。

具体地，透光部168被配置成使光源142发射的光线通过并到达壳体部位161的上方，并使手指反射的光线通过并投射至光学指纹传感器122。

在一个例子中，光学层1224形成有微透镜阵列，光学指纹识别组件10采集指纹时，手指作用在壳体部位161的上表面，光学层1224的微透镜阵列将手指反射的光线汇聚至光感层1222，使得光感层1222能够获取较多光线以形成指纹数据。

在另一个例子中，光学层1224形成有网孔结构，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1222。小孔可为盲孔或通孔。通孔贯穿光学层1224的上表面和下表面。盲孔贯穿光学层1224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1224的下表面。

光学指纹识别模组12采集指纹时，手指置于壳体部位161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1222，使得光感层1222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模组12的准确度。

在本实用新型实施方式中，整体壳体部位161是透光的。

在某些实施方式中，光感层1222形成感应区(active area，AA区)1222a，光学层1224覆盖感应区(AA区)1222a。

如此，光学层1224覆盖感应区1222a有助于使更多的手指反射的光线投射至感应区1222a，从而提高采集到的指纹信息的数据量。光学层1224覆盖感应区1222a，可以理解为，光学层1224的尺寸不小于感应区1222a的尺寸，较佳地，光学层1224的尺寸大于感应区1222a的尺寸。

具体地，光感层1222包括基底(图未示)、设置在基底上的多个光敏元件(图未示)和连接线路(图未示)。在一些例子中，基底可为半导体基底。光敏元件和连接线路均可通过光刻工艺形成在基底上。多个光敏元件形成感应区1222a(AA区)，基底上其他区域形成非感应区，非感应区设置有连接线路。

在某些实施方式中，壳体16为前壳体或后壳体。

如此，光学指纹传感器122和光源142既可以设置在电子装置100的前壳体也可以设置在后壳体。

可以理解，当光学指纹识别组件10应用于电子装置100时，壳体16可以为电子装置100的盖板164也可以为电子装置100的后盖166。

请参阅图3，在某些实施方式中，光学指纹传感器122包括光感层1222和设置在光感层1222上的光学层1224，壳体16的下表面形成有微透镜阵列或网孔结构，微透镜阵列或网孔结构构成光学层1224。

如此，光学层1224以微透镜阵列或网孔结构形成在壳体16，省去了额外的光学层，从而减薄了光学指纹识别模组12的厚度，更容易集成在电子装置100特别是便携式电子装置100中，能够满足电子装置100设计轻薄的需求。

壳体16的下表面形成有微透镜阵列或网孔结构，也可以理解为，壳体16的下表面形成有微透镜阵列和网孔结构。

可以理解，壳体16可以是电子装置100的盖板164，也可以是电子装置100的后盖166。壳体部位161形成有透光部168，光学层1224形成在透光部168。如此，使壳体16上方的光线可从透光部168投射至光感层1222，以使被手指反射的光线投射至光感层1222，从而使得光学指纹识别模组12形成带指纹信息的电信号。

需要说明的是，在壳体16的下表面形成有网孔结构和微透镜阵列的两个实施方式共用图3，旨在说明光学层1224、光感层1222和壳体16之间的位置关系，而网孔结构和微透镜阵列的具体结构并未示出，故在壳体16的下表面形成有网孔结构和微透镜阵列的两个实施方式共用图3并不影响本领域技术人员对这两个实施方式的理解。

请参阅图4及图5，本实用新型实施方式的一种电子装置100，包括摄像头20和上述任一实施方式的光学指纹识别组件10，壳体16开设有与通孔162间隔的摄像头通孔169，摄像头20设置在摄像头通孔169处。

本实用新型实施方式的电子装置100中，光源装置14既可以为光学指纹识别模组12提供光源142，也可以作为应用该光学指纹识别组件10的电子装置100的闪光灯，这样避免了设置额外光源，有助于减小光学指纹识别组件10的体积和成本。

电子装置100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100。

例如，电子装置100为手机时，光学指纹识别组件10可用于手机解锁、文件加密、支付验证等应用场景。

具体地，光源142为和摄像头20配合使用的闪光灯。

当壳体16为电子装置100盖板164时(如图4)，光学指纹传感器122贴合在盖板164的下表面，光源142即可以作为手机的前置摄像头20的闪光灯，也可以为光学指纹识别模组12提供光源；当壳体16为电子装置100的后盖166时(如图5)，光学指纹传感器122贴合在后盖166的下表面，光源142既可以作为手机的后置摄像头22的闪光灯，也可以为光学指纹识别模组12提供光源。

前置摄像头20的数量可为一个或2个或2个以上。后置摄像头22的数量可为一个或2个或2个以上。

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，包括光学指纹识别模组、光源装置和壳体，所述壳体开设有通孔，所述光源装置设置在所述通孔处，所述光源装置包括光源，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壳体的下表面；所述光源装置被配置成将所述光源发射的光线导向所述壳体与所述光学指纹传感器相对应的壳体部位上方或所述通孔的上方，所述光学指纹传感器被配置成接收由所述壳体部位上方反射的所述光线。

2.根据权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源装置包括转动件，所述光源设置在所述转动件，所述转动件被配置成调整所述光源的出光方向以使所述光源发射的光线导向所述壳体部位上方或所述通孔的上方。

3.根据权利要求2所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源装置包括操作件，所述操作件与所述转动件连接，所述操作件被配置成驱动所述转动件转动以调整所述光源的出光方向。

4.根据权利要求2所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源装置包括电驱动件，所述电驱动件与所述转动件连接，所述电驱动件被配置成驱动所述转动件转动以调整所述光源的出光方向。

5.根据权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光源装置包括导光组件，所述导光组件被配置成将所述光源发射的光线的至少一部分导向所述壳体部位上方。

6.根据权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述壳体部位包括透光部，所述光学指纹传感器包括光感层和设置在所述光感层上的光学层，所述光学层形成有微透镜阵列或网孔结构，所述光学层的上表面贴合在所述透光部的下表面，所述光源发射的光线经所述透光部传输至所述壳体部位上方。

7.根据权利要求6所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光感层形成感应区，所述光学层覆盖所述感应区。

8.根据权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述壳体为前壳体或后壳体。

9.根据权利要求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感层和设置在所述光感层上的光学层，所述壳体的下表面形成有微透镜阵列或网孔结构，所述微透镜阵列或所述网孔结构构成所述光学层。

10.一种电子装置，其特征在于，包括摄像头和权利要求1-9任一项所述的光学指纹识别组件，所述壳体开设有与所述通孔间隔的摄像头通孔，所述摄像头设置在所述摄像头通孔处。