CN218729105U - 一种结构改良的指纹环形发光模组 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种结构改良的指纹环形发光模组，包括：PCB、指纹传感器、发光单元和透光件；透光件固定于PCB上，透光件沿中心线设置有贯穿透光件的内孔，指纹传感器设置在内孔中，并与PCB电连接；透光件靠近PCB的端面处设置有容纳槽，发光单元设置在容纳槽中，并与PCB电连接；透光件上环绕设置有反光结构，且反光结构位于发光单元的上方；本申请中，在透光件上设置反光结构，通过反光结构对发光单元发射出来的光线进行反射，以使光线均匀散发在透光件中，从而实现发光均匀的效果，而且，通过反光结构的反射作用，可提高发光单元的发光区域，从而可以在使用较少发光单元的情况下也能保证发光效果；此外，本申请的结构更为简单优化，因此组装方便，成本更低。

Description

一种结构改良的指纹环形发光模组

技术领域

本实用新型涉及指纹模组技术领域，尤其是涉及一种结构改良的指纹环形发光模组。

背景技术

目前，手机、笔电、指纹锁等整机产品对功能创新和零件成本的要求越来越高，而指纹模组作为其中的一个重要器件，自然受到了整机端极大的关注，因此，增加指纹模组的功能、提升产品性能并降低材料成本会是指纹模组未来发展的主要趋势。

其中，为了增加产品功能，市面上已经研发生产出了发光指纹模组。目前，现有的发光指纹模组结构如说明书附图1、2所示，其主要包括PCB(电路板)1、发光单元2、指纹传感器3、盖板4和中空的金属罩5；发光单元2和指纹传感器3通过SMT工艺(表面组装技术)安装在PCB1上，并与PCB1电连接，而金属罩5通过点胶或机械方式固定在PCB1上，并罩在发光单元2和指纹传感器3的外部，以对发光单元2和指纹传感器3进行防护，盖板2则安装在金属罩5的上部端口处，以密封金属罩5。其中，通过发光单元3发出光线，以使指纹模组的结构实现发光效果。但现有的这种发光指纹模组会存在结构复杂、发光形式单一的问题，最为重要的是，每一发光单元的发光区域较小，如果需要指纹模组整体均匀发光并产生灯环效果的话，那么需要在多个方位安装多个发光单元，即需要增加发光单元的数量，才能达到相应效果，因此会增加指纹模组的组装困难度和成本。

因而，有必要提供一种可以优化发光指纹模组的结构，以提高安装便捷性、降低生产成本并保证发光效果的技术方案。

实用新型内容

本实用新型提出一种结构改良的指纹环形发光模组，以解决现有的发光指纹模组结构复杂、发光单元的发光区域小、以及增加发光单元导致组装麻烦和成本高的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种结构改良的指纹环形发光模组，包括：PCB、指纹传感器、发光单元和能导光的透光件；所述透光件固定于所述PCB上，所述透光件沿中心线设置有贯穿所述透光件的内孔，所述指纹传感器设置在所述内孔中，并与所述PCB电连接；所述透光件靠近PCB的端面处设置有容纳槽，所述发光单元设置在所述容纳槽中，并与所述PCB电连接；

所述透光件上环绕设置有反光结构，且所述反光结构位于所述发光单元的上方；所述发光单元发射出来的光线进入所述透光件中并经所述反光结构反射，从而使光线均匀散发在所述透光件中。

在一实施方式中，所述容纳槽设有至少两个，所有所述容纳槽环绕所述内孔均匀设置，每一所述容纳槽中均设置有一所述发光单元。

在一实施方式中，所述容纳槽呈环形，且所述容纳槽设置在所述透光件的下端面处并围绕所述内孔设置；所述容纳槽中均匀设置有至少两个所述发光单元。

在一实施方式中，所述透光件包括一体成型的第一环形块和第二环形块，所述第一环形块设置在所述第二环形块的上端面处，且两者同轴设置；所述第一环形块的外侧壁底部倾斜延伸至所述第二环形块的上端面处，以形成第一倾斜面，所述第一环形块的内壁倾斜延伸至所述第二环形块的内壁处，以形成第二倾斜面；所述反光结构设置在所述第一倾斜面和/或所述第二倾斜面上。

在一实施方式中，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的倾斜角度相同，且所述第二倾斜面的斜面长度大于所述第一倾斜面的斜面长度，以使所述第一倾斜面的反射光线能够反射到所述第二倾斜面上；所述第一倾斜面位于所述发光单元的正上方。

在一实施方式中，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的倾斜角度均为45度。

在一实施方式中，所述反光结构包括第一反光部和第二反光部，所述第一反光部环绕所述透光件的外壁设置，所述第二反光部环绕所述透光件的内壁设置，且所述第一反光部和所述第二反光部相对应；所述第一反光部位于所述发光单元的正上方。

在一实施方式中，所述第一反光部包括若干依次首尾相连以组成环形结构的反光体；所述反光体呈梯形，并在两侧处与其它所述反光体连接。

在一实施方式中，所述第二反光部包括若干依次首尾相连以组成环形结构的反光体；所述反光体呈梯形，并在两侧处与其它所述反光体连接。

在一实施方式中，所述透光件设置为能导光的透明塑胶构件。

本实用新型的有益效果是：

本申请中，指纹模组仅包括PCB、指纹传感器、发光单元和能导光的透光件，采用能导光的透光件取代现有技术中的金属罩和盖板，优化指纹模组结构，使组装方便；在透光件上设置反光结构，通过反光结构对发光单元发射出来的光线进行反射，以使光线均匀散发在透光件中，从而实现发光均匀的效果，而且，通过反光结构的反射作用，可提高发光单元的发光区域，以及提高透光件的聚光效果，从而可以在使用较少发光单元的情况下也能保证发光效果；此外，本申请的结构更为简单优化，因此组装方便，成本更低。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为现有技术中发光指纹模组的剖视图；

图2为现有技术中发光指纹模组的爆炸视图；

图3为本实用新型一实施例的剖视图；

图4为本实用新型一实施例的爆炸视图；

图5为本实用新型一实施例透光件的仰视图；

图6为本实用新型一实施例透光件的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例反光体的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例发光单元发射出来的光线在第一倾斜面和第二倾斜面的反射示意图。

附图标注说明：1、PCB；2、发光单元；3、指纹传感器；4、盖板；5、金属罩；6、透光件；61、第一环形块；62、第二环形块；601、容纳槽；602、第一反光部；603、第二反光部；604、第一倾斜面；605、第二倾斜面；606、反光体；611、第一内壁；621、第二内壁；6061、第一侧面；6062、顶面；6063、第二侧面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实施例提供了一种结构改良的指纹环形发光模组。

请参阅图3－4，图3显示了指纹环形发光模组的剖视图，图4显示了指纹环形发光模组的爆炸视图。本实施例中，指纹环形发光模组，包括：PCB1、指纹传感器3、发光单元2和能导光的透光件6；透光件6固定于PCB1上，透光件6沿中心线设置有贯穿透光件6的内孔，指纹传感器3设置在内孔中，并与PCB1电连接；透光件6内设置有容纳槽601，发光单元2设置在容纳槽601中，并与PCB1电连接；透光件6上环绕设置有反光结构，且反光结构位于所述发光单元2的上方；本实施例中，通过反光结构对发光单元2发射出来的光线进行反射，以使光线均匀散发在透光件6中，从而实现发光均匀的效果，而且，通过反光结构的反射作用，可提高发光单元2的发光区域，从而可以在使用较少发光单元2的情况下也能保证发光效果；此外，本实施例提供的结构更为简单优化，因此组装方便，成本更低。

具体的，本实施例中，透光件6呈柱体形状，并在下端面处通过点胶或机械方式固定于PCB1的上端面上，且透光件6沿中心线设置有贯穿上下端面的内孔；指纹传感器3大体呈圆柱形，并安装在内孔中，同时指纹传感器3通过SMT工艺(表面组装技术)与PCB1电连接；透光件6在下部设置有容纳槽601，而发光单元2安装在容纳槽601中，且发光单元2通过SMT工艺与PCB1电连接；透光件6上设置有反光结构，发光单元2发射出来的光线经反光结构在透光件内部进行反射，以此产生漫反射现象，从而让光线均匀铺满在透光件6内，并以此实现发光均匀的效果，而且，通过反光结构的多次反射作用，能在使用较少发光单元2的情况下也能让光线均匀散发在透光件6中，从而提高发光单元2的发光区域，并保证光线效果。

值得说明的是，漫反射，是指投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为＂漫反射＂或＂漫射＂。这种反射的光称为漫射光。

本实施例中，通过反光结构让发光单元2发射出来的光线在透光件6中产生漫反射现象，以此让光线均匀地散发在透光件6的内部中，而且，通过反光结构让光线在透光件6内发生多次反射，可将光线集中在透光件6内部，从而减少光线散失，以提高透光件6内的灯光亮度，进而提高灯光效果。

进一步的，请参阅图3、5，本实施例中，透光件6的下端面两侧对称设置有两个容纳槽601，每一容纳槽601中均设置有一发光单元2；具体的，透光件6在下端面处向上凹陷以形成容纳槽601，发光单元2安装在容纳槽601中并显露出来，从而方便发光单元2与PCB1连接，同时，本实施例中，发光单元2的数量优选为两个，且两个发光单元2对称设置，通过反光结构的反射作用，能在使用两个发光单元2的的情况下，便能让透光件6均匀发光，即让指纹环形发光模组达到良好的发光效果，以此可相应减少发光单元2的数量，从而可进一步控制生产成本，并减少因发光单元2的数量增加而导致的安装麻烦的问题。

当然，在本实施例的其它方案中，容纳槽601和发光单元2的数量也可以同时设置多个，可根据实际情况具体设置。

在另一实施例中，容纳槽601呈环形，且容纳槽601设置在透光件6的下端面处并围绕内孔设置；容纳槽601中对称设置有两个发光单元2；其中，容纳槽601的环形结构能供发光单元2在任意位置安装，以此可根据实际情况调节发光单元2在透光件6上的位置。

当然，在另一实施例的其它方案中，发光单元2的数量也可以设置为多个，并均匀安装在环形容纳槽601内，而具体数量可根据实际情况选用，在此不做赘述。

进一步的，请参阅图3、6，透光件6包括一体成型的第一环形块61和第二环形块62，第一环形块61设置在第二环形块62的上端面处，且两者同轴设置；第一环形块61的外侧壁底部倾斜延伸至第二环形块62的上端面处，以形成第一倾斜面604(参见图3)，第一环形块61的内壁倾斜延伸至第二环形块62的内壁处，以形成第二倾斜面605(参见图3)；反光结构设置在第一倾斜面604和/或第二倾斜面605上。

具体的，第一环形块61和第二环形块62均大体呈环状结构，第一环形块61的外径小于第二环形块62的外径，且第一环形块61的内径小于第二环形块62的内径，第一环形块61的外侧壁底部倾斜设置并延伸至第二环形块62的上端面处，以形成第一倾斜面604(参见图3)；同时，第一环形块61的内壁底部倾斜设置，以使第一环形块61的内壁倾斜延伸至第二环形块62的内壁上，并以此形成第二倾斜面605(参见图3)，即第一内壁611与第二内壁621之间倾斜过渡(参见图3)；本实施例中，在第一倾斜面604和第二倾斜面605上均设置有反光结构，通过两个倾斜面配合反光结构来反射光线，从而让光线均匀散发在透光件6中。

进一步的，第一倾斜面604和第二倾斜面605的倾斜角度相同，本实施例中，第一倾斜面604和第二倾斜面605的倾斜角度均为45度，此外，第二倾斜面605的斜面长度大于第一倾斜面604的斜面长度，以使所述第一倾斜面604的反射光线能够全部反射到所述第二倾斜面605上(参见图8)；第一倾斜面604位于发光单元2的正上方；其中，第一倾斜面604与第二倾斜面605相对应，当发光单元2的光线向上射出时，通过第一倾斜面604及其上面的反光结构相配合，使得光线在第一倾斜面604处反射到第二倾斜面605上，然后通过第二倾斜面605及其上面的反光结构可让光线在此再次发生反射(参见图8)，最终实现光线在透光件6的内部发生多次反射，以此让光线集中在透光件6内部，减少光线散失，从而提高透光件6的灯光效果，并使光线均匀散发在透光件6内。

进一步的，请参阅图3、6－7，反光结构包括第一反光部602和第二反光部603，第一反光部602环绕透光件6的外壁设置，第二反光部603环绕透光件6的内壁设置，且第一反光部602和所述第二反光部603相对应；第一反光部602位于发光单元2的正上方。具体的，第一反光部602和第二反光部603均呈环形结构，第一反光部602环绕第一倾斜面604设置，第二反光部603环绕第二倾斜面605设置，且第一反光部602和第二反光部603相对应。

进一步的，第一反光部602和第二反光部603结构相同；第一反光部602包括若干反光体606；反光体606呈梯形(参见图6)，并在两侧的倾斜面处与其它反光体606连接，通过多个反光体606依次首尾相连，以组成环形结构；其中，受限于反光体606的倾斜壁面设置，光线在到达反光体606的壁面时发生反射，而且，多个反光体606组合连接之后，能使光线在相互之间发生多次循环反射，并以此产生漫反射现象，从而让光线均匀分布在透光件6中，以提高发光单元2的发光区域，并实现透光件6的灯环效果，而且，让光线在透光件6中发生多次反射，能将光线集中在透光件6内部，以减少光线散失，从而提高灯光亮度，进而提高灯光效果。

具体的，反光体606上设置有第一侧壁6061、顶面6062和第二侧壁6063，第一侧壁6061和第二侧壁6063分别位于顶面6062的两侧，且在第一侧壁6061和第二侧壁6063边缘处与其它反光体606连接；更为具体的，请参见图7，以设于透光件6外壁的第一反光部602举例说明，透光件6内部的光线经第二反光部603反射后到达第一反光部602的反光体606的上，光线分别到达反光体606到达第一侧壁6061、顶面6062和第二侧壁6063，此时，顶面6062能够阻止光线散发出去，从而保证透光件6内的光线亮度，而第一侧壁6061和第二侧壁6063能够反射光线，以使光线返回到透光件6中，从而提高透光件6的聚光效果，实现透光件6的灯环效果。进一步的，第二侧壁6063与另一反光体606的第一侧壁6061连接，且两者之间的夹角角度为90°，这一角度可保证光线的反射效果。同样可以理解的是，第二反光部603的反光体606具有上述相同的结构与效果。

进一步的，透光件6设置为能导光的透明塑胶构件，当然，在其它实施例中，透光件6也可以设置为其它材料构件，只要能保证导光及光线反射效果便可。

本申请的工作原理具体为：通过发光单元2发射出光线，然后向上发射的光线会进入到透光件6并照射的第一反光部602上，此时，光线会在第一反光部602的反光体606之间进行多次循环反射，同时，一部分反射出来的光线会反射到第二反光部603上，同样的，光线也会在第二反光部603的反光体606之间进行多次循环反射，以此通过第一反光部602和第二反光部603的结构，使得光线可以在透光件6内进行多次反射，从而让光线均匀分布在透光件6中，并实现透光件6的灯环效果；而且，由于光线发射出来后，离光源越远，光线就会越弱，因此，本实施例中，通过第一反光部602和第二反光部603对光线进行多次反射，可让光线停留集中在透光件6内部，减少光线的散失，从而提高灯光亮度，进而提高灯光效果。

与现有技术相比：

本申请中，使用透光件6代替了现有技术中的金属罩5，以及取消了盖板，仅通过透光件6来对内部元件进行防护，同时实现导光效果，结构上更为精简，优化了指纹模组结构，使组装方便，成本更低；此外，在透光件6上设置有反光结构，通过反光结构对发光单元2发射出来的光线进行反射，以使光线均匀散发在透光件6中，从而实现发光均匀的效果，并让透光件6实现灯环效果，而且，通过反光结构对光线进行多次反射，可让光线停留集中在透光件6内部，减少光线向外发射散失，从而可以提高灯光亮度，进而提高灯光效果，因此，本申请即便在使用较少发光单元2的情况下也能保证灯光亮度和发光效果，所以，本申请能相应减少发光单元2的数量并控制生产成本。此外，本申请的结构更为简单优化，在组装上更加方便快捷。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等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，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

只要不违背本实用新型创造的思想，对本实用新型的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本实用新型公开的内容；在本实用新型的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本实用新型创造的思想的任意组合，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于，包括：PCB、指纹传感器、发光单元和能导光的透光件；所述透光件固定于所述PCB上，所述透光件沿中心线设置有贯穿所述透光件的内孔，所述指纹传感器设置在所述内孔中，并与所述PCB电连接；所述透光件靠近PCB的端面处设置有容纳槽，所述发光单元设置在所述容纳槽中，并与所述PCB电连接；

所述透光件上环绕设置有反光结构，且所述反光结构位于所述发光单元的上方；所述发光单元发射出来的光线进入所述透光件中并经所述反光结构反射，从而使光线均匀散发在所述透光件中。

2.根据权利要求1所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述容纳槽设有至少两个，所有所述容纳槽环绕所述内孔均匀设置，每一所述容纳槽中设置有一所述发光单元。

3.根据权利要求1所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述容纳槽呈环形，且所述容纳槽设置在所述透光件的下端面处并围绕所述内孔设置；所述容纳槽中均匀设置有至少两个所述发光单元。

4.根据权利要求1所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述透光件包括一体成型的第一环形块和第二环形块，所述第一环形块设置在所述第二环形块的上端面处，且两者同轴设置；所述第一环形块的外侧壁底部倾斜延伸至所述第二环形块的上端面处，以形成第一倾斜面，所述第一环形块的内壁倾斜延伸至所述第二环形块的内壁处，以形成第二倾斜面；所述反光结构设置在所述第一倾斜面和/或所述第二倾斜面上。

5.根据权利要求4所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的倾斜角度相同，且所述第二倾斜面的斜面长度大于所述第一倾斜面的斜面长度，以使所述第一倾斜面的反射光线能够反射到所述第二倾斜面上；所述第一倾斜面位于所述发光单元的正上方。

6.根据权利要求4所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的倾斜角度均为45度。

7.根据权利要求1－6任意一项所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述反光结构包括第一反光部和第二反光部，所述第一反光部环绕所述透光件的外壁设置，所述第二反光部环绕所述透光件的内壁设置，且所述第一反光部和所述第二反光部相对应；所述第一反光部位于所述发光单元的正上方。

8.根据权利要求7所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述第一反光部包括若干依次首尾相连以组成环形结构的反光体；所述反光体呈梯形，并在两侧处与其它所述反光体连接。

9.根据权利要求7所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述第二反光部包括若干依次首尾相连以组成环形结构的反光体；所述反光体呈梯形，并在两侧处与其它所述反光体连接。

10.根据权利要求1所述的结构改良的指纹环形发光模组，其特征在于：所述透光件设置为能导光的透明塑胶构件。

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