JP7394150B2 - 光学モジュール及び移動端末 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年６月２８日に中国で提出された中国特許出願番号Ｎｏ．２０１９１０５７９３７４．６の優先権を主張しており、同出願の内容の全ては、ここに参照として取り込まれる。
本開示は、通信技術分野に関し、特に光学モジュール及び移動端末に関する。

指紋モジュールなどの光学モジュールは、移動端末のコア部材のうちの一つであり、移動端末業界の継続的な発展に伴い、人々が光学モジュールに対する性能要求は、ますます高まり、それが光学モジュールの構造設計に比較的に大きな課題をもたらしている。

指紋モジュールを例とすると、関連技術における指紋モジュールは、一般的に、キャリア基板、感光ユニット、引き回し構造及びコリメータを含み、感光ユニットと引き回し構造はいずれも、キャリア基板の、コリメータに面する面に設けられ、コリメータは、表示画面と感光ユニットとの間に位置する。

ユーザが指紋感知領域に指を置くと、光は、ユーザの指紋により反射され、コリメータに開設された光通過孔を通って感光ユニットに入り、さらに、指紋情報が得られる。

上記コリメータの一方の面は、密着剤によって表示画面に密着され、もう一方の面は、密着剤によって感光ユニット、引き回し構造及びキャリア基板に密着され、コリメータの両側の密着剤の厚さがいずれも比較的大きいため、光学モジュール全体の厚さが比較的大きくなり、その占有空間がそれに伴って増加する。

本開示は、光学モジュールの占有空間が比較的大きいという問題を解決するための光学モジュール及び移動端末を提供する。

上記問題を解決するために、本開示は、下記技術案を採用する。

光学モジュールであって、コリメータ、感光ユニット及び引き回し構造を含み、前記感光ユニットは、前記コリメータの一方側の表面に設けられ、前記引き回し構造は、前記感光ユニットの前記コリメータとは反対側の表面に設けられる。

選択的に、前記引き回し構造は、前記感光ユニットに密着される。

選択的に、回線保護層をさらに含み、前記回線保護層は、前記引き回し構造の前記感光ユニットとは反対側の表面に設けられる。

選択的に、回路基板をさらに含み、前記回路基板は、前記引き回し構造に接続され、前記回路基板と前記回線保護層は、前記引き回し構造の同一側に位置する。

選択的に、前記引き回し構造の一部は、前記回路基板に密着され、前記引き回し構造の別部分は、回線保護層に密着される。

選択的に、光フィルタリング層をさらに含み、前記光フィルタリング層は、前記コリメータの前記感光ユニットとは反対側の表面に設けられる。

選択的に、光フィルタリング層をさらに含み、前記光フィルタリング層は、前記コリメータと前記感光ユニットとの間に設けられる。

選択的に、前記感光ユニットと前記引き回し構造のうちの少なくとも一つは、めっき層構造である。

選択的に、前記光学モジュールは指紋モジュールである。

移動端末であって、前記移動端末は、表示画面と、前記表示画面の下に設けられた光学モジュールとを前記含み、前記光学モジュールは、上記いずれか１項に記載の光学モジュールである。

選択的に、前記光学モジュールは、密着剤によって前記表示画面に密着される。

本開示で採用される技術案は、以下の有益な効果を達成することができる。

本開示で開示される光学モジュールでは、感光ユニットと引き回し構造がコリメータの一方側の表面に直接形成されるため、感光ユニットと引き回し構造を密着剤によってコリメータに密着する必要がないとともに、感光ユニットと引き回し構造を成形するためにキャリア基板を増設する必要がないことにより、光学モジュール全体の厚さがそれに伴って減少し、そのため、この光学モジュールの占有空間がより小さくなる。同時に、感光ユニット及び引き回し構造とコリメータとの間の密着剤を省いた後、感光ユニット及び引き回し構造と移動端末の表示画面との間の距離がより小さくなるため、信号強度がより高くなり、光学モジュールの感光効率がより高くなる。

ここで説明された添付図面は、本開示のさらなる理解を提供するためのものであり、本開示の一部を構成する。本開示の例示的な実施例及びそれらの説明は、本開示を解釈するためのものであり、本開示に対する不適切な限定を構成しない。

本開示の実施例で開示される光学モジュールの構造概略図である。 本開示の実施例で開示される移動端末の一部の構造の概略図である。

本開示の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下は、本開示の具体的な実施例及び対応する添付図面を結び付けながら、本開示の技術案を明確且つ完全に記述する。明らかに、記述された実施例は、本開示の一部の実施例だけであり、全部の実施例ではない。本開示における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を払わない前提で得られたすべての他の実施例は、いずれも本開示の保護範囲に属する。

以下は、添付図面を結び付けながら、本開示の各実施例で開示される技術案を詳細に説明する。

図１に示すように、本開示の実施例は、光学モジュールを開示する。この光学モジュールは、具体的には、指紋モジュールであってもよい。この指紋モジュールは、移動端末に適用でき、ユーザの指紋情報を識別し、さらに、ユーザのアクセスが正当であるかどうかの判断が容易になり、それにより移動端末のセキュリティを確保する。図２に示すように、光学モジュールは、移動端末の表示画面６００の下に取り付けられてもよい。具体的には、この表示画面６００は、指紋認識領域を有し、光学モジュールは、この指紋認識領域に取り付けられてもよい。

具体的には、この光学モジュールは、コリメータ１００、感光ユニット２００、引き回し構造３００及び回路基板４００を含んでもよく、感光ユニット２００は、コリメータ１００の一方側の表面に設けられ、引き回し構造３００は、感光ユニット２００のコリメータ１００とは反対側の表面に設けられる。つまり、感光ユニット２００は、コリメータ１００の一方側の表面に直接成形されてもよく、他の構造によってコリメータ１００の一方側の表面に成形されてもよい。感光ユニット２００の数は、複数に設置されてもよく、各感光ユニット２００は、コリメータ１００と引き回し構造３００との間に間隔を置いて配列されてもよい。感光ユニット２００の具体的な数及びサイズなどは、光学モジュールの具体的な構造に従って設計されてもよく、本明細書は、これを限定しない。回路基板４００は、引き回し構造３００に電気的に接続され、さらに、引き回し構造３００によって感光ユニット２００に電気的に接続されてもよく、それにより信号を伝達する。この回路基板４００は、移動端末のメインボードに接続されてもよい。

コリメータ１００上には複数の光通過孔１１０が開設され、これらの光通過孔１１０の軸線は、感光ユニット２００に垂直であってもよい。感光ユニット２００は、光を感知でき、光信号を電気信号に変換できる。光学モジュールが指紋モジュールであることを例とすると、ユーザが移動端末の指紋認識領域に指を置くと、移動端末の光源から発した光は、ユーザの指紋により反射され、反射された光は、ユーザの指紋情報を付帯しており、反射された光がコリメータ１００を通過する時、感光ユニット２００に略垂直な角度を有する光（つまり、優れた垂直度を有する光）のみは、光通過孔１１０を通ってコリメータ１００を通過することができる。コリメータ１００を通過する光は、感光ユニット２００上に照射されることが可能であり、感光ユニット２００は、光信号を感知した後、指紋情報を代表する光信号を電気信号に変換し、この電気信号は、回路基板４００によって移動端末のメインボードに伝達されることが可能であり、メインボードは、取得された指紋情報が予め記憶された指紋情報と一致しているかどうかを判断することができ、それによりユーザのアクセス操作が正当であるかどうかを判断することができる。

上記内容からわかるように、本開示の実施例で開示される光学モジュールでは、感光ユニット２００と引き回し構造３００がコリメータ１００の一方側の表面に直接形成されるため、感光ユニット２００と引き回し構造３００を密着剤によってコリメータ１００に密着する必要がないとともに、感光ユニット２００と引き回し構造３００を成形するためにキャリア基板を増設する必要がないことにより、光学モジュール全体の厚さがそれに伴って減少し、そのため、この光学モジュールの占有空間がより小さくなる。一つの具体的な実施例では、関連技術における感光ユニット２００及び引き回し構造３００とコリメータ１００との間の密着剤の厚さが約０．０３ｍｍ～０．１ｍｍであり、関連技術におけるキャリア基板の厚さが約０．１ｍｍであるため、光学モジュールの厚さは、０．１３ｍｍ～０．２ｍｍ減少することができる。

同時に、感光ユニット２００及び引き回し構造３００とコリメータ１００との間の密着剤を省いた後、感光ユニット２００及び引き回し構造３００と移動端末の表示画面６００との間の距離がより小さくなるため、信号強度がより高くなり、光学モジュールの感光効率がより高くなり、ユーザエクスペリエンスがそれに伴って改善される。

引き回し構造３００が比較的薄いため、引き回し構造３００が外部に直接露出すると、引き回し構造３００が組み立て中及び移動端末の使用中に破損されやすい。引き回し構造３００を保護するために、光学モジュールは、回線保護層５００をさらに含んでもよく、この回線保護層５００は、引き回し構造３００の感光ユニット２００とは反対側の表面に設けられ、さらに、引き回し構造３００の少なくとも一部を覆うことにより、引き回し構造３００が破損されにくい。

前記内容によれば、引き回し構造３００は、感光ユニット２００、回路基板４００及び回線保護層５００に接続される必要があり、回路基板４００が引き回し構造３００の感光ユニット２００に面する面に接続されると、引き回し構造３００における感光ユニット２００への接続用の部分が小さくなり、感光ユニット２００の数及びサイズへの制限をもたらす。この問題を解決するために、回路基板４００を引き回し構造３００の感光ユニット２００とは反対側の表面に接続し、回路基板４００と回線保護層５００を引き回し構造３００の同一側に位置させてもよい。このように設置した後、引き回し構造３００と感光ユニット２００との間の接続が制限されず、回路基板４００と引き回し構造３００との間の接続も制限されず、ひいては、回路基板４００と引き回し構造３００との接続面積を適切に増加させることにより、両者の接続の信頼性を高めることができる。

回線保護層５００と回路基板４００は、引き回し構造３００の同一側に接続され、回路基板４００と引き回し構造３００の接続面積は、両者の接続の信頼性に影響を与え、同時に、引き回し構造３００を覆う回線保護層５００の面積は、引き回し構造３００の保護効果に影響を与える。そのため、本開示の様々な実施例では、選択的に、引き回し構造３００の感光ユニット２００とは反対側の面は、第一の部分と第二の部分を含み、この第一の部分と第二の部分は、引き回し構造３００を共同で構成し、そのうち、回路基板４００は、第一の部分に接続され、回線保護層５００は、第二の部分を覆う。換言すれば、引き回し構造３００の一部は、回路基板４００に密着され、引き回し構造３００の別部分は、引き回し保護層５００に密着され、このように引き回し保護層５００の表面を最大限に利用でき、それにより引き回し保護層５００と引き回し構造３００との間の接続の信頼性を確保できるとともに、残りの引き回し構造３００を覆って、保護効果を改善できる。無論、回線保護層５００と回路基板４００との間に比較的に小さな隙間が存在してもよい。

さらなる実施例では、感光の正確性を向上させるために、光学モジュールは、光フィルタリング層（図示せず）をさらに含んでもよく、この光フィルタリング層は、コリメータ１００の感光ユニット２００とは反対側の表面に設けられてもよく、この時、感光ユニット２００は、コリメータ１００の光フィルタリング層とは反対側の表面に直接成形されてもよい。別の実施例では、光フィルタリング層は、コリメータ１００と感光ユニット２００との間に設けられてもよい。即ち、光フィルタリング層は、コリメータ１００の一方側の表面に成形されてもよく、感光ユニット２００は、光フィルタリング層のコリメータ１００とは反対側の表面に成形されてもよい。それにより感光ユニット２００は、光フィルタリング層によってコリメータ１００上に設けられてもよい。

感光ユニット２００と引き回し構造３００をより容易に成形するとともに、感光ユニット２００と引き回し構造３００の成形正確性を向上させるために、選択的に、感光ユニット２００と引き回し構造３００のうちの少なくとも一つは、めっき層構造である。即ち、感光ユニット２００と引き回し構造３００は、めっきプロセスにより成形されてもよい。このような加工プロセスを採用すると、感光ユニット２００と引き回し構造３００の厚さは、約３μｍに制御されることが可能であり、それにより、光学モジュールの厚さは、さらに減少する。

本開示の実施例は、上記いずれか一つの実施例に記載の光学モジュールを製造するための光学モジュールの製造方法をさらに開示する。この製造方法は、具体的に、
コリメータ１００を製造することと、
コリメータ１００の一方側の表面に感光ユニット２００と引き回し構造３００を製造し、引き回し構造３００を感光ユニット２００のコリメータ１００との反対側に位置させることとを含む。

具体的には、コリメータ１００の製造を完了した後、コリメータ１００上に感光ユニット２００と引き回し構造３００を直接成形してもよく、コリメータ１００上に他の構造（例えば、前記実施例に記載の光フィルタリング層）を成形した後、感光ユニット２００と引き回し構造３００を成形してもよい。また、感光ユニット２００と引き回し構造３００の成形順序は、柔軟に設計されてもよく、例えば、感光ユニット２００を成形した後、引き回し構造３００を成形してもよく、又は感光ユニット２００と引き回し構造３００を同時に成形してもよい。

上記いずれか一つの実施例に記載の光学モジュールに基づき、図２に示すように、本開示の実施例は、移動端末をさらに開示する。この移動端末は、表示画面６００と、表示画面６００の下に設けられた光学モジュールとを含んでもよく、この光学モジュールは、上記いずれか一つの実施例に記載の光学モジュールであってもよい。この光学モジュールの厚さが小さくなるため、移動端末の厚さは、それに伴って減少でき、移動端末内の他の部品をより容易に布置することができる。同時に、この光学モジュールを採用すると、ユーザが移動端末にアクセスする時、感光効率がより高くなる。

移動端末の組み立て効率を向上させ、移動端末の加工コストを削減するために、光学モジュールは、密着剤７００によって表示画面６００に密着されてもよい。この密着剤７００は、光学モジュールと表示画面６００との密着強度を確保できる一方、光の通過を許容することができる。

本開示の実施例で開示される移動端末は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、電子ブックリーダ、又はウェアラブルデバイスであってもよい。無論、この移動端末は、他の機器であってもよく、本開示の実施例は、これを限定しない。

本開示の上記実施例は、主に各実施例間の相違点を記述しており、各実施例間の異なる最適化特徴は、矛盾しない限り、組み合わせによりさらに好適な実施例を形成することができる。記述を簡潔にするために、ここでは説明を省略する。

前記内容は、本開示の実施例に過ぎず、本開示を限定するためのものではない。当業者にとって、本開示には、様々な修正及び変更が可能である。本開示の精神及び原理内で行われる全ての修正、等価な置き換え、改善などは、本開示の特許請求の範囲内に含まれるべきである。

１００ コリメータ
１１０ 光通過孔
２００ 感光ユニット
３００ 引き回し構造
４００ 回路基板
５００ 回線保護層
６００ 表示画面
７００ 密着剤

Claims (8)

1. 光学モジュールであって、コリメータ（１００）、感光ユニット（２００）及び引き回し構造（３００）を含み、前記感光ユニット（２００）は、前記コリメータ（１００）の一方側の表面に直接形成され、前記引き回し構造（３００）は、前記感光ユニット（２００）の前記コリメータ（１００）とは反対側の表面に設けられ、
   前記光学モジュールは、回線保護層（５００）をさらに含み、前記回線保護層（５００）は、前記引き回し構造（３００）の前記感光ユニット（２００）とは反対側の表面に設けられ、
   前記光学モジュールは、回路基板（４００）をさらに含み、前記回路基板（４００）は、前記引き回し構造（３００）に接続され、前記回路基板（４００）と前記回線保護層（５００）は、前記引き回し構造（３００）の同一側に位置し、
   前記引き回し構造（３００）の一部は、前記回路基板（４００）に密着され、前記引き回し構造（３００）の別部分は、回線保護層（５００）に密着される、光学モジュール。
2. 前記引き回し構造（３００）は、前記感光ユニット（２００）に密着される、請求項１に記載の光学モジュール。
3. 光フィルタリング層をさらに含み、前記光フィルタリング層は、前記コリメータ（１００）の前記感光ユニット（２００）とは反対側の表面に設けられる、請求項１に記載の光学モジュール。
4. 光フィルタリング層をさらに含み、前記光フィルタリング層は、前記コリメータ（１００）と前記感光ユニット（２００）との間に設けられる、請求項１に記載の光学モジュール。
5. 前記感光ユニット（２００）と前記引き回し構造（３００）のうちの少なくとも一つは、めっき層構造である、請求項１に記載の光学モジュール。
6. 前記光学モジュールは指紋モジュールである、請求項１に記載の光学モジュール。
7. 移動端末であって、表示画面（６００）と、前記表示画面（６００）の下に設けられた光学モジュールとを含み、前記光学モジュールは、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学モジュールである、移動端末。
8. 前記光学モジュールは、密着剤（７００）によって前記表示画面（６００）に密着される、請求項７に記載の移動端末。