WO2020113396A1

WO2020113396A1 - 光学镜头及其制作方法、指纹识别模组、移动终端

Info

Publication number: WO2020113396A1
Application number: PCT/CN2018/119036
Authority: WO
Inventors: 冷寒剑; 吴宝全
Original assignee: Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2020-06-11
Anticipated expiration: 2021-06-04
Also published as: CN109690564A; US20210334118A1

Abstract

一种光学镜头（1）、指纹识别模组（4）、移动终端及光学镜头（1）制作方法。光学镜头（1）用于设置在位于屏幕（5）侧方的指纹识别模组（4）中，且光学镜头（1）位于反光器（2）反射的指纹图像的光路上，光学镜头（1）包括遮光件（11），遮光件（11）上具有至少一个用于成像的透光孔（111）。光学镜头（1）可应用于普通液晶显示屏幕，以使普通液晶显示屏幕能够应用光学屏下指纹技术。

Description

光学镜头及其制作方法、指纹识别模组、移动终端

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种光学镜头及其制作方法、指纹识别模组、移动终端。

背景技术

指纹识别解锁已经成为大部分手机、平板电脑等移动终端都配备的功能，目前，指纹识别技术主要包括电容式、光学式及超声波式。电容式指纹传感器是目前应用较为广泛的一种，其通过放置于面板下方的电容传感器来采集使用者的手指纹路信息。而随着手机全面屏时代的到来，电容传感器因难以放置于屏幕下方而逐渐被摒弃，超声波式技术尚在初期发展阶段，其技术成本无法下降，因此，在屏下指纹的应用中以光学式屏下指纹最为普及。

由于有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)屏幕可自发光，屏幕厚度薄，且整体屏幕结构均为透光材料，现有的光学屏下指纹识别装置均是应用于OLED屏幕上。具体的，OLED屏幕发出的光通过像素间隙照射到屏幕指纹解锁区域上覆盖的使用者的指纹，利用光学元件将从指纹处反射回的光线形成指纹图像，将指纹图像传导至屏幕下方的光学传感器，通过光学传感器对指纹图像进行采集和识别。

然而，受OLED屏幕成本和产能的影响，导致与之匹配的光学屏下指纹也无法大面积的推广应用，因此，研发适用于普通液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)屏幕的光学指纹技术迫在眉睫。

发明内容

本发明提供一种光学镜头、指纹识别模组、移动终端及光学镜头制作方法，以实现屏下光学指纹在LCD屏幕的应用。

第一方面，本发明提供一种光学镜头，光学镜头用于设置在位于屏幕侧方的指纹识别模组中，且光学镜头位于反光器反射的指纹图像的光路上，光学镜头包括遮光件，遮光件上具有至少一个用于成像的透光孔。

可选的，光学镜头还包括至少一个用于聚光的透镜，透镜设置在遮光件上并与透光孔一一对应设置，且透镜的光轴经过对应的透光孔。

可选的，透镜为凸透镜。

可选的，透镜位于透光孔的入光侧或者透光孔的出光侧。

可选的，透镜的入光侧为球面，出光侧为平面；或者，

透镜的入光侧为平面，出光侧为球面。

可选的，遮光件包括可透光的基材层和用于遮光的遮光层，遮光层覆盖于基材层的一侧表面；透光孔设置于遮光层上。

可选的，基材层的至少一侧表面设置有滤光层，滤光层用于过滤预设波长的光线。

可选的，基材层的厚度在100-500微米之间。

可选的，透光孔的直径在100-500微米之间。

可选的，透镜的厚度在10-30微米之间。

可选的，透光孔的数量为至少两个；

其中，至少两个透光孔在光线入射方向上层叠设置；和/或，至少两个透光孔在光线入射方向上并排设置。

第二方面，本发明提供一种指纹识别模组，指纹识别模组用于设置在屏幕侧方，指纹识别模组包括指纹识别芯片、反光器和如上所述的光学镜头，反光器用于将屏幕表面反射的指纹图像反射至光学镜头，并经过光学镜头后照射在指纹识别芯片的感应面上。

可选的，指纹识别模组还包括光源，光源设置在屏幕侧方，用于使屏幕的表面反射指纹图像。

第三方面，本发明提供一种移动终端，包括如上所述的指纹识别模组。

第四方面，本发明提供一种光学镜头制作方法，包括：

在可透光的基材层上设置遮光层，以形成遮光件；

在遮光件上形成用于成像的透光孔。

可选的，在遮光件上形成用于成像的透光孔后，还包括：在遮光件上设置用于聚光的透镜，透镜的光轴经过透光孔。

可选的，在可透光的基材层上设置遮光层，以形成遮光件，具体包括：

在基材层的一侧表面上涂覆遮光层，以形成遮光件。

可选的，在遮光件上形成用于成像的透光孔，具体包括：

在遮光层上开设通孔，并使通孔形成透光孔。

可选的，在可透光的基材层上设置遮光层之前，还包括：在基材层的至少一侧表面设置滤光层，滤光层用于过滤预设波长的光线。

本发明的光学镜头、指纹识别模组、移动终端及光学镜头制作方法，光学镜头用于设置在位于屏幕侧方的指纹识别模组中，且光学镜头位于反光器反射的指纹图像的光路上，光学镜头包括遮光件，遮光件上具有至少一个用于成像的透光孔。通过设置于屏幕侧方的指纹识别模组中的光学镜头接收反光器反射的屏幕上方的指纹的指纹图像，光学镜头中的遮光件可阻止指纹图像的光路通过，从而使指纹图像的光线从透光孔中穿过，通过透光孔形成清晰的倒立的指纹图像，从而使指纹识别模组中的指纹识别芯片对指纹图像进行采集和识别。通过在屏幕侧方设置光学镜头，能够使LCD屏幕这种无法自发光、厚度大、不透明的屏幕具备光学屏下指纹识别的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的光学镜头的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的光学镜头的俯视图；

图3为本发明实施例一提供的指纹识别模组的一种结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的指纹识别模组的另一种结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的基材层的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的第二种光学镜头的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的第三种光学镜头的结构示意图；

图8为本发明实施例一提供的第四种光学镜头的结构示意图；

图9为本发明实施例四提供的光学镜头的制作方法的流程图。

附图标记说明：

1-光学镜头；11—遮光件；111—透光孔；112—基材层；113—遮光层；114—滤光层；12—透镜；13—遮光板；2—反光器；3—指纹识别芯片；4—指纹识别模组；5-屏幕；6—光源。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着手机全面屏时代的到来，屏下指纹的应用越来越广泛，其中以光学式屏下指纹最为普及。由于屏幕厚度和屏幕结构的问题，目前的光学屏下指纹技术只能应用于OLED屏幕。OLED屏幕具有自发光，屏幕厚度小，且整体屏幕结构均为透光材料，可将指纹识别装置设置于OLED屏幕的下方。指纹识别装置包括光学元件和光学传感器，OLED屏幕的自发光可通过OLED像素间隙照射位于屏幕上方的指纹，从指纹反射回来的光线经过位于OLED屏幕下方的光学元件可形成指纹图像，再将指纹图像传导至屏幕下方的光学传感器，利用光学传感器对指纹图像进行采集和识别。

而传统的LCD屏幕无法自发光需要外置光源，而且由于LCD屏幕的结构膜层多导致屏幕较厚，其背部需要有反光板将外置光源的光反向屏幕，因而屏幕也无法透明，指纹识别模组难以设置在LCD屏幕的下方，这一系列特点导致光学屏下指纹技术无法应用在LCD屏幕上。而OLED屏幕相对于LCD屏幕而言，成本较高，产能也较低，这也导致了与OLED屏幕匹配的光学屏下指纹技术也无法大面积推广应用。

针对光学屏下指纹技术无法应用于普通LCD屏幕的问题，本发明实施例一提供一种光学镜头1。图1为本发明实施例一提供的光学镜头的结构示意图。如图1所示，光学镜头1用于设置在位于屏幕5侧方的指纹识别模组4中，且光学镜头1位于发光器反射的指纹图像的光路上，光学镜头1包括遮光件11，遮光件11具有至少一个用于成像的透光孔111。

首先，本实施例的光学镜头1是指纹识别模组4的一部分，而指纹识别模组4设置于屏幕5的侧方，如此一来，克服了指纹识别模组4应当设置于屏幕5下方而LCD屏幕5下方难以设置指纹识别模组4的问题。利用屏幕5侧方的指纹识别模组4中的反光器2对屏幕5上方的指纹反射的指纹图像进行反射，而光学镜头1设置在反光器2反射的指纹图像的光路上，通过光学镜头1使反射的指纹图像形成缩小的、清晰的指纹图像的倒像，之后，指纹图像会照射至指纹识别芯片3的感应面上，通过指纹识别芯片3对指纹图像进行采集和识别。

具体的，光学镜头1将指纹图像形成缩小的、清晰的指纹图像是通过遮光件11，遮光件11上设置有用于成像的透光孔111。指纹图像的光路在通过遮光件11时，遮光件11的其余部位会阻止光线的通过，而使光线从透光孔111中通过，通过透光孔111的光线在光学镜头1出光侧形成缩小的、清晰的指纹图像的倒像，如此，利用透光孔111以形成缩小且清晰的指纹图像，以便于指纹识别芯片3进行采集和识别。

进一步的，遮光件11上用于成像的透光孔111为至少一个，通常情况下，可以设置一个透光孔111，即可以形成缩小、清晰的指纹图像；而在指纹识别模组4具有足够的空间的情况下，可以增大遮光件11的尺寸，也可以在遮光件11上设置多个透光孔111。通过设置多个透光孔111，每个透光孔111均可形成一个指纹图像，多个指纹图像重叠照射至指纹识别芯片3之后，指纹图像的每个区域的清晰程度都会增强，可使得指纹识别芯片3更易采集和识别。

为了使指纹图像通过光学镜头1之后可以形成更清晰的图像，本实施例的光学镜头1还包括至少一个用于聚光的透镜12，透镜12设置在遮光件11上并与透光孔111一一对应设置，且透镜12的光轴经过对应的透光孔111。从屏幕5反射回来的指纹图像的光路经过反光器2反射至光学镜头1，通过光学镜头1的透光孔111形成缩小、清晰的指纹图像，而在透光孔111上还设置有透镜12，透镜12可对形成的指纹图像的光路进一步汇聚，以形成更加缩小的、更加清晰的指纹图像，可以使指纹识别芯片3更快速、灵敏的采集和识别更为清晰的指纹图像，进一步提高指纹识别模组4的工作效率和精准度。

图2为本发明实施例一提供的光学镜头的俯视图。如图2所示，透镜12的光轴经过对应的透光孔111，也就是说，透镜12的中心线经过透光孔111，如此，经反光器2反射至光学镜头1的指纹图像一定会先后通过透光孔111和透镜12，而无论是先通过透光孔111再通过透镜12，还是先通过透镜12再通过透光孔111，都可以使指纹图像在经过光学镜头1之后形成缩小、清晰的指纹图像，以使指纹图像能够清晰、完整的照射在指纹识别芯片3上，即是说，经透光孔111和透镜12缩小之后的指纹图像的尺寸大小能够符合指纹识别芯片3的要求，指纹图像能够全部位于指纹识别芯片3的感应区域内，以使指纹识别芯片3能够采集到完整的指纹信息；并且，照射至指纹识别芯片3的指纹图像的清晰度亦能够符合指纹识别芯片3的要求，经过透光孔111和透镜12形成的指纹图像能够清晰的显示具体的纹路，以使指纹识别芯片3对采集到的指纹图像能够精确的进行识别。

进一步的，透镜12可以为凸透镜。凸透镜是中间厚、边缘薄的一种常见的透镜12，本实施例的凸透镜可以是如图1所示一个表面制成球面，另一个表面为平面，将透镜12平面的一侧与遮光件11进行组装，遮光件11和透镜12接触的部位也是平面，可以使透镜12和遮光件11更易被组装为一体；当然，本实施例的凸透镜也可以是两面都制成球面，可根据凸透镜与遮光体接触的一侧的具体表面形状确定遮光体的表面形状，使遮光体和凸透镜能够匹配。具体的，在对凸透镜的表面形状进行选择时，主要依据屏幕5的指纹区域、反光器2、光学镜头1及指纹识别芯片3之间形成的光路，以使反光器2反射的指纹图像能够通过光学镜头1的透光孔111和凸透镜照射至指纹识别芯片3上，凸透镜能够起到聚光使指纹图像更清晰的作用即可，对凸透镜的具体表面形状不作限制。

光学镜头1的透光孔111起成像的作用，透镜12是将指纹图像的光路进行汇聚，使形成的指纹图像更清晰，可以先利用透光孔111对指纹图像的光路进行成像处理，成像之后再经过透镜12对指纹图像进行进一步清晰化处理，当然，也可以先对反光器2反射的指纹图像的光路通过透镜12进行汇聚使其更清晰，之后在通过透光孔111形成缩小的、清晰的指纹图像。因此，本实施例的透镜12可以位于透光孔111的入光侧或者透光孔111的出光侧。

其中，对于透镜12位于透光孔111的入光侧的情形，图3为本发明实施例一提供的指纹识别模组的一种结构示意图。如图3所示，从反光器2反射至光学镜头1的指纹图像的光路先经过透镜12，透镜12对光路进行汇聚形成清晰的指纹图像之后，在经过透光孔111形成缩小的、更加清晰的指纹图像，之后再将指纹图像照射至指纹识别芯片3。对于透镜12位于透光孔111的出光侧的情形，图4为本发明实施例一提供的指纹识别模组的另一种结构示意图。如图4所示，从反光器2反射至光学镜头1的指纹图像的光路先经过透光孔111，通过透光孔111以形成缩小的、清晰的指纹图像的倒像，之后在经过透镜12使形成的指纹图像的倒像进一步缩小和清晰，通过透镜12之后形成的指纹图像再照射至指纹识别芯片3。

具体的，以本实施例的透镜12为一个表面为球面、另一个表面为平面的平凸透镜为例，遮光体和透镜12的接触面可以是平面，依靠透镜12的平面将透镜12和遮光体组装为一体。透镜12入光侧可以为球面，出光侧可以为平面；或者，透镜12的入光侧可以为平面，出光侧可以为球面。如图3所示，透镜12位于透光孔111的入光侧，即指纹图像的光路先通过透镜12再通过透光孔111，加之透镜12的平面和透光孔111贴合，透镜12的球面背离遮光体，则指纹图像的光路先通过透镜12的球面再通过其平面，即透镜12的入光侧为球面、出光侧为平面；如图4所示，透镜12位于透光孔111的出光侧，即指纹图像的光路先通过透光孔111再通过透镜12，那么，通过透镜12时就是先通过与透光孔111贴合的透镜12的平面，再通过透镜12的球面，即透镜12的入光侧为平面、出光侧为球面。

本实施例的遮光件11是使反光器2反射的指纹图像的光路不能经过遮光件11的其余部位，其余部位都是阻止光线通过的，以使光路能从透光孔111通过形成缩小、清晰的指纹图像。具体的，本实施例的遮光件11可以包括可透光的基材层112和用于遮光的遮光层113，遮光层113覆盖于基材层112的一侧表面。基材层112是光学镜头1主要的支撑结构，基材层112是可透光的，其可以是水晶、玻璃、有机材料等任何具有一定强度的透明材料，基材层112不阻止光线通过，在基材层112上还设置有用以阻止光线通过的遮光层113。

进一步的，透光孔111设置于遮光层113上。指纹图像的光路需通过透光孔111，进而照射至指纹识别芯片3。若将透光孔111设置于基材层112上，在光路通过光学镜头1时，如图3及图4所示，无论是光路先通过透镜12还是先通过小孔，由于遮光层113的设置，光路均会被阻断在入光侧一侧的遮光层113的表面上。因此，将透光孔111设置在遮光层113上，光路通过遮光层113时会被遮光层113的其他部位阻挡，而使反射的光线全部从透光孔111处通过。当然，透光孔111也可以贯穿遮光层113和基材层112，由于基材层112可透光，因此，透光孔111穿过或不穿过基材层112，光路可同样通过透光孔111照射至指纹识别芯片3。为了确保基材层112具有足够的强度以支撑整个光学镜头1，可以只将透光孔111设置在遮光层113上。

指纹识别芯片3可以是通过自然白光或是红外光等其他一些特定波段的光线来采集和识别的指纹信息，那么，通过光学镜头1照射至指纹识别芯片3的指纹图像的光线就应是匹配指纹识别芯片3能够采集和识别的波段的光线。对于指纹识别芯片3采集和识别的光线为自然白光的情况，遮光体可以只包括基材层112和遮光层113，通过遮光体的光线为自然白光即可。

而对于指纹识别芯片3采集和识别的为红外光等一些特定波段光线的情况，就需要滤除其他不能被指纹识别芯片3采集和识别的波段的光线。对此，图5为本发明实施例一提供的基材层的结构示意图。如图5所示，本实施例的基材层112的至少一侧表面可以设置有滤光层114，滤光层114用于过滤预设波长的光线。设置在基材层112表面的滤光层114具有滤除光线的作用，通过滤光层114可以使不能被指纹芯片采集和识别的光线不能通过光学镜头1，而只允许与指纹识别芯片3匹配的特定波段的光线通过光学镜头1。

滤光层114可以只设置于基材层112的一侧表面，或者，基材层112的两侧表面均设置滤光层114，这取决于所需光线的特定波段。例如，需要使500纳米以上波段的光线能够通过光学镜头1，则只需在基材层112一侧表面设置滤除500纳米以下波段光线的遮光层113；若需要使700纳米以下波段的光线能够通过光学镜头1，则只需在基材层112一侧表面设置滤除700纳米以上波段光线的遮光层113；而若需要使500纳米以上、700纳米以下波段的光线能够通过光学镜头1，则需要在基材层112一侧表面设置滤除500纳米以下波段光线的遮光层113，而在基材层112的另一侧表面还要设置滤除700纳米以上波段光线的遮光层113。

本实施例提供的光学镜头1主要用于手机、平板电脑等一些移动终端上，这些移动终端的尺寸都比较小，且光学镜头1是设置在屏幕5侧方，因此，光学镜头1的尺寸相对于移动终端更小，以使其能够与移动终端相匹配。本实施例中，基材层112的厚度可以在100-500微米之间，基材层112作为光学镜头1的主体支撑构件，其厚度决定了光学镜头1能否放置在屏幕5侧方的空间内，本实施例的基材层112的厚度为百微米级，尺寸微小，符合要求。具体的，基材层112的厚度可以为200微米、300微米、400微米等，本实施例不作限制。

同样，透光孔111的直径可以在100-500微米之间。一方面，较小的透光孔111直径与光学镜头1的整体尺寸相匹配；另一方面，透光孔111的直径小，通过透光孔111形成的指纹图像也就更小且更加清晰。具体的，透光孔111的直径可以是200微米、300微米、400微米等，本实施例不作限制。

透镜12的厚度可以在10-30微米之间。透镜12和透光孔111对应设置，透镜12的作用是对反光器2反射的指纹图像的光路进行汇聚，使经经过透镜12之后形成的指纹图像进一步缩小，并且更加清晰，透镜12需要设置在反光器2反射的指纹图像的光路上，并且经透镜12汇聚之后的指纹图像的光路应能够照射至指纹识别芯片3上，因此，透镜12的尺寸、位置及面型都要依据指纹图像的光路的设计需要而定。一般的，根据移动终端的外形尺寸及其屏幕5侧方的容置空间，可将透镜12的厚度设置在10-30微米之间，具体的，透镜12的厚度可以为15微米、20微米、25微米等，本实施例不作限制。

图6为本发明实施例一提供的第二种光学镜头的结构示意图。图7为本发明实施例一提供的第三种光学镜头的结构示意图。图8为本发明实施例一提供的第四种光学镜头的结构示意图。为了使经过光学镜头1之后形成的指纹图像更加清晰，使指纹图像更易被指纹识别芯片3采集和识别，透光孔111的数量可以为至少两个；其中，至少两个透光孔111在光线的入射方向上层叠设置；和/或，至少两个透光孔111在光线入射方向上并排设置。

具体的，如图6所示，图中所示为三个透光孔111在光线的入射方向上层叠设置，三个透光孔111可以设置在层叠设置的三个遮光件11上，每个透光孔111上都对应设置有透镜12。在光线入射方向上，指纹图像的光路通过第一个透光孔111及透镜12后，指纹图像被缩小和清晰化，再通过第二个透光孔111及透镜12，指纹图像进一步缩小和更加清晰，然后再通过第三个透光孔111及透镜12，指纹图像又进一步缩小和清晰，以使指纹图像在多级缩小和清晰化之后，最终照射至指纹识别芯片3的指纹图像具有良好的清晰度。当然，还可以是两个透光孔111、四个透光孔111、五个透光孔111等层叠设置，图中所示仅是众多可实施方式其中的一种。

如图7所示，图中所示为四个透光孔111在光线入射方向上并排设置，四个透光孔111可以间隔设置在一个遮光件11上，每个透光孔111上均设置有透镜12。反光器2反射的指纹图像的光路可同时进入四个透光孔111及透镜12，每一组透光孔111和透镜12均可使指纹图像的其中一部分更为清晰，例如，其中一组透光孔111和透镜12可使得指纹图像的上半部分左侧部分更清晰，而另一组透光孔111和透镜12可使得指纹图像的下半部分左侧部分更清晰，第三组透光孔111和透镜12可使得指纹图像的上半部分右侧部分更清晰，第四组透光孔111和透镜12可使得指纹图像的下半部分右侧部分更清晰。如此，可使得照射至指纹识别芯片3的指纹图像为集成了四组透光孔111和透镜12的清晰部分形成的整体清晰度好的指纹图像。当然，也可以是两个透光孔111、三个透光孔111、五个透光孔111等并排设置，图中所示仅是众多可实施方式其中的一种。

如图8所示，图中所示为层叠设置的两层透光孔111，其中每层透光孔111均包含有四个透光孔111，每个透光孔111上均对应设置有透镜12。如前所述，在光线入射方向上层叠设置的透光孔111和透镜12可使形成的指纹图像更清晰，而并排设置的透光孔111和透镜12可使指纹图像各个部分更为清晰，将这两种方案组合为一体，可使得通过光学镜头1最终形成的指纹图像的整体清晰度有显著提升，不再赘述。

具体的，对于层叠设置透光孔111，即需要层叠间隔设置多层遮光件11，在遮光件11上设置透光孔111和透镜12的情况，多层遮光件11可以通过遮光板13进行连接，以避免光线通过第一层遮光件11的透光孔111和透镜12后形成的光路不能到达后面的遮光件11的透光孔111和透镜12；对于，每层遮光件11上设置有多个透光孔111和透镜12的情况，可以在相邻的透光孔111和透镜12之间均设置遮光板13，以使光路能够从前一层遮光件11的透光孔111和透镜12径直通过下一层的遮光件11的透光孔111和透镜12。

需要说明的是，对于一些外形尺寸较小的移动终端，例如手机，可在屏幕5侧方设置只具有一个透光孔111和透镜12的光学镜头1，即可达到形成缩小的、清晰的指纹图像；而在一些外形尺寸较大的移动终端，例如平板电脑，可在屏幕5侧方设置具有多个层叠设置和/或并排设置的透光孔111和透镜12的光学镜头1，以使形成的指纹图像的清晰度更好，对此，本实施例不作具体限制。另外，多个层叠设置和/或并列设置的透光孔111的上方也可以不设置透镜12，这取决于形成的指纹图像的清晰度，可以根据形成的指纹图像的清晰度是否足以使指纹识别芯片3感应来决定是否在透光孔111的上方设置透镜12。

本发明实施例二提供一种指纹识别模组4，指纹识别模组4用于设置在屏幕5侧方，指纹识别模组4包括指纹识别芯片3、反光器2和实施例一所述的光学镜头1，反光器2用于将屏幕5表面反射的指纹图像反射至光学镜头1，并经过光学镜头1后照射在指纹识别芯片3的感应面上。

本实施例的指纹识别模组4可应用于传统的LCD屏幕5。如图3或图4所示，指纹识别模组4位于屏幕5侧方，指纹识别模组4包括反光器2、光学镜头1和指纹识别芯片3，反光器2用于将屏幕5表面的指纹反射的光线反射至光学镜头1，光学镜头1用于使接收到的反光器2反射的光线形成缩小的、清晰的指纹图像，再将指纹图像照射至指纹识别芯片3的感应面上，通过指纹识别芯片3对指纹图像进行采集和识别。

具体的，如图3或图4所示，当移动终端的使用者的手指接触屏幕5，光线照射至屏幕5上方的手指接触屏幕5的指纹区域，屏幕5上形成的指纹图像通过手指反射至反光器2，通过反光器2将指纹图像反射至光学镜头1，指纹图像形成的光路通过光学镜头1的透光孔111和透镜12之后形成缩小、清晰的指纹图像，指纹图像通过光学镜头1照射至指纹识别芯片3的感应面上，指纹识别芯片3对接收到的指纹图像进行采集和识别。

进一步的，指纹识别模组4还可以包括光源6，光源6设置在屏幕5侧方，用于使屏幕5的表面反射指纹图像。如图3或图4所示，光源6用于发出光线，并照射至位于屏幕5上方的指纹区域，以使屏幕5上形成的指纹图像通过手指反射至反光器2。本实施例中，在光源6、屏幕5上方的手指、反光器2、光学镜头1及指纹识别芯片3之间需形成完整的光路，因此，可以依据设计的光路确定指纹识别模组4的个组件的位置及尺寸。另外，对于LCD 屏幕5的外置光源6位于指纹识别模组4的区域，而外置光源6又可以和指纹识别模组4的其他组件之间形成完整的光路，最终能够使指纹识别芯片3对指纹图像进行采集和识别，也可以不单独设置光源6，而依靠LCD屏幕5自身的外置光源6作为指纹识别模组4的光源6。

本发明实施例三提供一种移动终端，移动终端可以是手机、平板电脑等，本实施例的移动终端包括实施例二所述的指纹识别模组4。指纹识别模组4位于屏幕5侧方，指纹识别模组4包括指纹识别芯片3、反光器2和实施例一所述的光学镜头1。

如图3或图4所示，指纹识别模组4位于移动终端的屏幕5侧方，指纹识别模组4可以包括光源6、反光器2、光学镜头1和指纹识别芯片3，光源6用于发出光线并照射至屏幕5上方的指纹区域，反光器2用于将屏幕5表面的指纹反射的光线反射至光学镜头1，光学镜头1用于使接收到的反光器2反射的光线形成缩小的、清晰的指纹图像，再将指纹图像照射至指纹识别芯片3的感应面上，通过指纹识别芯片3对指纹图像进行采集和识别。

具体的，如图3或图4所示，当移动终端的使用者的手指接触屏幕5，光线照射至屏幕5上方的手指接触屏幕5的指纹区域，屏幕5上形成的指纹图像通过手指反射至反光器2，通过反光器2将指纹图像反射至光学镜头1，指纹图像形成的光路通过光学镜头1的透光孔111和透镜12之后形成缩小、清晰的指纹图像，指纹图像通过光学镜头1照射至指纹识别芯片3的感应面上，指纹识别芯片3对接收到的指纹图像进行采集和识别。不再赘述。

本发明实施例四提供一种光学镜头的制作方法，本实施例的制作方法针对实施例一提供的光学镜头。图9为本发明实施例四提供的光学镜头的制作方法的流程图。如图9所示，本实施例的制作方法包括如下步骤：

S101、在可透光的基材层上设置遮光层，以形成遮光件。

光学镜头的遮光件包括可透光的基材层和遮光层，遮光层设置于基材层上，基材层可使光线透过，而遮光层用于阻挡光线的通过。可透光的基材层的材料可以使用水晶、玻璃、有机材料等任何具有一定机械强度的透明材料，将上述透明材料加工成基材层所需的形状，而基材层的形状根据屏幕侧方的容置空间和指纹识别模组的光路设计来决定，对基材层的具体形状，本实施例不作限制。

加工好基材层之后，即可在基材层其中一侧表面上设置遮光层，以达到阻止光线通过的目的。可选的，在可透光的基材层上设置遮光层，以形成遮光件，具体包括：在基材层的一侧表面上涂覆遮光层，以形成遮光件。

本实施例的遮光层可以为基材层表面的一层膜层，可以通过匀胶涂布、等离子喷涂、印刷、贴膜、镀金属等工艺在基材层的一侧表面上涂覆遮光层，待遮光层在基材层表面固定成型之后，便形成了遮光件。

S102、在遮光件上形成用于成像的透光孔。

在遮光件加工完成之后，在遮光件上加工透光孔，以使反光器反射至光学镜头的指纹图像的光路能够通过透光孔形成缩小、清晰的指纹图像。其中，未设置透光孔的遮光件的部分，由于遮光层的设置而阻止指纹图像的光路通过，以使指纹图像的光路通过透光孔成像。

在遮光件上加工透光孔时，透光孔可以仅设置于遮光层上，也可以贯穿遮光层和基材层，只要确保光线能够通过透光孔形成缩小、清晰的指纹图像即可，本实施例不作限制。

而为了保证基材层作为光学镜头的主体支撑部件具有足够的结构强度，可以将透光孔设置在遮光层上。对此，在遮光件上形成用于成像的透光孔，具体包括：在遮光层上开设通孔，并使通孔形成透光孔。

可通过曝光显影、激光雕刻、蚀刻、机加工等工艺在遮光层上加工出通孔，遮光层为较薄的膜层，无论是哪种加工工艺均可较容易的实现在遮光层上加工出通孔，只要作为透光孔的通孔具备光学镜头的所需尺寸及形状，能够使指纹图像的光路通过透光孔形成缩小、清晰的指纹图像，并能够将指纹图像照射至指纹识别芯片的感应面上即可，本实施例对透光孔的具体的加工工艺及透光孔的尺寸、位置等均不作限制。

为了使经过光学镜头之后形成的指纹图像更清晰，更易被指纹识别芯片采集和识别，进一步的，在遮光件上形成用于成像的透光孔后，还包括：在遮光件上设置用于聚光的透镜，透镜的光轴经过透光孔。透光孔用于使指纹图像的光路形成缩小、清晰的指纹图像，而透镜则可以进一步使指纹图像更清晰。在透光孔上对应设置透镜，透镜的光轴穿过透光孔，也就是说，光路在经过光学镜头时会先后经过透光孔和透镜，以形成更加清晰的指纹图像。

具体的，透镜的材料可以是有机胶、塑胶粒子等任何光学材料，可以通过曝光回流、灰度掩模、晶圆封装(Wafer Level Optics，WLO)等方式在透光孔表面加工出透镜。而透镜的尺寸、位置及面型等参数是依照指纹图像在指纹识别模组各组件之间形成的光路来决定的，只要确保通过透镜形成的指纹图像能够满足清晰度要求并且能够照射至指纹识别芯片的感应面即可，本实施例对透镜的具体参数不作限制。

另外，根据移动终端的尺寸形状大小及光路设计的需求，若需要多个对应设置的透光孔和透镜，本实施例也可以在基材的遮光层上加工多个小孔和透镜，在此不再赘述。

对于光学镜头需要使指定的波长的光线通过，例如红外光，而需要将其他波段的光线滤除，就需要在基材层上设置滤光层，以阻止其余波段的光线通过光学镜头的透光孔和透镜，对此，在实施例一中已进行了详细的叙述，在此不再赘述。

具体的，在可透光的基材层上设置遮光层之前，还包括：在基材层的至少一侧表面设置滤光层，滤光层用于过滤预设波长的光线。在基材层的单侧表面设置遮光层或者双侧表面都设置遮光层均可，对此，在实施例一中已进行了详细的叙述，在此不再赘述。对于将基材层的表面上设置滤光层，可以是通过化学气相沉积、蒸镀、印刷等工艺将遮光层涂覆于基材层的表面上，对于具体采用哪种工艺不作限制，只要保证能在基材层表面形成均匀的、可滤除预设波长光线的滤光层即可。

本发明的光学镜头、指纹识别模组、移动终端及光学镜头制作方法，光学镜头设置在位于屏幕侧方的指纹识别模组中，且光学镜头位于反光器反射的指纹图像的光路上，光学镜头包括遮光件，遮光件上具有至少一个用于成像的透光孔。通过设置于屏幕侧方的指纹识别模组中的光学镜头接收反光器反射的屏幕上方的指纹的指纹图像，光学镜头中的遮光件可阻止指纹图像的光路通过，从而使指纹图像的光线从透光孔中穿过，通过透光孔形成清晰的倒立的指纹图像，从而使指纹识别模组中的指纹识别芯片对指纹图像进行采集和识别。通过在屏幕侧方设置光学镜头，能够使LCD屏幕这种无法自发光、厚度大、不透明的屏幕具备光学屏下指纹识别的功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头用于设置在位于屏幕侧方的指纹识别模组中，且所述光学镜头位于反光器反射的指纹图像的光路上，所述光学镜头包括遮光件，所述遮光件上具有至少一个用于成像的透光孔。
根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括至少一个用于聚光的透镜，所述透镜设置在所述遮光件上并与所述透光孔一一对应设置，且所述透镜的光轴经过对应的所述透光孔。
根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述透镜为凸透镜。
根据权利要求3所述的光学镜头，其特征在于，所述透镜位于所述透光孔的入光侧或者所述透光孔的出光侧。
根据权利要求4所述的光学镜头，其特征在于，所述透镜的入光侧为球面，出光侧为平面；或者，

所述透镜的入光侧为平面，出光侧为球面。
根据权利要求1-5任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述遮光件包括可透光的基材层和用于遮光的遮光层，所述遮光层覆盖于所述基材层的一侧表面；所述透光孔设置于所述遮光层上。
根据权利要求6所述的光学镜头，其特征在于，所述基材层的至少一侧表面设置有滤光层，所述滤光层用于过滤预设波长的光线。
根据权利要求6所述的光学镜头，其特征在于，所述基材层的厚度在100-500微米之间。
根据权利要求6所述的光学镜头，其特征在于，所述透光孔的直径在100-500微米之间。
根据权利要求2-5任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述透镜的厚度在10-30微米之间。
根据权利要求1-5任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述透光孔的数量为至少两个；

其中，至少两个所述透光孔在光线入射方向上层叠设置；和/或，至少两个所述透光孔在所述光线入射方向上并排设置。
一种指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组用于设置在屏幕侧方，所述指纹识别模组包括指纹识别芯片、反光器和权利要求1-11任一项所述的光学镜头，所述反光器用于将所述屏幕表面反射的指纹图像反射至所述光学镜头，并经过所述光学镜头后照射在所述指纹识别芯片的感应面上。
根据权利要求12所述的指纹识别模组，其特征在于，还包括光源，所述光源设置在所述屏幕侧方，用于使所述屏幕的表面反射指纹图像。
一种移动终端，其特征在于，包括权利要求12-13任一项所述的指纹识别模组。
一种光学镜头制作方法，其特征在于，包括：

在可透光的基材层上设置遮光层，以形成遮光件；

在所述遮光件上形成用于成像的透光孔。
根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，所述在所述遮光件上形成用于成像的透光孔后，还包括：在所述遮光件上设置用于聚光的透镜，所述透镜的光轴经过所述透光孔。
根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，所述在可透光的基材层上设置遮光层，以形成遮光件，具体包括：

在所述基材层的一侧表面上涂覆所述遮光层，以形成所述遮光件。
根据权利要求17所述的制作方法，其特征在于，所述在所述遮光件上形成用于成像的透光孔，具体包括：

在所述遮光层上开设通孔，并使所述通孔形成所述透光孔。
根据权利要求17所述的制作方法，其特征在于，所述在可透光的基材层上设置遮光层之前，还包括：在所述基材层的至少一侧表面设置滤光层，所述滤光层用于过滤预设波长的光线。